живое пособие по изучению мышц человека
Атлас мышц человека, учебное пособие, Васильев П.А., 2015
Атлас мышц человека, учебное пособие, Васильев П.А., 2015.
Анатомические обозначения.
Затылочно-лобная мышца.
Мышца гордецов.
Начало: носовая кость. Прикрепление: кожа между бровей.
Функция: образует поперечные складки на переносье.
Мышца, сморщивающая бровь.
Начало: медиальная часть надбровной дуги. Прикрепление: кожа бровей.
Функция: сближает брови, образует вертикальные складки над переносьем.
Содержание
Введение
Анатомические обозначения
Основные движения
Часть I. Мышцы головы
Мимические мышцы
Жевательные мышцы
Часть II. Мышцы шеи
Поверхностные мышцы шеи
Глубокие мышцы шеи
Часть III. Мышцы груди
Поверхностные мышцы груди
Глубокие мышцы груди
Часть IV. Мышцы живота
Мышцы боковых стенок брюшной полости
Мышцы передней стенки брюшной полости
Мышцы задней стенки брюшной полости
Часть V. Мышцы спины
Поверхностные мышцы спины
Глубокие мышцы спины
Часть VI. Мышцы верхней конечности
Мышцы плечевого пояса
Мышцы свободной верхней конечности
Мышцы плеча
Мышцы предплечья
Мышцы кисти
Часть VII. Мышцы нижней конечности
Мышцы тазового пояса
Мышцы свободной нижней конечности
Мышцы бедра
Мышцы голени
Мышцы стопы
Литература
Предметный указатель
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Мышцы человека
Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.
Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.
Определение мышц
Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.
Мышцы тела человека можно поделить на:
Как видно из названия, скелетный тип мускулатуры крепится к костям скелета. Второе название — поперечно-полосатая (за счет поперечной исчерченности), которая видна при микроскопии.К этой группе относятся мышцы головы, конечностей и туловища. Движения их произвольные, т.е. человек может ими управлять. Эта группа мышц человека обеспечивает передвижение в пространстве, именно их с помощью тренировок можно развить или «накачать».
Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.
Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.
Строение мышц человека
Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.
Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.
В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.
Название мышц человека
Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.
Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.
Лучшие учебники по анатомии, что бы изучить мышцы
Автор: Alexander · Опубликовано 10.09.2018 · Обновлено 11.09.2018
Крис Джерми: Атлас скелетно-мышечной анатомии
Это книга для тех, кому требуется полная и четкая информация об анатомических структурах, участвующих в произвольных физических движениях. Визуальная четкость иллюстраций облегчит интерпретацию информации, а благодаря обширному фактическому материалу из авторитетных источников книга может претендовать на высокую степень точности данных.
Книга включает анатомическое описание движений нашего тела, особенностей строения и физиологии костей и мышц и полную информацию о суставах. Благодаря этой книге у вас всегда будут под рукой подробные сведения о скелетно-мышечной анатомии.
Большой анатомический атлас — Йоганес В. Роен, С. Йокочи, Э. Лютьен-Дреколл (2015)
Продолжая традиции, позволившие этой книге стать бестселлером среди мировых фотографических атласов, Большой атлас по анатомии, пятое издание, включает в себя:
Мышцы. Анатомия. Движения. Тестирование — Клаус-Петер Валериус [и др.]
Эта книга, подготовленная группой немецких специалистов, работающих в области реабилитации, стала бестселлером на Западе, выдержав 5 изданий, Она представляет собой справочник по мышцам человеческого тела, нацеленный на диагностику нарушений их функции.
Каждая мышца рассматривается в зависимости от конкретного сустава и осей движения. В каждом случае приведены синергисты и антагонисты всех возможных движений мышцы.
Скачать (PDF, 250 МБ): https://yadi.sk/i/kDSqyaht3aWpe4
Атлас мышц человека — Васильев П. А.
В пособии представлены основные скелетные мышцы организма человека. Мышцы сгруппированы в соответствии с их топографией. Изображение каждой мышцы сопровождается кратким описанием, которое для удобства размещено рядом с иллюстрацией. Описание мышцы включает точки её начала и при-крепления, а также функциональное значение. Подобная организация материала позволяет не только понять топографию мышцы, но и проследить взаимосвязь строения и выполняемой функции. Для навигации по атласу служит гипертекст содержания и предметного указателя; на каждой странице имеется ссылка для быстрого перехода к содержанию.
Миология в схемах и таблицах — Дьяченко Е. Е.
В данном учебном пособии необходимый для усвоения материал представлен в максимально обобщённой и наглядной форме:
а) в виде конспекта даны основные сведения о мышцах;
б) цветные схематичные рисунки создают чёткое представление о
взаимном расположении МЫШЦ В пределах группы или отдельного мышечного слоя;
В рисунках акцент сделан на точточки начала и прикрепления мышц, указано направление сокращения мышц, что даёт логичное объяснение их функциям с точки зрения биомеханики;
в) в приложениях в виде таблиц представлена информация о
функциях мышц ( их участии в движениях ), кровоснабжении и иннервации мышц.
12 книг, которые доступно объясняют, как функционирует наше тело
Мы находимся в своём теле всю жизнь, но при этом не знаем, как работают наши органы, для чего в организме протекают определённые процессы, какие скрытые опасности есть у наших вполне безобидных, на первый взгляд, привычек. Школьная программа не вмещает в себя столько полезной информации, а это значит, что большинство людей слабо представляет, как функционирует их тело. И пусть знать всё на свете и нереально — в наших интересах получить как можно больше ответов на свои вопросы и начать более осознанно относиться к себе и своему организму. Мы подготовили подборку отличных книг, которые просто и понятно объясняют, как работает твоё тело.
1. Гевин Френсис. Путешествие хирурга по телу человека
Книгу Гевина Френсиса можно посоветовать всем. Она будет одинаково понятна и интересна и тем, кто совсем не разбирается в анатомии, и тем, кто не пропустил ни одного урока биологии в школе. Автор пишет о человеческих органах и частях тела, затрагивая истории из личного опыта работы хирургом: про своих пациентов, происшествия, случившиеся с ними, их переживания и ошибки, которые привели к возникновению той или иной болезни. Доктор обращается к истории медицины, делится с читателями интересными фактами и сопровождает свой рассказ многочисленными иллюстрациями.
Эта книга может стать для тебя своеобразным путеводителем по собственному телу. Она доступным языком объяснит даже самые сложные понятия.
2. Йаэль Адлер. Что скрывает кожа. 2 квадратных метра, которые диктуют, как нам жить
Потрясающая книга, которая объясняет информацию доступно и с юмором. Как раз то, что нужно, для такой серьёзной темы. Йаэль Адлер детально рассматривает самый крупный человеческий орган, занимающий площадь почти 2 кв. метра. Мы редко задумываемся о том, сколько функций ежесекундно выполняет наша кожа: она защищает нас от внешних раздражителей, вступает в контакт с окружающей средой, определяет температуру, щупает предметы, помогает выводить жидкость из нашего тела, служит для определения нашего физического и психического состояния. Пора разузнать об устройстве и работе кожи чуть больше, чтобы лучше понимать себя и свой организм.
3. Скотт Карни. Всё в твоей голове. Экстремальные испытания возможностей человеческого тела и разума
Что заставляет нас испытывать себя на прочность, закаляет нас, повышает выносливость, продлевает нашу жизнь и стирает пределы возможностей нашего разума? Ответы на эти вопросы даёт журналист и антрополог Скотт Карни в своей книге. Он решил узнать, как люди выживают в условиях экстремального холода или жары, обходятся несколько суток без пищи или избавляются от болезней, которые считаются неизлечимыми. Книга Карни — это целое журналистское исследование внутреннего потенциала, который был заложен в человеке в процессе эволюции.
4. Стивен Гандри. Парадокс растений. Скрытые опасности «здоровой» пищи: как продукты питания убивают нас, лишая здоровья, молодости и красоты
Книга, написанная одним из лучших кардиохирургов и трансплантологов детских сердец, стала бестселлером New York Times и в кратчайшие сроки заняла первое место в рейтинге Amazon. Доктор Гандри утверждает, что многие продукты, считающиеся полезными, могут причинить вред организму. Он описывает, что происходит в нашем теле, когда мы едим, и почему мы сталкиваемся с возникновением болезней, ослаблением иммунитета, набором или потерей веса и воспалительными реакциями.
5. Джеймс Хэмблин. Если бы наши тела могли говорить. Руководство по эксплуатации и обслуживанию человеческого тела
У каждого человека есть перечень вопросов о своём организме, которые периодически заставляют его испытывать тревогу за своё здоровье. Это вопросы о вреде татуировок; о том, как на нас влияют гормоны; о старении и смерти, о болезнях, химических процессах и т. д. Правдивые ответы на них есть в книге доктора медицинских наук Джеймса Хэмблина. Она поможет читателю разобраться в медицине, избавиться от беспокойства и понять свой организм.
6. Регина Хаух, Михаэль Хаух. Иммунитет. Всё о нашем супероргане, работа которого не видна
В книге Регины и Михаэля Хаук содержится вся известная учёным информация об иммунной системе человека — от строения до ошибок иммунитета, причин их возникновения и возможностей укрепить его. Авторы отвечают на многие популярные вопросы, например почему организм защищается лучше по утрам, как грязь и пыль влияют на иммунитет, действительно ли важно ставить прививки детям и т. д. Вся информация изложена максимально доступно, что позволяет начать использовать полученные знания сразу после прочтения.
7. Джон Фарндон. Большое путешествие по телу человека
Наверное, одна из самых ярких и доступных книг про устройство организма человека. Джон Фарндон объясняет всё, что может вызвать у нас вопросы: как работают нервы, что такое клетки и ткани, для чего нужно пить и есть, зачем человек заболевает, как организм лечится, как мозг думает, откуда в нас схожесть с родителями. Ответы на все эти и другие вопросы удобно распределены по отдельным блокам и снабжены большим количеством иллюстраций.
8. Джон Фарндон. Твой фантастический мозг
Ещё одна отличная книга Фарндона, которая объяснит, как устроен мозг, как он управляет нашими мыслями и действиями, какова связь разума с нервной системой, за что отвечают различные участки мозга. Мозг — это компьютер, причём самый сложный и удивительный из всех, которые только можно себе представить. И разбираться в том, как он функционирует, очень интересно.
9. Кен Окона-Менса. Взламывая анатомию
Наш организм функционирует без выходных, взаимодействуя с окружающим миром, заставляя все органы и части тела работать слаженно. Нам не мешало бы узнать больше об устройстве и работе нашего организма, чтобы иметь представление о том, что может помочь нам, а что, напротив, принесёт вред. Кен Окона-Менса доступным языком пишет обо всём, что происходит внутри нас: он объясняет сложную медицинскую терминологию, отвечает на интересующие многих вопросы, иллюстрирует свои слова наглядными примерами. Ещё одна обязательная к прочтению книга о том, что должен знать каждый.
10. Сергей Вялов. О чём молчит печень. Как уловить сигналы самого крупного внутреннего органа, который предпочитает оставаться в тени
Потрясающая книга доктора Вялова об органе, о котором мы знаем не так уж много. Автор делится десятками фактов о том, как работает печень, что может стать причиной возникновения её болезней, как проблемы с печенью могут отражаться на работе целого организма. Каждая тема сопровождается таблицами и схемами, которые доходчиво объясняют сложную медицинскую информацию.
11. Хайдер Варрайч. Сердце, которое мы не знаем. История важнейших открытий и будущее лечения сердечно-сосудистых заболеваний
Огромное количество людей ежегодно умирает именно из-за проблем с сердцем и сосудами. Сердце — важнейший орган человеческого тела и одновременно один из самых уязвимых. Книга американского кардиолога Хайдера Варрайча детально описывает строение и функции сердца и коронарных сосудов, рассказывает о самых распространённых болезнях, об их диагностике и безопасном лечении. Всё, что нужно знать о сердце, есть в этой потрясающей книге.
12. Билл Брайсон. Тело. Руководство пользователя
Билл Брайсон написал, пожалуй, один из самых удивительных путеводителей по устройству и функционированию человеческого организма. Написанная простым языком, с множественными отсылками к истории медицины, анатомическими анекдотами и фактами, которые поразят даже того, кто уже давно интересуется строением тела, эта книга может стать настольной для всех, кто следит за своим здоровьем.
Учебное пособие «Биомеханика мышц»
Учебное пособие «Биомеханика мышц» посвящено теоретическим и практическим аспектам биомеханики мышечной деятельности: классификации скелетных мышц, макро- и микроструктуре мышц, теории скользящих нитей, механике мышечного сокращения, механическим свойствам мышц, типам мышечных волокон, зависимости силы и скорости сокращения мышц от анатомических, физиологических и биомеханических факторов, результирующему действию мышц в организме человека. Отдельная глава посвящена функционированию рецепторного аппарата мышц и суставов. Пособие содержит большой фактический материал из практики спорта о морфометрических характеристиках скелетных мышц и будет полезно всем, кто интересуется вопросами биомеханики мышечной деятельности.
Учебное пособие продается в официальном магазине издательства «Кинетика». С условиями покупки и доставки можно ознакомиться на сайте издательства.
Самсонова, А.В. Биомеханика мышц [Текст]: учебно-методическое пособие / А.В.Самсонова, Е.Н. Комисарова; Под ред. А.В.Самсоновой; СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта. – СПб.: [б.и.], 2008. – 127 с.
Самсонова А.В., Комиссарова Е.Н.
БИОМЕХАНИКА МЫШЦ
В учебно-методическом пособии рассмотрены теоретические и практические аспекты биомеханики мышечной деятельности: строение мышц с точки зрения биомеханики; механика мышечного сокращения; зависимость силы и скорости сокращения мышц от анатомических, физиологических и биомеханических факторов; результирующее действие мышц в организме. Пособие содержит большой фактический материал из практики спорта.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по специальности: 032100 – «Физическая культура»; 050104 – «Безопасность жизнедеятельности»
Самсонова А.В. – главы: 2, 3, 4, 5, 6
Комиссарова Е.Н. – глава 1, глоссарий
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Архитектура скелетных мышц
1.2. Макроструктура мышцы
1.3. Микроструктура мышцы
1.5. Теория скользящих нитей
1.6. Состояние мышцы
1.7. Типы скелетных мышечных волокон и их морфофункциональная характеристика
1.8. Влияние различных факторов на состав мышечных волокон
1.9. Контрольные вопросы
Глава 2. Функционирование рецепторного аппарата мышц и суставов
2.1. Рецепторы опорно-двигательного аппарата человека
2.1.1. Мышечные веретена
2.1.2. Рецепторы Гольджи
2.1.3. Рецепторы суставов
2.2. Зависимость частоты импульсации рецепторов от длины, скорости и напряжения мышцы
2.2.1. Зависимость «длина мышцы – частота импульсации веретенных афферентов»
2.2.2. Зависимость «скорость растяжения мышцы – частота импульсации веретенных афферентов»
2.2.3. Зависимость частоты импульсации рецепторов Гольджи от степени напряжения мышцы
2.3. Способы оценки афферентного притока, поступающего от рецепторов мышц
2.4. Уровни построения движений и рецепторы опорно-двигательного аппарата
2.5. Контрольные вопросы
Глава 3. Механика мышечного сокращения
3.1. Биомеханические свойства мышц
3.2. Трехкомпонентная модель мышцы
3.3. Функционирование биомеханической модели мышцы в простейших двигательных задачах
3.4. Контрольные вопросы
Глава 4. Факторы, определяющие силу и скорость сокращения мышцы
4.1. Основные понятия
4.2. Анатомические факторы, определяющие силу и скорость сокращения мышц
4.2.1. Сила и скорость сократительного компонента мышцы
4.2.2. Сила и скорость сокращения мышцы в целом
4.3. Физиологические факторы, определяющие силу и скорость сокращения мышц
4.3.1. Физиологические механизмы регуляции силы и скорости сокращения мышцы
4.3.2. Время сокращения мышцы
4.4. Биомеханические факторы, определяющие силу и скорость сокращения мышц
4.4.2. Характер работы мышц
4.4.3. Значение внешней силы
4.5. Контрольные вопросы
Глава 5. Результирующее действие мышц в организме
5.1. Звенья тела как рычаги
5.2. Методы определения морфометрических характеристик мышц нижних конечностей человека
5.2.1. Моделирование ОДА человека и мышц нижних конечностей
5.2.2. Рентгенографический метод определения морфометрических характеристик мышц
5.2.3. Анатомический метод определения морфометрических характеристик мышц
5.2.4. Биомеханический метод определения морфометрических характеристик мышц
5.3. Фазовые траектории мышц &? способ представления результатов, характеризующих моторную функцию мышц
5.4. Программа расчета морфометрических характеристик мышц MORFOMETR
5.5. Контрольные вопросы
Глава 6. Функционирование мышц в спортивных движениях
6.1. Биомеханический анализ физических упражнений
6.2. Обучение двигательным действиям
6.3. Классификация физических упражнений
6.4. Сравнение основного и специальных упражнений
6.5. Оценка функциональной подготовленности спортсменов на основе анализа фазовых портретов мышц
6.6. Контрольные вопросы
ВЫДЕРЖКИ ИЗ КНИГИ
ВВЕДЕНИЕ
Учебно-методическое пособие «Биомеханика мышц» предназначено для студентов дневного и заочного отделений. Однако оно может быть использовано также магистрантами, аспирантами, преподавателями и тренерами. Это пособие может рассматриваться как дополнительное по курсу «Биомеханика» и основное по спецкурсу «Биомеханика мышц». Пособие содержит сведения о строении мышц на макро-, мезо- и микроуровнях, а также о рецепторах опорно-двигательного аппарата. В пособии подробно рассмотрены биомеханические свойства мышц и механика мышечного сокращения. Большое внимание в учебно-методическом пособии уделено факторам, обеспечивающим проявление силы и скорости сокращения мышц при выполнении двигательных действий. Так как учебно-методическое пособие предназначено для специалистов, работающих в области физической культуры, в нем приведено много сведений из практики спорта. В связи с тем, что учебно-методическое пособие предназначено для студентов как младших, так и старших курсов, мы попытались увязать новые для них факты с уже имеющимся «теоретическим багажом» студентов, который они получили при изучении таких дисциплин, как: «Анатомия», «Биохимия», «Физиология», «Математика», «Физика» а также «Теория и практика физической культуры». В этом аспекте учебно-методическое пособие «Биомеханика мышц» может рассматриваться как междисциплинарное.
Авторы стремились изложить материал предельно просто и доступно. В связи с этим, пособие содержит большое количество иллюстраций, а в конце пособия помещен глоссарий. Отзывы об учебно-методическом пособии просим отправлять по адресу:
spb_biomechanics@rambler.ru (кафедра биомеханики СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта).
ГЛАВА 2
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ РЕЦЕПТОРНОГО АППАРАТА МЫШЦ И СУСТАВОВ
2.1. Рецепторы опорно-двигательного аппарата человека
При изучении анатомии и физиологии (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2001) вы изучали двигательную сенсорную систему. Одним из отделов этой системы являются проприорецепторы, расположенные в мышцах, сухожилиях и суставных сумках. В мышцах расположены мышечные веретена, в сухожилиях – сухожильные органы Гольджи. В суставных сумках расположены рецепторы суставов.
2.1.1. Мышечные веретена
Еще в XIX веке В. Кюне обнаружил в скелетных мышцах структуры, напоминающие веретено. Затем, в начале XX века Нобелевский лауреат Чарльз Скотт Шеррингтон показал, что эти структуры служат чувствительными рецепторами. Мышечные веретена рассеяны по всем скелетным мышцам. Концы их обычно прикрепляются к мышечным волокнам параллельно. Каждое веретено покрыто капсулой, которая расширятся в центре и образует ядерную сумку. Внутри веретена содержатся интрафузальные мышечные волокна. Эти волокна в 2-3 раза тоньше обычных (экстрафузальных) волокон скелетных мышц.
Интрафузальные волокна подразделяются на два типа:
2.1.2. Рецепторы Гольджи
Нервно-сухожильные веретена (рецепторы Гольджи) открыл в 1903 году Камилло Гольджи. Впоследствии за эти исследования ему была присуждена Нобелевская премия. Рецепторы Гольджи располагаются в месте перехода мышечных волокон в сухожилия. Их длина составляет 0,5-1,0 мм, а диаметр – 0,1- 0,2 мм. Отдельный нервный аксон несет афферентные импульсы в спинной мозг и называется аксоном Ib. Он начинается в виде веточек, проходящих между коллагеновыми волокнами сухожилия (рис. 2.1а). Когда мышечные волокна сокращаются, коллагеновые волокна натягиваются и сжимают нервные веточки, которые начинают импульсировать (рис. 2.1б). Таким образом, в результате последовательного крепления сухожильных органов к мышечным волокнам они возбуждаются при укорочении возбужденной мышцы. Сухожильные рецепторы возбуждаются в 1,5 – 8 раз более эффективно при мышечном сокращении, нежели при пассивном растяжении.
2.1.3. Рецепторы суставов
Суставные рецепторы подразделяются на несколько типов в зависимости от их реакции на амплитуду, скорость и направление движения в суставе.
Тельца Руффини находятся в капсуле сустава и воспринимают направление и скорость изменения межзвенного угла. Частота их импульсации возрастает с увеличением скорости изменения суставного угла.
Тельца Паччини посылают в ЦНС информацию о положении отдельных частей тела в пространстве и относительно друг друга. Эти рецепторы посылают в ЦНС информацию о значениях межзвенных углов, то есть о положении сустава. Их импульсация продолжается в течение всего периода сохранения межзвенного угла, и она тем больше, чем больше изменения угла.
2.2. Зависимость частоты импульсации рецепторов от длины, скорости и напряжения мышцы
2.2.1. Зависимость «длина мышцы – частота импульсации веретенных афферентов»
Реакция мышечных веретен на активное или пассивное укорочение мышцы была предсказана в 1928 году Дж. Фултоном и Дж. Писуньери на основе анатомического анализа. Поскольку веретена располагаются параллельно мышечным волокнам, частота разрядов веретенных афферентов при любом укорочении мышцы должна снижаться. В последующем это предположение полностью подтвердилось. Исследования свойств изолированных мышечных веретен, проведенные лауреатом Нобелевской премии Бернардом Катцем (B. Katz, 1950) продемонстрировали, что их растяжение приводит к деполяризации окончаний афферентных волокон. Величина деполяризации при растяжении увеличивается. При этом зависимость частоты импульсации веретенных афферентов от растяжения мышцы близка к линейной. Эту зависимость принято называть статическим ответом веретенного афферента на пассивное растяжение мышцы.
2.2.2. Зависимость «скорость растяжения мышцы – частота импульсации веретенных афферентов»
Исследования свойств мышечных веретен свидетельствуют о том, что активность первичных окончаний чувствительного нерва зависит не только от длины, но и от скорости растяжения мышцы. Способность менять частоту своей импульсации в зависимости от скорости удлинения мышцы была названа динамической чувствительностью веретенных афферентов. Зависимость между скоростью растяжения мышц и частотой импульсации первичного афферента также близка к линейной.
Преобладание статического или динамического ответов у веретенных афферентов зависит от соотношения скорости растяжения и длины мышц. При малых скоростях растяжения (менее 5 мм/с) мгновенная частота импульсации первичных веретенных афферентов отражает в основном мгновенную длину мышцы. При скоростях растяжения выше 5 мм/с импульсация первичных веретенных афферентов определяется в основном скоростью растяжения мышцы. Частота импульсации вторичных афферентов зависит в основном от степени удлинения мышцы.
2.2.3. Зависимость частоты импульсации рецепторов Гольджи от степени напряжения мышцы
Исследования, проведенные на свободно перемещающихся животных в условиях стационарного режима локомоции, показали, что кривая, отражающая изменение частоты импульсации рецепторов Гольджи во времени полностью соответствует огибающей электромиограммы (рис. 2.2). При этом частота импульсации не превышает 200 имп/с.
Рис. 2.2. Зависимость частоты импульсации рецепторов Гольджи от степени напряжения мышцы при локомоции свободно перемещающейся кошки
Таким образом, рецепторы мышц адекватно реагируют на изменение длины и скорости растяжения мышцы. Связь между этими характеристиками и частотой импульсации афферентов мышечных веретен близка к линейной. Рецепторы Гольджи адекватно отражают развитие напряжения мышцы. Рецепторы суставов реагируют на положение и угловую скорость звеньев опорно-двигательного аппарата.
2.3. Способы оценки афферентного притока, поступающего от рецепторов мышц
С начала XX века и до настоящего времени накоплен богатый материал о свойствах мышечных рецепторов. В основном эти данные были получены на наркотизированных или другим способом обездвиженных животных. Затем исследования были продолжены на децеребрированных животных. Последующие эксперименты, проведенные с помощью вживленных электродов и телеметрической передачи сигналов, убедительно доказали, что у свободно перемещающегося животного разряды первичных афферентов проявляют высокую активность в фазе пассивного растяжения и очень низкую – в фазе активного укорочения.
Одновременно с проведением экспериментов на животных импульсация рецепторов мышц стала изучаться на человеке. С этой целью была разработана методика микронейрографии, суть которой заключается в регистрации афферентной активности мышц посредством тонкого игольчатого электрода, введенного в нерв. Это позволило регистрировать потенциалы действия в нерве у человека при выполнении изометрических напряжений и даже произвольных движений. Было отмечено, что непрерывная афферентная активность возникала при пассивном растяжении мышцы. При быстром движении афферентная активность уменьшалась на время укорочения мышцы. Следует, однако, отметить, что использование этой методики невозможно при исследовании быстрых, мощных высокоамплитудных движений, какими являются движения спортсменов. В настоящее время разработана методика оценки афферентной активности мышц посредством регистрации ВПСМ (вызванных потенциалов спинного мозга). Однако ее особенности также не позволяют использовать этот способ для регистрации афферентного притока при спортивных движениях. Это связано с тем, что помехи, возникающие со стороны других органов тела (сердца, мышц спины), на несколько порядков выше, чем проявляемый сигнал.
Наряду с разработкой методик, позволяющих напрямую регистрировать разряды рецепторов мышц, существуют исследования, моделирующие работу рецепторного аппарата мышц. W.Z. Rymer, J.С. Houk, P.E. Crago (1977) предложили формулу для описания зависимости частоты разрядов мышечных афферентов от степени удлинения и скорости сокращения мышц. В модели, предложенной S.S. Schafer и S. Schafer, (1969) частота разрядов мышечных афферентов зависит не только от удлинения и скорости сокращения мышцы, но и от ускорения.
Методика, позволяющая косвенно судить о функционировании рецепторного аппарата мышц и суставов при выполнении спортивных движений, разработана А.В. Самсоновой (1997). При выполнении двигательных действий можно зарегистрировать изменение межзвенных углов и электрическую активность мышц. Предлагаемая методика дает возможность в каждый момент времени иметь информацию об изменении длины мышцы и скорости ее сокращения. Кроме того, методика позволяет рассчитать значения межзвенных углов и угловое ускорение.
Выше указывалось, что мышечные веретена информируют ЦНС о длине и скорости сокращения мышц. График, у которого по оси абсцисс будет отложено значение «текущей» длины мышцы, а по оси ординат – скорости сокращения мышцы (фазовая траектория), будет нести информацию о функционировании мышечных веретен. Так, например, во время барьерного бега фазовая траектория длинной головки двуглавой м. бедра имеет следующий вид (рис. 2.3). Следует учесть, что эта мышца – двусуставная, то есть она обеспечивает движения в тазобедренном и коленном суставах.
Рис. 2.3. Фазовая траектория двуглавой м. бедра при преодолении барьера спортсменкой высокой квалификации
Электрическая активность мышц будет информировать, в какую фазу движения функционируют рецепторы Гольджи. Выше указывалось, что суставные рецепторы несут в ЦНС информацию о значениях межзвенных углов и скорости их изменения (угловой скорости). Следовательно, график, у которого по оси абсцисс будет отложены значения межзвенного угла, а по оси ординат – угловой скорости (фазовая траектория), будет нести информацию о функционировании суставных рецепторов. На рис. 2.4 представлена фазовая траектория «угол – угловая скорость» для тазобедренного и коленного суставов маховой ноги спортсменки высокого класса в барьерном беге.
Рис. 2.4. Фазовые траектории «угол-угловая скорость» при преодолении барьера
2.4. Уровни построения движений и рецепторы опорно-двигательного аппарата
В br /1947 году была опубликована книга русского ученого Н.А. Бернштейна «О построении движений». В этой книге он изложил оригинальную теорию управления двигательными действиями. В основе этой теории лежало понятие уровней построения движений. Он писал: «Каждая двигательная задача находит себе в зависимости от своего содержания и смысловой структуры тот или иной уровень. Иначе говоря, тот или иной сензорный синтез, который наиболее адекватен по качеству и составу образующих его афферентаций и по принципу их синтетического объединения требующемуся решению этой задачи. Этот уровень и определяется как ведущий уровень для данного движения» (Н.А.Бернштейн, 1991, С.41). По концепции Н.А. Бернштейна ни одно движение не обслуживается только одним уровнем, но осознается только ведущий уровень. По классификации Н.А.Бернштейна, при управлении движениями может быть задействовано пять уровней. Зависимость между скоростью растяжения мышц и частотой импульсации первичного афферента также близка к линейной.
Афферентация уровня А основана на импульсации мышечных веретен (длина и скорость сокращения мышцы) и рецепторов Гольджи (уровень возбуждения мышцы при ее укорочении). Эта информация очень слабо осознается ЦНС, то есть, по гипотезе Н.А.Бернштейна, этот уровень почти никогда не бывает ведущим.
Афферентация уровня В опирается на информацию, поступающую от суставных рецепторов. Это уровень выступает как ведущий в ряде физических упражнений, таких как наклоны тела вперед и назад, а также циклические движения. Сигналы от суставных рецепторов хорошо осознаются.