Имя материала: Биомеханика

Автор: Владимир Иванович Дубровский

Глава 13 биомеханика двигательного аппарата человека

 

Среди многочисленных физиологических функций организма двигательная функция является единственной, обеспечивающей активное воздействие человека на внешнюю среду, преодоление ее сопротивления, приспособление к условиям внешней среды.

Движения человека подчиняются законам механики.

С точки зрения механики, человек представляет собой систему подвижно соединенных звеньев, обладающих определенными размерами, массой, моментами инерции и снабженных мышечными двигателями.

Анатомическими структурами, образующими эти звенья и соединения являются кости, сухожилия, мышцы и фасции, фиброзные и синовиальные соединения костей, а также внутренние органы, кожа и т. д.

 

Биомеханические цепи

 

Количество соединений звеньев и число степеней свободы живого организма определяемое как общее число возможных независимых перемещений частей тела намного превышает то, с чем имеет дело теория механизмов и машин.

Ясно, что нервно-мышечное управление движениями, состоящее в ограничении этих степеней свободы, должно сильно отличаться от системы управления в технике. Своеобразие процессов управления движениями человека или животного обусловлено также особенностями мышечной системы как системы двигателей, преодолевающих избыточные степени свободы. Мышцы разнообразны по форме, размерам, особенностям прикрепления, величине  максимально развиваемого усилия, не обладают обратным действием. Количество мышц превышает число звеньев тела. Каждая мышца состоит из большого числа двигательных единиц и каждая единица управляется через собственный мотонейрон (рис. 13.1).

Основной функцией каждой мышцы, состоящей из поперечнополосатых мышечных волокон, является сократимость.

Начинаются и прикрепляются мышцы чаще всего на костях, значительно реже на хрящах, фасциях, сухожилиях. Концы мышцы, как правило, состоят из фиброзных соединительнотканных пучков и лишь иногда бывают мышечными. Если один или оба соединительнотканных конца мышцы имеют вид тяжа с поперечным сечением в форме овала или круга, говорят о сухожилии, если же конец мышцы представлен в виде фиброзного листка или пластинки, его называют сухожильным растяжением, или апоневрозом.

В организме насчитывается около 600 произвольных мышц, различных по форме, строению, развитию и функциям, в связи с чем классификация мышц (табл. 13.1) представляет большие затруднения. По форме различают мышцы плоские, длинные, квадратные, трапециевидные, ромбовидные и др.

 

Рис. 13.1. Схематическое изображение мотонейрона и двигательной единицы(по Дж. Бендолл): 1 — нервная клетка в переднем роге; 2 — отдельное нервное волокно; 3— нервный ствол; 4 — концевые пластинки (нервные окончания); 5 — мышечные волокна

Таблица 13.1

Классификация мышц

Подразделение

Вид

Части мышцы

По форме

Веретенообразная

Квадратная

Треугольная

Лентовидная

Круговая

Головка

Брюшко

Хвост

По количеству головок

Двуглавая

Трехглавая

Четырехглавая

 

По количеству брюшек

Однобрюшная

Двубрюшная

 

По направлению мышечных пучков

Одноперистая

Двуперистая

Многоперистая

 

По функции

Сгибатель

Разгибатель

Вращатель

 

 

Подниматель

Сжиматель (сфинктер)

Отводящая (абдуктор)

Приводящая (аддуктор)

Напрягатель

 

По расположению

Поверхностная

Глубокая

Медиальная

Латеральная

 

Большинство длинных мышц имеет брюшко, но есть мышцы двубрюшные (с сухожильной перемычкой на протяжении), двуглавые, трехглавые и четырехглавые.

Направление мышечных пучков различно. В мышцах, сохранивших свое эмбриональное положение, мышечные пучки следуют либо строго продольно, либо косо. В сместившихся мышцах различают направления пучков: поперечное, косое, продольное, одно- и двуперистое (см. рис. 13.3).

Рис. 13.2. Мышцы человека (по В.П. Воробьеву)

а — вид спереди: 1 — лобная мышца; 2 — круговая мышца глаза; 3 — круглая мышца рта; 4—жевательная мышца; 5 — подкожная мышца шеи; б—грудино-ключично-сосцевидная мышца; 7 - дельтовидная мышца; 8 - большая грудная мышца; 9 — двуглавая мышца плеча; 10 — прямая брюшная мышца; 11 — наружная косая мышца живота; 12 — внутренняя и широкая мышцы; 13 — икроножная мышца; 14 — трехглавая мышца плеча; 15 — широчайшая мышца спины; 16 — передняя зубчатая мышца; 17 — портняжная мышца; 18 — четырехглавая мышца бедра; 19 — наружная широкая мышца; 20 — сухожилие четырехглавой мышцы бедра; 21 — передняя большеберцовая мышца.

б — вид сзади: 1 и 2 — разгибатели предплечья; 3 — трапециевидная мышца; 4 — широчайшая мышца спины; 5 — наружная косая мышца живота; 6 — большая ягодичная мышца: 7 — полусухожильная и полуперепончатая мышца; 8 — двуглавая мышца бедра; 9 — икроножная мышца; 10 — пластырная мышца; 11 — дельтовидная мышца; 12 — трехглавая мышца плеча; 13 — ахиллово сухожилие

 

Сокращение мышц приводит в движение части скелета — рычаги с точками опоры в области суставов. Второй силой, воздействующей на эти рычаги, служит сила тяжести или какое-либо другое сопротивление. В теле человека, как и в механике вообще, принято различать рычаги первого и рычаги второго рода.

Если мышцы или отдельные мышечные группы оказывают при сокращении противоположное действие (сгибание, разгибание и т. п.), они носят название антагонистов. Мышцы, выполняющие однотипные движения, получили название синергистов. Однако работа мышц-антагонистов и синергистов весьма разнообразна: мышцы, являющиеся для одного движения синергистами, для другого вида движений того же самого звена могут быть антагонистами (например, лучевой и локтевой сгибатели запястья при сгибании кисти являются синергистами, а при отведении и приведении — антагонистами).

 

Биодинамика мышц. Особенности структуры

и биомеханика мышечной ткани

 

Живой организм — сложная, постоянно изменяющаяся, развивающаяся целостная система, находящаяся в постоянной связи с внешней средой и образующая с ней неразрывное единство.

Произвольная мускулатура составляет значительную часть тела человека (у взрослого до 40\%) и представлена в виде отдельных мышц, расположенных в определенном порядке и выполняющих определенные движения (рис. 13.2), таблица 13.2.

Таблица 13.2

Функции мышц

Название

Начало

Прикрепление

Функция

Иннервация

Мимические мышцы

(иннервируются ветвями лицевого нерва)

Надчерепная мышца (m. epicranius — frontalis)

 

 

 

 

 

 

 

 

Затылочно-лобная мышца

(m. occipitalis)

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Затылочное брюшко

(venter occipitalis)

Наивысшая выйная линия, основание сосцевидного отростка височной кости

Сухожильный шлем

 

Тянет сухожильное растяжение (кожу волосистой головы) кзади

 

 

2.Лобное брюшко (venter frontalis)

Сухожильный шлем

Кожа бровей

Поднимает бровь кверху, образует поперечные складки кожи лба

 

Височно-теменная мышца

(m.

temporoparietalis)

Сухожильный шлем

Основание ушной раковины

Рудиментарная, двигает ушную раковину

 

Мышца, сморщивающая бровь (т. corrugates

supercilii)

Медиальная часть надбровной дуги лобной кости

Кожа брови

Сближает брови, вызывает образование вертикальных морщин над переносьем

 

Мышца гордецов (m. procerus)

Носовая кость

Кожа между бровями

Образует поперечные морщины над переносьем

 

Круговая мышца глаза (m. orbicularis oculi)

 

 

 

 

1. Глазничная часть (pars orbitalis)

Носовая часть лобной кости, лобный отросток верхней челюсти

Окружает глазную щель, располагаясь на костном крае глазницы, прикрепляясь около своего начала

Зажмуривает глаз

 

Продолжение табл. 13.2

Название

Начало

Прикрепление

Функция

Иннервация

2. Вековая часть (pars palpebralis)

Медиальная связка века

Латеральная связка века 

Смыкает веки

 

3. Слезная часть (pars lacrimalis)

Слезная кость

Стенка слезного мешка

Расширяет слезный мешок 

 

Носовая мышца (m. nasalie)  

 

 

 

 

1. Поперечная часть (pars transverse)

Верхняя челюсть, латеральнее верхних резцов 

Апоневроз спинки носа 

Суживает ноздри

 

2. Крыльная часть (pars alaris)

Верхняя челюсть, латеральнее верхних резцов 

Кожа крыла носа

Опускает крыло носа

 

3.Мышца, опускающая перегородку носа (m. depres sor septi nasi)

Верхняя челюсть над медиальным резцом

Хрящевая часть перегородки носа

Опускает перегородку носа

 

Круговая мышца рта (m. orbicularis oris)

Щечная мышца. Кожа в области углов рта

Кожа и слизистая оболочка верхней и нижней губ 

Закрывает ротовое отверстие (губная часть), стягивает и выдвигает вперед губы (краевая часть)

 

1. Краевая часть (pars marginalis)

 

 

 

 

2. Губная часть (pars labialis)

 

 

 

 

Мышца, поднимающая верхнюю губу (m. levator labii superioris)

Нижнеглазничный край верхней челюсти

Кожа верхней губы

Поднимает верхнюю губу

 

Мышца, поднимающая угол рта(m oris). levator anguli

Клыковая ямка верх ней челюсти 

Угол рта

Поднимает угол рта

 

Большая и малая скуловые мышцы (mm. zygomatici major et minor)

Скуловая кость

Угол рта

Поднимают угол рта, углубляют носогубную складку

 

Мышца смеха (m. risorius)

Фасция жевательной мышцы

Кожа угла рта

Растягивает рот,

образует ямочку на щеке 

 

Продолжение табл. 13.2

Название

Начало

Прикрепление

функция

Иннервация

Щечная мышца (m. buccinator)

Верхняя, нижняя челюсти, крыловидно-нижнечелюстной шов

Круговая мышца рта

Напрягает (укрепляет) щеку, тянет угол рта назад (мышца «трубачей»).

 

Мышца, опускающая угол рта (m. depressor anguli oris)

Нижний край (основание) нижней челюсти 

Кожа угла рта. Частично ее волокна вплетаются в круговую мышцу рта

Тянет угол рта книзу

 

Мышца, опускающая нижнюю губу (m. depressor labii superioris)

Нижний край (основание) нижней челюсти 

Кожа и слизистая оболочка нижней губы 

Тянет нижнюю губу вниз

 

Подборочная мышца (m. mentalis)

Стенки альвеол нижних резцов

Кожа подбородка

Поднимает кожу подбородка 

 

Подкожная мышца шеи (m. platysma)

 

 

 

 

Жевательные мышцы

Жевательные мышцы (иннервирцются III ветвью тройничного нерва)

Жевательная мышца (m. masseter)

Нижний край скуловой кости, скуловая дуга

Жевательная бугристость нижней челюсти

Поднимает угол нижней челюсти 

 

Височная мышца (m. temporalis)

Височная поверхность лобной кости, теменная кость, чешуя височной кости, большое крыло клиновидной кости, височная фасция

Венечный отросток нижней челюсти

Поднимает нижнюю челюсть («кусающая» мышца); задние пучки тянут челюсть назад

 

Медиальная крыловидная мышца (m. pterygoideus medialis)

Крыловидная ямка крыловидного отростка клиновидной кости

Крыловидная

бугристость нижней челюсти 

Поднимает угол нижней челюсти 

 

 

Продолжение табл. 13.2

Название

Начало

Прикрепление

Функция

Иннервация

Латеральная крыловидная мышца (m. pterygoideus lateralis)

Подвисочный гребень большого крыла

клиновидной кости, наружная поверхность латеральной пластинки крыловидного отростка

Шейка нижней челюсти, внустрисуставной  диск и капсула височно-нижнечелюстного сустава

При одностороннeм сокращении смещает нижнюю челюсть в противоположную сторону, при  двустороннем — нижняя челюсть выдвигается вперед

 

Мышцы шеи

Поверхностные мышцы шеи

Подкожная мышца шеи (m. platysma) (по своему развитию относится к мимическим мышцам)

Грудная фасция, кожа верхней части груди на

уровне II ребра

 

Жевательная фасция, край нижней челюсти;

угол рта

 

Тянет угол рта вниз, оттягивает кожу шеи,

препятствуя сдавлению

подкожных вен

Лицевой нерв (VII)

 

 

 

Грудино-ключично-сосцевидная мышца (m. sternocledomastoideus)

Рукоятка грудины, медиальная треть ключицы

Сосцевидный отросток

височной кости, верхняя выйная линия

При одностороннем сокращении наклоняет

голову в свою сторону и поворачивает лицо в противоположную сторону; при двустороннем — запрокидывает голову назад

Добавочный нерв (XI)

 

 

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 |