М ы шц ы н и ж н е й к о н е ч н о с т и

 

Среди мышц нижней конечности различают мышцы таза и мышцы свободной нижней конечности: бедра, голени и стопы.

Мы ш ц ы та з а включают внутреннюю и наружную группы. К внут-ренним мышцам таза относятся: подвздошно-поясничная мышца — сги-бает бедро и вращает его наружу (на фиксированной ноге сгибает по-ясничный отдел позвоночника); грушевидная мышца — начинается от передней поверхности крестца и вращает бедро наружу; внутренняя запирательная мышца — начинается от тазовой кости вокруг запира-тельного отверстия, прикрепляется к бедренной кости и вращает бед-ро наружу.

Наружные мышцы таза: большая ягодичная мышца — разгибает бедро, при фиксированных ногах разгибает таз вместе с туловищем; средняя ягодичная мышца — прикрепляется к бедренной кости и отводит бед-ро; малая ягодичная мышца — выполняет функцию, аналогичную пре-дыдущей; наружная запирательная мышца — начинается от тазовой

132                                               3. Строение, функции и возрастные особенности мышц

 

кости вокруг запирательного отверстия снаружи, прикрепляется к бед-ренной кости и вращает бедро наружу; квадратная мышца бедра — прикрепляется к бедренной кости и вращает бедро наружу; мышца, напрягающая широкую фасцию бедра.

Мы ш ц ы св о бо д но й н и жне й конечности. Мышцыбедра подразделя-ются на переднюю, заднюю и медиальную группы.

К передней группе относятся четырехглавая и портняжная мышцы. Четырехглавая мышца бедра является самой мощной мышцей и имеет четыре головки. Одна головка (прямая мышца) начинается от под-вздошной кости, а три остальные (широкие мышцы) — от бедренной кости. Все головки внизу переходят в общее сухожилие. Является раз-гибателем ноги. Портняжная мышца — самая длинная мышца в чело-веческом теле — прикрепляется к фасции голени и участвует в сгиба-нии бедра и голени.

К задней группе мышц бедра относятся полусухожильная, полупе-репончатая и двуглавая мышцы. Все они начинаются от седалищного бугра. Первые две мышцы прикрепляются к большеберцовой кости, третья — к малоберцовой. Эти мышцы производят разгибание бедра и сгибание голени. При согнутом колене двуглавая мышца вращает голень наружу, а две другие — внутрь.

Медиальная группа мышц бедра включает гребенчатую мышцу, стройную мышцу и три приводящие мышцы (длинная, короткая и боль-шая), которые берут начало от лонной и седалищной костей и при-крепляются к бедренной. Эти мышцы приводят ногу.

Мышцыголени представлены передней, задней и латеральной груп-пами мышц.

Передняя группа включает в себя переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев и длинный разгибатель большого пальца. Передняя большеберцовая мышца разгибает стопу и поднимает ее внутренний край, а две другие — разгибают пальцы.

Задняя группа мышц голени состоит из трехглавой мышцы, лежа-щей поверхностно и, в свою очередь, состоящей из двух мышц (икро-ножной и камбаловидной), которые внизу образуют общее пяточное сухожилие, прикрепляющееся к бугру пяточной кости, и производя-щей сгибание в голеностопном суставе (поднимает пятку, когда ста-новятся на носки); задней большеберцовой мышцы, находящейся под трехглавой, сгибающей и поднимающей стопу; длинного сгибателя II—V пальцев; длинного сгибателя большого пальца стопы. Последние две мышцы находятся под трехглавой мышцей и сгибают пальцы.

3.10. Работа и сила мышц                                                                                          133

 

Латеральная группа мышц голени представлена малоберцовыми длинной и короткой мышцами, поднимающими наружный и опускаю-щими внутренний край стопы.

Кмышцамстопы относятся мышцы тыла и подошвы стопы. Пер-вые содержат только одну мышцу — короткий разгибатель пальцев, имеющий пять сухожилий по числу пальцев. К мышцам подошвы от-носятся мышцы возвышения большого пальца и мышцы возвышения ма-лого пальца. Между этими двумя группами мышц располагается сред-няя группа мышц: короткий сгибатель пальцев, квадратная мышца подошвы и четыре червеобразные мышцы.

 

 

Р а б о т а и с и л а м ы ш ц

 

Различают следующие типы сокращения мышц в организме: изо-метрическое, при котором длина мышцы не изменяется, концентри-ческое, при котором мышца укорачивается, и эксцентрическое, со-вершаемое в условиях удлинения мышцы (медленное опускание гру-за). Естественные двигательные акты обычно включают все три типа сокращения мышц. Когда мышцы сокращаются слишком сильно, они могут создать тягу до 3,5 кг на 1 см2. При перегрузке сухожилие может оторваться от кости. Сила мышц определяется по максималь-ному грузу, который она в состоянии поднять, или максимальному напряжению, которое она может развить в условиях изометрического сокращения. Одиночное мышечное волокно способно развить на-пряжение 100-200 мг. Общее количество мышечных волокон в теле человека составляет от 150 до 300 млн, и они развили бы напряжение в 20-30 кг, если бы одновременно тянули в одну сторону.

Сил а м ышцы, прежде всего, зависит от ее поперечного сечения. Чем больше физиологическое поперечное сечение (сумма попереч-ных сечений всех волокон мышцы), тем больше груз, который она в состоянии поднять. Физиологическое поперечное сечение совпада-ет с анатомическим только в мышцах с продольным расположением волокон. В мышце с косым расположением волокон сумма их попе-речных сечений значительно превышает поперечное сечение самой мышцы. Вследствие этого сила мышцы с косо расположенными волокнами значительно больше силы мышцы той же толщины, но с продольным расположением волокон. Для сравнения силы разных мышц вычисляют абсолютную мышечную силу. Для этого макси-

134                                               3. Строение, функции и возрастные особенности мышц

 

мальный груз, который может поднять мышца, делят на площадь ее физиологического сечения.

Р а б от а мь шш ы измеряется произведением поднятого груза на ве-личину укорочения мышцы. Работа мышцы равна нулю, если она со-кращается без нагрузки. По мере увеличения нагрузки работа сначала увеличивается, а затем постепенно уменьшается. При очень большом грузе, который мышца не способна поднять, работа опять становится равной нулю. Таким образом, наибольшую работу мышца совершает при средних нагрузках.

Мощ н ост ь мыш ц ы измеряется величиной работы в единицу време-ни. Мощность так же, как и работа, достигает максимальной величи-ны при средних нагрузках. Поэтому зависимость работы и мощности от нагрузки получила название правила средних нагрузок.

Работа мышцы, при которой происходит перемещение груза и дви-жение костей в суставах, называется динамической. Работа мышцы, при которой мышечные волокна развивают напряжение, но не укора-чиваются, называется статической (удержание груза). Статическая работа более утомительна, чем динамическая. Работа может совер-шаться в условиях удлинения мышцы (опускание груза), тогда она на-зывается уступающей.

Эластичность мышц у детей раннего возраста значительно выше, чем у взрослых, и с возрастом уменьшается. Упругость и прочность мышц, напротив, с возрастом повышается. Сила мышечного сокра-щения возрастает в результате увеличения общего поперечного сече-ния миофибрилл. Интенсивность развития мышечной силы зависит от пола. Различия между показателями мышечной силы у мальчиков и девочек по мере роста и развития становятся более выраженными. В 7-8 лет у мальчиков и девочек сила большинства мышечных групп одинакова. В дальнейшем разница в силе увеличивается и в 17 лет достигает максимума. Этот процесс идет неравномерно. У девочек к 10-12 годам мышечная сила возрастает настолько интенсивно, что они становятся сильнее мальчиков. Затем отмечается повышение силы у мальчиков. К 12—15 годам это превышение достигает 30 %.

 

 

У т о м л е н и е м ы шц ы

 

Утомление— временное понижение работоспособности орга-низма, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Понижение работоспособности изолированной мышцы обусловлено

3.11. Утомление мышцы                                                                                            135

 

двумя причинами. Во-первых, во время сокращения в мышце накапли-ваются продукты обмена веществ (фосфорная и молочная кислоты и др.), которые угнетающее действуют на работоспособность мышечных во-локон. Во-вторых, при длительной работе постепенно истощаются энергетические запасы: уменьшается количество гликогена, вследст-вие чего нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, не-обходимых для сокращения мышц.

В естественных условиях утомление двигательного аппарата чело-века при длительной работе развивается более сложно и зависит от боль-шого числа факторов. Во-первых, в организме мышца постоянно омы-вается кровью и поэтому получает с ней питательные вещества (ами-нокислоты, глюкозу) и освобождается от продуктов обмена. Во-вто-рых, утомление в целом организме зависит не только от процессов в самих мышцах, но и от процессов в нервной системе, участвующей в управлении двигательной деятельностью. Таким образом, утомление развивается прежде всего в нервных центрах. И.М. Сеченов (1903) по-казал, что восстановление работоспособности происходит быстрее при смене вида деятельности. Такой отдых был назван активным.

Постоянная работа мышц способствует увеличению массы мышеч-ной ткани, что называется рабочей гипертрофиеймышц. В основе этого явления лежит увеличение массы цитоплазмы мышечных воло-кон и числа содержащихся в них миофибрилл, что приводит к увели-чению диаметра каждого волокна. При этом в мышце активируется синтез нуклеиновых кислот и белков и повышается содержание АТФ и гликогена. В результате сила и скорость сокращения гипертрофиро-ванной мышцы возрастают. Увеличению числа миофибрилл при ги-пертрофии способствует статическая работа, требующая большого напряжения. Динамическая мышечная работа, производимая без особых усилий, не вызывает гипертрофии мышцы. У тренированных людей мускулатура может достигать 50 % массы тела вместо 30-40 % в норме.

Процесс, противоположный гипертрофии, называется атрофией мышц от бездеятельности. Атрофия развивается в тех случаях, когда мышца длительно не совершает работы. Это наблюдается при нало-жении гипса на конечность, долгом пребывании больного в постели, перерезке сухожилия. При атрофии диаметр мышечных волокон и со-держание в них сократительных белков, гликогена, АТФ и других важных для сократительной деятельности веществ уменьшаются. По-сле возобновления работы мышцы атрофия постепенно исчезает.

136                                               3. Строение, функции и возрастные особенности мышц

 

Чем моложе ребенок, тем быстрее он утомляется. Это связано с особенностями развития центральной нервной системы, так как сама мышца может сокращаться без утомления достаточно длитель-ное время. В грудном возрасте утомление наступает через 1,5—2 часа после начала бодрствования. Оно может развиваться и при непод-вижности, длительном торможении движений. Наибольшая эффек-тивность отдыха для восстановления мышечной работоспособности отмечается в 7—9 лет, она резко уменьшается к 13-15 годам и снова повышается к 16-18 годам. С возрастом организм ребенка по-разно-му приспосабливается к физическим нагрузкам на фоне нарастающе-го утомления. У мальчиков в 17 лет выносливость в 2 раза выше, чем в 7 лет. Наибольший прирост выносливости отмечается в 7-10 лет. В 16-19 лет выносливость подростков достигает 85 % величины этого показателя у взрослых. Максимум выносливости имеет место в 20— 29 лет, затем она постепенно снижается и в 70 лет составляет всего 25 % от максимального уровня. У детей отмечается замедленное раз-витие координации движений, что объясняется непропорциональ-ным ростом костей и мышц. По достижении 15 лет вместе с развитием нервной системы и мышц у подростков нормализуется координация движений. Движения становятся более точными, создаются рабочие двигательные навыки.