Структура и функции мышц

  Благодаря мышцам, точнее, благодаря их способности сокращаться человеческий организм может выполнять различные движения, сохранять равновесие и определенное положение тела в пространстве. Мышцы, в отличие от костей и соединений, являются активным элементом аппарата движения (рис. 90).

Рис. 90. Мышцы человека (вид спереди): 1 — лобное брюшко затылочно-лобной мышцы; 2 — височная мышца; 3 — круговая мышца глаза; 4 — большая скуловая мышца; 5 — круговая мышца рта; 6 — жевательная мышца; 7 — мышца, опускающая угол рта; 8 — подбородочная мышца; 9 — грудино-ключично-сосцевидная мышца; 10 — грудино-подъязычная мышца; 11 — трапециевидная мышца; 12 — локтевой разгибатель запястья; 13 — разгибатель мизинца; 14 — разгибатель пальцев; 15 — локтевой сгибатель запястья; 16 — локтевая мышца; 17 — дельтовидная мышца; 18 — большая грудная мышца; 19 — передняя зубчатая мышца; 20 — трехглавая мышца плеча; 21 — двуглавая мышца плеча; 22 — плечевая мышца; 23 — плечелучевая мышца; 24 — длинный лучевой разгибатель запястья; 25 — лучевой сгибатель кисти; 26 — короткий лучевой разгибатель запястья; 27 — длинная мышца, отводящая большой палец кисти; 28 — короткий разгибатель большого пальца кисти; 29 — прямая мышца живота; 30 — наружная косая мышца живота; 31 — пирамидальная мышца живота; 32 — мышца, натягивающая широкую фасцию бедра; 33 — подвздошно-поясничная мышца; 34 — гребешковая мышца; 35 — длинная приводящая мышца; 36 — портняжная мышца; 37 — тонкая мышца; 38 — самая длинная прямая мышца бедра; 39 — латеральная широкая мышца бедра; 40 — медиальная широкая мышца бедра; 41 — икроножная мышца; 42 — камбаловидная мышца; 43 — передняя большеберцовая мышца; 44 — длинный разгибатель пальцев; 45 — длинный сгибатель пальцев; 46 — сухожилие длинного разгибателя пальцев; 47 — мышца, приводящая большой палец стопы

Сократительная способность мышц обеспечивается за счет структурных элементов мышечной ткани (textus musculares), которые называются миофибриллами. От строения миофибрилл зависит поперечная исчерченность мышц — чередование светлых и темных полос, а толщина мышечных волокон зависит от количества и поперечного сечения миофибрилл. Миофибриллы состоят из повторяющихся блоков, называемых саркомерами, и располагаются параллельно длинной оси мышечного волокна. Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, основным структурным элементом которой являются мышечные волокна — миосимпласт. Волокнами они названы из-за большой разницы между поперечным сечением (от 0,05 до 0,11 мм) и длиной мышечной клетки (до 15 см). Длина волокон зависит от длины и строения самой мышцы.

Скелетная мышца, которая также называется поперечнополосатой мышцей (по названию образующих ее волокон) или произвольной (по ее сократительным особенностям), прикрепляется непосредственно к кости или суставу при помощи сухожилия (tendo) (рис. 91). Отдельные мышцы на одном конце могут прикрепляться на костях, а на другом — на коже. Функционирование мышц заключается в их сокращении, при котором мышца укорачивается, благодаря чему точки, на которых крепится мышца, сближаются. Работой скелетных мышц можно управлять: сокращать или расслаблять в любой необходимый момент, варьировать скорость и интенсивность сокращений.

Средняя мышечная масса взрослого человека составляет примерно 30 кг у мужчин, то есть 42—47% от общей массы тела, и 17 кг у женщин — 30—35% от общей массы тела. Всего в теле человека примерно 300 мышц, которые объединены в группы в соответствии с выполняемыми ими функциями.

Мышечные волокна располагаются параллельными рядами и соединяются в пучки, которые образуют саму скелетную мышцу. Небольшие мышечные пучки покрыты тонкой соединительной тканью — эндомизием (endomysium), крупные — перимизием (perimysium), а всю мышцу в целом покрывает плотная соединительная ткань — эпимизий (epimysium). На концах мышцы переходят в сухожилия, которые обладают большей эластичностью, упругостью и прочностью, чем мышечные волокна, что позволяет избегать разрывов мышц и их отрывов от костей при интенсивной внутренней нагрузке или сильном внешнем воздействии.

Волокна составляют примерно 86—90% от общей массы мышцы. Остальные проценты делят между собой кровеносные сосуды и нервы, обеспечивающие трофику (жизнедеятельность), питание и работоспособность мышц.

В мышце выделяют головку (caput) — начальную часть, брюшко (venter) — среднюю часть и хвост (cauda) — конечную часть (рис. 91). От длины мышцы зависит степень размаха, который она может обеспечить. У каждой мышцы есть точка начала (origo) и место крепления (insertio). Форма мышц разнообразна и зависит от соотношения мышечных волокон и сухожилий. Выделяют следующие формы мышц:

1) веретенообразная мышца (m. fusiformis) (рис. 91) — мышца, сужающаяся к обоим концам и заканчивающаяся сухожилиями;

2) двуглавая/трехглавая/четырехглавая мышца (m. biceps/triceps/quadriceps) (рис. 91) — мышца, у которой при одном брюшке может наблюдаться несколько головок, имеющих разное начало и переходящих в разные сухожилия;

3) двубрюшная мышца (m. biventer/digastricus) (рис. 91) — мышца, брюшко которой делится на два промежуточным сухожилием, называемым сухожильной дугой (arcus tendineus) (рис. 91);

4) многобрюшная мышца, например прямая мышца (m. rectus) (рис. 91), — мышца, ход волокон которой прерывается одной или несколькими сухожильными перемычками (intersectiones tendineae);

5) широкая мышца (m. latus) (рис. 91) — мышца, у которой мышечные волокна имеют вид пластов, переходящих в широкое сухожилие — апоневроз (aponeurosis). Такие мышцы встречаются преимущественно на туловище;

6) одноперистая мышца (m. unipennatus) (рис. 91) — мышца у которой мышечные волокна под углом прикрепляются к одному краю сухожилия;

7) двуперистая мышца (m. bipennatus) (рис. 91) — мышца, волокна которой располагаются по обеим сторонам сухожилия также под углом.

Рис. 91. Формы мышц 1 — веретенообразная мышца: а) брюшко, б) сухожилие; 2 — двуглавая мышца: а) головка, б) брюшко, в) хвост; 3 — двубрюшная мышца: а) брюшко, б) сухожильная дуга; 4 — многобрюшная мышца: а) брюшко, б) сухожильная перемычка; 5 — широкая мышца: а) брюшко, б) апоневроз; 6 — одноперистая мышца; 7 — двуперистая мышца

По месту крепления выделяют суставную мышцу (m. articularis) — мышцу, крепящуюся к суставам. Кольцеобразные мышцы либо замыкают полость и в этом случае называются круговыми (m. orbicularis), либо сжимают выход из полостного органа и именуются сфинктерами (m. sphincter). По размеру мышцы подразделяются на длинные, образующие мышечные группы конечностей, и короткие, находящиеся в глубоких слоях спины.

В организме существуют различные анатомические образования, облегчающие работу мышц. Например, синовиальные сумки (bursae synoviales) располагаются в местах наиболее интенсивного движения мышц и сухожилий. Они представляют собой щелевидные полости, заполненные жидкостью — синовией, и способствуют снижению трения. Между кожей и выступом кости располагаются подкожные синовиальные сумки (bursae synoviales subcutaneae), а под сухожилиями — подсухожильные (bursae synoviales subtendineae). В области стоп и кистей, то есть в наиболее подвижных местах верхних и нижних конечностей, располагаются влагалища сухожильных мышц (vaginae tendinis). Внутри этих фиброзных или костнофиброзных каналов находятся синовиальные влагалища (vaginae synoviales tendinum), листы которых, смазанные синовией, обеспечивают свободное скольжение сухожилий строго в определенных направлениях. В тех местах, где через кость перехлестывается сухожилие, на самой кости находятся покрытые хрящом впадинка, которая называется блоком (trochlea). Блоки препятствуют смещению сухожилий при смене их направления. В некоторых блоковидных суставах в толще сухожилий находятся сесамовидные кости (ossa sesamoidea), способствующие свободному движению в суставах. Они встречаются в основании первых фаланг и надколенниках.

Отдельные мышцы и группы мышц покрывают фасции (fasciae), которые выполняют функцию защитной оболочки. Они образованы соединительной тканью и содержат коллагеновые и эластические волокна. Фасции задают направление хода кровяных и лимфатических сосудов и нервов, а в некоторых случаях являются местом начала или прикрепления мышц.

Глубокие фасции (fasciae propria) образуют для мышц, которые они окружают, фиброзные влагалища с отверстиями для сосудов и нервов. В тех случаях, когда мышцы располагаются в несколько слоев, глубокие фасции расслаиваются на отдельные пластинки, в которых формируются влагалища для каждой отдельной мышцы. Пластинки фасции соединены друг с другом фиброзными межмышечными перегородками, которые отделяют одну группу мышц от другой и срастаются с надкостницей костей, образовывая костнофиброзные влагалища. Поверхностные фасции (fasciae superficialis) находятся непосредственно под подкожной жировой клетчаткой, покрывая целую часть тела и следуя по ходу кожного покрова.