Мышечное волокно, строение, типы, развитие в процессе онтогенеза. Гетерохронное развитие различных групп мышц. Особенности формирования и развития двигательных навыков в разные возрастные периоды.

Скелетные мышцы удерживают тело в вертикальном положении, перемещают его в пространстве; осуществляют дыхательные и глотательные движения, формируют мимику; образуют стенки ротовой, грудной, брюшной и тазовой полостей, а также стенки полых внутренних органов, изменяют положение глазного яблока и слуховых косточек в барабанной полости среднего уха. Сокращение скелетных мышц способствует крово- и лимфообращению, влияет на развитие и форму костей.

Строение мышцы

Мышца состоит из пучков поперечнополосатой мышечной ткани. Эти мышечные волокна, идущие параллельно друг другу, связываются рыхлой соединительной тканью в пучки 1-го порядка. Несколько таких первичных пучков соединяются, образуя пучки 2-го порядка, и т.д. В целом мышечные пучки всех порядков объединяются соединительнотканной оболочкой и составляют мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками, по концам мышечного брюшка переходят в сухожильную часть мышцы. В мышце различают брюшко и сухожилие. Брюшко является активно сокращающейся частью. Сухожилие представляет собой пассивную часть, при помощи которой мышца прикрепляется к костям. Состоит оно из плотной соединительной ткани и имеет блестящий светло-золотистый цвет в отличие от красно-бурого цвета брюшка мышцы. Сухожилие находится по обоим концам мышцы. В нем меньше кровеносных сосудов, в связи с чем наблюдается более низкий уровень обмена веществ. Если же сухожилие короткое, то мышца начинается от кости или прикрепляется к ней брюшком и называется сидячей. Некоторые сухожилия соединяют мышцы друг с другом. Сухожилия лица соединяют мимические мышцы, придавая ему определенное выражение. Большинство сухожилий отходят от головки мышцы в виде белых тяжей. Коллагеновые сухожильные волокна называются шарпеевыми, или прободающими, волокнами. Они крепко удерживают сухожилие на кости, проникают в надкостницу и прикрепляются к компактному слою кости. Длинные сухожилия кисти или стопы окружены влагалищем, в котором находится маслянистая синовиальная жидкость. Она смазывает сухожилия, облегчая скольжение, когда мышцы предплечья или голени тянут пальцы кисти или стопы. Некоторые сухожилия, называемые апоневрозами, имеют плоскую форму. Апоневрозы соединяют не только мышцы с костями, но и мышцы друг с другом.

В человеческом организме более 400 скелетных мышц, общая их масса у взрослого человека составляет около 2/5 массы тела. Иногда мышцы могут достигать 50 % массы тела, это зависит от возраста, пола и уровня физического развития. Мышцы имеют различную форму, строение, функции, развитие.

По форме различают длинные, короткие, широкие и другие мышцы (рис. 17). Длинные мышцы соответствуют длинным рычагам движения и встречаются в большинстве случаев на конечностях. Эти мышцы веретенообразной формы, в них различают головку (начало мышцы), брюшко (средняя часть) и хвост. Сухожилия длинных мышц имеют вид длинных узких лент. Некоторые длинные мышцы начинаются несколькими головками на различных костях, что усиливает их опору, т.е. они бывают двуглавыми, трехглавыми и четырехглавыми. Широкие мышцы располагаются на туловище и имеют расширенное сухожилие. Встречаются и другие формы мышц: квадратная, треугольная, пирамидальная, круглая, дельтовидная, зубчатая, камбаловидная и др.

По направлению волокон различают мышцы с прямым, круговым и косым расположением. В первом случае пучки волокон расположены параллельно длинной оси мышцы. Они могут быть веретенообразными с объемным брюшком (двуглавая мышца бедра) или плоскими и длинными (портняжная мышца). Перистые мышцы имеют пучки волокон, идущие наискось к сухожилию, проходящему вдоль центра мышцы. Такие мышцы могут быть одноперистыми (пучки мышечных волокон присоединены к одной стороне сухожилия — разгибатель пальцев стопы), двуперистыми (пучки присоединены к обеим сторонам сухожилия наподобие пера — прямая мышца бедра) или многоперистыми (имеют большое количество двуперистых соединений — дельтовидная мышца плеча). Круговые мышцы, или сфинктеры, имеют концентрические круги пучков и контролируют состояние отверстия тела (круговая мышца рта или глаза).

По выполняемому действию мышцы бывают агонистами или антагонистами, синергистами или фиксаторами. Агонисты, или первичные двигатели, — это мышцы, в которых начинается движение (сокращение). Антагонисты — мышцы, противоположные агонистам; расслабляются, когда сокращаются агонисты. Синергические мышцы помогают агонистам контролировать движение, они обычно небольшие по размерам. Фиксаторы — крупные мышцы, отвечающие за поддержание статического положения, фиксируют тело во время какого-либо движения.

По функции мышцы делятся на сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращатели кнутри, вращатели кнаружи.

По отношению к суставам, через которые они перекидываются, мышцы бывают односуставные, двусуставные и многосуставные. Последние, как более длинные, располагаются более поверхностно односуставных.

По расположению различают мышцы поверхностные и глубокие, наружные и внутренние, латеральные и медиальные.

Название мышц отражает в основном структурные или функциональные характеристики:

• форму (относительная форма мышцы — дельтовидная или трапециевидная);

• расположение (участок тела или кости, с которым связана мышца, — межреберные мышцы располагаются между ребрами, а лобная покрывает лобную кость черепа);

• количество мест прикрепления (некоторые мышцы имеют несколько мест прикрепления, или головок, — четырех-, трех- и двуглавые мышцы);

• направление мышечных волокон по отношению к срединной линии тела (прямые мышцы проходят параллельно срединной линии, поперечные — под углом, косые — по диагонали);

• относительный размер (большая и малая грудные мышцы или длинная и короткая малоберцовые мышцы);

• место прикрепления мышц (грудино-ключично-сосцевидная мышца прикрепляется к грудине, ключице и сосцевидному отростку височной кости);

• действие мышц (сгибатель — это означает, что мышца сгибает конечность);• комбинированные названия (длинный лучевой разгибатель запястья, т.е. мышца разгибает запястье — «разгибатель», проходит вдоль лучевой кости — «лучевой» и по длине больше короткого разгибателя запястья — «длинный»),

Типы мышц

Скорость сокращения мышцы и время, в течение которого она может находиться в сокращенном состоянии и не уставать, не одинаковы для различных мышц. Эти различия вызваны разнообразием типов мышечных волокон.

Существует три основных их типа, которые отличаются по скорости сокращения и количеству содержащегося в них красного пигмента — миоглобина (миоглобин, как и гемоглобин крови, накапливает кислород, необходимый для совершения работы). Красные (медленные) волокна содержат много миоглобина и медленно сокращаются. Отличаются большой выносливостью и медленно устают, что позволяет им сокращаться в течение длительного времени. Белые (быстрые) волокна содержат мало миоглобина и быстро устают. Сокращаются быстро, мощно, но в течение коротких периодов. Промежуточные волокна имеют красный цвет, содержат много миоглобина, быстро сокращаются и медленно устают. Большинство скелетных мышц состоит из волокон разных типов, соотношение которых зависит от функции конкретной мышцы.

Мышцы, в которых больше красных волокон, называют сильными. Они прикрепляются вдали от точки опоры и легче производят работу статического характера. Во время работы сильные мышцы проявляют большую силу при незначительном напряжении, долго не утомляются. Работой этих мышц обеспечивается вертикальное положение тела, стояние на ногах, сохранение определенной позы.

Мышцы, содержащие больше белых волокон, называются ловкими. Они совершают динамическую работу, отличаются быстротой сокращения, работают с большим напряжением и способны производить разнообразные мелкие движения.

Мышцы шеи, спины и ног, которые стабилизируют осанку, содержат больше красных волокон. В мышцах руки, обеспечивающих осуществление быстрых и мощных движений, например бросание или поднятие тяжестей, больше белых волокон, а в мышцах ног, участвующих, например, в беге, больше промежуточных волокон. Бегуны на длинные дистанции от рождения имеют медленно сокращающиеся мышечные волокна, что делает их более подходящими для марафонов. У спринтеров, наоборот, больше быстро сокращающихся мышц, поэтому они могут развивать высокую скорость на коротких дистанциях.

Мышцы туловища

Мышцы туловища делятся на мышцы спины, груди и живота. Эти мышцы обеспечивают вертикальное положение тела, образуют стенки грудной, брюшной и тазовой полостей, участвуют в движениях позвоночника и ребер, обеспечивая тем самым механизм внешнего дыхания.

Мышцы спины располагаются послойно. Различают поверхностные и глубокие мышцы.

Поверхностные мышцы спины прикрепляются на поясе верхних конечностей и плече или на ребрах. К первой группе относятся трапециевидная, широчайшая, ромбовидная мышцы и мышца, поднимающая лопатку. Трапециевидная мышца занимает верхнюю часть спины вплоть до затылка и имеет треугольную форму. Обе трапециевидные мышцы, взятые вместе, образуют фигуру трапеции, отчего и происходит ее название. Мышца начинается от остистых отростков всех грудных позвонков и от затылочной кости и прикрепляется к акромиальному концу ключицы, акромиону и ости лопатки. В ней различают верхнюю, среднюю и нижнюю части. Верхняя часть мышцы поднимает лопатку, средняя — тянет лопатку к позвоночнику, а нижняя опускает ее. При сокращении всей мышцы лопатка приближается к позвоночнику. Широчайшая мышца спины является плоской мышцей, располагается под кожей в нижней части спины и в боковом отделе грудной клетки. Начинается от шести нижних грудных позвонков и гребня подвздошной кости и прикрепляется к малому бугорку плечевой кости. Ромбовидная мышца имеет форму ромбической пластинки. Различают малую и большую ромбовидные мышцы. Они лежат в верхней части спины под трапециевидной мышцей. Начинаются от двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляются к медиальному краю лопатки. Тянут лопатку к позвоночнику.

Мышцы живота включают в себе боковую, переднюю и заднюю группы мышц.

Боковые мышцы представляют три широких мышечных пласта, лежащих друг на друге. К ним относятся косые (наружная и внутренняя) мышцы и поперечная мышца.

Наружная косая мышца живота является самой поверхностной. Начинается на боковой поверхности грудной клетки от восьми нижних пар ребер восемью зубцами, волокна которых идут вниз и медиальное. Эти волокна являются продолжением наружных межреберных мышц. Задние пучки прикрепляются к подвздошному гребню, а остальные волокна мышцы переходят в апоневроз, нижний край которого носит название паховой связки.

Внутренняя косая мышца живота лежит под наружной косой, берет начало от подвздошного гребня и заканчивается на нижних краях X-XII пар ребер.

Поперечная мышца живота самая глубокая и тонкая из всех широких брюшных мышц. Начинается от внутренней поверхности шести нижних пар ребер. Волокна ее переходят в широкий апоневроз.

Передние мышцы живота представлены прямой и пирамидальной мышцей.

Прямая мышца живота лежит по обеим сторонам от средней линии и состоит из продольных мышечных пучков, идущих в вертикальном направлении. Начинается она от передней поверхности V—VII реберных хрящей и от мечевидного отростка грудины, затем сужается, направляется вниз и прикрепляется к лобковой кости.

Пирамидальная мышца представляет собой небольшой мышечный треугольник над лобковым симфизом. Мышцы передней брюшной стенки образуют брюшной пресс. Сокращаясь, они повышают давление внутри брюшной полости, способствуют опорожнению кишечника, мочеиспусканию, у женщин — акту родов. Мышцы брюшного пресса, будучи связаны с ребрами, участвуют в акте дыхания. Апоневрозы широких мышц живота, сходясь и соединяясь друг с другом по средней линии, образуют между прямыми мышцами сухожильную полоску, так называемую белую линию, которая тянется от мечевидного отростка грудины до лобкового симфиза. В верхней части она довольно широкая, внизу на некотором расстоянии от пупка быстро сужается (2-2,5 см), затем утолщается. Светлый цвет белой линии живота обусловлен перекрестом сухожильных волокон и бедностью кровеносными сосудами, что используется при проведении полостных операций.

К задним мышцам живота относится квадратная мышца поясницы, представляющая собой четырехугольную пластинку, которая участвует в образовании задней стенки брюшной полости. Она начинается от подвздошного гребня и идет к XII ребру и к поперечным отросткам I—IV поясничных позвонков. Сгибает в сторону поясничную часть позвоночника при одностороннем сокращении. При тоническом сокращении удерживает позвоночник в вертикальном положении.

В стенках живота имеются участки, через которые иногда проникают из брюшной полости под кожу внутренние органы (петли кишок), т.е. образуется грыжа. К таким местам относится паховый канал, белая линия живота, пупок и др.

Мышцы шеи подразделяются на поверхностную, срединную и глубокую группы.

Поверхностные мышцы представлены подкожной и грудино-ключично-сосцевидной мышцами.

Подкожная мышца шеи лежит под кожей боковой поверхности шеи. Начинается на уровне II ребра и прикрепляется к краю нижней челюсти, частично продолжаясь в мышцы рта. При сокращении натягивает кожу шеи и опускает угол рта.

Грудино-ключично-сосцевидная мышца — самая крупная мышца шеи, лежит под кожной мышцей. Идет от рукоятки грудины и ключицы к сосцевидному отростку височной кости. Мышца наклоняет голову в сторону, при сокращении этих мышц с обеих сторон голова запрокидывается назад.

Группа средних мышц шеи, или мышц подъязычной кости, включает мышцы, лежащие выше и ниже подъязычной кости. К первой группе относятся следующие мышцы. Двубрюшная мышца состоит из двух брюшков, соединенных круглым сухожилием. Переднее брюшко берет начало от нижней челюсти и направляется к подъязычной кости, заднее брюшко начинается от височной кости и идет к сухожилию, соединяющему с передним брюшком. Челюстно-подъязычная мышца начинается от нижней челюсти и оканчивается на подъязычной кости. Подбородочно-подъязычная мышца идет от нижней челюсти к подъязычной кости. Шилоподъязычная мышца опускается от височной кости до подъязычной. Эти мышцы опускают нижнюю челюсть, а при фиксированной нижней челюсти поднимают подъязычную кость и вместе с ней гортань. Такие движения происходят во время акта жевания и глотания.

Ниже подъязычной кости лежат следующие мышцы. Грудино-подьязычнаямышца идет от рукоятки грудины и ключицы до нижнего края подъязычной кости, опускает подъязычную кость. Грудино-щитовидная мышца располагается от рукоятки грудины и хряща I ребра до боковой поверхности щитовидного хряща, опускает щитовидный хрящ и гортань. Щитоподъязычная мышца является продолжением грудино-щитовидной мышцы, лежит от щитовидного хряща до большого рога подъязычной кости, поднимает щитовидный хрящ или опускает подъязычную кость. Лопаточно-подъязычная мышца опускает подъязычную кость.

Глубокие мышцы шеи включают в себя следующие мышцы. Три лестничные мышцы (передняя, средняя, задняя) начинаются от шейных позвонков и прикрепляются к I и II ребрам, поднимают ребра и тем самым участвуют в акте вдоха (при фиксированном дыхании). Длинная мышца шеи в виде треугольника лежит на передней поверхности позвоночного столба на протяжении всех шейных и трех грудных позвонков, сгибает шейный отдел позвоночника. Длинная мышца головы закрывает собой верхнюю часть длинной мышцы шеи и при сокращении наклоняет голову вперед.

Шея имеет несколько лежащих друг под другом фасций. Первая является частью общей поверхностной фасции тела и без перерыва переходит на другие органы. Вторая — охватывает шею, как воротник. Третья фасция выражена только в среднем отделе шеи, ограничена грудиной, ключицей и подъязычной костью. Внутренняя фасция шеи облегает гортань, трахею, щитовидную железу, пищевод, глотку и сосуды шеи. Предпозвоночная фасция покрывает сверху предпозво-ночные и лестничные мышцы.

Мышцы головы делятся на мышцы лица и жевательные мышцы.

Мышцы лица располагаются сразу под кожей, поэтому лишены фасций. При сокращении они смещают участки кожи, придавая лицу определенное выражение — мимику. Различают мышцы лица и мышцы, окружающие глазную и ротовую щели, отверстия носа и ушную раковину. Мышцы, располагающиеся вокруг отверстий, уменьшают или увеличивают их.

Мимические мышцы начинаются от костей черепа и вплетаются в кожу. При сокращении их изменяется мимика. К наиболее крупным мимическим мышцам относятся следующие. Лобная мышца, или мышца гордецов, начинается от костной спинки носа и находится под кожей в области лба, поднимает брови и образует поперечные складки на коже лба. Круговая мышца глаза располагается вокруг глазной щели и при сокращении закрывает ее. Круговая мышца рта находится вокруг ротовой щели и при сокращении замыкает ее. Щечная мышца, составляющая основу щеки, начинается на альвеолярных отростках верхней и нижней челюстей и прикрепляется к углу рта, при ее сокращении щеки прижимаются к зубам. Мышца, поднимающая верхнюю губу, начинается от верхней челюсти и скуловой кости и прикрепляется к коже верхней губы в области носогубной складки, при сокращении поднимает верхнюю губу. Мышца, опускающая нижнюю губу, или квадратная мышца нижней губы, начинается от нижней челюсти и прикрепляется к коже нижней губы, при сокращении опускает нижнюю губу.

Мышцы свода черепа представлены единственной надчерепной мышцей, покрывающей весь свод черепа. При сокращении поднимает бровь кверху, образует поперечные складки на лбу.

Жевательные мышцы прикрепляются обоими концами к костям черепа, причем один конец обязательно к нижней челюсти. Благодаря их сокращению нижняя челюсть двигается во время жевания и при разговоре.

Различают четыре пары жевательных мышц. Жевательная мышца начинается от скуловой кости и заканчивается на нижней челюсти, поднимает нижнюю челюсть и закрывает рот. Височная мышца идет от височной ямки черепа к нижней челюсти, поднимает нижнюю челюсть и тянет ее назад. Латеральная (наружная) крыловидная мышца протягивается от большого крыла клиновидной кости к нижней челюсти, при сокращении ее с обеих сторон нижняя челюсть выдвигается вперед. Медиальная (внутренняя) крыловидная мышца прикрепляется к крыловидному отростку клиновидной кости и нижней челюсти, поднимает нижнюю челюсть.

Основная фасция головы — это надчерепной апоневроз, покрывающий черепной свод. Мимические мышцы фасций не имеют.

Мышцы верхней конечности разделяют на мышцы плечевого пояса и мышцы свободной верхней конечности.

К мышцам плечевого пояса относятся дельтовидная, над- и подкостные, подлопаточная, большая и малая круглые мышцы. Дельтовидная мышца начинается от ключицы и акромиона лопатки, все пучки волокон прикрепляются на середине плеча. Отводит плечо до горизонтального положения. Передние пучки мышцы сгибают плечо, задние — разгибают. Надкостная мышца идет от лопатки к большому бугорку плечевой кости, вместе с дельтовидной мышцей она отводит плечо. Подкостная мышца начинается в одноименной ямке лопатки, прикрепляется к большому бугорку плечевой кости и вращает плечо наружу. Подлопаточная мышца идет от реберной поверхности лопатки к малому бугорку плечевой кости и вращает плечо внутри, приводя его к туловищу. Большая круглая мышца начинается на наружном крае лопатки и прикрепляется к малому бугорку плечевой кости, разгибает плечо и поворачивает его внутри. Малая круглая мышца идет от наружного края лопатки к большому бугорку плечевой кости и вращает плечо кнаружи.

Мышцы свободной верхней конечности объединяют мышцы плеча, предплечья и кисти.

Мышцы плеча включают в себя переднюю и заднюю группу мышц. К передней группе мышц относятся клювовидно-плечевая, двуглавая и плечевая мышцы. Клювовидно-плечевая мышца начинается от клювовидного отростка лопатки и заканчивается на медиальной поверхности плеча, сгибает и приводит плечо. Двуглавая мышца плеча лежит поверхностно на плече, начинается двумя головками (длинной и короткой) от лопатки, прикрепляется к бугристости лучевой кости и производит сгибание в локтевом и лучевом суставах. Плечевая мышца лежит под двуглавой и крепится к плечевой кости и бугристости локтевой кости, производит сгибание в локтевом суставе.

Задняя группа мышц плеча представлена трехглавой мышцей плеча, начинающейся длинной головкой от лопатки и двумя головками от плечевой кости и прикрепляющейся к локтевому отростку локтевой кости. Она разгибает предплечье.

Мышцы предплечья включают переднюю и заднюю группы мышц. Все мышцы передней группы начинаются от медиального надмыщелка, а задней группы мышц — от латерального надмыщелка плечевой кости. Передняя группа мышц предплечья объединяет сгибатели и пронаторы кисти. Лучевой и локтевой сгибатели кисти прикрепляются соответственно ко второй пястной кости и к гороховидной кости. Поверхностный и глубокий сгибатели пальцев имеют по четыре сухожилия, идущие к фалангам II—V пальцев. Длинный сгибатель большого пальца направляется к ногтевой фаланге большого пальца. Круглый и квадратный пронаторы вращают лучевую костью кисть внутрь, прикрепляясь ключевой кости.

Задняя группа мышц предплечья представлена разгибателями и супинаторами кисти. Три разгибателя кисти (один локтевой и два лучевых) прикрепляются к пястным костям. Общий разгибатель пальцев четырьмя сухожилиями прикрепляется к фалангам II—V пальцев. Длинный и короткий разгибатели большого пальца направляются к фалангам большого пальца. Длинная мышца отводит большой палец и направляется к первой пястной кости. Супинатор вращает лучевую кость и кисть наружу и прикрепляется к лучевой кости. К мышцам кисти относятся мышцы большого пальца, мышцы мизинца и средняя группа мышц. Со стороны большого пальца имеются четыре короткие мышцы: сгибатель, отводящая, приводящая, противопоставляющая большой палец. Средняя группа мышц кисти состоит из четырех червеобразных мышц (сгибают основные фаланги и выпрямляют средние фаланги пальцев), трех межкостных ладонных мышц (сдвигают пальцы), четырех межкостных тыльных мышц (раздвигают пальцы). Со стороны мизинца на кисти имеются короткая ладонная мышца, короткий сгибатель мизинца, мышца, отводящая мизинец, и мышца, противопоставляющая мизинец.

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

Мышцы таза включают внутреннюю и наружную группы. К внутренним мышцам таза относятся: подвздошно-поясничная мышца — сгибает бедро и вращает его наружу (на фиксированной ноге сгибает поясничный отдел позвоночника); грушевидная мышца — начинается от передней поверхности крестца и вращает бедро наружу; внутренняя запирательная мышца — начинается от тазовой кости вокруг запирательного отверстия, прикрепляется к бедренной кости и вращает бедро 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 бедро; малая ягодичная мышца — выполняет функцию, аналогичную предыдущей; наружная запирательная мышца — начинается от тазовой кости вокруг запирательного отверстия снаружи, прикрепляется к бедренной кости и вращает бедро наружу; квадратная мышца бедра — прикрепляется к бедренной кости и вращает бедро наружу; мышца, напрягающая широкую фасцию бедра.

Мышцы свободной нижней конечности. Мышцы бедра подразделяются 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 подвздошной кости, а три остальные (широкие мышцы) — от бедренной кости. Все головки внизу переходят в общее сухожилие. Является разгибателем ноги. Портняжная мышца — самая длинная мышца в человеческом теле — прикрепляется к фасции голени и участвует в сгибании бедра и голени.

К задней группе мышц бедра относятся полусухожильная, полуперепончатая 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 большая), которые берут начало от лонной и седалищной костей и прикрепляются к бедренной. Эти мышцы приводят ногу.

Мышцы голени представлены передней, задней и латеральной группами 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, лежащей поверхностно и, в свою очередь, состоящей из двух мышц (икроножной и камбаловидной), которые внизу образуют общее пяточное сухожилие, прикрепляющееся к бугру пяточной кости, и производящей сгибание в голеностопном суставе (поднимает пятку, когда становятся 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. Латеральная группа мышц голени представлена малоберцовыми длинной и короткой мышцами, поднимающими наружный и опускающими внутренний край стопы.

К мышцам стопы относятся мышцы тыла и подошвы стопы. Первые содержат только одну мышцу — короткий разгибатель пальцев, имеющий пять сухожилий по числу пальцев. К мышцам подошвы относятся мышцы возвышения большого пальца и мышцы возвышения малого пальца. Между этими двумя группами мышц располагается средняя группа мышц: короткий сгибатель пальцев, квадратная мышца подошвы и четыре червеобразные мышцы.

Работа и сила мышц

Различают следующие типы сокращения мышц в организме: изометрическое, при котором длина мышцы не изменяется, концентрическое, при котором мышца укорачивается, и эксцентрическое, совершаемое в условиях удлинения мышцы (медленное опускание груза). 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 см 2. При перегрузке сухожилие может оторваться от кости. Сила мышц определяется по максимальному грузу, который она в состоянии поднять, или максимальному напряжению, которое она может развить в условиях изометрического сокращения. Одиночное мышечное волокно способно развить напряжение 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.

Сила мышцы, прежде всего, зависит от ее поперечного сечения. Чем больше физиологическое поперечное сечение (сумма поперечных сечений всех волокон мышцы), тем больше груз, который она в состоянии поднять. Физиологическое поперечное сечение совпадает с анатомическим только в мышцах с продольным расположением волокон. В мышце с косым расположением волокон сумма их поперечных 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 максимальный груз, который может поднять мышца, делят на площадь ее физиологического сечения.

Работа мьшшы измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения мышцы. Работа мышцы равна нулю, если она сокращается 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.

Мощность мышцы измеряется величиной работы в единицу времени. Мощность так же, как и работа, достигает максимальной величины при средних нагрузках. Поэтому зависимость работы и мощности от нагрузки получила название правила средних нагрузок.

Работа мышцы, при которой происходит перемещение груза и движение костей в суставах, называется динамической. Работа мышцы, при которой мышечные волокна развивают напряжение, но не укорачиваются, называется статической (удержание груза). Статическая работа более утомительна, чем динамическая. Работа может совершаться в условиях удлинения мышцы (опускание груза), тогда она называется 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 сокращения возрастает в результате увеличения общего поперечного сечения 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 %.Утомление мышцы.

Утомление мышцы

Утомление — временное понижение работоспособности организма, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Понижение работоспособности изолированной мышцы обусловлено двумя причинами. Во-первых, во время сокращения в мышце накапливаются продукты обмена веществ (фосфорная и молочная кислоты и др.), которые угнетающее действуют на работоспособность мышечных волокон. Во-вторых, при длительной работе постепенно истощаются энергетические запасы: уменьшается количество гликогена, вследствие чего нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для сокращения мышц. В естественных условиях утомление двигательного аппарата человека при длительной работе развивается более сложно и зависит от большого числа факторов. Во-первых, в организме мышца постоянно омывается кровью и поэтому получает с ней питательные вещества (аминокислоты, глюкозу) и освобождается от продуктов обмена. Во-вторых, 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) показал, что восстановление работоспособности происходит быстрее при смене вида деятельности. Такой отдых был назван активным.

Постоянная работа мышц способствует увеличению массы мышечной ткани, что называется рабочей гипертрофией мышц. В основе этого явления лежит увеличение массы цитоплазмы мышечных волокон и числа, содержащихся в них миофибрилл, что приводит к увеличению 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 гипертрофированной мышцы возрастают. Увеличению числа миофибрилл при гипертрофии 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 наложении гипса на конечность, долгом пребывании больного в постели, перерезке сухожилия. При атрофии диаметр мышечных волокон и содержание в них сократительных белков, гликогена, АТФ и других важных для сократительной деятельности веществ уменьшаются. После возобновления работы мышцы атрофия постепенно исчезает.

Чем моложе ребенок, тем быстрее он утомляется. Это связано с особенностями развития центральной нервной системы, так как сама мышца может сокращаться без утомления достаточно длительное время. В грудном возрасте утомление наступает через 1,5—2 часа после начала бодрствования. Оно может развиваться и при неподвижности, длительном торможении движений. Наибольшая эффективность 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-разному приспосабливается к физическим нагрузкам на фоне нарастающего 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 развитие координации движений, что объясняется непропорциональным 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.

Развитие мышечной системы в онтогенезе

Развитие мышц во время внутриутробного периода начинается с синтеза миозина и актина в 5-недельном возрасте. Мышечные волокна у новорожденных в 5 раз тоньше, чем у взрослых, поперечная исчерченность их выражена слабо. Крупная голова новорожденного при слабо развитой тонической мускулатуре не может долго удерживаться в вертикальном положении. Только через 2,5 месяца после рождения ребенок начинает самостоятельно удерживать голову в вертикальном положении. Тоническая мускулатура интенсивно развивается на первом году жизни, и это обеспечивает возможность сидеть в полгода и стоять прямо в год. В развитии тонической скелетной мускулатуры выражен краниокаудальный градиент: вначале в 2,5—3 месяца развиваются мышцы шеи, в 5-6 месяцев — мышцы туловища, в 11—12 месяцев мышцы таза и ног. Впервые недели после рождения ребенок выполняет только непроизвольные движения. Тонус мышц-сгибателей значительно превышает тонус мышц-разгибателей (специфическая поза новорожденного). Наибольшую работу производят мышцы челюстей и щек. Ко 2—3-му месяцу жизни появляются первые признаки тонической активности мышц спины и шеи. Масса скелетных мышц мала, и они слабо обеспечены окислительными ферментами. Впервые месяцы жизни главной функцией скелетной мускулатуры является участие в процессе терморегуляции. Поэтому стимулом двигательной активности скелетных мышц служит изменение температуры окружающей среды. В этот период для детей характерна постоянная активность скелетной мускулатуры. Даже во время сна мышцы находятся в состоянии выраженного тонуса. Постоянная активность скелетных мышц является стимулом бурного роста мышечной массы, конечностей, правильного формирования суставов.