Изотоническое сокращение
Изотонические сокращения мышц позволяют нам двигаться. Они бывают двух видов: концентрические и эксцентрические.
При концентрических сокращениях места начала и прикрепления мышц сближаются, вызывая движения в суставе. Например, если вы удерживаете предмет в руке, согнутой в локте под прямым углом, то в случае концентрического сокращения двуглавой мышцы плеча локтевой сустав сгибается и рука движется к плечу. Точно так же, когда мы смотрим вверх, мышцы задней части шеи должны сокращаться концентрически, чтобы наклонить голову назад и разогнуть шею.
Эксцентрическое сокращение означает, что мышечные волокна тормозят сокращение контролируемым образом, чтобы замедлить движение в случае, когда сила тяжести может вызвать слишком быстрое выполнение движения, например при опускании удерживаемого в руке предмета по направлению к средней линии тела, когда мы находимся в положении лежа на боку. Другой пример когда мы садимся на стул. Следовательно, разница между концентрическими и эксцентрическими сокращениями заключается в том, что при первых мышца укорачивается, а при вторых фактически удлиняется.
Рисунок 2.2. Пример изометрического сокращения удержание тяжелого предмета в руке, согнутой под углом 90 градусов, в неподвижном положении
Рисунок 2.3. Мышцы живота сокращаются концентрически, чтобы поднять тело
Рисунок 2.4. Эксцентрическое изотоническое сокращение. Двуглавая мышца плеча сокращается эксцентрически, чтобы опустить гантель в сторону
Классификация мышц в зависимости от направления волокон
Благодаря определенному направлению волокон достигается оптимальная механическая эффективность мышцы с учетом ее положения и действия. Наиболее распространенными являются параллельные, косые (одноперистые, двуперистые, многоперистые), веерообразные и круговые мышцы, причем каждая из них тоже делится на соответствующие категории (см. рис. 2.5).
Параллельные
При таком расположении пучки параллельны длинной оси мышцы. Ленточной называется мышца, пучки которой тянутся по всей ее длине (например, портняжная мышца), а веретенообразной мышца, имеющая расширенное брюшко и сухожилия с обоих концов (например, двуглавая мышца плеча). Вариант этого типа мышц имеет мясистое брюшко с обеих сторон и сухожилие посредине (например, двубрюшная мышца).
Перистые
Перистые мышцы названы так потому, что их короткие пучки прикрепляются к сухожилию косо, что напоминает строение пера (от лат. penna перо). Если волокна косо прикрепляются к сухожилию с одной стороны мышцы, то мышца называется одноперистой (например, длинный сгибатель пальцев). Если сухожилие находится посредине, а волокна прикрепляются косо с обеих сторон, мышца называется двуперистой (например, прямая мышца бедра). Если волокна сложно переплетаются и косо подходят к сухожилию с разных сторон (напоминая расположенные рядом перья), мышца называется многоперистой (например, дельтовидная мышца).
Веерообразные
Веерообразные мышцы имеют широкую площадь начала, а затем их волокна сходятся к незначительному по размерам месту прикрепления (например, большая грудная мышца). Мышцы данного типа имеют треугольную форму.
Круговые
Круговой называется мышца, волокна которой расположены концентрическими кольцами (например, круговая мышца глаза). К этому типу относятся все сфинктеры, состоящие из скелетных мышц. Они окружают отверстия, которые при сокращении закрывают.
Рисунок 2.5. Виды мышц в зависимости от направления волокон
Мышечная система
Рисунок 2.6. Мышечная система. Вид спереди
Рисунок 2.7. Мышечная система. Вид сзади
Костная система
Рисунок 2.8. Костная система. Вид спереди
Рисунок 2.9. Костная система. Вид сзади
Отделы позвоночника
Рисунок 2.10. Позвоночник: а) вид сзади; б) вид сбоку
Рисунок 2.11. Типы позвонков: а) шейный; б) грудной; в) поясничный. Вид сбоку
Область от плечевого до тазового пояса
Рисунок 2.12. От плечевого до тазового пояса: а) вид спереди; б) вид сбоку
Лопатка
Рисунок 2.13. Лопатка. Вид сзади
Область от черепа до грудины
Рисунок 2.14. Область от черепа до грудины. Вид спереди (нижняя и верхняя челюсти не показаны)
Область от черепа до плечевой кости
Рисунок 2.15. Область от черепа до плечевой кости. Вид сбоку
Область от тазового пояса до стопы
Рисунок 2.16. Область от тазового пояса до стопы: а) вид спереди; б) вид сзади
Рисунок 2.17. Область от тазового пояса до стопы. Вид сбоку
Синовиальные суставы
Синовиальные суставы (диартрозы) имеют суставную полость, которая содержит синовиальную жидкость. Они обладают способностью свободно двигаться и имеют ряд отличительных признаков.
Суставной (гиалиновый) хрящ покрывает концы костей, образующих сустав.
Полость сустава заполнена смазывающей синовиальной жидкостью и окружена двухслойным «рукавом» суставной капсулой.
Внешний слой суставной капсулы называется капсульной связкой. Это жесткая, гибкая, волокнистая соединительная ткань, переходящая в надкостницу соединяющихся костей. Внутренний слой суставной капсулы, или синовиальная оболочка, представляет собой гладкую мембрану из рыхлой соединительной ткани, которая выстилает капсулу и все внутренние суставные поверхности, за исключением тех, которые покрыты гиалиновым хрящом.
Синовиальная жидкость обеспечивает скольжение костей и заполняет свободные пространства внутри суставной капсулы. Она находится также в суставном хряще и образует пленку, уменьшающую трение между хрящами. Во время движения, когда происходит сжатие хряща, синовиальная жидкость выдавливается из него; когда давление снижается, жидкость устремляется обратно в суставной хрящ. Она питает хрящ, который является бессосудистым, и содержит фагоциты, очищающие полость сустава от микробов и клеточных отходов. Количество синовиальной жидкости в разных суставах различно, но всегда достаточно для образования тонкой пленки, уменьшающей трение. При повреждении сустава вырабатывается дополнительная жидкость, создающая характерную отечность. Позже она реабсорбируется синовиальной оболочкой.
Коллатеральные, или дополнительные, связки укрепляют синовиальные суставы; эти связки либо капсульные (т. е. представляющие собой утолщенные части непосредственно фиброзной капсулы), либо независимые (т. е. не входящие в состав капсулы). Связки всегда связывают кость с костью и в зависимости от их положения и количества вокруг сустава ограничивают движения в определенных направлениях, а также предотвращают нежелательные движения. Как правило, чем больше связок имеет сустав, тем он прочнее.
Синовиальные сумки выстланы синовиальной оболочкой и содержат синовиальную жидкость. Они находятся между сухожилием и костью, связкой и костью, мышцей и костью и уменьшают трение, выступая в качестве амортизатора.
Влагалища сухожилий также часто находятся в непосредственной близости от синовиальных суставов. Они имеют такую же структуру, что и синовиальные сумки, и окружают сухожилия, подвергающиеся трению, чтобы защитить их.
Суставные диски (мениски) присутствуют в некоторых синовиальных суставах. Они выполняют роль амортизаторов (по аналогии с фиброзно-хрящевым диском в лобковом симфизе). Например, в коленном суставе имеются два серповидных фиброзно-хрящевых диска мениска: медиальный (расположен между медиальными мыщелками бедренной и большеберцовой костей) и латеральный (расположен между латеральными мыщелками бедренной и большеберцовой костей).