Анатомия человека

Двигательная функция мышц. Поскольку каждая мышца фиксируется преимущественно к костям, то внешне двигательная функ-ция ее выражается в том, что она либо притягивает кости, либо удерживает, либо отпускает их.

Мышца притягивает кости, когда она активно сокращается, брюшко ее укорачивается, места прикреплений сближаются, рас-стояние между костями и угол в суставе уменьшаются в сторону тяги мышцы.

Удержание костей происходит при относительно постоянном напряжении мышцы, почти незаметном изменении ее длины.

Если движение осуществляется при эффективном действии внешних сил, например силы тяжести, то мышца удлиняется до оп-ределенного предела и отпускает кости; они отдаляются друг от друга, причем движение их происходит в обратном направлении по сравнению с тем, которое имело место при притягивании костей.

Для понимания функции скелетной мышцы необходимо знать:

с какими костями связана мышца,

через какие суставы она переходит,

какие оси вращения пересекает,

с какой стороны пересекает ось вращения,

при какой опоре действует мышца и где наиболее подвижное место приложения ее усилия.

Морфо-функциональное состояние мышц. Как при статических положениях тела (относительно неподвижных, фиксированных по-зах), так и при движениях мышца может быть в различных состоя-ниях. При статических положениях мышцы могут быть в следую-щих состояниях: исходном расслабленном, исходном напряженном, укороченном расслабленном, укороченном напряженном и удлинен-ном напряженном. При движении мышца постоянно меняет свои размеры, форму, напряжение, тягу и пр. При этом, когда она не-прерывно укорачивается с напряжением, говорят, что она «сокра-щается», а когда непрерывно удлиняется, говорят «растягивается» (неверно говорить «расслабляется»).

Так, при переходе из положения лежа в положение сидя мышцы живота сокращаются с понижающимся напряжением, а при перехо-де из положения сидя в положение лежа - растягиваются с нарастающим напряжением. Примером растягивания мышц с уменьша-ющимся напряжением может быть состояние мышц передней по-верхности тазо-бедренного сустава при опускании ног из угла в висе в вис.

Укорочение и удлинение мышцы фактически связано с измене-нием длины ее брюшка. Наибольшее укорочение мышцы может произойти на 1/3-1/2 длины брюшка мышцы, что обеспечивает движение по той амплитуде, которая допустима в суставе. Этому способствует то, что большинство мышц прикрепляется вблизи су-ставов. Такие мышцы могут сместить кость в суставе на больший угол, чем те, которые прикрепляются далеко, так как из-за недоста-точности укорочения (активная недостаточность) мышца может «не дотянуть» кость и перестать участвовать в своей функциональ-ной группе. Недостаточность укорочения характерна для многосу-ставных мышц, которые не могут обеспечить движение в суставах соответственно их суммарной амплитуде. Недостаточность укоро-чения многосуставных мышц компенсируется тягой односуставных мышц-синергистов.

При удлинении односуставные мышцы обычно растягиваются настолько, что не препятствуют движению кости. Недостаточность же растягивания (пассивная недостаточность) многосуставных мышц может ограничить движение в соответствующих суставах. Посредством специальных упражнений можно несколько умень-шить как недостаточность укорочения, так и недостаточность рас-тяжения мышц.

Тонус мышц. В организме каждая скелетная мышца всегда на-ходится в состоянии определенного напряжения, готовности к дей-ствию. Минимальное непроизвольное рефлекторное напряжение мышцы называется тонусом мышцы. Тонус мышц различен у детей и взрослых, у мужчин и женщин, у лиц, занимающихся и не зани-мающихся физическим трудом. Физические упражнения повышают тонус мышц, влияют на тот своеобразный фон, с которого начина-ется действие скелетной мышцы. У детей тонус мышц меньше, чем у взрослых, у женщин меньше, чем у мужчин, у не занимающихся_ спортом меньше, чем у спортсменов. Направление тяги мышцы,' приводящей в движение ту или иную часть тела, определяется рав-нодействующей сил, которая в длинных, широких и веерообразных мышцах проходит по линии, соединяющей середину места начала мышцы с серединой места прикрепления.

В зависимости от направления мышечных пучков равнодейст-вующую силу мышцы можно разложить по правилу параллело-грамма сил на составляющие.

Если тяга отдельных пучков в мышце имеет параллельное на-правление, то величина силы тяги всей мышцы будет равна сумме сил тяги всех ее пучков (равнодействующая сила определяется по правилу сложения параллельных сил, направленных в одну сторо-ну). Если же тяга пучков мышцы развивается под разными углами, равнодействующая сила определяется по правилу параллелограм-ма сил.

В тех случаях, когда мышцы не имеют прямого хода и своим сухожилием огибают кости, связки и пр., возникают дополнительные направления тяги: от места прикрепления мышцы - к точке опоры у места изгиба и от последней точки - к месту начала мышцы.

Направление тяги функциональной группы мышц устанавлива-ется по тем же правилам, что и направление тяги отдельной мышцы.

Правильная ориентация в направлении тяги отдельных мышц и функциональной группы мышц, в отношении равнодействующей силы к осям вращения суставов способствует определению действия силы мышц и анализу участия их в движениях.

Силовая характеристика мышцы. Проявление силы мышцы в движениях или в укреплении звеньев тела при тех или иных позах зависит от ряда условий: анатомических, механических, физиологи-ческих, психических. Анатомические условия определяются струк-турными особенностями, количеством и направлением мышечных волокон. Чем больше в мышце мышечных волокон, тем больше ее сила. Некоторое представление о силовых возможностях мышцы может дать площадь силового поперечника мышцы - суммарная площадь поперечного сечения всех мышечных волокон. В мышцах с параллельным направлением волокон она совпадает с площадью анатомического поперечника (площадь сечения мышцы, произве-денного перпендикулярно ее длине), в перистых - больше, чем пло-щадь анатомического поперечника, что указывает на их большую силу. Установлено, что мышца с площадью силового поперечника 1 см2 может проявить силу тяги равную 8-10 кг.

Из механических факторов на проявление силы мышц оказыва-ют влияние величина площади прикрепления мышцы к кости и угол, под которым мышца к ней подходит. Чем больше площадь прикрепления мышцы и чем больше угол, под которым мышца дей-ствует на кость, тем лучшие условия для проявления силы. Если мышца подходит к кости под прямым углом, то почти вся сила мышцы идет на обеспечение движения; если под острым, то лишь часть силы мышцы используется как полезная, другая часть идет на сдавливание рычага, сжатие его и т. п. Не безразлично для проявления силы расположение прикрепления мышцы по отношению к точке движения. Чем дальше прикрепляется мышца от точки вра-щения, тем в большей мере она выигрывает в силе.

Из физиологических условий следует указать на степень воз-буждения нервной системы. Чем большее число мотонейронов, а следовательно, и мышечных волокон возбуждается одновременно, тем суммарная сила больше. Чем чаще поступают импульсы в мышцу, тем также сила больше. Имеет значение и плечо силы - величина перпендикуляра от точки опоры в суставе до направления равнодействующей силы мышцы. Произведение силы мышцы на плечо, под которым она действует, называется моментом силы. Чем больше плечо силы, тем больше момент силы и, следовательно, эффект ее действия. Увеличению плеча силы способствуют костные выступы, блоки, сесамовидные кости. Некоторое возбуждение нервной системы повышает проявление силы, угнетенное состоя-ние - понижает.

Силовая характеристика мышцы зависит и от состояния, с которого начинается ее тяга, так как в мышце при напряжении проявляются упругие силы, возникающие вследствие деформации коллагеновых и эластических волокон (особенно эти силы проявляются при глотании). Поэтому целесообразно начинать сокращение мышцы после предварительного некоторого ее растяжения.

Рычаги двигательного аппарата. Структура двигательного ап-парата, позволяющая совершать движения частей тела, может быть уподоблена простым механизмам - рычагам. Каждый рычаг, как известно, имеет четыре компонента: твердое, тело, точку опоры и две силы, приложенные к твердому телу.

Тело человека имеет свои живые рычаги, в которых твердым телом оказывается кость, точкой опоры кости служит контактная суставная поверхность со своей осью вращения, на кость действуют силы сопротивления (например, сила тяжести части тела, вес спор-тивного снаряда, сила действия партнера и т. п.) и сила тяги мышц.

В зависимости от взаиморасположения этих компонентов разли-чают три вида рычагов. В первом точка опоры находится между точками приложения противоположно действующих сил. Во втором и третьем обе силы приложены по отношению к опорной точке на одной стороне твердого тела - кости. Но во втором виде рычагов мышечная сила приложена ближе к опорной точке, чем сила тяжести. Подобные рычаги двигательного аппарата создают выигрышные условия для развития скорости. Это обстоятельство позволило в анатомии дать им условное название «рычага скоро-сти». В третьем виде рычагов точка приложения силы мышцы ока-зывается дальше точки приложения силы тяжести. Такое соотно-шение компонентов рычага дало основание к его условному назва-нию - «рычаг силы».

В любом из этих трех видов рычагов движение или равновесие обусловлено соотношением моментов действующих сил: момента силы мышцы и момента, например силы тяжести. Момент силы тяжести представляет собой произведение силы тяжести на плечо этой же силы.

Работа мышц. Работа мышц внешне выражается либо в фикса-ции части тела, либо в движении. В первом случае говорят о так называемой статической работе, а во втором - о динамической ра-боте.

Статическая работа мышц есть следствие равенства моментов сил и называется еще удерживающей работой. При такой работе форма мышцы, ее размеры, возбуждение и напряжение относитель-но постоянны.

Динамическая работа мышц сопровождается движением и есть следствие разности моментов сил. В зависимости от того, какой мо-мент окажется большим, различают два вида динамической работы мышц: преодолевающую и уступающую. Превалирование момента силы мышцы или группы мышц приводит к преодолевающей рабо-те, а уменьшение момента силы мышцы - к уступающей работе.

Различают еще баллистическую работу мышц, которая является разновидностью преодолевающей работы: мышца совершает бы-строе сокращение и последующее расслабление, после которого костное звено продолжает движение по инерции.

Изменение мышц под влияние физической нагрузки

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену реко-мендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движе-ний (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с посте-пенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в про-цессе тренировки. В нашей стране этот метод применяют мало, влияние нагрузки на мышцы изучают косвенным путем на живот-ных, создавая экспериментальную модель. Хотя закономерности, установленные на животных, полностью на человека переносить нельзя, этим путем все же можно получить определенное представ-ление о тех процессах, которые совершаются в мышцах под влия-нием физических нагрузок.

Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущест-венно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожиль-ная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соедини-тельной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивает-ся, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается тро-фический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно раз-вивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неоди-наковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Проис-ходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мы-шечные волокна располагаются более параллельно, но типу вере-тенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплаз-мы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, умень-шаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испы-тывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мыши.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилля-ры. По наблюдениям П.3. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая явля-ется результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышеч-ных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение количества мышечных волокон происходит тремя путя-ми: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два-три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшест-вует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно-два дополнитель-ных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщеп-ления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мотор-ную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели про-дольного деления. При явлениях хронического переутомления одно-временно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П.3. Гудзь установил, что гиподинамия дей-ствует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографи-ческую карту.

Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сги-бателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и Ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипеди-стами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыж-ников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших Различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмеча-йся в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель. У хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыж-ников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спор-том этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибате-лей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедис-тов (63 кг) В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущест-во у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и ве-лосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталки-ванию, а во втором - удержанию позы. У хоккеистов показатели си-лы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов - 176 кг, у гандболистов - 146 кг. Сила мышц-разгибателей тулови-ща у гандболистов равна 181 кг, у хоккеистов - 177 кг, а у велоси-педистов - 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различ-ных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного раз-вития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разги-батели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгиба-тели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханически-ми условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.

Внутренние органы расположены внутри тела человека, преимущественно в его основных полостях - грудной и брюшной, хотя отдельные органы находятся в области головы, шеи и в полости таза. Основная функция внутренних органов - участие в обмене веществ поэтому их иногда называют органами растительной жизни. К внутренним органам относят: органы пищеварения, дыхания, мочевые и половые органы. Поскольку в этих органах происходит перемещение пищи, мочи, воздуха и половых клеток, большинство из них имеют форму трубки, и лишь отдельные органы не имеют внутри полости и называются паренхиматозными органами. Стенка трубчатых (полых) органов имеет три оболочки: слизистую, мышечную и серозную. В некоторых органах вместо серозной оболочки снаружи имеется соединительнотканная оболочка - адвентиция. Кроме того, выделяют еще подслизистую и подсерозную основы. В толще этих оболочек находятся внутриорганные кровеносные и лимфатические сосуды, нервные сплетения.

Слизистая оболочка обращена внутрь органа и покрыта эпителием, который в зависимости от функции органа имеет раз-личное строение. В слизистой оболочке с подслизистой основой на-ходятся железы: одноклеточные и многоклеточные. Встречающиеся в эпителии бокаловидные клетки представляют собой одноклеточ-ные железы. Выделяемая ими слизь увлажняет свободную поверх-ность эпителия, защищая его от возможного разрушающего меха-нического или химического воздействия. Многоклеточные железы имеют внутри прослойки соединительной ткани, сосуды и нервы. Се-крет, выделяемый этими железами, обычно стекает по протоку б полость органа. В секрете содержатся активные органические веще-ства, которые влияют на химические процессы в тех органах, куда они попадают (например, стекая в тонкую кишку, они способствуют пищеварению). Форма желез напоминает трубочки, мешочки или их сочетание. В слизистой оболочке встречаются также скопления лимфоидной ткани в виде одиночных и групповых лимфатических фол-ликулов (пузырьков), с присущими этой ткани функциям (развитие лимфоцитов, фагоцитов и др.).

Мышечная оболочка состоит из гладкой мышечной ткани. Обычно она представлена двумя слоями: с круговым (глубоким) и продольным (более поверхностным) направлением пучков. Сочета-ние сокращений и расслаблений этих пучков обусловливает измене-ние просвета органа и продвижение в нем содержимого.

Серозная оболочка, ее свободная поверхность, покрыта особым видом эпителия, так называемым мезотелием. Клетки его выделяют серозную жидкость, которая увлажняет наружную по-верхность органа, что уменьшает трение его о соседние органы. Там, где стенка органа снаружи имеет адвентициальную оболочку, смешаемость его ограничена.

Паренхиматозные органы состоят из скопления специфических клеток, составляюших их осно-ву (паренхиму), сое-динительной ткани, которая одевает ор-ганы с поверхности, а внутри образует остов (строму) орга-на и выводных про-токов. Часть парен-химатозных органов не имеет выводных протоков.

При описании проекции органов грудной и брюшной полостей на наруж-ную поверхность те-ла человека пользу-ются общеприняты-ми ориентирами. Та-кими ориентирами являются: ключицы, ребра, межреберья, грудина, реберные дуги, позвонки, ло-патки, подвздошные гребни, верхние пе-редние подвздошные ости, лобковое сращение, паховые связки, пупок, сосок молочной железы.

Кроме того, пользуются условными линиями: передней средин-ной, грудинными - правой и левой, идущими по соответствующему Краю грудины; срединно-ключичной, вертикально проходящей через средину ключицы; подмышечной, опущенной из верхней точки одно-именной ямки; лопаточной, проведенной вертикально через нижний Кол лопатки при ее обычном положении, и задней срединной.

На передней и боковой поверхностях живота четырьмя линиями выделяют девять областей. Одна горизонтальная линия проводится на уровне передних костных концов 10-х ребер, т.е. примерно на уровне нижних точек реберных дуг, другая - на уровне верхних передних подвздошных остей. Вертикальные линии проводятся симметрично по наружному краю прямых мышц живота. В верхнем отделе живота выделяют надчревную, правую подреберную и левую подреберную области, в среднем отделе - пупочную правую и левую боковые, в нижнем отделе - лобковую, правую и левую паховые области.

ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ

К органам пищеваре-ния относятся полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка и толстая кишка.

Форма и структура органов пищеварения при-способлены к приему и пе-реработке пищи, всасыванию питательных веществ, продвижению пищевых масс и продуктов пищеварения.

По мере продвижения пищи по пищеварительно-му тракту она видоизме-няется, поскольку подвер-гается механической и хи-мической обработке. Пе-ремещение, измельчение, перемешивание содержи-мого органов пищеваре-ния происходит при актив-ном участии их мышечных образований, в то время как расщепление - хими-ческая обработка - обусловлено воздействием со-ков многочисленных же-лез, как внестеночных (например, околоушной, поджелудочной), так и внутристеночных (например, желез желудка, кишок). Лишь после того как основной состав пищи доведен до определенных химических соединений, питательные вещества переходят в кровь и лимфу, главным образом из полости тонкой кишки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10