3.3.2 Мышечная система (структура, физиологические особенности и биомеханическая деятельность)

Мышцы обладают способностью сокращаться, производя различные движения и продуцируя тепло. Существуют три типа мышц: поперечно­полосатые, гладкие и сердечная мышца. Поперечно-полосатые мышцы (образованы поперечно-полосатой мышечной тканью), иначе назы­вающиеся скелетными, являются произвольными, так как их действия управляются нашим сознанием. Более 640 поперечно-полосатых мышц составляют от 40 до 50 процентов веса всего тела. Они его красная плоть, или мясо. Объединенные в группы и размещенные в два слоя и более произвольные, или скелетные, мышцы определяют харак­терную форму тела человека, скорректированную распо­ложенными над мышцами жировыми отложениями (рис. 19). Гладкие мышцы (об­разованы гладкой мышечной тканью) находятся в стенках полых орга­нов, например, кишечника, кровеносных сосудов. Они функциониру­ют вне нашего сознания – их деятельность контролируется вегетатив­ной нервной системой. Сердечная мышца – это особая мышца сердца. Она образована поперечно-полосатой мышечной тканью, но дея­тельность ее, как и деятельность гладких мышц, непроизвольна.

Сухожилия связывают скелетные мышцы с костями. Они состоят из мно­жества параллельных пучков коллагеновых волокон и имеют бело-се­ребристый оттенок. Сухожилия практически нерастяжимы, что позволя­ет мышцам принимать на себя большое напряжение. Многие из них (особенно в области предплечья) длиннее основного тела мышц. Длин­ные сухожилия, передающие действие мышцы на расстоянии, могут де­литься на ряд пучков и крепиться к нескольким костям, они же влияют на форму основного тела мышцы, смягчают мышечное усилие и позволяют большому количеству мышечной ткани действовать на сравнительно маленькие площади поверхности кости. Апоневроз – белая пластина соединительной ткани, заменяющая цилиндрические сухожилия в мыш­цах, которые прикрепляются к костям на значительном протяжении.

Функциональная структура мышц. Мышцы являются активными органами, приводящими в движение или удерживающими в покое части скелета. Их морфологическая роль может быть определена значением, которое имеет масса мускулатуры к системе двигательного аппарата.

Мускулы состоят из сократительной части, мышечного тела и сухожилий, которые пассивно передают энергию сокращения костным рычагом в точках их начала и прикрепления. Тело, наиболее утолщенная часть мышцы, отличается более или менее выраженными неровностями. Оно состоит из сократительных элементов — мышечных волокон, которые объединяются прослойками соединительной ткани в пучки различной величины.

По внешней форме мышцы подразделяются на длинные, широкие и короткие. Первые встречаются на конечностях и располагаются вдоль скелет­ной оси конечностей.

Широкие мышцы обеспечивают связь конечно­стей с туловищем и образуют стенки брюшной полости.

Короткие мышцы связывают костные элементы с сегментарным расположением. К ним относятся, например, позвонки или ребра.

Между длиной мышечного тела и длиной волокна не существует прямой зависимости. Размеры мышцы не всегда являются показателем длины ее воло­кон. Благодаря своеобразию расположения сухо­жилий короткие мышечные волокна могут обра­зовывать длинное или, наоборот, короткое мышеч­ное тело.

Наиболее просто устроены мышцы, в которых мышечные волокна располагаются параллельно су­хожильным волокнам. Такие мышцы называются мышцами с параллельными волокнами.

Другая категория мускулов имеет волокна, рас­положенные наклонно к сухожилию. Когда наклон волокон имеется только на концах мышцы, то ее тело имеет форму веретена (веретенообразный мус­кул) (рис. 21).

К

Рис. 21. Форма мышц

1 – веретенообразная; 2 – одноперистая; 3 – двуперистая; 4 – двуглавая; 5 – плоская с апоневрозом; 6 – лентовидная с перемычками; 7 – двубрюшная

1 2 3 4 5 6 7

огда наклон мышечных волокон имеется на всем протяжении тела, то мышца называется пери­стой, она своим строением напоминает расположение волокон птичьего пера. Если волокна имеют наклон симметрично с обеих сторон сухожилия, то мышца называется двуперистой, если же только с одной стороны, то мышца называется одноперистой (рис. 21).

Структура мышц приспособлена к их функцио­нальным особенностям. Мышечное сокращение ха­рактеризуется величиной силы и амплитудой. Сила зависит от числа ее элементов, способных к сокращению. Амплитуда сокращения определяется прежде всего длиной волокон. Чем больше количество мышечных волокон, тем больше сила сокращения; и чем длиннее волокна, тем больше амплитуда сокращения.

Самая большая амплитуда сокращения у мышц с длинными и параллельно расположенными волокнами. У них большой размах движения сочетается с относительно малой силой контракции. В перистых мышцах количество мышечных волокон нарастает, значительно увеличивается их сила, в то время как амплитуда сокра-щений становится меньше. Перистые мышцы отличаются силой, в то время как мышцы с параллельными волокнами, имея большие амплитуды сокраще-ния, производят быстрые движения благодаря тому, что они воздействуют на короткое плечо рычага (по Лесгафту, это «ловкие мускулы»). Первые встречаются преимущественно на верхней конечности в области плечевого пояса, они вызывают сильные, быстрые, тонические сокра­щения. Эти мышцы имеют большую площадь прикрепления посред-ством коротких сухожильных волокон. Большинство мышц построено таким образом, что их сократительные возможности соответствуют как условиям силы, так и амплитуды. Это достига­ется путем комбинации в одних и тех же мышцах и параллельных, и перистых структур или путем комбинации перистых структур с различ-ными формами наклона воло-кон по отношению к сухо-жилию.

С

Рис. 22

Мышечные фасции

труктура мышцы иногда видна снаружи бла­годаря особенностям хода мышечных пучков. Чаще она выявляется косвенно при наблюдении за изменением величины неровностей рельефа. Ярко выраженные рельефы обусловлены большим укорочением мускулов, имеющих длинные мышечные волокна.

Длинные мышечные тела, но с короткими волокнами, в период сокращения мало меняют свою длину и не дают рельефных контуров. Ярким примером, иллюстрирующим разницу рельефности мышц в момент их сокращения, могут служить двуглавая мышца плеча и длинная малоберцо­вая мышца, мышечные тела которых имеют почти одинаковую длину. Первая построена из длинных волокон, она в момент контракции значительно укорачивается и резко контурируется. Вторая состоит из коротких волокон, при сокращении мало изменяет свои размеры и не отличается рельефностью.

М

Рис. 23. Глубокая фасция и подошвенный апоневроз стопы

ышечные фасции. Рельеф мускулов на живом человеке зависит еще и от мышечных оболочек. Мышечные тела не связаны друг с другом только на анатомических препаратах, на которых удалены соединительнотканные оболочки. Каждое мышечное тело, каждая группа мышц покрыты соединитель­ной тканью, являющейся своеобразной волокнистой или волокнисто-эластичной рубашкой, которая назы­вается фасцией. Фасции поддерживают определен­ные соотношения между мышечными телами, огра­ничивают перемещения мышц во время контракции и способствуют тому, что мышечное тело стано-вится более монолит-ным при сокращении (рис. 22). На конечно­стях масса мускула-туры заключена внутрь общего соеди-нительно-тканого ци-линдра, образован-ного собственной фа-сцией. От внутренней поверхности этой фасции отходят воло-книстые пластинки, меж­мышечные пере-городки, которые в глубине прикрепляя-ются к кости и тем самым отделяют од-ну от другой мышеч-ные группы, выпол-няющие сходные функции. Кроме того, каждый мускул имеет свою собственную соединительно-тканую оболочку, свя­занную с совокупностью остальных фасциальных оболочек. Чем больше размах перемещения мышц, тем более толстыми и более прочными фасциями они покрыты. Фасции слабо выражены между мышечными телами, которые тесно прилегают друг к другу, и, наоборот, значительно утолщаются на мышцах, которые лежат изолированно, в стороне от остальных (рис. 22). В области суставов, там, где сухожилия многосуставных мышц проходят через промежуточное сочленение, собственная фасция образует очень прочные браслеты, или кольцеобразные свя­зи.

Иногда собственная фасция соприкасается с костью, в этих случаях она сливается с надкостницей. В некоторых случаях мышечные тела могут начинаться или прикрепляться к внутренней поверхности собственной фасции. Иногда сухожилия мышц могут целиком или частично переходить в ткань фасции (рис. 23).

Внешняя форма мышц является выражением не только формы мышечных тел, она слагается из комбинации форм мышц и фасций, которые их покры­вают. Иногда фасции с мышечными телами образуют снаружи единый рельеф. В других случаях фасции контурируют отдельно и определяют собой борозды или желобки вследствие того, что они или фиксированы в глубине, или сдавлены более прочными образованиями.

Физиологические свойства мышц. Мышцы совершают механическую работу благодаря двум свойствам: эластичности и сократимости. Эластичность мускула невелика, но совершенна. Мышца легко растягивается в период удаления точек ее начала и прикрепления и вновь принимает исходное положение, приобретая снова прежнюю длину. В период растяжения в мышцах создастся сила напряжения, равная той, которая вызывает растяжение.

Сократимость – это свойство мышцы отвечать сокращением на действие внешних или внутренних стимулов. В обычных физиологических условиях таким стимулом является нервный импульс.

Расслабление – это состояние, при котором мус­кул не подвергнут ни растяжению, ни контракции. Расслабленный мускул имеет сглаженный рельеф с несколько выпуклыми контурами сухожилий. В этом состоянии мышца может изменить свое положение под действием силы тяжести. Под действием этой же силы тело мышцы при вер­тикальном или косом положении может образо­вывать складки.

Растяжение характеризуется удлинением и истон­чением или сплю-щиванием мускула. Этот процесс сопровождается увеличением напряжения, которое тем больше, чем больше растяжение. Растянутый мускул становится твердым, он мало рельефен.

При контракции мышц, сопровождающейся укорочением, мышечное тело становится толще и короче. Степень укорочения прямо пропорциональна утолщению, так как объем тела остается неизмен­ным. Контракция с укорочением всегда сопровож­дается увеличением напряжения, его величина пропорциональна со­противлению, которое мускул должен преодолеть (например, сокращение двуглавой мышцы плеча). Мышечные сокращения увеличивают внешний рельеф тела мышцы. Мышечные тела в состоянии сокращения отграничиваются бороз­дами или углублениями от соседних мышц. Боль­шинство борозд выявляется в области межмы­шечных перегородок, которые не растягиваются и не следуют за движениями мышечного тела. Они обычно разграничивают антагонистические мышечные группы (двуглавая борозда, наруж­ная борозда бедра).

Сухожилия мышц видны на живом при всех категориях мышечных сокращений. Это объясня­ется их напряжением и растяжением, в процессе которых они поднимаются со скелетных и мышечных плоскостей, на которых они лежат. При мышеч­ных сокращениях с укорочением сухожилия участ­вуют в образовании внешних рельефов.

Б

Рис. 24 . «Естественный» аспект позиций сегментов

иомеханическая деятельность мышц. Сила тяги мышц и суставные оси. Мышцы расположены вокруг сочленений и совершают, за редкими исключениями, все движения, кото­рые возможны в данном соединении. Они рас­полагаются перпендикулярно к суставной оси, вокруг которой происходит движение. В некоторых случаях мышцы могут производить движения во­круг двух осей одного и того же сочленения. Так, например, отдельные мышцы предплечья (запястно-лучевые и запястно-локтевые сгибатели и разги­батели) обеспечивают не только сгибание и разги­бание, но и приведение, и отведение кисти. Есть мышцы, которые обслуживают два и больше суставов, имеющих одну ось. Такими явля­ются двусуставные мышцы бедра, многосуставные мышцы кисти, сгибатели и разгибатели пальцев (рис. 24). В тех случаях, когда мускул обслуживает два или больше суставов, сила его сокращения не достаточна для того, чтобы одновременно производить движения максимальной амплитуды во всех сочленениях. Большая амплитуда движения одного сочленения уменьшает амплитуду других; тем самым создается впечатление, что мышца слишком длинна для того, чтобы одновременно воз-действовать на все сочленения, через которые она перекиды-вается. Эта особенность фун-кции многосуставных мышц называется относительной акти-вной недостаточностью. При-мером такой недостаточности являются сгибатели и раз-гибатели пальцев. Когда кисть пол­ностью расслаблена или вытянута, пальцы не могут достигнуть максимальной сте-пени сгибания или разгибания, наоборот, полное сгибание и

разгибание пальцев не допускают максимальных размахов дви­жений в суставе кисти.

Если в составной цепи все суставы расслаблены, то те же мускулы оказываются слишком короткими для того, чтобы позволить выпрямление или оди­наковый изгиб всех сочленений, над которыми они проходят. Этот характер растяжения называется относительной активной недостаточностью. Комби­нирование относительной активной и пассивной недостаточности сгибателей и разгибателей пальцев создает известную взаимозависимость между положе­ниями кисти и пальцев (рис. 22).

Другим примером активной и пассивной недостаточности является недостаточность двусуставных разгиба­телей бедра. Активная недостаточность этих мышц ведет к тому, что при вытянутом до максимума бедре голень не может достигнуть максимальной степени сгибания. Когда же бедро расслаблено, то сокраще­ние тех же мышц в силу их пассивной недостаточно­сти не позволяет голени вытянуться. Относительная мышечная недостаточность объясняет механизм вза­имосвязи суставных движений и «естественный» аспект позиций сегментов.

Рис. 23. Многосуставные мышцы голени	Рис. 24. Многосуставные мышцы кисти, разгибатели пальцев

Направление тяги мышц. Сила мышцы равна силе тяги всех ее волокон, или «равнодействую­щей» их тяги. Если мышца имеет цилиндрическую или четырехугольную форму, то равнодействующая параллельна направлению волокон и расположена по оси мышцы. Если волокна мышцы наклонны, как у треугольных мышц, или они имеют форму веера, то равнодействующая занимает промежуточ­ное направление по правилу параллелограмма сил. Направление равнодействующей совпадает с «ли­нией тяги» мышцы (рис. 23, 24). Она соединяет друг с другом центры поверхностей мест начала и при­крепления мышцы. Если сухожилие мышцы имеет изгиб на хрящевом или костном блоке, то сила тяги действует в точке изгиба.

Сила мышц и рычаги скелета. Мышечные тяги в организме прикладываются к костным рычагам, которые вращаются вокруг осей сочленений и тем самым передают на расстояние силу сокращения. Механические условия работы в системе рычагов в значительной степени определяют силу мышц.

Факторами, которые влияют на силу мышцы, являются площадь опоры, длина плеча рычага и величина угла приложения силы тяги к плечу рычага.

Рычаг – это прочная основа, вращающаяся во­круг одной закрепленной точки в результате воздействия сил, которые прилагаются перпендикулярно его направлению. С помощью рычага прилагаемая сила может быть уменьшена, увеличена или может остаться без изменений.

П

Рис. 25. Функциональная характеристика костных рычагов:

А – рычаг первого рода: 1 – атлантозатылочное сочленение, совпадающее с точкой опоры; 2 – плечо рычага силы мышечной тяги; 3 – направление силы мышечной тяги; 4 – направление силы тяжести головы.

Б – соединение стопы с голенью – рычаг второго рода: 1 – точка опоры; 2 – плечо рычага силы тяжести; 3 – плечо рычага силы мышечной тяги; 4 – направление силы тяжести; 5 – направление силы мышечной тяги.

В – соединение плеча с предплечьем – рычаг третьего рода: 1 – направление силы тяжести; 2 – плечо рычага силы тяжести; 2 – плечо рычага силы тяжести; 3 – плечо рычага силы мышечной тяги; 4 – направление силы мышц, сгибающих предплечье

о месту приложения сил по отношению к точке опоры в механике различают три рода рычагов. В рычаге 1-го рода силы имеют одинаковое направление и прилагаются с обеих сторон от точки опоры (полуподвижные рычаги). Эти рычаги напо­минают весы и встречаются в механизмах равновесия; они и называются уравновешивающими рыча­гами (рис.25, А). Этим механизмом уравновешены: голова на позвоночном столбе, позвоночный столб на тазе, таз на головках бедренных костей, бедро на большеберцовой кости, а также большеберцовая и малоберцовая кости на стопе. Сила тяги и сопро­тивление ей могут быть расположены или впереди точки опоры, или за ней.

У рычагов 2-го рода сила и сопротивление имеют противоположные направления. Они находятся на одной и той же стороне рычага, причем сопротивление расположено между точкой опоры и точкой приложения силы (полуустойчивые рычаги). По механизму этого рычага действует, по мнению некоторых ученых, трехглавая мышца голени при стоянии тела на головках плюсневых костей (рис. 25, Б).

Рычаги 2-го рода очень часто встречаются при действии мышц, направленных против силы земного тяготения. В этом случае прилагаемая сила представлена силой тяготения, а сопротивление – тягой мышц. Если сопротивление мышц уравно­вешивает силу тяготения, то они удерживают тело в состоянии равновесия. Сокращение мышц назы­вается в этом случае статическим, или удерживающим. Если же сила тяготения больше, чем сопротивление мускула, то такое со­кращение называется френаторным, или уступаю­щим.

В системе рычагов 3-го рода сила прилагается между точкой опоры и точкой сопротивления и имеет направление, противоположное сопротивлению (полусильные рычаги). Они реализуются в том случае, когда сила больше сопротивления. Контракция такого рода называется динамической с положительным движением, или преодолевающей контракцией.

В организме чаще всего плечо сопротивления больше, чем плечо силы, поэтому небольшие сокращения мышц приводят к большим и быстрым перемеще­ниям точки сопротивления. Вот почему рычаги 3-го рода производят большие ускорения и названы рычагами скорости (рис. 25, В).

Правило равновесия сил с помощью рычагов указывает, что силы должны быть обратно пропор­циональны длине их плеча. В организме чаще ис­пользуются рычаги с потерей силы. Мышцы, как правило, прикрепляются рядом с осью вращения, плечо силы при этом бывает коротким. Благодаря этому рычаги живого организма обладают возмож­ностью производить движения с большой скоростью и большой амплитудой.

Движение частей тела в сочленениях при помощи рычагов является движением вращения. В этих движениях сила прилагается на некотором расстоя­нии от центра вращения. Это расстояние называется плечом силы, а последняя характеризуется еще и «моментом силы». Если сила приложена к плечу под углом в 90°, тогда она расходуется почти целиком для получения движения. В организме направление тяги мышц по отношению к рычагу, как правило, имеет угол больше или меньше 90°. При этом плечо силы меньше плеча рычага, а сила тяги распадается на тангенциальный компонент, перпендикулярный рычагу (он производит вращение), и на «нормаль­ный» компонент, действующий вдоль рычага.

Т

Рис. 26. Модель в «позе». Взаимодействие между мышечной силой, тяго­тением

и силой инерции

аким образом, можно заметить, что из-за угла наклона по отношению к плечу мышцы изменяют свою силу. Во многих случаях наклон мышцы корри­гируется или бугром в области прикрепления, или выступами на эпифизах, или блоками, образован­ными сесамовидными костями, лежащими в толще сухожилий. Такой костью, например, является коленная чашечка (самая крупная из сесамовидных костей) в толще сухожилия четырех­главой мышцы бедра. Направление силы тяги мышцы меняется в разные моменты движений в суставах, что в свою очередь приводит к изменению вели-чины силы их тяги. Момент силы является максимальным при условии, если сила действует под углом 90° к плечу. Это называется «мышечным моментом». В случаях, когда наклон силы больше или меньше, чем 90°, часть силы тяги теряется в результате давления или тяги вдоль рычага. При изучении движений и мускульных сокра­щений на живом необходимо учитывать положение подвижной системы в пространстве. Если движение совершается в вертикальной или наклонной плос­костях, то мышечные сокращения дейст-вуют в противоположную к направлению движения сто­рону, как в случае, когда сила сопротивления меньше силы сокращения (двигательная контракция с положительным движением, восходящее дви-жение), так и тогда, когда сила сопротивления превышает силу сокращения (френаторная кон-тракция, ycтупающее движение). Та мышечная группа, которая противодействует сопротив-лению, совра­щается и тогда, когда сила равна сопротивлению (удерживающая контракция, контракция неподвижности). Если движение происходит в горизонтальной плоскости, то мышечные сокращения действуют в направлении движения. То же отмечается при вертикальных и наклонных движениях, скорость которых превышает ускорение силы тяжести.

Взаимодействие между мышечной силой, тяго­тением и силой инерции чрезвычайно важно для понимания и правдоподобного изображения формы мышц в пластике. Это взаимодействие следует учи­тывать в мастерской художника и скульптора при изучении движений, которые изображены на мо­делях в определенных «позах», или положениях. Позы, сменяющие движение, всегда представляют собой лишь результат движения, а не мышечное действие, связанное с движением. В каждой позе движения выражаются тем, что вместо статических сокращений показываются контракции движения соответствующей позы (рис. 26).

Групповые движения мышц. Анатомия знакомит нас теоретически с действиями изолированных мус­кулов. Но так как в живом организме существуют не изолированные, а только групповые сокращения мышц, теоретическое изучение является лишь вве­дением в анализ реальных групповых действий.

И

Рис. 27. Открытая кинематическая цепь выведенных из равновесия верхних конечностей поддерживается статичес-кими сокращениями мощных мышц у основания конечностей (передней зубчатой мышцей и трапециевидной мышцей)

золированная мышца, воздействуя на сочле­нение, может пос-ледовательно или одно-временно приблизить оба суставных луча; в зависимости от величии-ны сопротивления один из лучей может быть фиксированным (непод-вижное прикрепление, фиксированное), а дру-гой конец передвигаться (подвижное прикреп-ление). В результате того, что фиксация и подвижность сегментов тела меняется в зави-симости от точек опоры, фиксированный конец мышцы может стать подвижным, и наобо-рот. Если сопротив-ление суставных лучей равно, то при мышеч-ных сокращениях сус-тавные лучи приближа­ются один к другому (встречное движение). Если одновременно сокращаются мышцы, расположен­ные в противоположных частях суставной оси, происходит фиксация сустава.

Деятельность мышц в кинематических цепях. Условия деятельности мышц у живого значительно сложнее, чем условия работы изолированной мышцы. Эта сложность объясняется как многообразием мышц, участвующих в движении, так и тем, что в этих случаях происходит взаимодействие групп мышц.

Сокращение мышцы в кинематической цепи создает силы, которые приводят в движение нефик­сированные удаленные сочленения. Такое сокра­щение приводит в движение один из сегментов и создает момент силы, который производит компен­сированные движения и в более отдаленных соч­ленениях.

Если выводится из равновесия открытая кине­матическая цепь, то происходят сокращения всех мышц с силой тяги, противоположной направле-нию сопротивления. Сила этих сокращений растет прогрес­сивно в направлении ближайшего звена цепи, так как в открытых кинематических цепях конце­вые элементы обладают важными статическими и динамическими факторами (рис. 27).

М

Рис. 28. Мышцы одноимённого действия:

1 – двуглавая; 2 – мышца плеча

1

2

ышцы, объеди-нённые в данный момент одновремен-ным сокращением, со-ставляют «мышечные цепи», или «цепи движения». Таким об-разом, могут объеди-няться мышцы обшир-ных областей тела и составлять широкие кинематические цепи. Взаи­моотношение статических (кинемати-ческих цепей) и движущих (движущих цепей) элементов мо-жет складываться в осевом или наклонном направлениях.

Многосуставные мышцы, действуя в открытых кинематических цепях, могут вызывать «побочные» движения других сегментов. Так, например, сгиба­ние в тазобедренном суставе вызывает побочное движение в коленном и голеностопном суставах. Эта механическая координация часто ведет к эко­номии энергии контракции и облегчает рефлектор­ную координацию.

Пассивная и активная относительная недоста­точность многосуставных мышц встречается в кинематических цепях. Некоторые многосуставные мышцы, функцио­нируя в закрытых кинематических цепях, приво­дят к явлению, которое называется «парадоксальным действием». Так, например, двухсуставные разгибатели бедра при переходе из положения сидя в положение стоя, действуют как разгибатели колен­ного сустава, а не сгибатели, хотя последняя функция присуща им в обычной деятельности.

Групповые взаимодействия мышц. Участие многих мышц с полным сокращением в одном и том же движении какого-либо сочленения весьма редко. Мышцы с подобным действием называются агоническими (рис. 28).

М

Рис. 29. Мышцы совместного действия (синергисты):

например, ромбовидная мышца (1) и малая грудная мышца, отводящие лопатку

ышечные группы, выполняющие какое-либо движение, обыкновенно состоят из тех, которые принимают участие в нем только частью своей силы, в то время как остальная сила полностью или частично противодействует движению или содействует направлению движения. Подобный образ действия называется синергическим. Он обусловлен особым устройством мышц и представляет собой приспособление для выполнения очень точных движений (рис. 29).

Г

1

руппы мышц, которые осуществляют движение, противоположное движению другой группы, назы­ваются антагонистическими. Взаимодействие мышц синергистов постоянно, особенно для односуставных мышц, действующих на одноосные сочленения, а иногда даже и для многосуставных мышц, не меняющих условий тяги. При изменении условий работы, синергические мышцы могут стать антаго­нистическими, а последние, наоборот, – синергическими.

Одни и те же мышцы, особенно те, которые имеют форму веера, состоящего из волокон с раз­личными направлениями тяги, могут действовать и как синергисты, и как антагонисты с одними и теми же мышечными группами, в зависимости oт положения их частей по отношению к суставным осям.

Биологическое значение антагонизма. Действие анта­гонистических мышц регулирует быстроту, ампли­туду и направление любого движения. При полных и быстрых движениях, в которых преобладает сила инерции, сокращение антагонистов предот­вращает травму связочного аппарата или костных рычагов.

Остановка движения в какой-либо момент про­изводится за счет сокращения антагонистов, а не из-за прекращения контракции мышц, выполняю­щих движение. При быстрых движениях контрак­ция аффекторных мышц содействует весьма сильно возникновению движения. Это взрывчатое сокра­щение называется «баллистическим». Оно продол­жается силой инерции массы, приведенной в дви­жение, и регулируется интенсивностью напряжения антагонистической группы мышц.

Мышечный синергизм и антагонизм, деятель­ность которых регулируется нервной системой, является приспособлением к самым разнообразным условиям физической деятельности.

Мышечный тонус. Мышечным тонусом назы-вается постоянное напряже-ние скелетных мышц, обеспечивающее состояние покоя сегментов тела. Мышечные группы антаго-нисты обладают различ­ной силой мышечного тонуса, что и определяет взаиморасполо-жение частей тела в состоянии отдыха. Если верхняя конечность находится в состоянии покоя и опущена вдоль тела, то плечо в этот период повернуто внутрь, предплечье – полупронировано и слегка согнуто в локтевом суставе, кисть – слегка приведена, а пальцы – полусогнуты.

М

Рис. 30. Человек с мышечной системой короткого типа

ышечный тонус ре-гулируется центральной нер­вной системой рефлекторными механизмами, цен­тры которых располагаются в спинном мозгу. Мышечный тонус является свойством, обеспе-чива­ющим возможность быс-трых двигательных сокра­щений, которые возможны только на фоне постоян­ного мышечного напряжения.

Та часть мускулатуры тела, которая несет функцию поддержания равновесия тела и противостоит силам земного тяготения, обладает более сильным тонусом. Тонус таких мышц получил название «постурального тонуса» (то есть тонус, относящийся к положению тела); он характеризуется тоническими сокращениями постоянного характера. Им обладают мышцы и мышечные группы, поддерживающие вертикаль­ное положение тела и его равновесие. К ним отно­сятся разгибатели туловища, головы и шеи; передне-латеральная группа мышц живота (при некоторых положениях тела), четырехглавая мышца бедра и трехглавая мышца голени. Рефлекторные механиз­мы, изменяющие тонус, пускаются в действие раз­дражением афферентных приборов при растяжении мышц, а оно происходит под влиянием силы тяже­сти сегментов тела. Эти рефлексы были названы «миостатическими». Их центры располагаются в спинном мозгу и в то же время находятся под кон­тролем высших отде-лов центральной нерв-ной сис­темы, которые регулируют тонкие из-менения основ­ного фона мышечного тонуса.

Степень мышеч-ного тонуса индивиду-ально варьи­руется и зависит от конституции-ональных или приобре­тенных факторов. В зависимости от крайних вариа­ций нормальной интенсивности тонуса все индивидуумы были разделены на лиц с повышенным тонусом и лиц с пониженным то-нусом.

Т

Рис. 31. Человек с мышечной системой длинного типа

онус различен даже у одного и того же инди­видуума, и его степень определяется состоянием возбужде-ния, психической или физической уста­лостью. В старческом и прек-лонном возрасте мышеч­ный тонус снижается во всех мышцах.

По аналогии с постуральным тонусом (тонус положения тела) были названы «постуральными сокращениями» такие, которые необходимы для поддержания тела в состоянии равновесия. Чело­веческое тело представляет собой подвижную систе­му сочлененных друг с другом элементов, движение в одном из них вызывает необходимость укрепления другого или нескольких более отдаленных элемен­тов, что зависит от величины массы, приведенной в движение, и ее скорости. Такие сокращения исклю­чительно важны для анализа мышечных форм на живом теле. В каждом движении можно выделить формы, которые обусловлены сокращением как мышц, вызывающих движение, так и мышц, кото­рые определяют положение равновесия. Последние могут выявляться в зонах, отдаленных от места движения, или охватывать всю мускулатуру тела.

Статические, или постуральные, сокращения могут быть разделены на контракции равновесия, консолидации и закрепления (Донской). Первые из них служат целям удержания частей тела (без нагруз­ки и с добавочной нагрузкой) в состоянии покоя, сила их сокращения направлена в противоположную сторону силе земного притяжения.

Контракции консолидации действуют против сил, стремящихся оторвать один сегмент от другого. Они наблюдаются при поддержании тяжести тела в случаях, когда добавочные тяжести удержива­ются в точках над или под тяжестью. В таких усло­виях в зависимости от величины тяжести участвуют и контракции равновесия в сегментах тела, удален­ных от точки приложения силы груза.

Контракции закрепления имеют место в анта­гонистических мышечных группах и приводят к неподвижности сочленений. Они превращают один или много сегментов тела в одну недвижимую сис­тему; такие сокращения можно встретить как на конечностях, так и на туловище, они консолидируют опору, которая необходима для осуществления дви­жений сегментов тела.

Внешняя форма тела и варианты мышечных форм. Решающая роль в оконча­тельной обрисовке внешней формы тела принадлежит мышцам. Форма каждой мышцы выражается соот­ношением между длиной мышечного тела и сухожи­лием и характеризуется степенью развития мышеч­ной ткани.

В зависимости от длины мышечного тела и его соотношения с длиной сухожилия были установлены две основных формы мышц: мышцы, у которых мышечные тела короткие и толстые, а сухожилия – относительно длинные, и мышцы, у которых про­долговатые и тонкие мышечные тела переходят в относительно короткие сухожилия. В первой группе разница рельефа контуров мышечного тела и сухо­жилия велика, в то время как у второй группы пере­ход мышечного тела в сухожилие происходит по­степенно, и разница их контуров сглажена (рис. 30 и 31).

Короткие мышцы обладают внешней формой с резкими выступами и ярко выраженными неровно­стями. Тип длинной мускулатуры порождает более однообразные формы, с продолговатыми рельефами и с меньшей волнистостью. Небольшая разница уровня мышечного тела по сравнению с сухожилием смягчает волнистость и придает формам плоский вид .

Кроме двух крайних типов строения мышц – коротких с ярко выраженной рельефностью и длинных, отличающихся сглаженными рельефами, – встречается целая гамма переходных групп, где различная степень рельефности сочетается с плавностью перехода от мышечного тела к сухожилию.

Ф

Рис. 32. Модель с хорошо выраженной мускулатурой

изические упражнения в течение продолжи­тельного времени или специальные трениров-ки приводят к увели-чению объема мышеч-ных тел. Это увеличе-ние мышечной массы, называемое гипертро-фией, связано с уве-личением объема мы-шечных волокон. Сте-пень выраженности мускулатуры может достигать значительных размеров (рис. 32). Особенно сильно разви-ты мышцы у предста-вителей некото­рых видов спорта и в особенности у тяжело-атлетов (штангистов). Мышечные контуры в подобных случаях особенно неравномерны вследствие большой разницы между уров-нями мышечных тел и сухожилий. При мыше-чной гипертрофии наряду с ростом объем-ных контуров внешние формы мышц приобре­тают новый рисунок, так как вместе с увеличением мышеч-ных волокон становится видимой серия новых деталей структуры мусс-кула. В мышцах со средней степенью развития они мало заметны или полностью отсутствуют, а поэтому в условиях гипертрофии отмечаются новые признаки, обогащающие внешний рельеф (рис. 30).

Во многих случаях благодаря особенностям тренировки мускулатура различных частей тела развивается неравномерно, и вследствие этого характер мышечных контуров неодинаков на всей поверхности тела. Таким образом, могут быть констатированы сегментарные несоответствия формы, которые показывают разницу в развитии и функциональной значимости соответствующих мышц. Однообразие и гармония мышечных форм всегда обусловлены одинаковой степенью развития муску­латуры в результате комплексной трени-ровки, идеал которой мы находим в играх и спорте античных времен.

Внешняя форма тела определяется не только развитием мус-кулатуры, но и толщи-ной подкожной жиро-вой ткани. Питание и, в особенности, возраст являются важнейшими факторами, которые влияют на форму тела.

В

Рис. 33. Изображение старика демонстрирует снижение мышечного тонуса, смягчение мускульных рельефов и изменённое состояние кожи

преклонном и старческом возрасте снижается мышечный тонус, исчезает под-кожная жировая ткань, отмечаются изменения в коже, ведущие к потере эластичности и уменьшению содержа-ния воды. В пожилом возрасте мышечная атрофия при­водит к смягчению мускульных рельефов, мышцы теря-ют свое значение «законодателей» внеш-них форм. Лучше выявляются опознава-тельные (ориентирные) точки скелета (рис. 33).