Пособие по нормальной физиологии. Учебное по собие СанктПетербург
 Скачать 2.01 Mb.
|
|
Глава 8. Физиология двигательного аппарата Все формы движений тела человека от простейшего перемещения в пространстве до сложных двигательных актов, обеспечивающих созидательную и творческую деятельность человеческих рук, совершаются благодаря опорно-двигательному аппарату (ОПА). Кроме двигательной, данный аппарат выполняет опорную и защитную функции. Традиционно опорно-двигательный аппарат подразделяют на активную и пассивную части. Активную часть опорно-двигательного аппарата составляют скелетные мышцы, а пассивную - кости и их соединения. 8.1. Пассивная часть двигательного аппарата 8.1.1. Строение скелета и соединение костей Кости - это твердые и прочные части, служащие опорой телу. Все кости составляют систему костей, или скелет, который придает телу внешнюю конфигурацию, вид и обеспечивает ему жесткое и прочное устройство, защищает внутренние органы, накапливает минеральные соли и вырабатывает клетки крови. Костный скелет человека вместе со скрепляющими элементами составляют пассивную часть опорно-двигательного аппарата. Вес скелета у новорожденных составляет 11% от веса тела, у детей разных возрастов - от 9 до 18%, у взрослых - 20%. Имеется 36-40 непарных костей, остальные парные. Каждая кость представляет собой орган, построенный из костной, хрящевой и собственно соединительной ткани и снабженный кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Химический состав костной ткани: вода - около 50%, жиры - 15,75%, прочие органические вещества - 12,4%, неорганические вещества - 21,85%. Органическое вещество - оссеин, придает им эластичность и обуславливает их форму. Неорганические вещества: соли кальция (87%), углекислого кальция (10%), фосфорнокислого магния (2%), фтористого кальция, углекислого и хлористого натрия (1%). В костях содержится костный мозг, который подразделяется на два вида: красный и желтый. Красный костный мозг - это ретикулярная ткань, в петлях которой находятся кроветворные элементы и зрелые клетки крови, а также клетки костной ткани. Желтый костный мозг состоит главным образом из жировой ткани и является депо питательных веществ. У взрослого человека красный костный мозг находится в губчатом веществе, а желтый - в каналах трубчатых костей. Продолжительность жизни одной костной клетки составляет 25 лет. Это значит, что в течение жизни масса костного вещества меняется не один раз. Раньше всего стареют скелет пальцев кисти, грудной и поясничный отделы позвоночника. Старческие изменения костей обнаруживаются после 40-50 лет, у женщин на 6-8 лет раньше, чем у мужчин. В зависимости от выполняемой ими функции кости разнообразны по форме: различают кости длинные (например, бедренная кость со средней частью - диафизом и двумя концами - эпифизами), короткие (кости запястья), плоские (ребра, кости черепа), неправильной формы (маленькие кости внутреннего уха) и сесамовидные (надколенник). Скелет человека состоит из костей нижних конечностей, костей верхних конечностей, костей грудной клетки, костей позвоночного столба и костей черепа. Кости нижних конечностей. • Таз: состоит из соединения двух тазовых костей с крестцом и копчиком. Таз у мужчин более толстый, чем у женщин, но у женщин он шире и имеет большой наклон для облегчения прохода плода при родах. В связи с вертикальным положением тела человека пояс его нижних конечностей очень широк и имеет вид чаши. Он служит опорой для внутренних органов брюшной полости. • Бедренная кость: единственная кость второго сегмента, самая длинная в человеческом теле. • Кости голени: представлены двумя длинными костями - большеберцовой костью и малоберцовой костью, которые соединяются в области колена и лодыжки. Колено образует короткая, плосковатая и округлая кость, надколенник, которая обеспечивает сгибание и выпрямление ноги. • Кости стопы: состоят из трех отделов и включают 26 костей. Самая большая кость стопы - пяточная. Плюсневые кости и фаланги похожи на пясти и фаланги руки, но они менее развиты ввиду их меньшей подвижности. Кости верхних конечностей. • Плечевой пояс: находится у верхней части грудной клетки и включает две кости - ключицу и лопатку. К ним прикрепляются важные мышцы и связки. Слово «clavicula» (ключица) по-латыни значит «ключик», этим словом стали обозначать ключицу из-за ее сходства с засовом, которым запирали двери. • Плечевая кость: длинная кость, нижний конец которой способствует ее сочленению с локтем. • Кости предплечья образованы двумя параллельными костями. Локтевая кость - это длинная, слегка согнутая кость, сочленяющаяся с плечевой костью на уровне локтя. Лучевая кость, расположенная на наружной стороне предплечья, также сочленяется с плечевой костью. При круговых движениях кисти руки лучевая кость перекрещивается с локтевой костью, образуя букву X. • Кости запястья, пясти и кости пальцев (фаланги): Всего 27 маленьких костей. Кости грудной клетки Грудь - верхняя часть туловища, а скелет, защищающий эту часть тела, где расположены легкие и сердце, называется грудной клеткой. Кроме того, что она защищает органы, которые размещаются внутри нее, грудная клетка является основным элементом механики дыхания. Основные кости, придающие форму грудной клетке, - это ребра и грудина. Ребра - это 24 длинных и узких кости, прикрепленные со стороны спины к позвоночному столбу. Семь пар верхних ребер называются истинными ребрами, потому что сочленяются с грудиной при помощи соответствующего хряща. Нижние пять пар, или ложные ребра, не сочленяются непосредственно с грудиной, они соединяются друг с другом своими хрящами, а одиннадцатую и двенадцатую пары ребер называют колеблющимися ребрами, потому что они свободны на всем своем протяжении. Грудина - это длинная, плоская кость, длиной около 15-20 см, расположенная в передней части грудной клетки. Сочленяется с двумя ключицами и семью парами истинных ребер. Кости позвоночного столба Позвоночный столб - ось и опора нашего тела - состоит из 33-34 позвонков, костных элементов, расположенных друг над другом. Позвонки формируют позвоночный канал, где лежит спинной мозг, имеют центральное отверстие и небольшие выступы, отростки, к которым прикрепляются мышцы. Позвонки разделяются следующим образом: • 7 шейных позвонков, они наименее толстые и наиболее подвижные. Первый шейный позвонок - атлант - неполный, а второй - осевой позвонок - обеспечивает боковое вращение шеи. • 12 грудных позвонков находятся в области спины и являются более толстыми и менее подвижными, чем шейные позвонки. • 5 поясничных позвонков находятся в области поясницы и довольно подвижны. • 5 крестцовых позвонков, спаянных между собой, образуют крестец, очень прочную кость, которая служит основанием для позвоночника. • 4 или 5 копчиковых позвонков, также крепко спаянных, образуют копчик. Кости черепа. Череп принято делить на два отдела: • Мозговой череп: вместилище головного мозга. • Лицевой череп: вмещает большую часть органов чувств и поддерживает органы жевания. Мозговой череп составляют восемь очень прочных плоских костей. Кости мозгового черепа: Две теменные кости расположены в боковых верхних участках. Две височные кости находятся в нижней части и защищают органы слуха и равновесия. Лобная кость придает форму лбу, служит основанием для мозгового черепа и имеет две глубокие впадины, или глазницы, в которых размещены глазные яблоки. Затылочная кость расположена в нижней задней части мозгового черепа. У нее имеется большое затылочное отверстие, в котором находится место соединения головного мозга со спинным, через него проходят основные нервные каналы. Решетчатая кость - это маленькая кость, принимающая участие в образовании наружных стенок носовой полости, а клиновидная кость, в нижней и средней части мозгового черепа, вмещает гипофиз. Кости лицевого черепа можно разделить на две доли, или челюсти: Верхняя челюсть состоит из двух неподвижных костей, а нижняя челюсть из одной сочлененной кости, основная функция которой - жевание. Самая маленькая кость человеческого тела – стремя – находится во внутреннем ухе, ее размер всего 3 мм. На ногте мизинца могут поместиться три такие кости. Соединение костей В теле человека есть около 200 соединений костей. Кости соединяются друг с другом неподвижно (непрерывные соединения) или подвижно (прерывные соединения, или суставы). Между ними имеется переходная форма - полусустав. К непрерывным соединениям относятся соединения при помощи соединительной ткани, хрящевой ткани (синхондрозы), костной ткани (синостозы). Одной из разновидностей синдесмозов являются связки - коллагеновые и эластические. Тип соединения костей определяется действием механических факторов. Преобладающую роль играет фактор движения. У лиц с сильно развитой мускулатурой отсутствует полное разгибание в локтевом суставе. Это связано с чрезмерным развитием локтевого отростка и функциональной гипертрофией мышц сгибателей предплечья, препятствующих полному разгибанию. У людей с недостаточно развитой мускулатурой наблюдается переразгибание в локтевом суставе. В целом подвижность суставов у женщин несколько больше, чем у мужчин. Неподвижные соединения костей. Непрерывные соединения костей встречаются в черепе. В раннем возрасте у детей многие кости черепа не соединены вместе, и в двух местах, переднем и заднем родничках, между ними существуют отверстия. По мере роста малыша эти отверстия соединяются, и в результате образуется однородная черепная коробка. Неровные, зубчатые края кости соединяются вместе прочной волокнистой тканью по линиям мест соединения (зубчатым швам). Другие соединения, малоподвижные, позволяют делать небольшие движения. Типичный пример тому - лобковый симфиз, соединяющий две тазовые кости, но фактически являющийся неподвижным. Подвижные соединения костей. Подвижные сочленения обеспечивают большую часть наших движений. Концы костей имеют разнообразную форму и сочленяются различными способами. Сустав представляет собой подвижное соединение костей, позволяющее им двигаться относительно друг друга. Все суставы имеют общий план строения. Анатомическими частями любого сустава являются суставные поверхности, покрытые гладким хрящом, суставная сумка и суставная полость. Край сустава имеет мощную волокнистую капсулу, окружающую мешочек синовиальной оболочки между концами кости. Эта оболочка выделяет смазывающую жидкость, которая позволяет избежать трения при движении, а соединяющий хрящ удерживает кости на расстоянии друг от друга. Сустав имеет поддерживающие связки, которые укрепляют его. По форме сочленяющихся поверхностей можно выделить 7 видов суставов: седловидный, блоковидный, эллипсовидный, ореховидный, плоский, мыщелковый, цилиндрический. Хрящ: ткань, покрывающая концы костей и смягчающая их трение. Синовиальный слой: своеобразная сумка, выстилающая внутреннюю поверхность сустава и выделяющая синовий - тягучую жидкость, которая смазывает и питает хрящи, поскольку в суставах нет кровеносных сосудов. Суставная капсула: фиброзный слой, похожий на муфту, который обволакивает сустав. Придает устойчивость костям и препятствует их чрезмерному смещению. Мениски: представляют собой два твердых хряща в виде полумесяца, увеличивающие поверхность соприкосновения между двумя костями, как, например, в коленном суставе. Связки: фиброзные образования, укрепляющие соединения между костями и ограничивающие амплитуду их движения. Они находятся на внешней стороне суставной капсулы, но в некоторых суставах расположены внутри для обеспечения большей прочности, как, например, круглые связки тазобедренного сустава. Строение некоторых суставов Коленный сустав: сложное сочленение, обеспечивающее сгибание и разгибание ноги и вращательные движения. В коленном суставе сочленяются бедренная и большеберцовая кости - две самые длинные и прочные кости, на которые, вместе с надколенником, расположенном в одном из сухожилий четырехглавой мышцы, давит почти весь вес скелета. Плечевой сустав: сочленение, обеспечивающее наибольшую амплитуду движений тела человека, - это сочленение плечевой кости с лопаткой при помощи суставной впадины лопатки. Локтевой сустав: соединение плечевой, локтевой и лучевой костей, позволяющее делать вращательное движение локтем. Тазобедренный сустав: соединение бедренной кости с костями таза. Лучезапястный сустав: образован несколькими сочленениями, расположенными между многочисленными мелкими плоскими костями, соединенными крепкими связками. Голеностопный сустав: в нем очень важна роль связок, которые не только обеспечивают движение голени и стопы, но также поддерживают вогнутость стопы. Полуподвижные соединения костей (полусуставы) Некоторые суставы двигаются не слишком много и должны быть очень мощными и выдерживать значительные нагрузки. Такие соединения костей расположены между позвонками позвоночника и лонным сращением лобковых костей. У них имеется толстая волокнисто-хрящевая подушка между костями, удерживаемая на месте мощными волокнистыми связками; подушка играет роль амортизатора. 8.1.2. Рост костей и пропорции тела При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос. Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан - человек ростом до 2 м и выше. Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики. Самым высоким человеком в мире был американец, рост которого составлял 2,72 м. Ко времени своей смерти, в 1940 году, когда ему было 22 года, он еще продолжал расти. Самым низким человеком была 19-летняя голландка: ее рост составлял всего 59 см, она умерла в 1895 году. У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости. Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению. Пропорции тела. Существует наследственная обусловленность пропорций тела: анализ семейного сходства свидетельствует о достоверной корреляции между родителями и детьми, начиная уже с раннего детства. Наблюдаются возрастные изменения пропорций: чередование периодов «полноты» и «вытягивания» в связи с абсолютным увеличением тела и всех его частей и резким изменением соотношений между отдельными частями. У новорожденных детей голова составляет четвертую часть длины тела, а у взрослых - только восьмую часть, конечности и шея относительно короткие, а туловище - длинное. По мере роста голова увеличивается в высоту в 2 раза, туловище - в 3 раза, руки - в 4 раза, ноги - в 5 раз, шея "вытягивается" больше всего - в 7! раз. Для пропорций тела характерен половой диморфизм. При одинаковом росте отношение длины рук и ног выше у мужчин, у них больше ширина плеч, а у женщин - ширина таза; четкие половые различия выражают тазо-плечевой индекс (выше у женщин) и показатель эндроморфии (утроенная ширина плеч минус ширина таза, который больше у мужчин). Отмечены и групповые вариации пропорций: этнотерриториальные, профессиональные, спортивные и т. д. Вес тела в определенной степени зависит от роста, возраста и типа телосложения. Тип телосложения определяется на основании ряда признаков: формы и размеров костей скелета, формы грудной клетки, соотношения продольных и поперечных размеров тела. Имеется ряд систем определения типа телосложения. В нашей стране чаще всего придерживаются классификации профессора В. М. Черноруцкого, который различал три основных типа: астенический, нормостенический и гиперстенический. У астеников (легкокостный тип) продольные размеры преобладают над поперечными: конечности длинные и тонкие, кости легкие, шея длинная и тонкая, плечи узкие, грудная клетка длинная, плоская, узкая. Мышцы у людей, имеющих астенический тип телосложения, развиты сравнительно слабо. Они обычно имеют небольшой вес, они энергичны, и обильное питание не сразу приводит к увеличению их веса, так как они тратят энергию быстрее, чем накапливают. Многие известные модели из этого типа телосложения. Телосложение нормостеников (среднекостный тип) отличается пропорциональностью основных размеров тела, правильным их соотношением. У людей этого типа телосложения часто бывают длинные ноги, тонкая талия, красивая фигура. Многие известные спортсмены имеют подобное телосложение. У представителей гиперстенического (ширококостного) телосложения поперечные размеры тела значительно больше, чем у нормостеников и астеников. Их кости толстые и тяжелые, плечи широкие, грудная клетка широкая и короткая. Люди с данным типом телосложения склонны к полноте. Встречаются люди, имеющие смешанный тип телосложения, поэтому не всегда легко определить тип своего телосложения. 8.1.3. Патологии опорно-двигательного аппарата Сколиоз - это боковое искривление позвоночника во фронтальной плоскости. Реберный горб, который при этом наблюдается, образует деформацию с выпуклостью вбок и кзади - кифосколиоз. Сколиоз может быть простым, или частичным, с одной боковой дугой искривления, и сложным - при наличии нескольких дуг искривления в разные стороны и, наконец, тотальным, если искривление захватывает весь позвоночник. Как объяснить, что устав от длительного стояния мы стремимся сесть? Причина в том, что боль в пояснице не всегда бывает следствием перегрузки межпозвоночных дисков. Часто боль провоцирует мышцы низа спины, которые при стоянии оказываются в состоянии статического напряжения. Стоит сесть, как мышцы расслабляются, и боль утихает. Кстати, напряжение дисков редко бывает причиной боли. Болит травма, которая возникла давно и теперь дает себя знать. Когда человек садится, травмированная область меняет положение. Отсюда иллюзия облегчения. Интересно разобраться, почему все-таки сидение сильнее нагружает позвоночник, чем стоячее положение. Объяснение в том, что вертикально тело поддерживает как скелет в целом, так и большой массив мускулатуры. В итоге нагрузка “распыляется” по всему телу, и позвоночнику делается “легче”. Когда человек садится, то поддерживающий мышечный корсет туловища расслабляется, и вся тяжесть тела ложится на позвоночный столб. Отсюда и травмы, возникающие при длительном сидении. Надо подчеркнуть, что в позвоночных дисках скрыт огромный потенциал само коррекции. Даже если вы травмировали диск, он восстановится, если вы сумеете исключить травмирующее его воздействие. Давления на межпозвоночные диски (в процентах от положения стоя) приведены ниже. Положение тела Давление на межпозвоночные диски. Лежа на спине 25% Лежа на боку 75% Стоя 100% Стоя, с наклоном вперед 150% Стоя, с наклоном вперед, в руках вес 220% Сидя 140% Сидя с наклоном вперед 185% Сидя с наклоном вперед, в руках вес 275% Ревматизм - системное воспалительное заболевание соединительной ткани с преимущественным поражением сердца. Радикулитом болеют в основном дети и молодые люди; женщины в 3 раза чаще, чем мужчины. Подагра - болезнь отложения кристаллов уратов в суставах и других тканях. Остеоартроз - заболевание суставов, при котором первичные изменения в основном дегенеративного характера. При остеоартрозе в отличие от артрита воспалительный компонент непостоянен, протекает в виде эпизодов и маловыражен. Гиподинамия (от греческого hypo - внизу и dynamis - сила) - ослабление мышечной деятельности, обусловленное сидячим образом жизни и ограничением двигательной активности. Медики называют синдром гиподинамии болезнью века и оборотной стороной прогресса. Справедливость такого утверждения очевидна. Прогресс дарит человеку множество совершенных приспособлений, способных избавить нас от физической нагрузки Таким образом, опорно-двигательный аппарат играет огромнейшую роль в здоровье нашего организма. От его правильного функционирования зависит работоспособность многих внутренних органов и в целом всего организма. Несмотря на крепость наших костей, они одновременно подвержены множеству заболеваний и травм, после которых организму очень трудно восстановиться. Это же относиться и к суставам. 8.2. Активная часть двигательного аппарата 8.2.1. Мышцы, типы и формы мышечной ткани Движение является одним из признаков и непременным условием жизни. В организме человека аппарат движения представлен костями, соединениями и мышцами. Но только мышцы являются активным звеном в динамической системе организма. В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин — 42% веса тела, у женщин — 35%, у спортсменов — 45–52%. Мышцы обеспечивают выполнение ряда важнейших физиологических функций: перемещение тела или отдельных его частей в пространстве, кровообращение, дыхание, передвижение пищевой кашицы в пищеварительных органах, поддержание тонуса сосудов, выделение экскрементов и т. д. Сократительная функция мышц обусловлена превращением в мышечных волокнах химической энергии биохимических процессов в механическую работу. По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению – напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани). Сокращение мышц не только обеспечивает движение, но и способствует улучшению кровообращения и лимфообращения, оказывает влияние на развитие и форму костей. Типы и форма мышечной ткани Существует 6 форм мышечной ткани: веретенообразная, двуглавая, двубрюшная, мышца с сухожильными перемычками, двуперистая мышца, одноперистая. У высших животных имеются три типа мышц: поперечнополосатые скелетные (произвольные), поперечнополосатые сердечные (непроизвольные), гладкие мышцы внутренних органов, сосудов и кожи (непроизвольные). Гладкие мышцы (г.м.)- сократимая ткань, состоящая, в отличие от поперечнополосатых мышц, из клеток (а не симпластов) и не имеющая поперечной исчерченности. Главные мышцы входят в состав оболочек внутренних органов: кишечника, кровеносных сосудов, дыхательных путей, выделительных и половых органов, а также многих желёз. Клетки в большинстве случаев веретенообразные, окружены волокнами соединительной ткани, образующими плотный футляр. Сократимый материал — протофибриллы — обычно располагается в цитоплазме изолированно; В г.м. найдены все три вида сократимого белка — актин, миозин и тропомиозин. В отличие от поперечнополосатых мышц, для г.м. характерно медленное сокращение, способность долго находиться в состоянии сокращения, затрачивая сравнительно мало энергии и не подвергаясь утомлению. Двигательная иннервация г.м. осуществляется отростками клеток вегетативной нервной системы, чувствительная — отростками клеток спинальных ганглиев. Не каждая клетка г.м. имеет специализированное нервное окончание Актин- белок мышечных волокон. Миозин- фибриллярный белок, один из главных компонентов сократительных волокон мышц — миофибрилл; составляет 40—60 % общего количества мышечных белков. При соединении М. с другим белком миофибрилл — актином — образуется актомиозин — основной структурный элемент сократительной системы мышц. Другое важное свойство М. — способность расщеплять аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Поперечнополосатые мышцы (п.м.)- сократимая ткань, состоящая, в отличие от гладких мышц, из симпластов — многоядерных мышечных волокон, покрытых тонкой оболочкой — сарколеммой. П.м. имеют поперечную исчерченность, обусловленную чередованием в их миофибриллах участков с разными физико-химическими и оптическими свойствами. П. м. составляют скелетную (туловищную, или соматическую) мускулатуру и некоторые другие мышцы. П. м. осуществляют в основном функцию перемещения тела или отдельных его частей в пространстве. Миофибриллы- [отмио... и новолат. fibrilla (уменьшительное от лат. fibra) — волоконце, ниточка] сократимые нити в протоплазме поперечнополосатых мышечных волокон скелетной мускулатуры, сердечной мышцы и мышц с двойной косой исчерченностью. Помимо свойств возбудимости и проводимости, мышцы обладают сократимостью, т. е. способностью укорачиваться или изменять степень напряжения при возбуждении. Функция сокращения возможна благодаря наличию в мышечной ткани специальных сократимых структур. Сухожилия. Волокна в мышце объединяются в пучки, которые окружаются соединительнотканными футлярчиками. Эти футлярчики, соединяясь, образуют на концах мышц сухожилия. Они бывают разными – узкими, длинными, широкими, лентовидными. Широкие (пластинчатые) сухожилия, например, располагаются на животе, сильно развиты на стопе, где способствуют выполнению опорной функции. Толщина и прочность сухожилия зависят от действующих на него сил мышечного напряжения. Длинные и тонкие сухожилия некоторых мышц тоже заключены в футляры – каналы, которые удерживают сухожилие около костей и суставов, заставляя его двигаться в строго определённом направлении. Как и связки, сухожилия отличаются прочностью. Так, ахиллово сухожилие (названное по имени самого быстроногого героя греческих мифов) прикрепляется к пяточной кости и способно выдержать нагрузку в 400 кг и более. Мышечные пучки по отношению к сухожилию располагаются по-разному. В веретенообразных мышцах они почти параллельны сухожилию, а в перистых крепятся к нему с разных сторон, напоминая строение птичьего пера. Мимические мышцы. Выражение лица – одно из проявлений богатой эмоциональной жизни человека – зависит от одинакового набора мышц. Подсчитано, что их на лице и шее около 25%. Лицевые мышцы называют мимическими мышцами. Одним своим концом они крепятся к кости, а другим – вплетаются в кожу. При сокращении мимических мышц изменяется натяжение кожи и становится иным рельеф лица. Так и формируется определённое выражение лица. Не зря говорят: «У него на лице всё написано». В учебниках анатомии названия мимических мышц подчинены строгому порядку. Но у них есть и образные обозначения. О лобном мускуле упоминают как о мышце внимания или злобы; о мускуле, сдвигающем брови, - как о мускуле боли; о верхней части круговой мышцы глаза – как о мышце размышления, удивления, благочестия; о скуловой мышце – как о мышце радости; о нижней части круговой мышцы глаза – как о мышце приветливости и покорности; о мышце, поднимающей верхнюю губу, - как о мускуле плача, горючих слёз или скупости. В окружности рта выделяют ещё мышцы смеха, зависти, горя, отвращения. Мышечная ткань, окружающая рот, включается в работу ещё до рождения человека. Именно она у зародыша, а затем у младенца обеспечивает сосание, т.к. создаёт вакуум в полости рта. Ещё одна мышца лица – щёчная. Её иногда называют мышцей трубачей, т.к. сильнее всего она развита у них, не считая стеклодувов. В окружности глазной щели есть очень быстро сокращающаяся мышца – круговая; зато в нижнем веке мышц нет вовсе. Хорошо развиты жевательные мышцы, действующие на единственную подвижную кость черепа – нижнюю челюсть. «Тонкую» работу выполняют мышцы в области подъязычной кости – это связано с хорошим развитием мускулатуры языка, губ, глотки и гортани. Именно такие мышцы необходимы для речи.
Скелетные мышцы. Продольноволокнистая мышца состоит из первичных пучков, содержащих 20 - 60 волокон. Отдельное волокно покрыто истинной клеточной оболочкой - сарколеммой. Сразу под ней, примерно через каждые 5 мкм по длине, расположены ядра. Волокна имеют характерную поперечную исчерченность. Волокно образовано множеством (1000 - 2000 и более) плотно упакованных миофибрилл (диаметр 0,5 - 2 мкм), тянущихся из конца в конец. Между миофибриллами рядами расположены митохондрии, где происходят процессы, необходимые для снабжения мышцы энергией. Белковый состав скелетной мышцы.
Механизм мышечного сокращения. В обычных условиях скелетные мышцы возбуждаются импульсами, которые поступают по волокнам двигательных нейронов (мотонейронов), находящихся в передних отделах спинного мозга или в ядрах черепно-мозговых нервов. В зависимости от количества концевых разветвлений нервное волокно образует синаптические контакты с большим или меньшим числом мышечных волокон. Мотонейрон, его длинный отросток (аксон) и группа мышечных волокон, иннервируемых зтим аксоном, составляют двигательную, или нейромоторную, единицу. Чем более тонка, специализированна в работе мышца, тем меньшее количество мышечных волокон входит в нейромоторную единицу. Малые двигательные единицы включают лишь 3 - 5 волокон (например, в мышцах глазного яблока, мелких мышцах лицевой части головы), большие двигательные единицы - до нескольких тысяч волокон (в крупных мышцах туловища и конечностей). В большинстве мышц двигательные единицы соответствуют первичным мышечным пучкам, каждый из которых содержит от 20 до 60 мышечных волокон. Двигательные единицы различаются не только числом волокон, но и размером нейронов - большие двигательные единицы включают более крупный нейрон с относительно более толстым аксоном. Нейромоторная единица работает как единое делое: импульсы, исходящие от мотонейрона, приводят в действие мышечные волокна. Сокращению мышечных волокон предшествует их электрическое возбуждение, вызываемое разрядом мотонейронов. Возникающий под влиянием медиатора потенциал вызывает генерацию потенциала действия, распространяющегося в обе стороны вдоль мышечного волокна. Сокращение - это изменение механического состояния миофибриллярного аппарата мышечных волокон под влиянием нервных импульсов. Сокращение проявляется в изменении длины мышцы или степени ее напряжения, или одновременно того и другого. После смерти мышцы остаются напряженными, наступает так называемое трупное окоченение. Максимальную силу мускулатура человека набирает к 30 годам, оставаясь такой до 45-50 лет. В это время мышцы достигают наибольшей площади в поперечном сечении, в них обильное кровоснабжение и развитый нервный аппарат. Затем мышцы постепенно слабеют, в особенности после 70 лет. Это одна из причин, почему у многих стариков отвисает живот и горбится спина. 8.2.3. Влияние физических упражнений на мышцы Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы. Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышц, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми ее компонентами . Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят от вида спорта. Так, у тяжелоатлетов кости массивнее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях. Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость. Еще в начале века выдающийся физиолог И. М. Сеченов установил, что во время труда и после него быстрее устраняет утомление не полный покой, а смена деятельности – активный отдых, т.е. физкультура. В 60-е годы киевский профессор И. В. Муравов установил “эффект погашения” утомления при выполнении движений ненагруженными мышцами. Оказалось, что это связано с возбуждением центров, бездействовавших во время работы, и более глубоким торможением утомленных центров. Отсюда нормализация функций нервной системы, кровообращения, дыхания, органов чувств. Получалось, что упражнение – универсальный стимулятор и восстановитель физической и умственной работоспособности. Опираясь на это, кандидат биологических наук В. М. Баранов систематизировал восстановительный эффект упражнений и разделил его на три группы. К первой группе относятся упражнения, способствующие повышению возбудимости нервной системы: динамические упражнения (маховые движения конечностями с большой амплитудой, интенсивные потягивания, наклоны в стороны, вперед и назад, приседания, выпады, прыжки, ходьба, бег и др.); значительные сокращения мышц без внешнего движения (изометрические упражнения с напряжением отдельных групп мышц, например, некоторые йоговские позы-асаны и др.); тонизирующие дыхательные упражнения с задержкой дыхания на вдохе и др. Ко второй группе относятся упражнения, понижающие возбудимость ЦНС при нервном и эмоциональном перенапряжении и возвращающие ее к оптимальному тонусу: произвольные мышечные расслабления (расслабления отдельных групп мышц, активное расслабление мышц при аутогенной тренировке, медитации и др.); успокаивающие дыхательные упражнения (спокойное ритмическое дыхание, дыхание с задержкой на выдохе и др.); динамические упражнения, выполняемые резко с большим мышечным напряжением, дающие двигательную разрядку и активное расслабление мышц рук и туловища за счет быстрого падения их под действием силы тяжести (потряхивание руками и др.). В третью группу входят упражнения, нормализующие мозговое и периферическое кровообращение: интенсивные потягивания с глубоким дыханием, движения головой (повороты, наклоны, круговые движения), движения руками (вверх, вперед, назад, поочередные и одновременные круговые движения в плечевых суставах); наклоны туловища вперед и назад; движения нижними конечностями в области тазобедренного сустава (движения ногами сидя, приседания, подъемы на носках); чередование напряжений и расслаблении отдельных мышечных групп (рук, спины, живота, бедер); изменение позы, сидя с перераспределением массы тела на другие мышечные группы; прыжки, ходьба, бег, дыхательные упражнения (с задержкой дыхания на вдохе и выдохе) и др. Комплексы упражнений, выполняемых с целью повышения работоспособности на производстве, составляют производственную гимнастику. В свою очередь последняя разделяется на зарядку, или вводную гимнастику, физкультурную паузу, физкультурные минутки, микропаузы и оздоровительно-профилактическую гимнастику. |