6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Мышечно_фасциальные_болевые_синдромы_Стефаниди_А_В_2020

Каковы особенности строения мышечно-сухожильного

соединения?

Область мышечно-сухожильного соединения относится к несократительной соединительной ткани мышц. Его функцией является перенос силы мышцы, развиваемой при сокращении, на сухожилие.

Соединительно-тканные оболочки мышц (эндомизий, перимизий, эпимизий) без видимой границы переходят в соединительную ткань сухожилия.

Между сократительными мышечными волокнами и несократительными

сухожильными волокнами существует четкая переходная зона из-за соединения окружающих мышечн ые волокна мембран (сарколеммы и базальной мембраны).

В области сухожильно-мышечного соединения сарколемма и

базальная мембрана образуют складки, что обусловливает формирование пальцевидных выпячиваний мышечных клеток в сухожильную ткань. К этим выпячиваниям прикрепляются пучки сухожильных волокон.

Коллагеновые волокна сухожилия прикрепляются к волокнам базальной мембраны при помощи перекрестных связей. Эти соединения дополнительно стабилизируются ретикулярным волокнами (тонкие волокна коллагена 111 типа) и неколлагеновыми связывающими белками (например, фибронектин , ламинин). Базальная мембрана, в свою очередь, связана с подлежащей клеточной мембраной (сарколеммой) при помощи гликопротеинов интегрина и витронектина. К связывающим белкам, соединяющим концевые участки актиновых филаментов саркомера с сарколеммой, относят винкулин, талин, а-актинин и дистрофии. Эти филаментоподобные белки образуют сетевидную структуру и называются «ретикулярными микрофибриллами».

Таким образом , обеспечивается плотное соединение сократительных и несократительных волокон и жесткая связь мышечных и сухожильных волокон. Это позволяет в полной мере передавать силу мышечного сокращения на сухожилие.

Пальцевидные выпячивания значительно увеличивают площадь поверхности контактирующих тканей и, следовательно, обеспечивают оптимальное распределение действующих сил .

Направление мышечных и сухожильных волокон часто может быть

различным. Угол между пучками мышечных и сухожильных волокон называется углом перистости. Этот угол не является постоянным и изменяется в зависимости от силы мышечного сокращения.

19

Каковы особенности строение костно-сухожильного

соединения?

Выделяют два типа прикрепления сухожилия к кости:

•прямое прикрепление сухожильные волокна следуют перпендикулярно к кости и прикрепляются к ней;

-сухожильные волокна располагаютсяприкреплениенепрямое

параллельно кости и прикрепляются к кости и надкостнице.

Вбольшинстве случаев обнаруживают сочетания этих типов. Область

прямого прикрепления имеет в длину около 1 мм и состоит из нескольких

зон :

зона 1 - состоит из сухожильной ткани; зона 2 - фиброзный хрящ (фиброзная хрящевая зона);

зона 3 - состоит из минерализированного хряща (кальцифициро­

ванная хрящевая зона); зона 4 - образована костной тканью.

Вобласти суставов к костям сходным образом прикрепляются связки и

суставная капсула. В области непрямого прикрепления выделяют

поверхностную и глубокую части. Поверхностная часть образована прикреплением сухожильных волокон к надкостнице. Эта зона укрепляется

так называемыми шарпеевыми волокнами (прободающими волокнами) и перекрестными связями между волокнами сухожилия и надкостницы.

В глубокой части непрямого сухожильно-костного соединения

сухожильные волокна непосредственно прикрепляются к кости без промежуточной хрящевой зоны. В обоих типах прикреплений обнаружено большое количество неколлагеновых белков - фибронек-тин, тенасцин, ламинин, хондронекrин , остеокальцин, остеопонтин и др. Они играют роль «клея» и соединяют между собой различные типы соединительной ткани, стабилизируя костно-сухожильное соединение.

Поскольку кости и сухожилия обладают различной эластичностью, другой функцией костно-сухожильного соединения является уменьшение различий в механических характеристиках этих тканей. Следовательно, зона прикрепления подвержена большим нагрузкам и предрасположена к повреждениям. Слишком сильные и частые нагрузки способствуют развитию инсерционных тендинопатий.

Длительная многолетняя перегрузка, например, у профессиональных спортсменов, приводит к расщеплению отдельных коллагеновых фибрилл.

При развитии этих дегенеративных изменений повышается вероятность

разрыва отдельн ых пучков сухожильных волокон уже при небольших нагрузках (растяжение) или полного разрыва сухожилия.

20

Каковы особенности кровоснабжения и иннервация

костно-сухожильного соединения?

Непрямые костно-сухожильные соединения богаты кровеносными сосудами и нервами. Сосуды в глубокой части образуют многочисленные анастомозы с сосудами кости, а в поверхностной - с сосудами надкостницы.

Прямое соединение сухожилий кровоснабжается хуже: в этой области соединяются только сосуды наружного перитенония и кости. Внутрисухожильные кровеносные сосуды, параллельные ходу волокон, заканчиваются капиллярами. При этом хрящевые зоны (зоны 2 и 3) не снабжены кровеносными сосудами и питание в этой области обеспечивается процессами диффузии и осмоса.

Таким образом, у непрямого соединения выше способность к регенерации после повреждения, чем у прямого соединения , особенно если пострадала его хрящевая часть. Также в хрящевой зоне отсутствуют нервные волокна, тогда как остальные ткани хорошо иннервируются.

В целом можно сказать, что иннервация костно-сухожильного соединения менее богата, чем иннервация связок и суставных капсул.

Какие факторы определяют силу мышцы?

1 . Физиологический поперечник является главным фактором ,

определяющим силу мышцы. Это сумма площадей поперечного сечения всех мышечных волокон данной мышцы.

2. Величина площади опоры на костях, хрящах или фасциях.

3. Способ проявления силы (какого рода рычаг действует на кости - рычаг равновесия, рычаг скорости или рычаг силы).

4. Степень возбуждения мышцы (количество возбужденных двигательных единиц) .

5. Адекватность кровоснабжения .

6. Состояние фасций .

7. Эмоциональное состояние.

8. Степень утомления мышц.

9. Степень тренированности.

Какую максимальную силу может развить мышца?

Чем больше физиологическое поперечное сечение мышцы, тем больше груз, который она в состоянии поднять. По этой причине сила перистой мышцы с косо расположенными волокнами больше силы, развиваемой мышцей той же толщины, но с продольным расположением волокон.

21

Для сравнения силы разных мышц максимальный груз, который они в состоянии поднять, делят на площадь их физиологического поперечного сечения (удельная сила мышцы) . Вычисленная таким образом сила (в

килограммах на 1 см2) составляет для трехглавой мышцы плеча человека -

1 6,8, двуглавой мышцы плеча - 1 1 ,4, сгибателя плеча - 8, 1 , икроножной мышцы - 5,9, гладких мышц - 1 .

Если исходить из этой цифры, то сила мышц составляет для сгибателей предплечья приблизительно 1 60 кг, для сгибателей голени -

480 кг. Эти цифры на первый взгляд могут показаться преувеличенными,

так как тяжести, которые может поднять человек, сгибая предплечье или голень, гораздо меньше. Однако не следует забывать, что поднимаемая тяжесть имеет на конечности место приложения, находящееся обычно на значительном расстоянии от того сустава, в котором происходит движение, поэтому момент этой силы очень велик. В то же время мышцы, производящие данное движение, проходят вблизи сустава и во многих случаях прикрепляются в непосредственном соседстве с ним, что уменьшает их момент силы, так как эффект вращательного движения зависит не только от величины этих сил, но и от расстоян ия , на котором действуют силы.

При умеренном растяжении мышцы ее сила увеличивается, а при выраженном - уменьшается.

Какие функциональные группы мышц выделяют при движении?

Каждое движен ие обеспечивается интеграцией нескольких

функциональных групп мышц:

•Агонисты - преимущественно односуставные фазические мышцы,

имеют концентрический тип сокращения, сближая оба места своего прикрепления.

•Синергисты - преимущественно двусуставные фазические мышцы,

включающиеся в движение позднее агонистов также концентрическим сокращением, изменяя положение сначала одного своего места прикрепления, а затем - второго, обеспечивая плавность перехода движения из одного сустава в другой.

•Антагонисты - включаются в движение позднее агонистов

эксцентрическим типом сокращения (удлиняются, сохраняя силовое напряжение), обеспечивая плавность и постоянство скорости выполнения движения.

•Нейтрализаторы - в движение включаются изометрическим или

эксцентрическим типом сокращения.

•Фиксаторы - активизируются раньше аrонистов изометрическим типом

сокращения, сохраняя неизменными места своего прикрепления.

22

Какие функциональные особенности имеют односуставные и многосуставные мышцы?

Односуставные мышцы одноосных суставов выполняют в отношении этих суставов всегда только одну функцию. Например, плечевая мышца яв­ ляется постоянным сгибателем предплечья в локтевом суставе и постоянным антагонистом для локтевой мышцы.

В отношении многоосных суставов, особенно шаровидных, функция одних и тех же мышц (как много-, так и односуставных) может быть различной в зависимости от исходного положения соединяющихся костей.

Мышцы, являющиеся для одного движения синергистами, для другого могут становиться антагонистами. Так, двустороннее сокращение грудино­ ключично-сосцевидной мышцы при сглаженном шейном лордозе (за счет

напряжения флексоров шеи) вызовет сгибание шейного отдела позвоночника (рис. 1 . 1 1 ,а). Если же шейный лордоз выражен (за счет напряжен ия экстензоров шеи), то двустороннее сокращение грудино­ ключично-сосцевидной мышцы усилит разгибание шейного отдела позвоночника (рис. 1 . 1 1 ,б).

Рис. 1. 1 1. Изменение функции грудино-ключично-сосцевидной мышцы при-различной выраженности- шейного лордоза:

в сглаженный лордоз; б выраженный лордоз

Ключичная порция большой грудной мышцы является сгибателем

плеча, если плечо было разогнуто или в нейтральном состоянии. Однако, после того как плечо будет согнуто до 70-80 градусов, ключичная порция большой грудной мышцы, наоборот, станет антагон истом дальнейшего сгибания плеча (рис. 1 . 1 2).

23

Рис. 1.12. Изменение функции ключичной порции большой грудной мышцы: в начале флексии плеча (а) - синергист,

при флексии более 80 градусов (б) - антагонист

Как меняется напряжение мышц в ходе движения?

Каждая мышца имеет в определенном движении свою зону актив­ ности, в пределах которой она может выполнять необходимую для этого движения функцию. Границы этой зоны могут составлять пределы возможного размаха движения, по достижении которых мышца уже не в состоян ии осуществлять требуемую для данного движения функцию, хотя звено еще способно продолжать движение в этом направлении.

Границы зоны активности в многоосном суставе определяются

сменой функций мышц в момент их наименьшей длины.

Если движение звена продолжается далее этой границы, то и режим мышцы сменяется (с преодолевающей работы на уступающую, или наоборот).

Например, большая грудная мышца при сгибании плеча до 80-90 градусов сокращается (работает в преодолевающем режиме), а при дальнейшем сгибании растягивается (работает в уступающем режиме) (рис. 1 . 1 2).

определенном режиме работы . В этой зоне ее тяга в данном движении

наиболее эффективна. Границы оптимальной зоны зависят от условий эффективности работы мышцы, от того, как она растянута, под каким углом тянет плечо силы.

24

Как взаимодействуют между собой отдаленные мышцы?

Гораздо сложнее работа мышц, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Они образуют совокупно работающие комплексы, обуславливающие возможность выполнения данного движения.

Например, наружная косая мышца живота одной стороны тела и внутренняя косая другой, работая совместно, принимают участие во вращении туловища вокруг его вертикальной оси (рис. 1 . 1 3) .

Рис. 1. 13. Правая наружная косая и левая внутренняя косая мышцы живота являются синергистами при ротации туловища влево

Не менее сложные комплексы образуют такие мышцы, как трапециевидная и передняя зубчатая, участвуя во вращении лопатки нижним углом кнаружи, или малая грудная и нижний отдел большой ромбовидной мышцы, вызывая противоположные движения.

Также пояснично-подвздошная мышца, которая прИкрепляется к малому вертелу бедренной кости и грушевидная мышца, которая прикрепляются к вершине большого вертела бедренной кости ротируют бедро кнаружи.

В каждом движении участвует не одна мышца и даже не одна группа мышц, а несколько содружественно работающих групп мышц. Среди них всегда можно вьщелить мышцы, которые производят данное движение непосредственно, и мышцы, способствующие укреплению тех отделов тела, на которые опирается действующее звено.

25

Какие различаются виды сокращения мышцы?

В зависимости от изменения длины мышцы различают следующие виды мышечного сокращения :

• Изотоническое - сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются, но напряжение остается постоянным. Примером изотонического сокращения является свободное поднятие мышцей груза, который обусловливает ее постепенное напряжение.

• Изометрическое - сокращение, при котором мышца укоротиться не может, например, если оба ее конца закреплены. В этом случае длина мышцы остается неизменной, но напряжение их возрастает. Изометрическое сокращение лежит в основе статической работы.

• Ауксотоническое - сокращение, при котором меняются и длина, и напряжение мышцы:

концентрическое - сокращение, при котором места прикрепления мышц сближаются (преодолевающая работа);

эксцентрическое - сокращение, при котором места прикрепления мышц взаимоудаляются (уступающая работа).

При совершении работы по перемещению большого груза, мышца обычно сокращается сначала изометрически, затем изотонически. Максимальный коэффициент полезного действия при изотонических

сокращениях составляет приблизительно 25%.

Какие выделяют виды мышечных волокон?

Мышечные волокна в скелетной мышце различают по отношению к нервно-мышечным веретенам (рецепторам растяжения) на два вида: экстрафузальные и интрафузальные.

Одни из них - экстрафузальные (вневеретенные) - составляют основную массу мышц, создают силу, необходимую для движения и обеспечен ия позы.

Другие - интрафузальные (внутриверетенные), - сокращаясь ил и растягиваясь, меняют чувствительность рецепторов мышечных веретен, являющихся датчиками, по которым нервная система узнает о состоянии мышцы.

Интрафузальные мышечные волокна гораздо меньше по длине и объему, чем экстрафузальные, и окружены соединиrельнотканной капсулой.

Какие выделяют типы экстрафузальных волокон скелетной мышцы?

Выделяют три типа экстрафузальных мышечных волокон:

1. Медленно сокращающиеся малоутомляемые (тонические)

мышечные волокна; обеспечивают длительное сокращение мышцы, что

26

используется для поддержания позы. В них наблюдается медленное сокращение, а потом медленное расслабление (в 3 и в 1 00 раз соответственно медленнее, чем у быстрых волокон).

Источником АТФ в медленных волокнах является аэробное дыхание. Поэтому они очень хорошо васкуляризованы. По мере окисления дыхательного субстрата мобилизуются резервные углеводы и жиры. Тепло по мере его выработки отводится от мышцы кровеносной системой.

2. Быстро сокращающиеся быстроутомляемые (фазические)

мышечные волокна, обладающие высокой сократительной скоростью и возможностью развивать большую силу.

По сравнению с медленными волокнами они могут втрое быстрее сокращаться, развивать в 1 0 раз большую силу и, как правило, включаются при субмаксимальных и максимальных мышечных сокращениях.

Источником АТФ служат анаэробные процессы (гликолиз), а выделяемое теппо поглощается волокнами, так как кровеносная система не обеспечивает его быстрого отведения.

3. Промежуточный тип - бь.1стро сокращающиеся малоутомляе­ мые мышечные волокна. Эти волокна способны работать и в аэробных, и в анаэробных условиях.

Как распределены <<быстрые" и ((медленные" мышечные волокна?

Каждый человек обладает индивидуальным набором быстросокращающихся и медленносокращающихся мышечных волокон.

«Быстрые» и «медленные» волокна относительно равномерно представлены по всему сечению мышцы. В среднем человек имеет примерно 40% «медленных» и 60% «быстрых» волокон.

Но это средняя величина (по всей скелетной мускулатуре), мышцы же выполняют различные функции и поэтому могут значительно отличаться друг от друга составом волокон. Так, например, мышцы, выполняющие большую статическую работу (камбаловидная мышца), часто обладают большим количеством «медленных» волокон, а мышцы, совершающие преимущественно динамические движения (бицепс) , имеют большое количество «быстрых» волокон.

Как показывают многочисленные исследования, встречаются и значительные индивидуальные отклонения. У бегунов на длинные дистанции в икроножной мышце и пловцов-стайеров в дельтовидной мышце было обнаружено до 90% «медленных» волокон, а у спринтеров в икроножной мышце - до 90% «быстрых» волокон. Эти индивидуальные величины распределения волокон нельзя объяснить тренировкой - они обусловлены генетически.

Прирожденное количество «быстрых» волокон, возможно, является причиной того, что, несмотря на гармоничное развитие скоростной силы рук

27

и ног, спортсмен может, например, иметь чрезвычайно «быстрые ноги» и «медленные руки».

Тот факт, что у ведущих представителей видов спорта, в которых особенно требуется выносливость (марафонцы, шоссейные велосипедисты и т. д.), в основном преобладают «медленные» мышечные волокна, а высококлассные атлеты, которые демонстрируют скоростную силу (спринтеры, копьеметатели, толкатели ядра), обладают высоким процентом «быстрых» мышечных волокон, свидетельствует об особой предрасположенности организма именно к этим видам спорта.

Можно ли тренировкой изменить количество «быстрых>>

и ((медленных» мышечных волокон?

Количество «быстрых» и «медленных» волокон в каждой отдельно взятой мышце обусловлено генетически и как показывают научные исследования, это количество нельзя изменить при помощи силовой тренировки. Однако тренировка хоть и в определенных пределах, все же позволяет приспособиться к предъявляемым специфическим раздражениям (поперечное сечение, время сокращения, оснащение энергоносителями и митохондриями и т. д.).

При каких нагрузках функционируют ((быстрые» и

((медленные» мышечные волокна?

При нагрузках менее 25% от максимальной силы сначала начинают функционировать преимущественно «медленные» волокна. Как только их запасы энергии иссякают, «подключаются» «быстрые» волокна. Наименование «быстрое волокно» или «медленное волокно» вовсе не означает, как иногда ошибочно истолковывают, что относительно быстрые движения реализуются исключительно «быстрыми» волокнами, а медленные движения - лишь «медленными».

Для включения волокон в работу решающее значение имеет мобилизуемая сила, то есть величина, требующаяся для передвижения массы (веса), а также величина ускорения этой массы. В соответствии с имеющейся на сегодняшний день информацией и большое ускорение незначительного веса (большая скорость движения), и незначительное ускорение большого веса (медленная скорость движения) осуществляются за счет интенсивного участия преимущественно быстрых мышечных волокон.

Какие мышечные волокна атрофируются быстрее при бездеятельности?

При бездеятельности и старении человека «быстрые» волокна в мышцах истончаются (гипотрофируются) раньше, чем «медленные»,

28

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/