2 курс / Нормальная физиология / Anatomiya_i_fiziologiya_detei_i_podrostkov_2007

дов стопы. Связки являются пассивными затяжками стопы, а мышцы, действующие на стопу, выполняют роль ее активных

затяжек.

Развитие и возрастные особенности скелета конечностей

Все кости конечностей, за исключением ключиц, которые раз­ виваются на основе соединительной ткани, проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную.

Процесс окостенения в ключице начинается на 6-й неделе эмбрионального развития и почти полностью заканчивается к моменту рождения.

В диафизах трубчатых костей первые точки окостенения (пер­ вичные) появляются в конце 2-го — в начале 3-го месяца внут­ риутробного развития, в эпифизах и апофизах (буграх) — после

120

рождения. Лишь некоторые эпифизы начинают окостеневать не­ задолго до рождения. Срастание эпифизов с диафизами, как пра­ вило, происходит в 13—15 лет, причем у девочек на 1—2 года раньше, чем у мальчиков.

В костях запястья точки окостенения появляются после рожде­ ния: в головчатой на первом году жизни, в крючковидной — в конце первого — в начале второго года, а в остальных — в период от 2 до 11 лет.

Вкостях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищ­ ной и лобковой) точки окостенения появляются в период от 3,5 до 5,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех ко­ стей в тазовую кость происходит в 12—15 лет.

Вкостях предплюсны (пяточной, таранной и кубовидной) точ­ ки окостенения появляются до рождения (на 5—9-м месяце внут­ риутробной жизни). В ладьевидной, кубовидной и клиновидной костях точки окостенения появляются в период от 3 мес после рождения до 5 лет. Остальные (вторичные) точки окостенения об­ разуются после рождения.

Развитие синовиальных соединений (суставов) начинается на 6-й неделе эмбрионального развития. Суставные капсулы (суста­ вов) новорожденного туго натянуты, большинство связок еще не сформировалось. Наиболее интенсивно развитие суставов и связок происходит в возрасте до 2—3 лет, что связано с нараста­ нием двигательной активности ребенка. У детей 3—8 лет размах движений во всех суставах увеличивается, одновременно уско­ ряется процесс коллагенизации фиброзной мембраны суставных капсул, связок. Формирование суставных поверхностей, капсул

исвязок завершается в основном в подростковом возрасте (13— 16 лет).

Уноворожденных детей нижние конечности растут быстрее,

иони становятся длиннее верхних. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков в 12—15 лет. У дево­

чек увеличение длины ног происходит в возрасте 13—14 лет.

В постнатальном онтогенезе изменение формы и размеров таза происходит под влиянием силы тяжести тела, органов брюшной полости, под воздействием мышц, а также под влиянием поло­ вых гормонов. В результате этих разнообразных воздействий уве­ личивается переднезадний размер таза (с 2,7 см у новорожден­ ного до 9,5 см в 12 лет). Возрастает также поперечный размер 1аза, который в 13—14 лет становится таким же, как у взрослых. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится замет­ ной после 9 лет. У мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек.

121

В о п р о с ы д л я п о в т о р е н и я и с а м о к о н т р о л я :

1.Назовите особенности в строении костей нижних конечностей, от­ личающие их от аналогичных костей верхних конечностей.

2.Назовите соединения костей, участвующих в образовании костного

таза.

3.Назовите стенки и границы большого и малого таза.

4.Перечислите анатомические особенности, отличающие женский таз от мужского.

5.Какие особенности строения тазобедренного сустава ограничивают размах движений в нем?

6.Какие анатомические структуры коленного сустава придают ему устойчивость при стоянии и ходьбе?

7.Укажите, какие кости нижней конечности имеют лодыжки. Как эти лодыжки называются и с какими костями они образуют сустав?

8.Какие своды стопы вы знаете? Какие функции выполняют своды стопы?

МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА

Строение и функции скелетных мышц

Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двига­ тельного аппарата. Построены эти мышцы из поперечнополоса­ тых (исчерченных) мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем сокращении (укорочении) приво­ дят костные рычаги в движение. Мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуля­ ции речи и мимике, вырабатывают тепло.

В теле человека насчитывается около 600 мышц, большинство из которых парные. Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 30—40 % массы тела. У новорожденных и детей на долю мышц приходится до 20—25 % массы тела. В пожилом и старче­ ском возрасте масса мышечной ткани не превышает 20—30 %.

Каждая мышца состоит из большого числа мышечных волокон. Каждое волокно имеет тонкую оболочку — эндомиозий, образо­ ванный небольшим количеством соединительнотканных волокон. Пучки мышечных волокон окружены рыхлой волокнистой соеди­ нительной тканью, получившей название внутреннего перимизия, который отделяет мышечные пучки друг от друга. Снаружи мыш­

122

ца также имеет тонкую соединительнотканную оболочку — на­ ружный перимизий, тесно сращенный с внутренним перимизием,

проникающими внутрь мышцы пучками соединительнотканных Iюлокон. Соединительнотканные волокна, окружающие мышеч­ ные волокна и их пучки, выходя за пределы мышцы, образуют сухожилие.

В каждой мышце разветвляется большое число кровеносных со­ судов, по которым кровь приносит к мышечным волокнам пита­ тельные вещества и кислород, а уносит продукты обмена веществ. Источником энергии для мышечных волокон является гликоген. В процессе его расщепления вырабатывается аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), используемая для мышечного сокращения. Нервы, входящие в мышцу, содержат чувствительные и двига­ тельные волокна.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбу­ димость, проводимость и сократимость. Мышцы способны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в рабо­ чее (деятельное) состояние. При этом возбуждение быстро рас­ пространяется (проводится) от нервных окончаний (эффекторов) до сократительных структур — мышечных волокон. В результате мышца сокращается, укорачивается, приводит в движение кост­ ные рычаги.

У мышц различают сократительную часть (брюшко), построен­ ную из поперечнополосатых мышечных волокон, и сухожильные концы (сухожилия), которые прикрепляются к костям скелета. У некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку или к соседним мыш­ цам (у мышц промежности). Образован^! сухожилия из оформлен­ ной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью. У мышц, расположенных на конечностях, сухожилия узкие и длинные. Многие лентовидные мышцы имеют широкие сухожилия, получившие название а п о н е в р о з о в .

Классификация скелетных мышц

В настоящее время мышцы классифицируют с учетом их фор­ мы, строения, расположения и функции.

Форма мышц. Наиболее часто встречаются мышцы веретенооб­ разные и лентовидные (рис. 30). Веретенообразные мышцы распо­ лагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на глинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, они обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Веретенообразные мышцы могут

123

иметь два брюшка, разделенные промежуточным сухожилием (дву­ брюшная мышца), две, три и даже четыре начальные части — головки (двуглавые, трехглавые, четырехглавая мышцы). Различа­ ют мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квад­ ратные.

трех-, четы­ рехглавые Двубрюшные

Строение мышц. Мышцы могут иметь перистое строение, ког­ да мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. Это одноперистые, двуперистые, много­ перистые мышцы. Перистые мышцы построены из большого ко­ личества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллель­ ным расположением длинных мышечных пучков не очень силь­ ные, но они способны укорачиваться до 50 % своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движения выполняются с большим размахом.

124

Рис. 30. Форма мышц:

1 — веретенообразная; 2 — лентовидная; 3 — двубрюшная; 4 — двуглавая; 5 — одноперистая; 6 — двуперистая; 7 — широкая; 8 — сжиматель (сфинктер)

По выполняемой функции, а также по действию на суставы выделяют мышцы-сгибатели и разгибатели, приводящие и отво­ дящие, сжиматели (сфинктеры) и расширители. Различают мыш­ цы по их расположению в теле человека: поверхностные и глубо­ кие, латеральные и медиальные, передние и задние.

Вспомогательные аппараты мышц

Свои функции мышцы выполняют с помощью вспомогатель­ ных аппаратов, к которым относятся фасции, фиброзные и кост­ но-фиброзные каналы, синовиальные влагалища и синовиальные (слизистые) сумки, а также блоки.

Фасции — это соединительнотканные чехлы мышц. Они разде­ ляют мышцы, образуя мышечные перегородки, устраняют тре­ ние мышц одна о другую (рис. 31). При кровоизлияниях, прорыве гнойника в сторону мышц фасции ограничивают распростране­ ние крови, гноя за пределы фасциального чехла. Выделяют фас­ ции собственные, поверхностные, глубокие.

Собственные фасции образуют соединительнотканный чехол для каждой мышцы. Поверхностные фасции покрывают сверху группы мышц, а глубокие фасции располагаются между глубоки­ ми и поверхностными мышцами, отделяя их друг от друга.

125

1 2 3 4

7

Рис. 31. Костно-фасциальные влагалища мышц нижней трети правого бедра:

1 — широкая фасция бедра; 2 — фасциальное влагалище мышц-сгибате­ лей; 3 — бедренная кость; 4 — седалищный нерв; 5 — бедренные артерия и вена; 6 — фасциальное влагалище портняжной мышцы; 7 — медиальная межмышечная перегородка бедра; 8 — костно-фасциальное влагалище мышц-разгибателей; 9 — латеральная межмышечная перегородка бедра

В области активно работающих сильных мыши фасции имеют сухожильное строение, они похожи на апоневрозы широких мышц.

Каналы (фиброзные и костно-фиброзные) имеются в тех мес­ тах, где сухожилия перекидываются через несколько суставов (на кисти, стопе). Служат каналы для удержания сухожилий в опреде­ ленном положении при сокращении мышц. Стенки фиброзных каналов построены из плотной волокнистой соединительной тка­ ни. В образовании костно-фиброзных каналов участвуют кости. Внутри фиброзных каналов располагаются синовиальные влага­ лища, устраняющие трение сухожилия о стенки канала.

126

Синовиальные влагалища образованы синовиальной оболочкой (мембраной), одна пластинка которой выстилает стенки канала, а другая окружает сухожилие и срастается с ним. Обе пластинки срастаются своими концами, образуют замкнутую узкую полость, которая содержит небольшое количество жидкости (синовии) и смачивает скользящие одна о другую синовиальные пластинки.

Синовиальные (слизистые) сумки выполняют функцию, сход­ ную с синовиальными влагалищами. Сумки представляют собой )амкнутые, наполненные синовиальной жидкостью или слизью мешочки, расположенные в местах, где сухожилие перекидыва­ ется через костный выступ или через сухожилие другой мышцы.

Блоками называют костные выступы (мыщелки, надмыщелки), через которые перекидывается мышечное сухожилие. В результате угол прикрепления сухожилия к кости увеличивается. При этом возрастает сила действия мышцы на кость.

Работа и сила мышц

Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движе­ ние или удерживают части тела в определенном положении. В каждом движении обычно участвует несколько мышц. Мыш­ цы, действующие в одном направлении называют синергистами, действующие в разных направлениях — антагонистами.

На кости скелета мышцы действуют с определенной силой и выполняют при этом работу — динамическую или статическую. При динамической работе костные рычаги изменяют свое поло­ жение, перемещаются в пространстве. При статической работе мышцы напрягаются, но длина их не изменяется, тело (или его части) удерживается в определенном неподвижном положении. Такое сокращение мышц без изменения их длины называют изочетрическим сокращением. Сокращение мышцы, сопровождаю­ щееся изменением ее длины, называют изотоническим сокраще­ нием.

С учетом места приложения мышечной силы к костному рыча- I у и других их характеристик в биомеханике выделяют рычаги пер­ вого рода и рычаги второго порядка (рис. 32). У рычага первого рода точка приложения мышечной силы и точка сопротивления (тя­ жесть тела, масса груза) находятся по разные стороны от точки опоры (от сустава). Примером рычага первого рода может служить голова, которая опирается на атлант (точка опоры). Тяжесть голо­ вы (ее лицевая часть) находится по одну сторону от оси атланто­ затылочного сочленения, а место приложения силы затылочных мышц к затылочной кости — по другую сторону от оси. Равнове-

127

Рис. 32. Действия мышц на костные рычаги:

I — рычаг первого рода (рычаг равновесия); II — первый вид рычага второго рода (ры­ чаг силы); III — второй вид рычага второго рода (рычаг скорости). А — точка опоры; Б — точка приложения силы; В — точка

сопротивления

второго рода плечо приложения мышечной силы будет короче плеча сопротивления (приложения силы тяжести). Плечо от лок­ тевого сустава до места прикрепления сухожилия двуглавой мыш­ цы короче, чем расстояние от этого сустава до кисти, где нахо-

128

|.ится приложение силы тяжести. В этом случае имеется выигрыш и скорости и размахе перемещения кисти (длинное плечо) и про­ игрыш в силе, действующей на костный рычаг (короткое плечо приложения силы).

Сила действия мышцы определяется массой (весом) того груia, который эта мышца может поднять на определенную высоту при своем максимальном сокращении. Такую силу принято назы­ вать подъемной силой мышцы. Подъемная силы мышцы зависит от количества и толщины ее мышечных волокон. У человека мышеч­ ная сила составляет 5—10 кг на 1 см2 физиологического попереч­ инка мышцы. Для морфофункциональной характеристики мышц существует понятие их анатомического и физиологического по­

(площадей) всех мышечных волокон данной мышцы. А н а т о ­ м и ч е с к и м п о п е р е ч н и к о м м ы ш ц ы является вели­ чина (площадей) поперечного ее сечения в наиболее широком месте. У мышцы с продольно расположенными волокнами (лен-

Рис. 33. Анатомический (сплошная линия) и физиологический (прерывистая линия) поперечники мышц различной формы:

I —лентовидная мышца; 2 — веретенообразная мышца; 3 — однопери­ стая мышца

129