МЫШЦЫ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Нижняя конечность человека является органом опоры и передвижения в пространстве. Поэтому она имеет мощную мускулатуру. Топографически мышцынижней конечности делятся на две большие группы: мышцы таза (то есть пояса нижней конечности) и мышцы свободной нижней конечности. В свою очередь, мышцы свободной нижней конечности подразделяются на мышцы бедра, голени и стопы

Мышцы тазового пояса образуют мощную мышечную массу, куда погружен тазобедренный сустав. Данные мышцы одновременно обеспечивают как вертикальное положение туловища, так и его передвижение. Начинаясь от костей таза, поясничных позвонков и крестца, эти мышцы прикрепляются к верхней трети бедренной кости, вызывая движения в тазобедренном суставе (табл. 21, рис. 87, 88).

Мышцы пояса нижних конечностей также принято разделять на группы. Внутренняя группа расположена в полости таза (подвздошная-поясничная, грушевидная, внутренняя запирательная мышцы). Наружная группа располагается на боковой поверхности таза и в области ягодиц (большая, средняя и малая ягодичные мышцы, квадратная мышца бедра, напрягатель широкой фасции, наружная запирательная мышца и две близнецовые мышцы).

Рис. 87. Мышцы тазового пояса (задняя группа).

Мышцы таза поддерживают равновесие тела при стоянии и ходьбе, среди них наибольшего развития достигает большая ягодичная мышца, являющаяся разгибателем и супинатором бедра в тазобедренном суставе (рис.87, 88, табл. 21).

Внутренняя группа мышц тазового пояса сгибает, отводит и супинирует бедро (табл. 21). Если бедро фиксировано, подвздошно-поясничная мышца сгибает позвоночный столб по отношению к бедру (например, при переходе из положения лежа в положение сидя). При стоянии на одной ноге эта мышца не только сгибает таз, но и поворачивает его вокруг вертикальной оси, а внутренняя запирательная и близнецовые мышцы удерживают таз от наклона в сторону противоположной ноги.

Мышцы задней группы (табл. 21, рис. 87, 88) разгибают, отводят, супинируют или пронируют бедро, а напрягатель широкой фасции, наоборот, бедро сгибает.

Проходя через большое седалищное отверстие, грушевидная мышца делит его на два отверстия – надгрушевидное и подгрушевидное, через которые проходят кровеносные сосуды и нервы.

Таблица 21

Мышцы таза (пояса нижней конечности)

Мышцы свободной нижней конечности делятся на мышцы бедра, голени и стопы.

Мышцы бедра (табл. 22, рис. 88) участвуют в удержании тела в вертикальном положении и в его движениях в тазобедренном и коленном суставах. Они обеспечивают различные положения бедра в пространстве в зависимости от проксимальной или дистальной опоры.

Рис. 88. Мышцы тазового пояса и бедра: слева – вид спереди, справа – вид сзади.

В топографическом отношении мышцы бедра разделяют на три группы. К передней группе относятся сгибатели бедра и разгибатели голени: четырехглавая мышца бедра и портняжная. К задней группе – разгибатели бедра и сгибатели голени: полусухожильная, полуперепончатая, двуглавая мышца бедра. Медиальную группу составляют мышцы, приводящие бедро: гребенчатая мышца, тонкая мышца, длинная, короткая и большая приводящие мышцы.

Мышцы бедра, приводя в движения длинные костные рычаги, срастаются в мощные массы с одним общим сухожилием. Некоторые мышцы (например, двуглавая и четырехглавая мышцы бедра) имеют несколько головок. Приводящие мышцы действуют только на тазобедренный сустав, а мышцы передней и задней групп, отделенные друг от друга боковой межмышечной перегородкой и прикрепляющиеся на голени, являются двухсуставными, они вызывают движения в тазобедренном и коленном суставах.

Таблица 22

Мышцы бедра

Наибольшего развития достигает четырехглавая мышца бедра, которая является основным разгибателем голени в коленном суставе. Ее четыре головки начинаются на костях таза и бедренной кости, а прикрепляются общим сухожилием к большеберцовой кости. В толще сухожилия этой мышцы залегает надколенник – сесамовидная кость, способствующая передаче мышечного усилия и изменению угла мышечной тяги при движениях в коленном суставе. Мышцы бедра покрыты плотной широкой фасцией, наиболее сильно развитой с латеральной стороны.

Мышцы задней группы бедра при укрепленной голени производят разгибание туловища совместно с большой ягодичной мышцей. Когда колено согнуто, эти мышцы осуществляют вращение голени.

Мышцы голени приводят в движение дистальную часть конечности – стопу. Они приспособлены для поддержания тела в вертикальном положении и перемещения его по земле. Соответственно движениям стопы вокруг фронтальной и сагиттальной осей мышцы расположены между обеими берцовыми костями спереди (передняя группа) и сзади (задняя группа), а также сбоку вдоль малоберцовой кости (латеральная группа). Задняя группа развита сильнее остальных и состоит из двух слоев: поверхностного (мышцы икры) и глубокого (рис. 89).

Рис. 89. Мышцы голени: слева – вид спереди, справа – вид сзади.

Таблица 23

Мышцы голени

Все мышцы голени идут в продольном направлении и прикрепляются на стопе: одни из них имеют точки прикрепления на костях предплюсны и на основаниях плюсневых костей, а другие – на фалангах пальцев (табл. 23). Мясистые части мышц расположены в проксимальной части голени, дистально по направлению к стопе мышцы переходят в сухожилия.

Передние мышцы (передняя большеберцовая, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца стопы) производят разгибание стопы и пальцев. Сгибание стопы и пальцев совершают задние и латеральные мышцы. Пронация и супинация стопы производятся мышцами голени, которые прикрепляются к медиальному или латеральному краю стопы (табл. 23).

В связи с прямохождением наиболее сильного развития достигает трехглавая мышца голени, ее длинное мощное сухожилие (ахиллово) прикрепляется к пяточной кости. Эта мышца является самой мощной мышцей, работающей против силы тяжести. Она производит подошвенное сгибание стопы и отталкивание от опорной поверхности.

На задней поверхности коленного сустава мышцы задних групп бедра и голени ограничивают подколенную ямку, имеющую форму ромба, в которой проходят сосуды и нервы. В области латеральной и медиальной лодыжек фасция голени образует утолщения – удерживатели мышц-сгибателей и мышц-разгибателей.

Стопа, так же как и кисть, кроме сухожилий, принадлежащих спускающимся на нее с голени длинным мышцам, имеет свои собственные короткие мышцы, которые разделяются на тыльные (дорсальные) и подошвенные.

Мышцы тыльной поверхности являются главным образом короткими разгибателями пальцев, а подошвенной поверхности – преимущественно сгибателями пальцев стопы. Некоторые из этих мышцтакже разводят или приводят пальцы стопы (табл. 24).

На подошвенной поверхности стопы мышцы (как и на кисти) образуют три группы: медиальную (внутреннюю), действующую на большой палец стопы, среднюю, действующую на фаланги II-V пальцев, и наружную, действующую на V палец (табл. 24, рис. 90).

Рис. 90. Мышцы стопы: слева – тыльные, справа – подошвенные.

Таблица 24

Мышцы стопы

Мышцы подошвенной поверхности стопы, включая и среднюю группу (червеобразные, межкостные мышцы и короткий сгибатель пальцев), имеют особое значение для удержания сводов стопы и обеспечения ее рессорных свойств. Помимо этого, обеспечивая фиксацию пальцев в том или ином положении, они превращают их в опорные точки при стоянии и перемещении. Именно этим объясняется хорошее развитие мышц большого и опорного пальцев стопы. Фасция подошвы сильно утолщена и образует подошвенный апоневроз, идущий от пяточного бугра к основанию пальцев.

Функциональные группы мышц, производящие движения в суставах свободной нижней конечности.

Движения бедра в тазобедренном суставе осуществляются вокруг трех осей:

сгибание – подвздошно-поясничная, портняжная, гребенчатая мышцы, напрягатель широкой фасции, прямая мышца бедра. При дистальной опоре эти мышцы участвуют в движениях таза вперед, например, при переходе из положения лежа в положение сидя или при наклонах туловища с преодолением сопротивления;

разгибание – большая ягодичная мышца, двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая и большая приводящая мышцы. При опоре на бедро или на голень эти мышцы препятствуют наклону таза вперед;

отведение – средняя и малая ягодичные, грушевидная и внутренняя запирательная мышцы, напрягатель широкой фасции бедра. При дистальной опоре эти мышцы препятствуют наклону таза в сторону свободной ноги при ходьбе, беге, асимметричном стоянии;

приведение – гребенчатая и приводящие мышцы;

супинация – портняжная, подвздошно-поясничная, грушевид-ная мышцы, квадратная мышца бедра, задние пучки средней и малой ягодичных мышц;

пронация – передние пучки средней и малой ягодичных мышц, напрягатель широкой фасции;

круговые движения производят все группы мышц, расположенные вокруг тазобедренного сустава, действуя поочередно.

Движения голени в коленном суставе:

сгибание – двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полу-перепончатая, тонкая, портняжная, икроножная и подколенная мышцы;

разгибание – четырехглавая мышца бедра;

супинация – двуглавая мышца бедра, латеральная головка икроножной мышцы;

пронация – тонкая, полусухожильная, портняжная, полу-перепончатая мышцы, медиальная головка икроножной мышцы.

Движения стопы в голеностопном суставе:

сгибание – трехглавая мышца голени, задняя большеберцовая, длинный сгибатель большого пальца, длинный сгибатель пальцев, длинная и короткая малоберцовые мышцы;

разгибание – передняя большеберцовая, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев;

отведение – короткая и длинная малоберцовые мышцы;

приведение – передняя и задняя большеберцовые мышцы при одновременном сокращении;

супинация – передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель большого пальца;

пронация – длинная и короткая малоберцовые мышцы.

Движения пальцев стопы осуществляют длинные сгибатели и разгибатели пальцев и мышцы самой стопы. Основной функцией мышц, расположенных на подошвенной поверхности стопы, является сгибание пальцев, а мышц, находящихся на тыльной стороне стопы, – разгибание пальцев. Подошвенные мышцы играют важную рессорную роль, а также, сгибая пальцы, обеспечивают сцепление стопы с опорной поверхностью при ходьбе и беге.

ИЗМЕНЕНИЕ МЫШЦ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЗАНЯТИЙ СПОРТОМ

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, при занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы. В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Сокращение поперечнополосатых мышц происходит быстро, вместе с тем они быстро утомляются. При динамическом характере работы, когда периоды сокращения чередуются с периодами расслабления, длительность сокращения невелика, капилляры не сдавливаются, питание волокон не нарушается, поэтому и утомление мышц наступает медленнее. При статистической работе утомление наступает быстрее.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим рекомендовать спортсмену; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки. Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки.

Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядро, саркоплазма, митохондрии. Увеличивается количество сократительных элементов мышечной клетки, что приводит к повышению ее сократительной способности (мышцы становятся способны сокращаться с большей скоростью и силой);

Длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, поэтому усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше. Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным. Регулярные тренировки приводят к разрастанию в мышцах кровеносных сосудов (это увеличивает снабжение мышц кислородом и питательными веществами), а также к увеличению концентрации в мышечных клетках различных ферментов, при помощи которых вырабатывается энергия. Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую работу, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую работу.

Под влиянием длительных (многолетних) тренировокповышается физиологический тонус мышц – постоянное напряжение живой мышцы, вызванное регулирующими влияниями нервной системы. Повышение физиологического тонуса, например, мышц брюшного пресса, обеспечивает лучшую защиту органов брюшной полости и полости малого таза, а также позволяет поддерживать достаточный уровень внутрибрюшного давления. Достаточный уровень внутрибрюшного давления является профилактикой опущения органов. Повышение физиологического тонуса мышц ног не позволяет крови скапливаться в венах нижних конечностей (напряженные мышцы сдавливают вены, не давая им возможности расширяться), что является средством профилактики развития варикозного расширения вен.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц. При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П.З. Гудзя под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся. Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Установлено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает.

Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту. Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и гандболе по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипедистами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмечаются в силе мышц-разгибателей, причем лучший показатель у хоккеистов (73кг), несколько хуже у гандболистов (69кг), лыжников (60кг) и велосипедистов (57кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся различными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77кг) и хоккеистов (71кг), меньше у лыжников-гонщиков (64кг), еще меньше у велосипедистов (63кг). В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг). Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором – удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц-сгибателей стопы составляют 187кг, у велосипедистов – 176кг, у гандболистов – 146кг. Сила мышц-разгибателей туловища у гандболистов равна 184кг, у хоккеистов – 177кг, а у велосипедистов – 149кг. В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при их активном участии осуществляется нанесение различных видов ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгибатели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера мышц. Все эти особенности связаны с неодинаковым биохимическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.

Литература

1. Гайворонский, И.В Анатомия соединений костей / И.В Гайворонский, Г.И. Ничипорук. – СПб: ЭЛБИ, 2006. – 48с.

2. Донец, И.К., Резник М.Е. Опорно - двигательный аппарат: методические указания к лабораторным занятиям – ДГИЗФВиС – Донецк, 2004 – 79 с.

3.Донец И.К, Резник М.Е, Зорькина А.В. – Проекция основных анатомических образований, опорно-двигательного аппарата на поверхность тела человека: Учебное пособие к лабораторным занятиям – ДГИЗФВиС – Донецк, 2009 – 30с.

4. Никитюк, Б.А. Анатомия человека (основами динамической и спортивной морфологии) / Б. А. Никитюк, М.Ф. Иваницкий, А.А. Гладышева. – 7-е изд. – М.: Олимпия, 2008. –624с.

5. Привес, М.Г. Анатомия человека / М.Г. Привес, Н.К. Лысенков, В.И. Бушкович. – 12-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Издательский дом СПбМАПО, 2004. – 720с.

6.Билич Г. Л. Анатомия человека. Русско-латинский атлас. Цитология. Гистология. Анатомия. / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский – М.: Изд-во Оникс, 2008 – 704с.

7. Козлов В.И., Спланхнология: Учебное пособие. / В.И. Козлов, О.А. Гурова, Т.А. Цехмистренко – М.: Изд-во «Медицинское информационное агентство», 2008. – 260 с.

8. Колесников Л.Л. Анатомия человека. 4-е изд., перераб. и доп. / Л.Л. Колесников – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2010. – 816с.

9. Сапин М.Р. Анатомия человека. / М.Р. Сапин, Г.Л. Билич – М.: Изд-во Оникс, 2007. – 432с.