Анатомия человека (с основами динамической и спортивной морфологии) - Иваницкий М. Ф. 2008
Учение о мышцах
Дыхательные мышцы
Дыхательные мышцы при напряжении вызывают увеличение или уменьшение размеров грудной клетки, что ведет к изменению объема грудной полости и находящихся в ней легких.
При увеличении размеров грудной клетки объем грудной полости и легких увеличивается, давление воздуха в легких уменьшается, под действием атмосферного давления воздух входит в легкие - происходит вдох.
Когда мышцы, расширяющие грудную клетку, расслабляются, а тонус мышц, способствующих ее спадению, т.е. уменьшению объема грудной полости, повышается, происходит выдох.
Грудная клетка обычно расширяется одновременно в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикальном, поперечном и переднезаднем.
Расширение грудной клетки в вертикальном направлении происходит преимущественно за счет опускания диафрагмы, в то время как увеличение ее переднезаднего и поперечного размеров — за счет одновременного движения ребер в стороны, вверх и кпереди.
При расширении грудной полости мышцам приходится преодолевать тяжесть и эластическое сопротивление самой грудной клетки и прикрепляющихся к ней образований, тогда как при опускании эти два момента не только не препятствуют, но и, наоборот, помогают движению. Опускание грудной клетки может происходить только в силу ее тяжести и эластичности. Однако для каждого более или менее форсированного выдоха необходимо участие мышц.
При дыхании движение каждого ребра происходит одновременно в двух суставах: в суставе между головкой ребра и телами двух смежных позвонков (исключение составляют два последних ребра) и в суставе между бугорком ребра и поперечным отростком нижележащего позвонка. Оси вращения этих суставов располагаются таким образом, что у верхних ребер они пересекаются при продолжении кзади под более тупым углом, чем у нижних ребер. В результате этого верхние ребра в большей мере, чем нижние, движутся кпереди. В то же время нижние ребра движутся преимущественно в стороны.
Все мышцы, участвующие в механизме дыхания, принято делить на две группы; мышцы, производящие вдох, и мышцы, производящие выдох.
В свою очередь, каждую из этих групп можно разделить на три подгруппы:
а) основные дыхательные мышцы, которые при своем сокращении всегда участвуют в дыхательных движениях (например, межреберные мышцы);
б) вспомогательные мышцы, участвующие в дыхательных движениях только в том случае, когда фиксированное и подвижное места мышц в функциональном отношении взаимно меняются (например, малая грудная мышца работает как дыхательная только в том случае, когда ее место прикрепления на лопатке становится фиксированной точкой, а место начала на грудной клетке — подвижной);
в) мышцы, оказывающие косвенное действие на грудную клетку через какой-либо промежуточный костно-мышечный комплекс (например, в результате сокращения мышцы, поднимающей лопатку, несколько приподнимается также ее клювовидный отросток, к которому прикрепляется малая грудная мышца, чем усиливается функция этой мышцы как вспомогательной дыхательной).
Основными мышцами вдоха являются:
1) диафрагма, при сокращении которой происходит уплощение ее купола и вместе с тем увеличение объема грудной полости в вертикальном направлении;
2) наружные и внутренние межреберные мышцы; первые имеют большее плечо силы и больший момент вращения при вдохе, а вторые, наоборот, при выдохе;
3) мышцы, поднимающие ребра (см. стр. 202);
4) верхняя задняя зубчатая мышца (см. стр. 199);
5) нижняя задняя зубчатая мышца (при диафрагмальном и при полном дыхании) (см. стр. 199);
6) квадратная мышца поясницы (при том же условии) (см. стр. 212);
7) подвздошно-реберная мышца (при том же условии) (см. стр. 200).
Вспомогательными мышцами вдоха являются:
1) лестничные мышцы — передняя, средняя и задняя (при фиксированной шейной части позвоночного столба) (см. стр. 206);
2) грудино-ключично-сосцевидная мышца (при фиксированной голове) (см. стр. 151);
3) малая грудная мышца (при фиксированном поясе верхней конечности) (см. стр. 147);
4) подключичная (при том же условии) (см. стр. 152);
5) большая грудная мышца своей нижней частью (при фиксированной плечевой кости) (см. стр. 146);
6) нижние пучки передней зубчатой мышцы (при фиксированной лопатке) (см. стр. 147);
7) передние мышцы шеи — грудино-подъязычная, грудино-щитовидная и др. (при фиксированной подъязычной кости).
Кроме того, увеличению вертикального размера грудной полости способствует разгибание позвоночного столба, главным образом в его грудном отделе. Поэтому к числу вспомогательных мышц можно также отнести:
8) мышцы, разгибающие позвоночный столб в грудном его отделе, из которых наибольшее значение имеет мышца, выпрямляющая позвоночник (см. стр. 200).
В косвенном расширении грудной клетки участвуют:
1) верхняя часть трапециевидной мышцы, способствующая подниманию латерального угла лопатки и вместе с тем оттягиванию кверху места прикрепления малой грудной мышцы (см. стр. 147);
2) ромбовидные мышцы, которые, поднимая лопатку, через нее и через малую грудную, а отчасти и через переднюю зубчатую способствуют подниманию ребер (см. стр. 148);
3) мышца, поднимающая лопатку (см. стр. 151);
4) ключичная головка грудино-ключично-сосцевидной мышцы (см. стр. 151);
Из этого перечня видно, что при форсированном вдохе в механизме дыхания участвует значительное количество мышц.
Диафрагма (рис. 66) представляет собой тонкую мышцу, построенную из поперечнополосатой мышечной ткани. По форме эта мышца напоминает неправильный купол, обращенный своей вершиной кверху, в сторону грудной полости. Мышца имеет сухожильный центр и мышечную периферическую часть. К сухожильному центру прилегают сверху органы средостения, сердце. Диафрагма расположена между грудной и брюшной полостями. В ней различают три части: грудинную, реберную и поясничную. Грудинная часть (наиболее слабая) начинается от мечевидного отростка грудины; реберная часть — от внутренней поверхности хрящей нижних шести ребер; поясничная часть — от позвоночного столба и дугообразных связок. Эта часть состоит из двух ножек — правой и левой.
Рис. 66. Диафрагл4а (вид снизу):
1 — мечевидный отросток грудины; 2 — грудинная часть; 3 — пищеводное отверстие; 4 — реберная часть; 5 — аортальное отверстие; 6 — пояснично-реберный треугольник; 7 — квадратная м. поясницы; 8 — малая поясничная м.; 9 — большая поясничная м.; 10 — латеральная дугообразная связка; 11 — медиальная дугообразная связка; 12,13 — правая ножка поясничной части; 14 — поясничная часть; 15 — отверстие нижней полой вены; 16 — сухожильный центр (по Г. Ф. Иванову)
Дугообразные связки охватывают верхний участок мышц: медиальная связка—большой поясничной мышцы (часть подвздошно-поясничной мышцы), а латеральная — квадратной мышцы поясницы.
Диафрагма имеет ряд отверстий, через которые проходят жизненно важные образования. Между медиальными пучками ножек поясничной части диафрагмы находится аортальное отверстие, через которое проходит из грудной полости в брюшную аорта, а из брюшной полости в грудную — грудной проток.
Медиальные пучки ножек диафрагмы спереди и сверху от аортального отверстия расходятся, образуя пищеводное отверстие, через которое проходит пищевод вместе с сопровождающими его блуждающими нервами, правым и левым. В сухожильном центре, в правой его половине, находится большое отверстие для нижней полой вены.
Диафрагма хорошо поддается тренировке. Улиц, имеющих хорошее физическое развитие, мышечная часть диафрагмы развита значительно лучше и по размеру значительно больше, чем улиц, имеющих более слабое общее физическое развитие. Подвижность диафрагмы при дыхании у спортсменов больше, чем у не занимающихся спортом (вместо 3—4 см - 6—8 см).
Основной функцией диафрагмы является участие в акте дыхания. Движения ее происходят благодаря сокращению мышечной части, в то время как сухожильный центр, построенный из сухожильных и эластических волокон, пассивно следует за этими движениями. При сокращении мышечных волокон диафрагма опускается, а при расслаблении поднимается. Причем опускание совершается активно, а движение кверху, т.е. растяжение и поднимание, — пассивно за счет разности внутрибрюшного и внутригрудного давления. По мере сокращения и опускания диафрагмы увеличивается вертикальный размер грудной полости, усиливается приток воздуха в легкие, а также приток крови и лимфы к сердцу.
Таким образом, диафрагма является дыхательной мышцей, работающей при вдохе, а также мышцей, способствующей продвижению крови к сердцу. Последняя функция диафрагмы отчасти связана с тем, что при своем сокращении она оказывает давление на расположенную непосредственно под ней печень, в результате чего происходит некоторое выжимание крови из печени через печеночные вены в нижнюю полую вену в непосредственной близости от места впадения ее в сердце.
Кроме того, диафрагма оказывает давление на ряд других органов брюшной полости, способствуя усилению их перистальтики, выделению пищеварительных соков из крупных желез (печени и поджелудочной железы), опорожнению полых органов. По отношению к мышцам живота диафрагма может быть или синергистом, или антагонистом. Она является их синергистом, когда требуется повышение внутрибрюшного давления; если же происходят обычные дыхательные экскурсии, она является их антагонистом. Опускание диафрагмы возможно только при том условии, если мышцы живота полностью или хотя бы частично расслаблены. В самом деле, органы брюшной полости, содержащие в большом количестве воду, практически несжимаемы, и смещение диафрагмы книзу возможно лишь при одновременном смещении этих органов книзу и кпереди. Последнее может происходить лишь при полном или частичном расслаблении мышц живота. Наблюдая на живом человеке дыхательные движения, не трудно убедиться, что каждый вдох, производимый за счет сокращения диафрагмы, сопровождается небольшим выпячиванием передней стенки живота. В тех случаях, когда вдох производится главным образом за счет поднимания ребер, такого выпячивания может не быть.
Положение диафрагмы может варьировать в зависимости от возраста, дыхательных экскурсий и положения тела. У детей диафрагма расположена выше, чем у взрослых. В положении лежа она смещается кверху гораздо больше, чем в положении стоя. Вместе с тем и форма живота в положениях стоя и лежа неодинакова, в положении стоя, когда органы, брюшной полости смещаются в силу своей тяжести книзу, происходит некоторое выпячивание передней стенки живота. Более значительны эти смещения у людей пожилого возраста, что связано с общим опусканием (птозом) органов брюшной полости. Если туловище сгибается и происходит сближение между грудной клеткой и тазом, то вертикальный размер брюшной полости также уменьшается, в результате чего увеличивается выпячивание брюшной стенки кпереди и происходит смещение органов в этом же направлении. Наоборот, при сильном разгибании позвоночного столба (например, в положении «мост») вертикальный размер брюшной полости увеличивается, тонус мышц брюшной стенки возрастает, вместе с чем наблюдается ее западение. Диафрагма при этом располагается более высоко.
Являясь поперечнополосатой мышцей, диафрагма может работать вне контроля нашего сознания и без волевых импульсов, как, например, это происходит во время сна.
Межреберные мышцы заполняют межреберные промежутки, образуя два слоя: наружные и внутренние межреберные мышцы.
Наружные межреберные мышцы (см. рис. 64) расположены снаружи, начиная от бугорков ребер и доходя спереди до места перехода костной части ребер в хрящевую. Они идут от нижнего края каждого вышележащего ребра к верхнему краю нижележащего, имея косое направление волокон: сзади и сверху — вниз и кпереди.
Внутренние межреберные мышцы (см. рис. 64) начинаются от верхнего края нижележащих ребер, идут кверху и кпереди и прикрепляются к нижнему краю вышележащих ребер. Кзади они доходят до углов ребер, а кпереди — до грудины.
Функция всех указанных мышц сводится к тому, что они сдерживают внутригрудное давление в период выдоха и атмосферное давление в период вдоха, способствуя движению ребер придыхании. Наружные межреберные мышцы имеют больший момент вращения при вдохе, внутренние же — при выдохе, однако и те и другие участвуют как при вдохе, так и при выдохе.
Мышцами, работающими при выдохе, являются:
1) мышцы живота — непосредственные антагонисты диафрагмы;
2) внутренние и наружные межреберные (см. стр. 221);
3) подреберные;
4) поперечная мышца грудной клетки;
5) нижняя задняя зубчатая мышца (см. стр. 199);
6) квадратная мышца поясницы (см. стр. 212);
7) подвздошно-реберная мышца (см. стр. 200).
Подреберные мышцы — плоские, тонкие мышцы треугольной
формы, расположенные на внутренней поверхности нижних ребер в области их углов. Местом их начала служат внутренние поверхности ребер, а местом прикрепления — вышележащие ребра. Направление волокон этих мышц совпадает с направлением волокон внутренних межреберных мышц. Подреберные мышцы участвуют в выдохе.
Поперечная мышца грудной клетки расположена на задней поверхности реберных хрящей. Она начинается от мечевидного отростка и нижней поверхности тела грудины и прикрепляется ко II—VI ребрам примерно в том месте, где костная часть их соединяется с хрящевой.
Поперечная мышца грудной клетки является синергистом внутренних межреберных мышц и способствует главным образом опусканию ребер.
Опусканию ребер во время выдоха при реберном дыхании способствуют также нижняя задняя зубчатая мышца, квадратная мышца поясницы, подвздошно-реберная мышца. Несмотря на то что диафрагма и мышцы живота являются во время дыхания мышцами противоположного действия, они могут работать не только как антагонисты, но и как синергисты (при натуживании).
При некоторых спортивных движениях мышцы брюшного пресса сокращаются в тех случаях, когда необходима стабилизация туловища (например, во время выполнения так называемого борцовского моста, при поднятии тяжестей и других упражнений).
Принято различать дыхание брюшное, или диафрагмальное, и грудное, или реберное, а в последнем выделять верхнее реберное и нижнее реберное. Смешанным (полным) дыханием называется такое, при котором брюшное дыхание сочетается с грудным.
Мнение, что мужчинам и женщинам свойственно разное дыхание, оспаривается многими авторами, считающими, что врожденных половых особенностей дыхания не существует. Разница между движениями ребер у мужчин и у женщин заключается лишь в величине дуги движения.
Однако некоторые привходящие обстоятельства могут изменить тип дыхания: переполнение желудочно-кишечного тракта, те или иные заболевания в области брюшной полости, беременность в последние месяцы, сдавливание реберной дуги широким поясом, т.е. все то, что затрудняет опускание диафрагмы, обусловливает преобладание грудного дыхания.
При любом физическом упражнении, когда напряжены некоторые дыхательные мышцы, можно путем изолированного сокращения других мышц не прекращать дыхательных движений. Рекомендуется не переставать дышать, независимо от напряжения мышц. Однако следовать этому правилу в некоторых случаях бывает чрезвычайно трудно (например, когда туловище стабилизировано и все его мышцы напряжены — борцовский или гимнастический мост).
При брюшном типе дыхания диафрагма играет исключительно важную роль. Во время вдоха она опускается главным образом благодаря сокращению своих поясничной и реберной частей. Наоборот, при грудном типе дыхания диафрагма может при вдохе даже несколько подниматься, следуя за движениями ребер. При смешанном типе дыхания одновременно опускается диафрагма и поднимаются ребра.
Диафрагмальное дыхание можно регулировать более тонко, чем реберное. Качество работы механизма дыхания зависит не только от природных особенностей грудной клетки данного субъекта, но также от тренировки, в результате которой узкая грудная клетка с хорошей дыхательной техникой может работать значительно лучше, чем широкая с плохой дыхательной техникой.
Механизм дыхания может значительно изменяться в зависимости от положения тела. Например, поднимание рук и пояса верхней конечности увеличивает тонус вспомогательных мышц, способствующих вдоху (малой грудной, подключичной, большой грудной). В положении «руки на бедра» также создаются более благоприятные условия для использования этих вспомогательных мышц.
Работа диафрагмы усложняется в висе на согнутых ногах или на носках, а также в стойке на кистях и висе прогнувшись, так как во всех этих положениях диафрагма, сокращаясь, должна приподнимать органы брюшной полости (М. А. Джафаров).