Мышечная система человека состоит из трёх типов мышц: мышц скелета, мышц сердца и гладких мышц внутренних органов и сосудов. Активной части опорно-двигательного аппарата являются скелетные мышцы, общее количество которых в организме около 600.
Мышцы - это органы движения. Они имеют среднюю, активную часть - брюшко, состоящее из поперечнополосатой мышечной ткани, и сухожильные концы (сухожилия), образованные плотной соединительной тканью и служащие для прикрепления. Сухожилия отличаются характерным блеском и беловато-жёлтоватым цветом. Они обладают значительной крепостью: некоторые из них выдерживают груз до нескольких сотен килограммов.
В каждой мышце один из её концов принято называть началом, другой - прикреплением. Началом считается проксимальный конец мышцы, обычно остающийся неподвижным при изменении её длины; это место на кости называют укреплённой точкой.
Форма и величина мышцы, так же как и направление её волокон, зависят от выполняемой ею работы.
По форме различают мышцы длинные, короткие и широкие.
Длинные мышцы соответствуют длинным рычагам движения и потому встречаются главным образом на конечностях.
Широкие мышцы располагаются преимущественно на туловище и имеют расширенное сухожилие, называемое сухожильным растяжением, или апоневрозом.
Встречаются также и другие формы мышц: квадратная, треугольная, пирамидальная, круглая, дельтовидная, зубчатая, камбаловидная и др.
По направлению волокон, обусловленному функционально, различаются мышцы с прямыми параллельными волокнами, с косыми волокнами, с поперечными, с круговыми.
По функции мышцы делятся на сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращатели кнутри и кнаружи.
По отношению к суставам, через которые (один, два или несколько) перекидываются мышцы, их называют одно-, дву- или многосуставными. Многосуставные мышцы как более длинные располагаются поверхностнее односуставных. По положению различают поверхностные и глубокие, наружные и внутренние, латеральные и медиальные мышцы.
Вспомогательные аппараты мышц. К вспомогательным аппаратам мышц относятся фасции, синовиальные сумки, синовиальные влагалища. Все они развиваются под влиянием работы мышц из окружающей их соединительной ткани.
Фасции - оболочки из плотной волокнистой соединительной ткани (фиброзной). Они покрывают отдельные мышцы или группы мышц, а также некоторые другие органы, например сосудисто-нервные пучки, почки. Окружая группу мышц, фасции влияют на направление мышечной тяги во время сокращения и не дают мышцам смещаться в стороны. В различных частях тела фасции имеют неодинаковую плотность и крепость, что зависит от силы окружаемых ими мышц. В ряде мест, особенно на конечностях, фасции дают отростки, проникающие между мышцами до надкостницы, с которой они срастаются. Таким образом, из фасций возникают фиброзные межмышечные перегородки и каналы, образованные исключительно фасцией, и костно-фиброзные, в образовании которых, помимо фасции, участвует надкостница. В тех местах, где имеется богато дифференцированная мускулатура, а площадь её возможного прикрепления к скелету невелика, как, например, на предплечье и голени, пучки мышечных волокон берут начало от сильно утолщённых здесь фасций или прикрепляются к ним. Поэтому фасции имеют ещё значение и так называемого мягкого скелета.
Работа мышц. Мышца представляет собой эластичное и вязкое тело, которое под воздействием внешних сил может быть растянуто. При растяжении мышцы в её рецепторах возникает возбуждение. По нервным волокнам оно достигает центральной нервной системы и возвращается в мышцу, вызывая её напряжение, которое противодействует растяжению.
Если мышца прикрепляется к костям, изменение её напряжения вызывает движение в суставе или, наоборот, закрепляет его. В тех более редких случаях, когда поперечнополосатые мышцы прикрепляются к легко смещаемым образованиям (коже, фасции, сумке суставов), изменение напряжения мышцы приводит к образованию кожных складок, натяжению фасции, оттягиванию сумки, предохраняющему её от ущемления при движении в суставе.
Работа мышц характеризуется силой мышечной тяги и размахом движения.
Сила тяги - это величина напряжения, которое развивается в мышце при возбуждении. Сила тяги зависит от количества и направления волокон. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон.
Приводя в движение кость, мышца действует на неё как на рычаг.. В зависимости от расположения точек приложения силы и сопротивления относительно точки опоры различают рычаги первого и второго рода.
Рычагом первого рода, двуплечим, в теле человека, например, является голова. Подвижная опора черепа находится в атланто-затылочном сочленении. Неодинаковые по величине плечи рычага располагаются спереди и сзади от него. На переднее плечо действует сила тяжести лицевой части головы, а на заднее - сила мышц, прикрепляющихся к затылочной кости. При вертикальном положении головы силы действия мышц и сопротивления тяжести, приложенные к плечам рычага, уравновешены. Таз, балансирующий на головках бедренных костей, тоже рычаг первого рода. Этот рычаг называют рычагом равновесия.
Рычаг второго рода - одноплечий. Примером такого рычага может служить предплечье. Здесь точки приложения сил сопротивления и силы мышц находятся по одну сторону от опоры.
Напряжением двуглавой мышцы, прикрепляющейся вблизи точки опоры, достигается преодоление силы тяжести, и работа совершается с большой быстротой, поэтому рычаг второго рода называют рычагом скорости. По принципу рычага второго рода в теле работает большинство мышц.
Размах движения зависит от характера костного скелета, от длины мышечного брюшка и плеча рычага. Но основное влияние на размах движения оказывают мышцы. Так, размах движения, вызванный сокращением мышц-сгибателей, ограничивается напряжением мышц разгибателей.
Мышца никогда не работает изолированно. Выполнение многообразных движений тела достигается согласованным действием многих мышц.
Мышца, приводящая в движение сустав, производит совершенно определённую работу. Характер работы зависит от того, как расположена ось сустава и какое положение в отношении этой оси занимает мышца. В связи с этим различают: мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели лежат впереди или позади поперечной оси сустава; мышцы приводящие - изнутри сагиттальной оси сустава; мышцы отводящие - снаружи сагиттальной оси сустава; мышцы, вращающие внутрь,- изнутри от продольной оси сустава; мышцы, вращающие наружу,- снаружи от продольной оси сустава.
В том случае, если все мышечные пучки, входящие в состав мышцы, имеют одинаковое направление, работа мышцы ограничивается одним из указанных действий. Но если мышца состоит из пучков разного направления и отдельные группы их перекидываются через различные оси сустава, то такая мышца совершает несколько движений, иногда антагонистических. В качестве примера может служить дельтовидная мышца. Её передние пучки перекидываются через фронтальную ось плечевого сустава спереди и, следовательно, сгибают руку, а задние, перекидываясь через неё же сзади, разгибают руку. Средние пучки мышцы пересекают снаружи сагиттальную ось сустава; действуя изолированно или вместе с передними и задними пучками, они отводят руку в плечевом суставе. Одни и те же мышцы могут совершать противоположные движения в зависимости от исходного положения органа. Так, плечелучевая мышца приводит в нейтральное положение как супинированное, так и пронированное предплечье. Одни и те же мышцы могут быть синергистами или антагонистами в зависимости от работы по той или иной оси многоосного сустава. Так, сгибатели лучезапястного сустава являются синергистами при движениях вокруг поперечной оси и антагонистами - при движениях вокруг сагиттальной. Таким образом, комбинации в работе мышц очень разнообразны.
Большинство мышц приводят в движение смежные части тела, так как прикрепляются к соседним костям, участвующим в образовании сустава. Такие мышцы называют односуставными. Но встречаются мышцы пересекающие не один, а два или даже несколько суставов, их называют двусуставными и многосуставными. Действие таких мышц оказывается очень сложным, так как они приводят в движение не только те части тела, к скелету которых прикрепляются, но и все промежуточные звенья, которые они минуют, не прикрепляясь к ним.
Величина механической работы, совершаемой сокращающейся мышцей, определяется произведением массы поднимаемого груза на высоту подъёма. По характеру работы поперечно-полосатые мышцы можно разделить на две группы: сильные и ловкие.
Сильные мышцы легче производят работу статического характера. Они, например камбаловидная, характеризуются косым направлением коротких (до 5 см) мышечных волокон (т. е. по форме принадлежат к перистым), большой поверхностью своего начала и расположением места прикрепления близко от точки приложения тяжести. Сильные мышцы богаче кровеносными сосудами и мышечным пигментом (миоглобином), цвет их темнее, благодаря чему их называют красными мышцами. Во время работы они проявляют большую силу при незначительном напряжении, долго не утомляются. Зато скорость и размах движения при их сокращениях невелики. Работой этих мышц, противодействующих силе тяжести, сохраняется вертикальное положение туловища, осуществляется стояние на ногах, удерживаются в определённом положении отдельные части тела, сохраняется та или иная поза тела. В подобной статической работе мышц проявляется опорная функция мускулатуры.
Ловкие мышцы легче совершают динамическую работу. Они, например двуглавая мышца бедра, характеризуются длинными, обычно параллельно расположенными волокнами, небольшой площадью начала и прикрепления, расположением последнего недалеко от опоры рычага, а также меньшим количеством кровеносных сосудов, поэтому их называют белыми мышцами. Эти мышцы отличаются быстротой сокращения и, работая с большим напряжением, скоро утомляются. Уступая в силе, ловкие мышцы способны производить мелкие разнообразные движения. Эта способность усиливается благодаря тому, что они часто имеют несколько головок, сокращающихся изолированно.
У высших животных и человека каждая мышца содержит обычно как красные волокна статического типа, так и белые - динамического типа. Значительная подвижность ребёнка и небольшая его сила стоят в связи с относительно большим количеством в его мышцах белых волокон. С возрастом и в зависимости от нагрузки соотношение между белыми и красными волокнами меняется.
Помимо механической работы, мышцы выполняют и другие функции: участвуют в теплопродукции, раздражают рецепторы двигательного анализатора, обеспечивают работу речедвигательного аппарата.
В основе мышечной деятельности лежат сложные химические превращения органических веществ. Распад последних в мышце сопровождается освобождением энергии, которая идёт не только на механическую работу; в значительном количестве она выделяется в виде тепла. Это тепло согревает тело.
При всяком изменении состояния мышцы происходит раздражение находящихся в ней рецепторов, которые представляют собой периферическую часть двигательного анализатора. Это физиологический прибор, деятельность которого позволяет судить о положении тела и его частей в пространстве.
Сокращение мышц гортани, глотки, языка и других частей речевого аппарата обеспечивает произношение слов. Возбуждения, поступающие в мозг от рецепторов сокращающейся мускулатуры речевого аппарата, сигнализируют о положении мышцы, о степени её напряжённости.
Работа мышц - необходимое условие их существования. Длительная бездеятельность мышц ведёт к их атрофии и потере ими работоспособности. Тренировка, т. е. систематическая, достаточно сильная, но не чрезмерная работа мышц, ведёт к увеличению их объёма, возрастанию силы и работоспособности, что способствует физическому развитию всего организма.
По размещению все мышцы в организме человека делятся на мимические и жевательные мышцы лица, мышцы головы, шеи, спины, грудной клетки, живота и мышцы верхних и нижних конечностей.