Текст книги "Атлас: анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие"

Автор книги: Елена Зигалова

Соавторы: Габриэль Билич
сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 28 страниц) [доступный отрывок для чтения: 11 страниц]

Мышцы головы

Мышцы головы подразделяются на две группы: мимические и жевательные. Однако следует подчеркнуть, что в ряде случаев они функционируют совместно (членораздельная речь, жевание, глотание, зевота). Мимические мышцырасполагаются под кожей, в основном радиально или циркулярно вокруг ротового, носового отверстий, глазницы, наружного слухового прохода. Они начинаются от костей или фасций и вплетаются в кожу, осуществляя мимические движения. К мимическим относятся мышцы свода черепа, ушной раковины и окружности глазной и ротовой щелей носовых отверстий.

Жевательные мышцырасполагаются на боковых отделах черепа по четыре с каждой стороны, две из них (жевательная и височная) – более поверхностно, две (крыловидные) – в нижне-височной ямке. Все они начинаются на костях лица и прикрепляются к нижней челюсти, приводя ее в движение. Жевательные мышцы человека менее развиты, чем у человекообразных обезьян.

Мышцы верхней конечности

Рука как орган труда выполняет многочисленные и разнообразные движения, которые осуществляет большое количество мышц. Многие из них начинаются на ребрах, грудине и позвоночнике и прикрепляются к костям пояса верхней конечности и плечевой кости. Они описаны выше. Мышцы верхней конечности разделяют на мышцы плечевого пояса и мышцы свободной верхней конечности.

Мышцы плечевого поясасо всех сторон окружают плечевой сустав. Поверхностный слой образован дельтовидной мышцей, глубокий – над– и подостной, большой и малой круглыми, подлопаточной и клювовидно-плечевой мышцами. Они осуществляют движения плеча в плечевом суставе. Мышцы плечаподразделяются на две группы: передние (двуглавая и плечевая) являются сгибателями предплечья, задние – (трехглавая и локтевая) разгибателями. Мышцы предплечьяподразделяются на две группы: переднюю и заднюю. К передней относятся семь сгибателей кисти и пальцев: плечелучевая, лучевой и локтевой сгибатели запястья, длинная ладонная (часто отсутствует), поверхностный и глубокий сгибатели пальцев, длинный сгибатель большого пальца; и два пронатора: круглый и квадратный. Сгибатели пальцев осуществляют чрезвычайно тонкие и высокодифференцированные движения кисти и пальцев, которые свойственны лишь человеку разумному.

В заднюю группу входят девять разгибателей кисти и пальцев: длинный и короткий лучевые разгибатели запястья, локтевой разгибатель запястья, разгибатель пальцев, разгибатели мизинца и указательного пальца, длинный и короткий разгибатели большого пальца, длинная мышца, отводящая большой палец, и один супинатор. Все они располагаются в несколько слоев, разгибают кисть и пальцы и вместе со сгибателями осуществляют их движения.

Мышцы кисти. В жизнедеятельности каждого человека кисть в целом, и особенно пальцы, играют важнейшую роль, именно они непосредственно выполняют движения и соприкасаются с предметами. Все эти движения осуществляются мышцами предплечья и кисти. Мышцы кисти(18) располагаются только на ладонной поверхности, на тыльной лишь проходят сухожилия разгибателей, лежащих на предплечьи. Мышцы кисти подразделяются на три группы: мышцы возвышения большого пальца(короткая отводящая, короткий сгибатель, приводящая и противопоставляющая большой палец); мышцы возвышенияV пальца(короткая ладонная, отводящая, короткий сгибатель и противопоставляющая мизинец); средняя группа(4 червеобразные, 3 ладонные и 4 тыльные межкостные). Лучше всего развиты мышцы большого пальца, его движения осуществляют 9 мышц.

ВНИМАНИЕ

С помощью специальных упражнений можно добиться необычайной точности и сложности движений пальцев, благодаря этому существуют музыка, живопись, скульптура, ювелирное искусство.

Мышцы нижней конечности

Нижняя конечность человека, являясь органом опоры и передвижения, имеет наиболее мощные мышцы, на долю которых приходится более 50 % всей массы мышц. Согласно делению конечности на сегменты различают мышцы таза и свободной части нижней конечности (бедра, голени и стопы). Из всех мышц нижней конечности у человека наиболее развиты большая ягодичная мышца(разгибает бедро и поддерживает тело в вертикальном положении), четырехглавая мышца бедра(разгибает голень и поддерживает тело в вертикальном положении), обе мышцы предотвращают наклон тела вперед, и камбаловидная мышца, которая осуществляет подошвенное сгибание стопы, начальные этапы движения.

Мышцы тазаокружают со всех сторон тазобедренный сустав. Все они начинаются от костей таза и прикрепляются к верхней трети бедренной кости. Мышцы таза подразделяются на две группы: внутреннюю, которая расположена в полости таза (подвздошная, большая и малая поясничные, грушевидная, внутренняя запирательная), и наружную, расположенную на боковой поверхности таза и в области ягодицы (большая, средняя и малая ягодичные, квадратная бедра, напрягатель широкой фасции, наружная запирательная и две близнечные). Мышцы наружной группы лежат в несколько слоев. Они очень хорошо развиты у человека, осуществляя прямохождение (особенно большая ягодичная). Ягодичные мышцы регулируют равновесие тела при стоянии и ходьбе. Ягодичные мышцы новорожденных и грудных детей развиты слабо. По мере того, как дети начинают ходить, развиваются ягодичные мышцы.

Две прочные связки, натянутые между крестцом и бугром седалищной кости (крестцово-бугорная) и между крестцом и седалищной остью (крестцово-остистая), вместе с большой седалищной вырезкой ограничивают большое седалищное отверстие. Проходящая через него грушевидная мышца делит отверстие на две части, через которые проходят сосуды и нервы. В пространстве между паховой связкой и тазовой костью проходит подвздошно-поясничная мышца (латерально), сосуды и нервы (медиально).

Мышцы бедраразвиты очень хорошо в связи с прямохождением. Они не только участвуют в передвижении, но и удерживают тело в вертикальном положении. Мышцы бедра подразделяются на три группы: передняя (разгибатели голени)– четырехглавая и портняжная; задняя (сгибатели голени)– полусухожильная, полуперепончатая, двуглавая; медиальная (приводящие)– гребенчатая, тонкая, длинная, короткая и большая приводящие. В связи с прямохождением сгибание в коленном суставе у человека облегчено, поэтому мышцы-сгибатели развиты слабее, чем разгибатели, а мышца бедра самая мощная.

Мышцы голенитакже участвуют в прямохождении и удержании тела в вертикальном положении. Подобно предплечью, утолщенные мышечные части лежат в проксимальном отделе, по направлению к стопе они переходят в сухожилия. На голени отсутствуют мышцы-вращатели. Мышцы голениподразделяются на три группы: переднюю, осуществляющую тыльное сгибание стопы и разгибание пальцев – это передняя большеберцовая, длинный разгибатель пальцев стопы, длинный разгибатель большого пальца стопы, заднюю, мышцы которой выполняют подошвенное сгибание стопы и пальцев – трехглавая, подошвенная, подколенная, длинные сгибатели пальцев и большого пальца стопы и задняя большеберцовая мышца и латеральную,мышцы которой участвуют в сгибании стопы (короткая и длинная малоберцовые мышцы).

В связи с прямохождением человеку постоянно приходится преодолевать силу тяжести, поэтому большое число мышц осуществляют подошвенное сгибание стопы (8), а малоберцовые мышцы являются сгибателями стопы, чему способствует также развитие наружной лодыжки. На задней поверхности коленного сустава мышцы двуглавая и полуперепончатая (сверху) и обе головки икроножной (снизу) ограничивают подколенную ямку, имеющую форму ромба, в которой проходят сосуды и нервы.

Мышцы стопы. Движения пальцев стопы незначительны. Их осуществляют, помимо мышц голени, тыльные мышцы стопы(короткие разгибатели пальцев и большого пальца стопы), и на подошве последние преобладают. Подошвенные мышцыукрепляют свод стопы. Они подразделяются на три группы: медиальную, которая осуществляет движения большого пальца (отводящая, приводящая и короткий сгибатель пальцев стопы); латеральную, приводящую в движение мизинец (отводящая и короткий сгибатель); среднюю(4 червеобразных, короткий сгибатель пальцев, квадратная мышца подошвы, 7 межкостных 3 подошвенные и 4 тыльные). Фасция подошвы резко утолщается и образует подошвенный апоневроз, идущий от пяточного бугра к основаниям пальцев, от которого вглубь идут две перегородки, разделяющие описанные группы мышц.

Функция опорно-двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппарат выполняет функции формообразования, опоры и движения. Последнее возможно благодаря способности сокращаться, укорачиваться и развивать мышечное напряжение. Механизм мышечного сокращения опии сан в разделе «Мышечная ткань» (см. с. 43). Поперечнополосатые мышечные волокна сокращаются под влиянием импульсов, генерируемых мотонейронами передних столбов спинного мозга. Мышцы и иннервирующие их мотонейроны образуют нервно-мышечный аппарат.Основная структурно-функциональная единица нервно-мышечного аппарата – один мотонейрон с иннервируемыми им мышечными волокнами (двигательная единица ДЕ) ( рис. 32).

В зависимости от ряда морфофизиологических показателей (толщины волокон, содержания в них миоглобина, количества митохондрий, активности окислительных ферментов) различают красные, белые и промежуточные поперечнополосатые мышечные волокна. Красные волокнабогаты саркоплазмой, миоглобином (миоглобин – железосодержащий белок мышечных клеток, близкий по строению к гемоглобину, который обратимо связывается с белком) и митохондриями, активность окислительных ферментов в них высокая, однако они самые тонкие, количество миофибрилл в них невелико, и они расположены группами. Более толстые промежуточные волокнабеднее миоглобином и митохондриями. И наконец, самые толстые белые волокнасодержат меньше всего саркоплазмы, миоглобина и митохондрий, но количество миофибрилл в них больше и располагаются они равномерно, в них ниже активность окислительных ферментов. Структура и функция волокон неразрывно связаны между собой.

Скелетные мышцы человека содержат мышечные волокна всех типов, однако в зависимости от функции мышцы в ней преобладает тот или иной тип волокон. Например, в четырехглавой мышце бедра человека относительное количество красных волокон (медленных единиц) колеблется в пределах от 40 до 98 %. В то же время соотношение тех и других в каждой мышце строго индивидуально и детерминировано генетически. Чем больше в мышцах белых (быстрых) волокон, тем человек лучше приспособлен к выполнению физической работы, требующей большой силы и скорости; чем больше красных (медленных) волокон, тем выносливее человек. Аналогичные отношения и у животных. У длительно летающих птиц, например, в грудных мышцах преобладают красные волокна, в то время как у нелетающих кур белые.

Рис. 32. Строение двигательной единицы (по Коробкову и Чесноковой).II – спинной мозг; II – мышца; 1 – мононейроны; 2 – двигательные единицы; 3 – мышечные волокна

Работоспособность, работа, утомление и отдых

Работа –это осуществление клеткой, органом, системой органов или организмом свойственных им функций. Человек разумный выполняет, как правило, общественно-полезную работу. Научно-технический прогресс изменил характер работы человека. На смену физическому труду пришел труд умственный. И это накладывает серьезный отпечаток на здоровье человека.

Работоспособность –это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью. Работоспособность, подобно работе, подразделяется на умственную и физическую. Умственная работоспособность –это способность выполнять определенное количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы; физическая работоспособность –это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации функции опорно-двигательного аппарата. Естественно физическая работоспособность зависит и от состояния нервной системы, иннервирующей опорно-двигательный аппарат.

Выполнение работы требует затрат энергии. Общая потребность в энергии – это сумма основного и рабочего обмена. Основной обмен –количество энергии, затрачиваемое организмом в условиях полного покоя для поддержания жизни. У мужчин эта величина в среднем составляет 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 ч. (4,2 кДж). У женщин 0,9 ккал (3,8 кДж). Основной обмен у детей обратно пропорционален возрасту: чем ребенок младше, тем выше основной обмен. Это связано с затратой энергии на пластические процессы. Так, например, основной обмен семилетнего ребенка в 2–2,5 раза больше 12-летнего, в 1,3 раза больше, чем взрослого человека (соответственно 1,8, 1,3 и 1 ккал/кг/ч).

Рабочий обмен– это затрата энергии для выполнения внешней работы.

ВНИМАНИЕ

Общая потребность в энергии при умственном труде в сутки равна 2500–3200 ккал (10475–13410 кДж), при механизированном труде или легкой немеханизированной работе – 3200–3500 ккал (13410–14665 кДж), при частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести – 3500–4500 ккал (14665–18855 кДж), при тяжелом немеханизированном физическом труде – 4500–5000 ккал (18855–20950 кДж).

Физическая работасвязана с деятельностью опорно-двигательного аппарата, основную роль в этом выполняют скелетные мышцы. Если благодаря сокращению мышцы меняется положение части тела, то преодолевается сила сопротивления, т. е. выполняется преодолевающая работа.Когда мышцы, сокращаясь, перемещают тело или его части в пространстве, они выполняют преодолевающую или уступающую работу, которая является динамической. Воснове динамической работы лежат два типа сокращения: изотоническое, при котором мышца укорачивается при постоянной внешней нагрузке, и анизотоническое, или ауксотоническое, при котором мышца укорачивается, развивая напряжение.

Одним из показателей эффективности физической работы является коэффициент полезного действия, КПД, который показывает, какая часть затраченной энергии превращается в энергию, осуществляющую полезную внешнюю работу. КПД организма в целом при различных видах мышечной деятельности варьирует в пределах от 3 до 25 %.

При частом повторении одной и той же работы развивается рабочий динамический стереотип –система рефлекторных действий, которые формируются при постоянном повторении одних и тех же раздражителей. Рефлекторные реакции становятся автоматическими, поэтому работа энергетически более экономичная и менее утомительная, не требует постоянного внимания и сосредоточения.

Физическая нагрузка вызывает реакцию всех органов и систем. В активно сокращающейся мышце кровоток увеличивается более чем в 20 раз, усиливается обмен веществ. При умеренной физической нагрузке обмен веществ в мышце осуществляется аэробно, во время тяжелой работы часть энергии освобождается анаэробно. В результате в мышцах образуется и накапливается молочная кислота, которая вызывает мышечное утомление.

При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. Работа, которую человек может выполнять в течение восьми часов без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение такой работы существенно ограничено по времени. Максимальная работоспособность снижается по мере увеличения длительности работы. Тренировка повышает работоспособность человека. Как же определить предел утомительной динамической работы? Одним из важных показателей является частота пульса, которая сохраняется постоянно во время работы, не увеличиваясь в связи с утомлением. У нетренированных людей в возрасте от 20 до 30 лет она не превышает 130 ударов в 1 минуту, менее чем через пять минут после прекращения работы частота пульса становится менее 100.

Восстановление –это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. По мере восстановления степень утомления уменьшается, а работоспособность увеличивается. Если человек выполняет работу, лежащую выше пределов его утомления, необходимо периодически отдыхать. Следует подчеркнуть, что лучше много кратковременных перерывов для отдыха, чем один-два длинных.

Утомление –это физиологическое состояние человека, наступающее из-за напряженной или длительной работы, которое выражается во временном снижении работоспособности. Различают мышечное (физическое) и центральное (нервно-психическое) утомление. При тяжелой работе они сочетаются. Мышечное утомлениехарактеризуется уменьшением силы и выносливости мышц, нарушением координации движений, увеличением энергозатрат для выполнения одной и той же работы, нарушением памяти, скорости переработки информации, сосредоточения и т. д. Утомление субъективно ощущается человеком в виде усталости,которая вызывает желание прекратить работу или уменьшить нагрузки. Утомление при тяжелой физической работе связано с накоплением в мышечных волокнах некоторых продуктов обмена (например, молочной кислоты). Отдых, особенно активный, приводит к восстановлению работоспособности мышцы. Это связано с удалением молочной кислоты и возобновлением запасов энергии в мышце.

Нервно-психическое (центральное) утомлениевызвано длительной напряженной умственной работой, однообразной монотонной работой, шумом, плохими условиями труда, эмоциональными факторами, заболеваниями. Если же, несмотря на утомление, работа продолжается, возникает истощение.Тяжелые физические и нервно-психические нагрузки вызывают стресс (вернее, дистресс). Различают острое и хроническое истощение. Первое представляет собой резкое снижение работоспособности во время тяжелой работы, второе возникает вследствие длительной напряженной или слишком часто повторяемой тяжелой работы. Острое и хроническое истощение часто возникает у профессиональных спортсменов, при спортивных соревнованиях и тренировках.

Отдых– это состояние покоя или особый, специально организованный вид деятельности, который снимает утомление и способствует восстановлению работоспособности. И.М. Сеченов установил, что работа одних групп мышц конечностей способствует устранению утомления других мышечных групп, вызванной их работой. Это положение легло в основу определения двух типов отдыха: активного и пассивного.

Активный отдых –это отдых, во время которого человек выполняет другой вид работы, отличный от обычного выполняемого труда. Восстановление при активном отдыхе происходит быстрее и эффективнее, чем при пассивном,когда организм находится в условиях относительного покоя. Так, например, интенсивную умственную деятельность следует сменить физической активностью. И, наоборот, интенсивную физическую умственной.

Режим дня.Древнегреческое слово «диета» (diaita) означает «образ жизни, режим». Это уже позже под диетой стали понимать характер питания. Режим важен для человека любого возраста. Перефразируя Пушкина, можно сказать: «Режиму все возрасты покорны». Особенно это касается фундамента жизни детского, подросткового и юношеского возрастов. Правильный режим дня школьника включает продолжительность учебного времени в школе и дома, сон, отдых, прогулки, занятия физической культурой, режим питания (регулярное питание способствует хорошему аппетиту). Очень важен сон, причем человек должен ложиться спать в одно и то же время, тогда он быстро засыпает и спокойно спит. Продолжительность сна меняется с возрастом: в 7–8 лет – 11–11,5 ч, в 9–10 лет – 10–10,5, в 11–12 лет – 10 ч, в 13–15 лет – 9–9,5 ч, в 16–18 лет – 8–8,5 ч. Взрослому человеку необходимо спать 7,5–8 ч.

Работа и отдых должны чередоваться. Еще в XIX в. великий отечественный физиолог И.М. Сеченовдоказал, что отдых должен быть активным. Для полноценного восстановления необходим активный отдых. Особенно эффективно чередование физического и умственного труда.

Пять основных условий успешного высокопроизводительного труда:

1) усилия следует увеличивать постепенно;

2) следует соблюдать правильный ритм работы;

3) работа должна быть системной;

4) труд необходимо чередовать с активным отдыхом;

5) труд должен быть постоянным, ежедневным. Только в этом случае вырабатываются и закрепляются навыки. (Н.Е. Введенский.)

Режим учебных заведений должен строиться с учетом анатомо-физиологических особенностей детей соответствующих возрастных групп. Однако есть и несколько общих требований:

• не следует начинать занятия ранее 8 ч (в первом классе – не ранее 8:30);

• длительность урока не должна превышать 45 мин (в первом классе – 35 мин.);

• после каждого урока следует делать десятиминутные перерывы, а во второй половине учебного дня целесообразно делать два перерыва по 20 мин. каждый. В группах «продленного дня» после окончания последнего урока необходим перерыв не менее 45 мин.