Крестец, 2 — крестцово-под-
вздошный сустав, 3 — верхняя ветвь лобковой кости, 4 — симфизиальная поверхность лобковой кости, 5 — нижняя ветвь лобковой кости, 6 — ветвь седалищной кости, 7 — седалищный бугор, 8 — тело седалищной кости, 9 — медиальный надмыщелок бедренной кости, 10 — медиальный мыщелок большеберцовой кости, 11 — бугристость большеберцовой кости, 12 — тело большеберцовой кости, 13 — медиальная лодыжка, 14 — фаланги пальцев, 15 — кости плюсны, 16 — кости предплюсны, 17 — латеральная лодыжка, 18 — малоберцовая кость, 19 — передний край большеберцовой кости, 20 — головка малоберцовой кости, 21 — латеральный мыщелок больше- берцовой кости, 22 — надколенник, 23 — латеральный надмыщелок бедренной кости, 24 — бедренная кость, 25 — большой вертел бедренной кости, 26 — шейка бедренной кости, 27 — головка бедренной кости, 28 — крыло подвздошной кости, 29 — подвздошный гребень вздошной, седалищной и лобковой костей, у взрослого человека сросшихся в области вертлужной впадины — глубокой ямки, сочленяющейся с головкой бедренной кости. Подвздошная кость расположена над вертлужной впадиной, лобковая — кпереди и книзу, а седалищная книзу и кзади от нее. Седалищная и лобковая кости ограничивают крупное запирательное отверстие овальной формы, затянутое соединительнотканной запирательной мембраной. Подвздошная кость состоит из массивного тела и тонкого широкого крыла, оканчивающегося вверху подвздошным гребнем. Концы гребня выступают спереди и сзади в виде верхних и нижних передних и задних подвздошных остей. Под нижней задней подвздошной остью располагается большая Седалищная кость имеет тело, которое участвует в формировании вертлужной впадины, и ветвь, ограничивающая запирательное отверстие и образующая седалищный бугор. Позади и выше седалищного бугра располагается малая седалищная вырезка, которую седалищная ость отделяет от большой седалищной вырезки. Лобковая кость также имеет тело, участвующее в образовании вертлужной впадины, и две ветви — верхнюю и нижнюю, соединяющиеся между собой под углом, На медиальной поверхности угла имеется симфизиальная поверхность, образующая лобковый симфиз с такой же поверхностью противоположной кости. Задний край верхней ветви образует лобковый бугорок и лобковый гребень, переходящий в дугообразную линию подвздошной кости, находящейся на границе большого и малого таза. Соединения костей тазового пояса. Тазовые кости сочленяются сзади с крестцом при помощи парного крестцо- во-подвздошного сустава, а спереди образуют лобковый симфиз. Крестцово-подвздошный сустав, плоский, практически неподвижный, образован сочленяющимися ушковидны- ми суставными поверхностями тазовой кости и крестца. Сустав укреплен прочными крестцово-подвздошными и подвздошно-поясничной связками. Этот сустав укрепляют также внесуставные крестцово-остистая и крестцово- бугорная связки, превращающие большую и малую седалищные вырезки в большое и малое седалищные отверстия, Лобковый симфиз, образованный обращенными друг к другу симфизиальными поверхностями лобковых костей, подкреплен верхней лобковой связкой и дугообразной связкой лобка (снизу). Таз как целое. Тазовые кости и крестец, соединяясь с помощью крестцово-подвздошных суставов и лобкового симфиза, образуют таз (рис. 24). Таз представляет собой костное кольцо, внутри которого находится полость, содержащая внутренности. Таз также служит опорой для туловища и нижних конечностей. Пограничная линия, образованная дугообразной линией подвздошных костей, гребнями лобковых костей, мысом
Рис. 24. Таз. Указаны линии размеров большого таза и входа в малый таз: 1 — большой таз, 2 — крыло подвздошной кости, 3 — подвздошный гребень, 4 — верхняя передняя подвздошная ость, 5 — нижняя передняя подвздошная ость, 6 — малый таз, 7 — вертлужная впадина, 8 — гребень лобковой кости, 9 — лобковый бугорок, 10 — седалищная кость, 11 — седалищный бугор, 12 — нижняя ветвь лобковой кости, 13 — подлобко- вая дуга, 14 — запирательное отверстие, 15 — правый крестцово-под- вздошный сустав, 16 — крестец. I — расстояние между двумя наиболее удаленными точками крыльев подвздошных костей; II — расстояние между двумя верхними передними остями; III — поперечный размер входа в малый таз, IV — косой размер входа в малый таз ковых костей (подлобковый угол), у мужчин острый (около 70—75°), у женщин приближается к прямому или даже тупой (90—100°). Седалищные бугры и крылья подвздошных костей у женского таза расположены дальше друг от друга, больше развернуты. Так, расстояние между обеими верхними передними подвздошными остями у женщин составляет 25—27 см, у мужчин 22—23 см. Верхняя апертура (отверстие) женского малого таза шире, имеет форму поперечного овала (у мужчин — продольного овала). Основные размеры малого таза приведены в таблице 5. Прямой размер (диаметр) верхней апертуры — это расстояние между мысом и верхним краем симфиза; нижней апертуры — расстояние между верхушкой копчика и нижним краем лобкового симфиза. Поперечный диаметр верхней апертуры — расстояние между наиболее отстоящими точками пограничной линии; нижней апертуры — расстояние между внутренними краями седалищных бугров. Косой диаметр верхней апертуры — расстояние между крестцово-подвздош- ным суставом, с одной стороны, и подвздошно-лобковым возвышением — с другой. Итак, половые отличия женского таза сводятся в основном к его большим размерам, объему и увеличению нижней апертуры, Это связано с выполняемой функцией — таз является вместилищем развивающегося в матке плода, который во время родов покидает полость таза через нижнюю его апертуру.
Таз новорожденного ребенка имеет воронкообразную форму. Его передне-задний диаметр больше поперечно - го, слабо выражен мыс, верхняя апертура округлой формы, подвздошная кость расположена более вертикально. После рождения постепенно изменяются форма и размеры таза. Седалищные бугры отодвигаются в стороны, запирательные отверстия увеличиваются и располагаются косо, малый таз принимает цилиндрическую форму. Быстрый рост таза происходит в предпубертанном периоде. Кости и соединения костей свободной нижней конечности. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, надколенника, двух костей голени и костей стопы. Бедренная кость — самая большая трубчатая кость в организме человека. Она имеет тело и два эпифиза. На верхнем (проксимальном) эпифизе располагается головка бедренной кости, для сочленения с тазовой костью, отделенная от тела длинной шейкой. У основания шейки имеются большой и малый вертелы (бугры). На теле кости видны бугристости для прикрепления мышц. Утолщенный нижний эпифиз несет на себе крупные медиальный и латеральный мыщелки, служащие для сочленения с большеберцовой костью голени, и два выступающих в стороны надмыщелка — медиальный и латеральный. На передней поверхности эпифиза между мыщелками видна площадка — надколенниковая поверхность. Надколенник представляет собой крупную сесамовидную кость, лежащую в толще сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Верхушка надколенника обращена вниз, основание — вверх, суставная поверхность, покрытая хрящом, — назад. Надколенник легко прощупывается у живого человека. Кости голени представлены — медиально расположенной большеберцовой костью и латерально — малоберцовой костью. Между костями натянута соединительнотканная межкостная перепонка голени. Большеберцовая кость массивная, единственная из двух костей голени, которая сочленяется с бедренной костью. Верхний эпифиз большеберцовой кости широкий, толстый, имеет два мыщелка {медиальный и латеральный), несущие на себе слегка вогнутые суставные поверхности, разделенные межмыщелковым возвышением. На латеральной поверхности одноименного мыщелка большеберцовой кости имеется малоберцовая суставная поверхность для сочленения с головкой малоберцовой кости. Тело большеберцовой кости трехгранной формы. Острый передний край возле верхнего эпифиза расширен и образует бугристость большеберцовой кости — место прикрепления сухожилия мощной четырехглавой мышцы бедра. К латеральному (межкостному) краю прикрепляется межкостная перепонка голени. Дисталъный эпифиз несет на себе нижнюю суставную поверхность для сочленения с таранной костью стопы. Медиальный конец эпифиза вытянут и образует медиальную лодыжку. На латеральной стороне нижнего эпифиза имеется малоберцовая вырезка для сочленения с малоберцовой костью. Малоберцовая кость — тонкая, длинная, вверху имеет головку с суставной поверхностью для сочленения с верхним эпифизом болыыеберцовой кости. Трехгранной формы тело кости внизу оканчивается утолщенной латеральной лодыжкой, снабженной суставной поверхностью. Нижняя суставная поверхность болыпеберцовой кости и суставные поверхности лодыжек образуют вилку, которая охватывает блок таранной кости сверху и с боков. Кости стопы включают кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев. Стопа человека выполняет строго специализированную функцию передвижения и опоры. С этим связано строение ее скелета по типу прочной и упругой сводчатой арки с короткими пальцами. Кости предплюсны (семь коротких костей) расположены в два рада. В проксимальном раду (заднем) лежат крупные таранная и пяточная кости. В дистальном ряду (переднем) латерально располагается кубовидная кость, медиально — узкая ладьевидная и впереди нее три клиновидные кости: медиальная, промежуточная и латеральная. Таранная кость на своем теле имеет верхнюю и две боковые поверхности для сочленения с соответствующими суставными поверхностями костей голени. Наиболее крупная пяточная кость располагается под таранной костью, сзади заканчивается мощным пяточным бугром. Впереди пяточной кости лежит кубовидная кость, образующая латеральный край предплюсны. Ладьевидная кость лежит медиально впереди головки таранной кости. Передняя поверхность ладьевидной кости несет на себе три плоские суставные поверхности для соединения с тремя клиновидными костями (медиальной, промежуточной и латеральной). Кости плюсны — это пять коротких трубчатых костей, в каждой из которых различают основание, тело и головку. Своими основаниями плюсневые кости сочленяются с клиновидными и кубовидной костями, а головками — с основаниями соответствующих проксимальных фаланг. Кости пальцев стопы {фаланги) являются короткими трубчатыми костями. У первого (большого) пальца две фаланги, у остальных (11—V) — по три фаланги. Каждая проксимальная фаланга своим основанием сочленяется с соответствующей плюсневой костью, а головкой — со средней фалангой. Средние фаланги сочленяются с основаниями дистальных фаланг. Соединения костей свободной нижней конечности. Строение суставов свободной нижней конечности обусловлено особенностями их функций, участием в перемещении в пространстве и поддержании равновесия. Тазобедренный сустав, шаровидный, многоосный, образован вертлужной впадиной тазовой кости, дополненной хрящевой суставной губой, и головкой бедренной кости. Капсула тазобедренного сустава прочная, она охватывает также шейку бедренной кости. Суставную капсулу укрепляют толстые, прочные связки: подвздошно-бедренная, лобково- бедренная, седалищно-бедренная и другие. Связка головки бедренной кости находится внутри сустава, в ней к головке проходят сосуды и нервы. Глубокая суставная впадина сустава и туго натянутые связки не только укрепляют тазобедренный сустав, но и ограничивают его подвижность, что важно для устойчивости тела в пространстве. Коленный сустав крупный, сложный по строению, бло- ковидно-вращательный по функции. Вокруг фронтальной (поперечной) оси возможны сгибание и разгибание, а при полусогнутой в коленном суставе голени и расслабленных при этом боковых связках возможны вращательные движения, Сустав образуют бедренная и большеберцовая кости и надколенник. Внутри сустава имеются два полулунной формы мениска — медиальный и латеральный, уменьшающие несоответствия друг другу суставных поверхностей. Суставная капсула прочная, ее синовиальная мембрана образует внутри сустава складки. В капсулу вплетаются боковые (коллатеральные) и другие связки, которые укрепляют сустав и препятствуют переразгибанию. Две связки, передняя и задняя крестообразные, покрытые синовиальной мембраной, находятся внутри сустава. Они также укрепляют сустав и ограничивают вращение голени в коленном суставе. Соединения костей голени. Верхние эпифизы большебер- цовой и малоберцовой костей образуют плоский малоподвижный межберцовый сустав. Тела этих костей соединяются прочной межкостной перепонкой, а нижние эпифизы соединены связками, формирующими межберцовый синдесмоз. Голеностопный сустав и соединения костей стопы. Голеностопный сустав, который называют также надтаран- ным суставом, сложный по строению, блоковидный по функции, образован суставными поверхностями большеберцовой и малоберцовой костей и таранной костью. Соединенные вместе большеберцовая и малоберцовая кости своими лодыжками наподобие вилки охватывают блок таранной кости. Суставная капсула подкреплена боковыми связками. В этом суставе вокруг поперечной оси, проходящей через блок таранной кости, возможно подошвенное сгибание и разгибание (тыльное сгибание) стопы. Кости предплюсны, соединяясь друг с другом, образуют малоподвижные подтаранный, таранно-пяточно-ладьевидный, пяточно-кубовидный, поперечный сустав предплюсны и предплюсне-плюсневые суставы. Подтаранный сустав образован соприкасающимися поверхностями таранной и пяточной костей, укреплен прочной, туго натянутой межкостной таранно-пяточной и другими связками. Другие суставы предплюсны также укреплены короткими связками. Движения в этих различных по форме суставах сочетаются с движениями в голеностопном суставе, что придает стопе относительно большую подвижность. Предплюсне-плюсневые суставы, плоские по форме, малоподвижные, укреплены тыльными и межкостными связками. Из практических соображений пяточно-кубовидный и таранно-ладьевидный суставы, расположенные на одной линии и имеющие одну общую связку {раздвоенную), объединяют в поперечный сустав стопы (шопаров сустав). При рассечении раздвоенной связки при хирургической операции стопа легко расчленяется. В хирургии предплюсне- плюсневые суставы называют также суставом Лисфранка. При рассечении медиальной межкостной связки («ключа» лисфранкова сустава) дистальная часть стопы в ходе операции может быть отделена от проксимальной его части. Плюсне-фаланговые суставы — шаровидные по форме, межфаланговые — блоковидные. Эти суставы укреплены боковыми и подошвенными связками, как аналогичные суставы кисти. Стопа человека как целая костно-суставная сводчатая конструкция, обращенная выпуклостью кверху, обладает большой упругостью. Кости стопы, сочленяясь друг с другом, образуют дуги (своды), ориентированные в продольном и поперечном направлениях. Выделяют пять продольных сводов (по числу плюсневых костей) и поперечный свод стопы (рис. 25). Все продольные своды (дуги) сзади сходятся на пяточном бугре, а спереди — опираются на головки плюсневых костей. Наиболее длинным и высоким является второй продольный свод стопы. Дугообразно изогнутый поперечный свод проходит через наиболее высокие точки стопы. Укрепляют своды стопы туго натянутые связки, в том числе мощная длинная подошвенная связка стопы. Связки называют пассивными «затяжками» стопы, при их расслаблении своды опускаются, может сформироваться плоскостопие. В укреплении сводов стопы важную роль выполняют также мышцы, которые являются активными «затяжками» стопы. Развитие и возрастные особенности скелета конечностей Все кости конечностей, за исключением ключиц, которые развиваются на основе соединительной ткани, проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. Процесс окостенения в ключице начинается на 6-й неделе эмбрионального развития и почти полностью заканчивается к моменту рождения. В диафизах трубчатых костей первые точки окостенения (первичные) появляются в конце 2-го — в начале 3-го ме-
А — схема продольного (второго) свода стопы. 1 — пяточная кость, 2 — таранная кость, 3 — ладьевидная кость, 4 — промежуточная клиновидная кость, 5 — вторая плюсневая кость. Б — схема поперечного свода стопы. I — V — поперечный распил плюсневых костей сяца внутриутробного развития, в эпифизах и апофизах — после рождения. Лишь некоторые эпифизы начинают окостеневать незадолго до рождения. Срастание эпифизов с диафизами, как правило, происходит в 13—15 лет, причем у девочек на 1—2 года раньше, чем у мальчиков. В костях запястья точки окостенения появляются после рождения: в головчатой на первом году жизни, в крючко- видной в конце первого — в начале второго года, а в остальных — в период от 2 до 11 лет. В костях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищной и лобковой) точки окостенения появляются в период от 3,5 до 4,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей в тазовую кость происходит в 12—15 лет. В костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) точки окостенения появляются в период от 3 месяцев после рождения до 5 лет. Остальные (вторичные) точки окостенения образуются после рождения. Развитие синовиальных соединений (суставов) начинается на 6-й неделе эмбрионального развития. Суставные капсулы суставов новорожденного туго натянуты, большинство связок еще не сформировалось. Наиболее интенсивно развитие суставов и связок происходит в возрасте до 2—3 лет в связи с нарастанием двигательной активности ребенка. У детей 3—8 лет размах движений во всех суставах увеличивается, одновременно ускоряется процесс коллагени- зации суставных капсул, связок. Формирование суставных поверхностей, капсул и связок завершается в основном в подростковом возрасте (13—16 лет). У новорожденных детей нижние конечности растут быстрее, и они становятся длиннее верхних. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков в 12—15 лет, у девочек увеличение длины ног происходит в возрасте 13—14 лет. В постнатальном онтогенезе изменение формы и размеров таза происходит под влиянием тяжести массы тела, органов брюшной полости, под воздействием мышц, а также под влиянием половых гормонов. В результате этих разнообразных воздействий увеличивается передне-задний размер таза (с 2,7 см у новорожденного до 9,5 см в 12 лет), возрастает поперечный размер таза, который в 13—14 лет становится таким же, как у взрослых. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится заметной после 9 лет. У мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек. Вопросы для повторения и самоконтроля 1. Назовите особенности строения костей нижних конечностей, отличающие их от костей верхних конечностей. Объясните, чем обусловлены эти различия. 2. Назовите стенки и границы малого и большого таза. 3. Расскажите об особенностях строения мужского и женского таза. Назовите известные вам размеры большого и малого таза. 4. Расскажите об особенностях строения крестцово-подвздошного, тазобедренного и коленного суставов. Чем обусловлено их строение, отличия от аналогичных суставов верхних конечностей? 5. Какие соединения имеются между большеберцовой и малоберцовой костями, где эти соединения располагаются? 6. Что вы знаете о строении и функциях голеностопного сустава? 7. Назовите суставы, соединяющие кости стопы, и известные вам связки, которые укрепляют эти суставы. 8. Что вы знаете о сводах стопы и их «затяжках»? МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА Строение и функции скелетных мышц Скелетные мышцы являются активной частью опор- не-двигательного аппарата, построены они из поперечнополосатых (исчерченных) мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем сокращении (укорочении) приводят костные рычаги в движение. Они удерживают положение тела и его частей в пространстве, перемещают костные рычаги при ходьбе, беге и других движениях, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике, вырабатывают тепло. В теле человека насчитывается около 600 мышц, большинство из которых парные, Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 35—40% массы тела. У новорожденных и у детей на долю мышц приходится до 20—25% массы тела. В пожилом и старческом возрасте масса мышечной ткани не превышает 25—30%. Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Мышцы способны под влиянием нервных импульсов возбуждаться, приходить в деятельное состояние. При этом возбуждение быстро распространяется (проводится) от нервных окончаний (эффекторов) до сократительных структур мышечных волокон. В результате мышца сокращается, приводит в движение костные рычаги. У мышц различают сократительную часть брюшко, построенное из поперечнополосатой мышечной ткани, и сухожильные концы — сухожилия, которые прикрепляются к костям скелета. Однако у некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку. Образованы сухожилия из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью. У мышц, расположенных на конечностях, сухожилия узкие и длинные. Многие лентовидные мышцы имеют широкие сухожилия, получившие название апоневрозов. Форма мышц. Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные (рис. 26). Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, груд-
ной полостей. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделенные промежуточным сухожилием (двубрюшная мышца), две, три и даже четыре начальные части — головки (двуглавые, трехглавые, четырехглавая мышцы). Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квадратные. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон (похожи на птичьи перья). Это одноперистые, двуперистые, многоперистые мышцы. Перистые мышцы, построенные из большого количества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллельным расположением длинных мышечных пучков не очень сильные, но они способны укорачиваться до 50% своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движения выполняются с большим размахом. По выполняемой функции, а также по действию на суставы выделяют мышцы сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели {сфинктеры) и расширители. Различают мышцы по их расположению в теле человека: поверхностные и глубокие, латеральные и медиальные, передние и задние. Вспомогательные аппараты мышц Свои функции мышцы выполняют с помощью вспомогательных аппаратов, к которым относятся фасции, фиброзные и костно-фиброзные каналы, синовиальные влагалища и синовиальные (слизистые) сумки, блоки. Фасции — это соединительнотканные чехлы мышц (рис. 27). Они разделяют мышцы, образуя межмышечные перегородки, устраняют трение мышц друг о друга. При кровоизлияниях, прорыве гнойника фасции ограничивают распространение крови, гноя за пределы фасциального чехла. Выделяют фасции собственные, поверхностные, глубокие. В местах постоянной работы мышц фасции могут иметь сухожильное строение (похожи на апоневрозы широких мышц). Каналы (фиброзные и костно-фиброзные) имеются в тех местах, где сухожилия перекидываются через несколько суставов (на кисти, стопе). Служат каналы для удерживания сухожилий в определенном положении при сокращении мышц. Стенки таких каналов построены из плотной волок
Синовиальные (слизистые) сумки выполняют функцию, сходную с синовиальными влагалищами, Сумки представ Блоками называют костные выступы (мыщелки, надмы- щелки), через которые перекидывается мышечное сухожилие, в результате чего угол прикрепления его к кости увеличивается. При этом возрастает сила действия мышцы на кость. Работа и сила мышц Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движение или удерживают части тела в определенном положении. В каждом движении обычно участвует несколько мышц. Мышцы, действующие на сустав в одном направлении, называют синергистами, действующие в разных направлениях — антагонистами. На кости скелета мышцы действуют с определенной силой и выполняют при этом работу — динамическую или статическую. При динамической работе костные рычаги изменяют свое положение, перемещаются в пространстве. При статической работе мышцы напрягаются, но длина их не изменяется, тело (или его части) удерживается в определенном неподвижном положении. Такое сокращение мышц без изменения их длины называют изометрическим сокращением. С учетом места приложения мышечной силы к костному рычагу и других их характеристик в биомеханике выделяют рычаги первого рода и рычаги второго рода (рис. 28). У рычага первого рода точка приложения мышечной силы и точка сопротивления (масса груза, тяжесть тела) находятся по разные стороны от точки опоры (от сустава). Примером рычага первого рода может служить голова, которая опирается на атлант (точка опоры). Тяжесть головы (ее лицевая часть) находится по одну сторону от оси атланто- затылочного сочленения, а место приложения силы затылочных мышц к затылочной кости — по другую сторону. Равновесие головы достигается при условии, когда вращающий момент прилагаемой силы (произведение силы затылочных мышц на длину плеча, равную расстоянию от точки опоры до места приложения силы) будет соответствовать вращающему моменту силы тяжести передней части головы (произведение силы тяжести на длину плеча, рав У рычага второго рода и точка приложения мышечной силы, и точка сопротивления (силы тяжести) находятся по одну сторону от точки опоры (оси сустава). В биомеханике выделяют два вида рычага второго рода. У первого видарычага второго рода плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления. Например, стопа человека. Плечо приложения силы трехглавой мышцы голени (расстояние от пяточного бугра до точки опоры — головок плюсневых костей) длиннее плеча приложениясилы тяжести тела (от оси голеностопного сустава до точкиопоры), В этом рычаге имеется выигрыш в прилагаемой мышечной силе (рычаг длиннее) и проигрыш в скорости перемещения силы тяжести тела (рычаг короче), У второго видарычага второгорода плечо приложения мышечной силы будет короче плеча сопротивления (приложения силы тяжести). Плечо от локтевого сустава до места прикрепления сухожилия двуглавой мышцы короче, чем расстояние от этого Рис. 28. Схема действия мышц на костные рычаги: I — рычаг первого рода (рычаг равновесия), II — первый вид рычага второго рода (рычаг силы), III — второй вид рычага второго рода (рычаг скорости). А — точка опоры, Б — точка приложения силы, В — точка сопротивления сустава до кисти, где находится приложение силы В этом случае имеется выигрыш в скорости и размахе перемещения кисти (длинное плечо) и проигрыш в силе, действующей на костный рычаг (короткое плечо приложения силы). Сила действия мышцы определяется весом того груза, который эта мышца может поднять на определенную высоту. Это подъемная сила мышцы, которая зависит от количества и толщины ее мышечных волокон. У человека мышечная сила составляет 5—10 кг на 1 см2 физиологического поперечника мышцы. Для морфофункциональной характеристики мышц существуют понятия их анатомического и физиологического поперечников. Физиологическим поперечником мышцы называют сумму поперечного сечения всех мышечных волокон данной мышцы. Анатомическим поперечником мышцы является величина (площадь) поперечного ее сечения в наиболее широком месте. У мышцы с продольно расположенными волокнами (лентовидной, веретенообразной) величина анатомического и физиологического поперечников будет одинаковой. При косой ориентации большого числа коротких мышечных пучков, как это имеет место у перистых мышц, физиологический поперечник будет больше анатомического. Мышечный тонус Мышцы, прикрепляющиеся к костям скелета, всегда находятся в состоянии напряжения, которое называют мышечным тонусом. Этот тонус поддерживается в связи с постоянно поступающими из мозга нервными импульсами. Приходящие в мышцу нервные импульсы вызывают деполяризацию пресинаптической мембраны нервного окончания, где имеется огромное количество пузырьков, содержащих ацетилхолин. При этом ацетилхолин из синап- тических пузырьков поступает в синаптическую щель и увеличивает проницаемость постсинаптической мембраны (мышечного волокна) для ионов Na+ и К+. Проникновение положительно заряженных ионов внутрь мышечного волокна вызывает образование на его мембране постсинап- тического электроотрицательного потенциала. В мышечном волокне возникает разность потенциалов, возбуждающая волокно и образование потенциала действия. Этот потенциал распространяется по мышечному волокну и вызывает его сокращение. Приведение мышечного волокна в исходное положение достигается благодаря ферменту холин- эстеразе, которая разрушает ацетилхолин. Благодаря мышечному тонусу тело человека занимает определенное положение в пространстве, поддерживается стартовая готовность выполнять любые движения, действия.
|