Вспомогательный аппарат и работа мышц

Мышцы снабжены различными образованиями (вспомогательный аппарат), которые создают благоприятные условия для их сокращения. К вспомогательному аппарату относятся фасции (связки), влагалища сухожилий, синовиальные сумки и блоки мышц сесамовидной кости. Фасция — это соединительнотканная оболочка мышцы, которая образует для нее футляр, отделяет одну от другой, уменьшает трение мышц, образует опору для брюшка при сокращении. Различают фасции собственные и поверхностные. Каждая область имеет собственную фасцию (например, плечо, предплечье), но если мышцы лежат в несколько слоев, то они имеют глубокую фасцию. Поверхностная фасция располагается под кожей и охватывает всю группу мышц, а глубокая находится глубже и окружает особые мышцы и группы мышц. Между группами мышц обычно проходят межмышечные перегородки. Мышцы, выполняющие большую нагрузку, имеют более плотную фасцию, укрепленную сухожильными волокнами (например, фасция бедра, фасция голени), а мышцы с небольшой нагрузкой имеют рыхлую, непрочную фасцию. В некоторых местах наблюдаются утолщения фасций: сухожильные дуги, расположенные над нижележащими сосудисто-нервными пучками. Фасция в области некоторых составов (голеностопный, лучезапястный) имеет утолщение и образует фиброзный мостик — удерживатель мышц, который создает соответствующее направление движению сухожилиям.

Влагалище сухожилий создает условия для беспрепятственного движения сухожилий; оно имеет замкнутую щелевидную полость, ограниченную двумя листками и заполненную внутри жидкостью.

В местах, где сухожилия или мышца перебрасываются через кость либо мышцу, находятся синовиальные сумки, которые выполняют те же функции, что и влагалища. Синовиальная сумка имеет форму плоского соединительного мешочка с жидкостью внутри. С одной стороны стенка сумки срастается с подвижным органом (мышцей), а с другой — с костью или с сухожилием.

Если синовиальная сумка лежит между сухожилием и костным выступом, покрытым хрящевой тканью, то образуется так называемый блок мышц, который изменяет направление сухожилия, служит ему опорой, увеличивает рычаг приложения силы. Такую же функцию выполняют сесамовидные кости (надколенник, гороховидная кость).

Сокращаясь под влиянием нервных импульсов, мышцы действуют через суставы на кости и изменяют их движение. У одноосевого сустава (цилиндрический, блоковидный) движение происходит только вокруг одной оси. Если мышцы окружают сустав с двух сторон и участвуют в двух направлениях, происходит сгибание и разгибание или приведение и отведение. Мышцы, действующие в противоположных направлениях, называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, — синергистами.

Поскольку мышца прикрепляется к костям, то концы ее при сокращении сближаются; таким образом мышца выполняет соответствующую работу. При этом изменяется положение тела или его части в пространстве, преодолевается сила тяжести. В связи с этим различают преодолевающую, удерживающую и уступающую работу мышцы.

Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила мышечного сокращения изменяет положение тела или его части с преодолением сил сопротивления.

Удерживающей работой называют работу, при которой сила мышц удерживает тело или груз в соответствующем положении без движения в пространстве.

Уступающей работой считается работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) и удерживающего ею груза.

Кости, соединяемые суставами, при сокращении мышц действуют как рычаги. В зависимости от расположения действующих сил относительно точки опоры различают два рода рычагов.

Рычаг первого рода двуплечий, если точка опоры находится посередине между точками приложения сил, например соединение позвоночника с черепом (рис. 55).

Рис. 55. Рычаг равновесия:

А — точка опоры; Б — точка приложения силы; В — точка сопротивления

Рычаг второго рода одноплечий. Он бывает двух видов. Первый вид — рычаг силы — имеет место в том случае, если плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления (рис. 56).

Рис. 56. Рычаг силы:

А — точка опоры; Б — точка приложения силы; В — точка сопротивления

У другого вида одноплечевого рычага — рычага скорости — плечо приложения мышечной силы короче плеча сопротивления, где приложена противодействующая сила, сила тяжести (рис. 57). Сила мышцы зависит от анатомических, физиологических и других факторов.

Рис. 57. Рычаг скорости:

А — точка опоры; Б — точка приложения силы; В — точка сопротивления

Различают анатомический и физиологический поперечники мышц, которые отражают функциональные характеристики мышц. Анатомический поперечник — это площадь поперечного сечения мышцы в ее наиболее широком участке, проведенного перпендикулярно длинной оси. Физиологический поперечник — это сумма площадей поперечных сечений всех мышечных волокон, которые входят в мышцу. Первый показатель характеризует длину и толщину мышцы, второй — ее силу.