Сравнение мышц верхней и нижней конечностей

На основании данных филогенетического и эмбрионального развития конечностей можно полагать, что существует определенная гомология между мышцами верхней и нижней конечностей. В частности, определенно установлена гомология развития в том, что в развивающихся почках мезенхимальная ткань дорсальной стороны обращена в сторону спины и является производным для разгибателей и отводящих мышц; ткань вентральной поверхности почки связана с вентральной частью туловища и образует сгибатели и приводящие мышцы. Только на голени в результате поворота конечности на 90° вентральные мышцы оказываются на задней стороне голени и подошвы. По функции они представляют сгибатели, а дорсальные мышцы в результате их поворота оказываются лежащими на передней стороне. Что же касается функции гомологичных по развитию мышечных групп верхней и нижней конечностей, то здесь существуют некоторые функциональные различия. Вентральная группа мышц на плече - сгибатели, а на бедре - разгибатели, дорсальная группа мышц на плече - разгибатели, а на бедре - сгибатели. Эти расхождения обусловлены тем, что на верхней конечности развивается локтевой сустав, где сгибание совершается в вентральную сторону. Гомологичным ему является коленный сустав, который сгибается только в дорсальную сторону. На этом примере убедительно видно влияние функции на морфологическую перестройку нижних конечностей.

Возрастные особенности мышечной системы

К возрастным особенностям надо отнести различное количество мышечной массы у лиц разного возраста и пола, а также соотношение экстрафузальных и интрафузальных мышечных волокон. Эта разница обусловлена тем, что на количество мышечной массы значительное влияние оказывает физическая нагрузка. Поэтому с возрастом мышечная масса увеличивается; при этом происходит перестройка и формы мышц. Сухожилие и мышечное брюшко более дифференцируются, четко обособляются фасции, слизистые и синовиальные сумки, возникают сесамовидные кости в сухожилиях. Что же касается начала и прикрепления мышц, то в принципе костные точки и связанные с ними мышцы на протяжении жизни сохраняют взаимность.

В области головы у новорожденного по сравнению со взрослым хорошо развита задняя ушная мышца и сухожильный шлем. Он даже приращен к скуловой дуге, а у взрослого эта связь утрачивается.

Жевательные мышцы имеют больше возрастных особенностей, чем другие мышцы. У новорожденного поверхностные пучки жевательной мышцы располагаются параллельно, их сухожилия в 2 раза короче, чем у взрослого. Височная мышца очень слабо развита у детей, только с появлением зубов она утолщается и постепенно меняет место, опускаясь с уровня верхней височной линии на нижнюю.

На шее переднее и заднее брюшки двубрюшной мышцы лежат почти на прямой линии. Это связано с тем, что шиловидный отросток у новорожденного расположен горизонтально, а нижняя челюсть и подъязычная кость находятся на одном уровне. С возрастом не только меняется положение шиловидного отростка, но и происходит опускание подъязычной кости.

Диафрагма у новорожденного располагается более высоко, чем у взрослого. Уровень ее у плода соответствует VII грудному позвонку, у новорожденного - VIII, в 5-летнем возрасте - XI, у взрослого - XII грудному позвонку.

У новорожденного относительная длина прямой мышцы живота больше, чем у взрослого. Белая линия живота также более широкая. Большой объем живота у новорожденного обусловлен непропорционально большой печенью. Межножковые волокна наружного отверстия пахового канала отсутствуют, канал короткий и широкий. В широкой белой линии живота и в широком паховом канале сравнительно легче возникают грыжи.

Аномалии мышц

В разделе о строении мышечной системы изложены усредненные данные о форме и строении отдельной мышцы, но в действительности имеются варианты начала, прикрепления и формы. Указанные особенности мышц не имеют большого практического значения в сравнении с аномалиями кровеносных сосудов, поэтому и отсутствуют предпосылки для более подробного их изучения. Тем не менее при системном изучении анатомии начинающему специалисту необходимо иметь общее представление о мышечных аномалиях, которые выражаются в следующем: 1) появление дополнительных мышц; 2) различная топография; 3) разная форма; 4) варианты начала и прикрепления; 5) особенности соотношения частей мышцы.

Дополнительные мышцы встречаются как аномалия потому, что у животных имеются мышцы, которые редуцировались у человека.

Топографические особенности заключаются в том, что иногда соседние мышцы сливаются частично или полностью друг с другом, например длинный и короткий лучевые разгибатели кисти, короткая головка двуглавой мышцы плеча и клювовидно-плечевая мышца, мышечное брюшко большеберцовой и малоберцовой мышц.

Форма мышцы подвержена значительным колебаниям. Как правило, мимические мышцы у каждого человека имеют различную форму и размеры. Нетипичной бывает форма квадратного пронатора предплечья, длинной и короткой мышц ладони, подколенной мышцы и др.

Разновидность вариантов начала и прикрепления встречается чаще других аномалий. Прежде всего мышцы могут начинаться или прикрепляться к большей или меньшей площади, чем обычно, например ягодичные мышцы, малая грудная мышца, прямая мышца живота и др. Встречаются добавочные точки прикрепления, например для челюстно-грудного пучка m. sternocleidomastoideus. M. platysma распространяется высоко на лицо и опускается в области груди. Иногда наблюдается смещение точки прикрепления m. pectoralis minor: она прикрепляется не к клювовидному отростку, а к акромиону или буграм плечевой кости. Лопаточно-подъязычная мышца может прикрепляться не к лопатке, а к ключице. В тех случаях, когда мышца берет начало от многих точек, в ней, как правило, выделяют части, имеющие определенную величину. В некоторых мышцах не совсем пропорционально происходит обособление частей. Примером могут служить полное обособление грудинной и ключичной частей на всем протяжении m. sternocleidomastoideus, реберно-грудинной части от ключичной части в большой грудной мышце, более четкое обособление передних, средних и задних пучков у дельтовидной мышцы, появление дополнительных перемычек или их редукция в прямой мышце живота и т. д.

Центр тяжести тела человека

Движение человека в пространстве в значительной степени обусловлено расположением центра тяжести тела. Каждая часть тела обладает собственным центром тяжести; объединяясь, они формируют общий центр тяжести тела. Из физических законов равновесия сил известно, что на тело действует несколько параллельных сил, поэтому для нахождения общей равнодействующей надо сначала найти равнодействующую каких-либо двух из этих сил, полученную равнодействующую сложить с третьей силой, а общую равнодействующую - со второй и третьей, затем с четвертой силой и т. д. Для нахождения равнодействующей этих сил, т. е. силы тяжести, действующей на все тело, надо последовательно сложить ряд параллельных сил. Равнодействующая этих сил равна по величине их сумме, т. е. представляет полную силу притяжения, которую испытывает все тело со стороны Земли и которая приложена к определенной его точке. Точку приложения равнодействующей сил тяжести называют центром тяжести тела. Таким образом, действие притяжения Земли на тело таково, как если бы точка приложения силы тяжести лежала в центре тяжести тела.

Условием сохранения равновесия тела является прохождение вертикальной оси его общего центра тяжести внутри площади опоры тела. Если вертикаль центра тяжести опоры выходит из площади опоры, тело теряет равновесие и падает. Поэтому чем больше площадь опоры, чем ближе расположен центр тяжести тела к центральной точке площади опоры и центральной линии центра тяжести, тем более устойчивым будет положение тела. Площадь опоры при вертикальном положении человека ограничена тем пространством, которое находится под подошвами и между стопами. Центральная точка отвесной линии центра тяжести на стопе находится на 5 см впереди от пяточного бугра (рис. 208). Сагиттальный размер площади опоры всегда преобладает над фронтальным, поэтому и смещение отвесной линии центра тяжести легче происходит вправо и влево, чем назад, а особенно трудно - вперед. В связи с этим устойчивость на поворотах при быстром беге значительно меньше, чем в сагиттальном направлении (вперед или назад). Нога в обуви, особенно с широким каблуком и жесткой подошвой, устойчивее, чем без обуви, так как приобретает большую площадь опоры.

208. Вид подошвы стопы взрослого (по М. Ф. Иваницкому). 1 - незагруженная часть при стоянии без нагрузки; 2 - пункт падения отвесной тяжести центра на стопу

По вертикальной оси центр тяжести находится на 1-3 см ниже мыса крестца.

Центр тяжести тела располагается у мужчин и женщин различно, что зависит от возраста, развития мускулатуры, костной основы и жирового слоя. Отвесная линия центра тяжести проходит через все тело. Отвесная линия центра тяжести головы находится впереди art. atlantooccipitalis, затем линия опускается в грудную полость, проходит впереди верхнего края тела X грудного позвонка, пересекает тело II крестцового позвонка и проецируется на 5 см позади оси тазобедренных суставов. Отвесная линия центра тяжести в области колена проходит впереди фронтальной оси сустава и заканчивается на 3-4 см впереди от голеностопного сустава. Центр тяжести тела обычно располагается выше у женщин, чем у мужчин (рис. 209).

209. Положение общего центра тяжести у мужчин выше, чем у женщин. А - вид сзади; Б - вид спереди

Вертикальное положение и передвижение человека не очень устойчивы. Это объясняется тем, что центр тяжести находится сравнительно высоко, а площадь опоры не так велика, чтобы при всех положениях тела можно было постоянно сохранять устойчивое равновесие. Для сохранения равновесия значительную роль играют скорость, последовательность сокращения мышц, которые изменяют положение головы, туловища или конечностей, что влияет на положение общего центра тяжести.