АНАТОМИЯ МЫШЦ. КАКОЙ ТИП МЫШЦ ДАЕТ СИЛУ, А КАКОЙ ВЫНОСЛИВОСТЬ?
Человеческое тело, как и все сложные живые организмы, имеет в своём строении множество мышц. Человек — существо сухопутное и прямоходящее, а значит, у него хорошо развита скелетная мускулатура, позволяющая эффективно перемещаться.
Простейшие механизмы выполняющие двигательную функцию в виде сократительных белков появились у одноклеточных организмов. Позднее, уже у многоклеточных, для этих целей были выделены отдельные профилированные клетки, предназначенные для сокращения.
Если считать количество, то анатомически выделено около 600 скелетных мышц. Мышечная масса от всего веса может составлять от 44 до 50 %, в зависимости от возраста и уровня подготовки.
У грудных младенцев мышцы есть, но не развиты, поэтому их вес составляет всего 23 %. По мере роста ребёнка первыми крепнут мышцы живота, потом — жевательные, к моменту, когда младенец начинает ползать, тренируются мышцы шеи, спины и конечностей.
Пока человек растет, мышечная масса увеличивается в 35 раз. Конечно, у мужчин, в силу гендерных особенностей, мускулатура развита сильнее, но общее строение примерно одинаковое. Общее развитие мускулатуры, если человек не решил вдруг заняться спортом, продолжается до 25—30 лет.
С точки зрения строения, принято выделять три вида мышечной ткани: гладкую, поперечно-полосатую (скелетная мускулатура) и миокард (сердечная мышца).
Гладкая мускулатура представлена в основном в стенках сосудов и внутренних органах, кишечнике и т. д. Эта мышечная ткань подключена к вегетативной нервной системе, которая работает непроизвольно, автоматически, то есть не поддаётся волевому управлению в привычном понимании.
Мы не можем открывать привратник желудка по желанию, как, например, открывать рот. Сокращения гладких мышц, волнообразные и плавные, происходят почти постоянно.
Скелетная мускулатура позволяет человеку совершать телодвижения, выстраивать различные позы, совершать работу и может действовать по воле человека.
Однако, даже когда наше внимание не сосредоточено на том или ином телодвижении, мышцы всё равно находятся в работе, поддерживая осанку, не давая голове упасть, а также помогают в дыхании и удержании равновесия.
Скелетные мышцы способны совершать большую работу по мере надобности и расслабляться, однако при перегрузках они утомляются. Они растут и крепнут при увеличении нагрузки и, наоборот, уменьшаются и атрофируются, если нагрузка отсутствует. Кстати, замечено — чтобы натренировать мускул, времени нужно вдвое больше, нежели для того, чтобы он атрофировался.
Миокард имеет строение, схожее с поперечно-полосатой мускулатурой, однако имеет свои особенности строения и особую систему генерации ритмических сокращений, благодаря чему сердце совершает непрерывную интенсивную работу, независимо от воли хозяина и почти неутомимо.
По месту расположения бывают мышцы глубокие, расположенные внутри, ближе к скелету и органам, и поверхностные — расположенные ближе к коже. Мышцы тела наслаиваются друг на друга, в некоторых местах образовывая три-четыре слоя.
Итак, рассмотрим вкратце, как устроена мышца. Миоцит, или мышечная клетка, в отличие от других клеток, очень длинная и узкая, почти в сотню раз длиннее своего диаметра.
Миоцит называют скорее не клеткой, а волокном. Пучки таких волокон и формируют мускулы. Каждый пучок заключен в собственную оболочку, несколько пучков формируют более крупный пучок, также имеющий свою оболочку, что в итоге и составляет тело мышц.
Миоциты бывают двух типов — медленные и быстрые волокна. Медленные волокна имеют красноватый цвет и более выносливы, быстрые же волокна — более бледные, но способны развить силу в 10 раз больше.
Красные пучки преобладают в мышцах, предназначенных для статических нагрузок (спина, шея), быстрые — для динамических (конечности). Какое соотношение волокон вырастет в каждой мышце, заложено генетически и с возрастом (или тренировками) не изменяется.
Как же работает миоцит, как он сокращается? Мышечная клетка в основе своей имеет длинные микрофибриллы — последовательность контейнеров (саркомеров), где содержатся нити рабочих белков — актина и миозина, расположенных продольно. Таких контейнеров в клетке очень много.
При поступлении активирующего импульса от нервного волокна на белковых нитях миозина активизируются микроотростки, которые цепляют нити актина и продвигают их вдоль себя к центру контейнера, располагаясь более компактно и уменьшая его длину.
Это всё равно что поместить ладони на столе пальцами друг к другу: при сближении пальцы правой руки пройдут между пальцами левой, и расстояние между ладонями сократится.
Чтобы сохранить это положение, нужен постоянный поток нервных импульсов и достаточное количество ионов Ca, K, Na и Cl. Когда нервный импульс отсутствует, белки актина автоматически возвращаются на исходное место, и мышца снова удлиняется.
На микроуровне выигранное расстояние мизерно, но учитывая количество саркомеров, оно позволяет некоторым миоцитам уменьшиться аж вдвое.
Все мышцы обязательно крепятся к костям с помощью сухожилий. В начале и конце мышечное волокно исходит из сухожилия, которое к концам уплотняется и крепится к кости.
Сухожилия могут быть длинными, как у мышц конечностей, или широкими, как у брюшных мышц, могут делить одну мышцу на несколько последовательных пучков. Сухожилия очень прочные.
Например, ахиллово, или пяточное сухожилие, может выдержать нагрузку в 500 кг, а сухожилие четырёхглавой мышцы бедра — аж 600 кг! В сухожилиях находятся чувствительные волокна нервов, которые сообщают мозгу о выполняемой работе и степени усталости. Также мышца имеет хвост и голову, хвост немного у́же и длиннее, зато голова интенсивнее сокращается.
Сила мускула зависит от его толщины, то есть от количества волокон в нём, однако возрастание мощности имеет один научный парадокс — при увеличении массы мышцы вдвое, сила её увеличивается втрое. Объяснить это научно пока никто не может.
Помимо оболочек, заключающих в себе пучки миоцитов, каждая мышца имеет собственный «футляр» — фасцию. Фасции состоят из соединительной ткани и отделяют мышцы одну от другой, а также группы соседних мышц от других групп.
Они обеспечивают целостность мышечных пучков, уменьшают трение. Чем больше нагрузка на мышцу, тем толще у неё фасция. Фасций нет только у лицевых мышц, что, вероятно, связано, с мимическими функциями этой части тела.
Каждая мышца имеет своё место и своё назначение, её строение соответствует её функциям. В данной статье мы поговорим о мышцах спины, которые покрывают значительную площадь тела человека.
Мышцы спины: анатомия
Человек, как прямоходящее существо, имеет особо развитый мышечный корсет в области спины. Спинные мышцы не только держат вертикальное положение тела, но и обеспечивают правильные изгибы позвоночника, защищают его от внешних повреждений и перегрузок, а также помогают удержать равновесие при различных позах.
Все мышцы спины расположены симметрично относительно позвоночника и являются парными. Они образуют несколько слоёв, от самых глубоких, находящихся у костей, до поверхностных, рельеф которых формирует телосложение.
Анатомически спина делится на пять зон: позвоночная, лопаточная, подлопаточная, поясничная и крестцовая. Мышц в этой области очень много — больше двадцати, и все они различны по размерам — от больших до крохотных. Рассмотрим некоторые из них.
Все спинные мышцы можно разделить на две большие группы — внешние и внутренние. В свою очередь внешние делятся на мышцы первого, второго и третьего слоя, а внутренние — на мышцы поверхностные, средние и глубокие.
Внешние ВнутренниеПервый слой:
- трапециевидная мышца (верхняя, средняя, капюшонная),
- широчайшая мышца спины.Поверхностные:
- ременные мышцы головы и шеи.Второй слой:
- ромбовидные (малая и большая) мышцы.
Средние:
- разгибатель спины — крестцово-остистая (длиннейшая мышца и подвздошно-остистая),
- поперечно-остистая (полуостистая, многораздельная, вращатели).Третий слой:
- зубчатые (верхняя и нижняя) мышцы,
- мышца, поднимающая лопатку,
- надостная,
- подостная,
- подлопаточная,
- круглая мышца (большая и малая)Глубокие:
- мышца, поднимающая рёбра,
- межостистая,
- межпоперечная,
- мышцы-вращатели поясницы,
- многораздельная мышца поясницы,
- подзатылочная.
Будем двигаться от самых глубоких к поверхностным.
Межостистые мышцы. Располагаются вдоль всего позвоночника, кроме крестца. Они натянуты маленькими парными пучками меж остистых отростков позвоночника и служат для его разгибания и удержания в вертикальном положении.
Межпоперечные мышцы. Расположены между поперечными отростками позвонков, также расположены вдоль всего позвоночного столба, кроме крестца. Эти мышцы помогают удерживать прямое положение спины, а также участвуют в боковых наклонах. Они совместно со связками предохраняют позвоночник от боковых перегибов.
Многораздельная мышца поясницы. Состоит из множества коротких пучков, связывающих отростки верхних и нижних позвонков. Эта мышца формирует поясничный прогиб, удерживает позвонки от смещений, вызванных действием более крупных поверхностных мышц, участвует в разгибании спины, наклонах и поворотах.
Подзатылочные мышцы. Всего их четыре штуки, они короткие и слабые. В основном участвуют в движении головы. Своим положением они создают треугольное пространство, в котором находится позвоночная артерия и ветвь спинномозгового нерва. Крепятся к основанию черепа и двум верхним позвонкам.
Мышцы, поднимающие рёбра. Имеются лишь в грудном отделе. Они идут от позвоночника вниз и наискось к рёбрам, тянут их вверх. Участвуют в дыхании и раскрытии грудной клетки.
Поперечно-остистая мышца. Пролегает между остистыми и поперечными отростками позвонков, действует как разгибатель или скручиватель спины. Делится на три части:
- полуостистая, где пучки волокон перебрасываются через 5 или 6 позвонков;
- многораздельная, у которой пучок перекинут через 2—4 позвонка);
- вращатели, которые наискось соединяют соседние позвонки.
Разгибатель спины (крестцово-остистая). Основная мышца, разгибающая спину. Состоит из двух крупных пучков — подвздошно-рёберного и длиннейшего. Антагонистом этой мышцы является круглая мышца живота, вместе они придают телу вертикальное положение и удерживают его прямо.
Ременная мышца шеи. Запрокидывает голову назад и поворачивает в стороны. Участвует при наклонах головы в сторону.
Ременная мышца головы. Действует аналогично предыдущей.
Надостная мышца. Одна из четырёх мышц, обеспечивающих движение плеч. Фиксирует головку плеча в суставе. Вместе с дельтовидной мышцей отводит руку от корпуса.
Подостная мышца. Вращает плечо наружу, отводит поднятое плечо назад.
Подлопаточная мышца. Располагается с внутренней стороны лопаточной кости. Приводит руку к туловищу и вращает плечо внутрь.
Круглая малая мышца. Обеспечивает наружное вращение плеча и приведение руки к корпусу. Немного отводит плечо назад во избежание травм сустава. Вместе с надостной, подостной и подлопаточной создают движение в плече.
Круглая большая мышца. Тянет руку вниз, назад, вращает её внутрь и приводит к корпусу.
Мышца, поднимающая лопатку. Иногда она представлена четырьмя несросшимися пучками. Она поднимает верхний угол лопатки вверх, при этом нижний её угол идёт вниз, что приводит к небольшому вращению. Если же лопатка зафиксирована (например, человек плотно лежит на спине), то эта мышца отводит шею назад и чуть вбок.
Задняя зубчатая верхняя мышца. Поднимает вверх четыре верхние ребра, участвуя в дыхании. Интересна тем, что может быть весьма массивна или же вовсе отсутствовать.
Задняя зубчатая нижняя мышца. Расположена в месте перехода грудного отдела позвоночника в поясничный. Она тянет четыре нижние ребра вниз, способствуя дыханию. При одновременном сокращении зубчатых мышц верхние рёбра идут вверх, нижние — вниз, т. е. грудная клетка раскрывается.
Ромбовидные (малая и большая). Крепят лопатку к позвоночнику, позволяют сводить лопатки вместе, а также немного поворачивать их. Основная мышца, ответственная за осанку.
Трапециевидная мышца (верхняя, средняя, капюшонная). Довольно крупная мышца, покрывающая большую площадь, является самой поверхностной. В значительной степени образует рельеф тела. Обеспечивает движение лопаток, опускает и поднимает плечи. Верхний отдел мышцы позволяет запрокидывать или поворачивать голову. Нижний отдел назван капюшонным из-за своей треугольной формы.
Широчайшая мышца спины. Также очень велика, влияет на рельеф тела, образует подмышечную впадину. Имеет очень много функций. Разгибает и наклоняет спину, принимает участие в движениях лопатки и плечевого пояса. Рёберная часть участвует в дыхании и кашле, фиксируя рёбра, тем самым улучшается подвижность диафрагмы.
Ещё многие группы мышц имеют своё крепление на позвоночнике, но они относятся к другим отделам (шейный, брюшной).
Помимо мышц, спина имеет три заметные фасции, самая значительная из которых — большая пояснично-грудная. Она отделяет одни группы мышц от других и имеет три слоя. В пояснице она более толстая.
Фасция неэластична, она обеспечивает опору и стабилизацию таза, соединяет мышцы спины и брюшины, при наклоне ограничивает движение. Фасция тренируется вместе с мышцами — чем сильнее они развиты, тем прочнее и фасция.
Как видно из обзора, спина человека достаточно укреплена, имеет силу и подвижность. Позвоночный столб способен к широкому спектру движений, таких как наклоны в разные стороны и вращения.
Лопатка, расположенная на рёбрах, очень подвижна, что в дополнение к плечевому суставу даёт больше свободы. Нервы и сосуды, пролегающие вдоль позвоночного столба, а также внутренние органы хорошо защищены.
Осанка и травмы спины
От состояния спинных мышц зависит осанка и гибкость позвоночника. В большей степени это относится к глубоким мышцам. Правильная осанка не только выглядит эстетично, но и позволяет говорить о здоровье.
Сутулящийся человек из-за сдавленной грудной клетки ущемлён в дыхании, также страдает сердце и кровоснабжение лёгких, ухудшается работа кишечника и желудка. Внутренние органы при неправильной осанке могут смещаться или сдавливаться, что негативно влияет на их работу.
Если нарушение осанки носит продолжительный характер, то у человека могут произойти изменения в распределении нагрузок на опорно-двигательный аппарат, т. е. появиться искривление позвоночника, развиться неправильное положение таза и костей конечностей, что повлечёт за собой массу заболеваний.
Чтобы сохранить правильную осанку в течение жизни, следить за состоянием спины надо уже в детском возрасте. Это не только относится к занятиям физкультурой, но также к правильному питанию и избеганию травмоопасных ситуаций и неудобных положений тела.
Если говорить о правильной осанке современного человека, то портится она из-за неправильного образа жизни. Люди, живущие на природе и в меру занимающиеся физическим трудом, не жалуются на такую проблему.
И речь тут не столько о полных людях, испытывающих проблемы со спиной. Положение нашей спины, то есть тонус тех или иных мышц и их развитость, диктуется теми позами и движениями, которые выполняет наше тело на протяжении длительного времени.
Нервная система корректирует положение спины так, чтобы по жизни нам было удобно. Иными словами, если человек ходит в спортзал и на йогу пару раз в неделю, но всё остальное время сидит, скрючившись за компьютером на неудобном стуле без спинки, то спина его всё равно приобретёт то положение, в котором она пребывает большую часть времени.
Многие слышали, что мышцы обладают памятью. На самом деле, памятью обладает наш мозг (в частности, спинной, ответственный за рефлексы). Именно нервная система считывает информацию о нагрузках и положениях тела, которым мы подвергаемся большую часть времени, и подстраивает организм исходя из теории наименьшего сопротивления.
Этот факт подтверждают прямые, как жерди, спины танцоров; поясничный прогиб (и радикулит), появляющийся у профессиональных пианистов; искривление позвоночника у врачей-стоматологов; болезни спины у парикмахеров и т. д.
Наиболее вероятно, что осанка портится в результате неверной позы при работе сидя, тяжёлых физических нагрузках или нагрузках, распределённых неправильно.
На осанку может повлиять и неправильная обувь (высокий каблук, узкая или неподходящая по размеру обувь), сумки, постоянно носимые на одном плече, неправильно одетые или перегруженные ранцы и рюкзаки, неправильно подобранный матрас или подушка (в этом случае страдает шейный отдел).
Подбирать матрас, на котором будет спать человек, советуют индивидуально, исходя из соотношения его массы и роста.
Также, сутулость может возникнуть по ряду психологических причин.
Осанка может испортиться и в результате травм, но тогда следует говорить не об исправлении осанки, а о лечении заболевания или травмы. Чаще всего спина травмируется в виде растяжения мышц или связок.
Реже случаются переломы позвоночника и рёбер. Растяжения случаются при перегрузках, когда мы пытаемся поднять слишком большой вес рывком, особенно, если спина не слишком подготовленная.
Растяжения нередки у спортсменов и людей с избыточным весом. Травмироваться мышцы могут и при переломах. Также, болевые ощущения и сниженная работоспособность мышц спины могут быть причинами невралгии — защемления межпозвоночного нерва.
Надо заметить, что мышцы спины дольше остальных восстанавливаются после нагрузки.
При исследовании нагрузки на позвоночник выяснилось, что статичные позы с нагрузками более травмоопасны, чем динамичные без нагрузок, а неправильная осанка в сидячем положении создаёт больший риск травм, чем простое положение стоя.
Если рассматривать влияние поз на давление, оказываемое на межпозвоночные диски, то получим следующие цифры (в процентах):
- Стоя — 100 %;
- Лёжа на спине — 25 %;
- Лёжа на животе — 30 %;
- Лёжа на боку — 75 %;
- Стоя с наклоном вперёд — 150 %;
- Стоя с наклоном вперёд, в руках вес — 220 %;
- Сидя — 140 %;
- Сидя с наклоном вперёд — 185 %;
- Сидя с наклоном вперёд, в руках вес — 275 %.
Из цифр видно, что самая большая нагрузка даётся в положении сидя с грузом в руках. Крепкие мышцы и здоровые связки спины помогут справиться с нагрузками и избежать несчастья, однако текущее здоровье спины в большей степени зависит от осанки, которая сформирована правильным или неправильным образом жизни.
Если же растяжение всё же произошло, то, как правило, применяют консервативное лечение — назначение постельного режима. Если растяжение сильное, то может понадобиться специальный корсет.
В первые дни рекомендовано охлаждать область травмы, чтобы избежать отёка, далее наоборот — согревать. И, как средство восстановления, применяют гимнастику — упражнения на гибкость, умеренные статические нагрузки, динамические комплексы на все группы спинных мышц.