2.3.Мышечная система опорно-двигательного аппарата

2.3.1.Возрастная изменчивость

Скелетные мышцы являются производными среднего зародышевого листка, задний отдел которого делится на ряд спинных сегментов, или сомитов. Каждый сомит дает начало двум пластинкам – медиальной и латеральной. Передняя часть медиальной пластинки, смежная с хордой, превращается в склеротом, а задняя часть – в миотом. Миотомы сливаются друг с другом и служат основой развития поперечнополосатой мышечной ткани. Мышцы формируются в тесной связи с развитием скелета и нервной системы; уже на ранних стадиях эмбриогенеза устанавливается тесная связь между будущими мышцами и их двигательными нервами.

Из миотомных частей мезодермальных сомитов образуются главным образом мышцы туловища. Миотомы разрастаются в вентральном направлении и разделяются на переднюю и заднюю части. После вторичной сегментации из глубоко расположенных дорсальных и вентральных частей миотомов развиваются мышцы спины и межреберные мышцы. Они прикрепляются к осевому скелету и находятся с ним в тесной связи, сохраняя сегментарный характер расположения. Это поперечно-остистые мышцы, межостистые мышцы, межпоперечные мышцы и межреберные мышцы.

Поверхностные части миотомов в результате тангенциального расщепления меняют свое положение, теряют сегментарность и срастаются. Эти поверхностные мышечные массы преобразуются в длинные и широкие мышцы шеи и спины (мышца, выпрямляющая позвоночник, ременная мышца головы и др.). Поверхностные мышцы области спины мигрируют из других областей тела (конечности, шея).

Мышцы латеральной и вентральной стенок живота развиваются из нижних грудных и верхних поясничных миотомов. Срастание вентральных границ миотомов приводит к образованию прямой мышцы живота. Впоследствии начинается тангенциальное расщепление миотомов, которое приводит к образованию глубоких и поверхностных мышечных слоев с волокнами, идущими в различных направлениях. Из этих слоев развиваются наружная и внутренняя косые и поперечные мышцы живота.

На ранних стадиях эмбриогенеза голова непосредственно соединяется с туловищем, границы будущих областей шеи отсутствуют. Из имеющихся головных миотомов образуются главным образом мышцы глазного яблока. Остальные мышцы головы и шеи являются производными мезенхимы жаберных дуг и затылочных миотомов.

Мезенхима второй жаберной дуги распространяется в область лица и шеи и является источником развития мимической мускулатуры, шилоподъязычной мышцы, заднего брюшка двубрюшной мышцы и мышц мягкого неба.

Из четвертой и пятой жаберных дуг формируются мышцы гортани и глотки.

Вентральные части затылочных и шейных миотомов дают начало трапециевидной мышце, грудино-ключично-сосцевидной, мышцам, расположенным выше и ниже. Из мезенхимы почек образуется ряд мышц, которые прикрепляются к костям туловища (большая и малая грудные мышцы, широчайшая мышца спины), а также мышцы, образующиеся из мезенхимы, находящейся на туловище, но прикрепляющиеся одним концом к костям пояса верхней конечности (подключичная мышца, передняя зубчатая, мышца, поднимающая лопатку, большая и малая ромбовидная мышцы).

В процессе закладки и развития мышечные волокна исчерченной мышечной ткани, из которой формируются скелетные мышцы, образуются из миобластов. После ряда делений миобластические одноядерные клетки сливаются друг с другом в многоядерные удлиненные волокна, в которых затем появляются универсальные органоиды и миофибриллы.

Большинство мышечных волокон появляется в период внутриутробного развития, а в конце первого года жизни скелетные мышцы уже имеют необходимое число волокон. В дальнейшем количество их увеличивается незначительно. После рождения также в каждом волокне увеличивается число ядер

Таким образом, к моменту рождения мышцы практически сформированы. Их количество соответствует таковому у взрослого человека. Однако в период постнатального развития они удлиняются и утолщаются, сохраняя соразмерность с растущим скелетом и соответствие функциональным физическим нагрузкам. Отмечается интенсивное развитие соединительнотканного сухожильного компонента, образующего сухожилия мышцы, окончательно формируются фасции, слизистые и синовиальные сумки, сесамовидные кости в сухожилиях. Места фиксации мышц к костям на протяжении жизни не изменяются, но площадь их прикрепления может увеличиваться в связи с повышенной физической нагрузкой.

Ряд особенностей отмечается в развитии мышц различных областей тела.

У детей мышцы развиваются неравномерно во времени, гетерохронно: раньше развиваются те группы мышц, которые обеспечивают двигательные функции, имеющие определяющее значение для жизни (участвующие в дыхании и т. д.), а также мышцы, которые участвуют в процессе обучения и воспитания у детей определенных навыков.

Определенные изменения происходят также в строении и положении диафрагмы. Начиная с рождения, под влиянием дыхательных движений прежде всего изменяется высота ее стояния, и этот процесс продолжается с возрастом, так как он связан не только с механизмом вдоха и выдоха, но зависит от положения печени, степени наполнения желудка, индивидуальных особенностей строения туловища. Пучки соединительнотканных волокон в области сухожильного центра, ближе к грудинной части диафрагмы, имеют полукруглый ход с изогнутостью, обращенной к позвоночному столбу . После рождения пучки теряют изогнутость и постепенно ориентируются в основном по сагиттальной оси.

Мышцы взрослого человека составляют до 40-45 %, а у новорожденного – от 20 до 22 % от общей массы тела. Этот показатель значительно уменьшается в возрасте 6-8 мес. (начало прорезывания зубов), составляя 16 % от общей массы тела, а к 6 годам снова увеличивается до 22 %, в 8 лет – до 27%, в 12 лет – до 29%, в 15 лет – до 32%, в 18 лет – до 44%. У подростков за 2-3 года масса скелетных мышц увеличивается на 12 %, в то время как в предшествующие 7 лет – всего на 5 %. Масса скелетных мышц может достигать у подростков 35 % по отношению к массе тела, при этом возрастает сила мышц.У стариков средняя масса скелетных мышц уменьшается до 25-30% от массы тела.

2.3.2.Половая изменчивость

К концу пубертата юноши имеют более тяжёлые кости и почти вдвое больше мышечной массы, чем девушки. Некоторые кости растут намного быстрее (плечи, челюсти), приводя к заметным различиям в мужском и женском телосложении. Прирост мышечной массы начинается в конце периода полового созревания, достигая максимума через год после скачка роста. Увеличение мышц может продолжаться по окончании пубертата, но более медленно.

Как и процесс полового созревания, развитие мышечной системы значительно варьирует. Подростки, у которых процесс полового созревания замедлен, часто уступают на соревнованиях своим более развитым сверстникам, хотя и не имеют никаких отклонений от нормы. Отмечается корреляция между изменениями в росте, степенью развития мышечной системы и степенью половой зрелости, в связи, с чем при разработке необходимых рекомендаций эти критерии более предпочтительны, чем календарный возраст. Становая сила в 12 лет у мальчиков составляет в среднем 52, в 15 лет – 92, а в 18 лет – 125 кг. Максимальный прирост силы происходит у них до 13–14 лет. После этого темпы прироста относительной силы снижаются. Показатели относительной силы у девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков. Девочки всех возрастных групп уступают мальчикам в показателях силы сгибателей кисти: у девочек она меньше, по сравнению с мальчиками, на 1–4 кг. Особенно резким различие бывает в 14–15-летнем возрасте и продолжает увеличиваться до 17 лет.

Мышцы составляют: у мужчин – 42 % веса тела, у женщин – 35 %

Индивидуальные особенности развития мышечной системы зависят от образа жизни человека. Естественно, если он будет заниматься спортом регулярно, для своего здоровья, его мускулатура всегда будет в тонусе. Если заниматься спортом на профессиональном уровне – мышечный объем и выносливость будет выше, чем у остальных людей,не занимающихся данными упражнениями. Т.е. скелетная мышечная система своим состоянием обязана сознанию человека,его отношением к физичекому своему здоровью и его развитию.

3.Пороки развития и аномалии

3.1.Позвоночник

Аномалии и пороки развития оказывают существенное влияние на статику позвоночника в целом и движение в каждом позвоночном двигательном сегменте. Пороки развития чаще бывают множественными. В 88% случаев их обнаруживают на всем протяжении позвоночника, причем в среднем у одного больного наблюдалось пять порочно развитых позвонков.

Наиболее часто встречаются изменение числа поясничных и крестцовых позвонков. Сакрализация пятого поясничного позвонка происходит, когда поперечные отростки становятся большими и образуют с крестцом и подвздошными костями таза анатомическую связь, которая бывает костной, хрящевой, в виде сустава; неподвижной или подвижной. В последнем случае она может служить причиной болей. Функционально в поясничном отделе остается только четыре позвонка. Сакрализация пятого поясничного позвонка встречались при исследованиях скелетов в 8,1% случаев, односторонняя у 5,8% и двухсторонняя у 2.3%. Противоположная ситуация встречается когда имеет место люмбализация первого крестцового позвонка. Он не срастается с крестцом, формируясь в свободный позвонок. В этом случае в поясничном отделе функционируют шесть позвонков. Люмбализация первого крестцового позвонка встречается у 1,1% скелетов. Процесс может иметь односторонний характер, когда один из поперечных отростков вырастает больше другого, что создает условия для сколиотической деформации позвоночника. П.Л.Жарков предлагает классифицировать виды сакрализации и люмбализация по характеру влияния этого вида дисплазий на статическую и динамическую функцию позвоночника. Автор различает 1) костную (двухстороннюю, одностороннюю), 2) хрящевую (двухстороннюю, одностороннюю), и суставную (двухстороннюю, одностороннюю) формы дисплазии.

Асимметричное положение суставных площадок позвонков называется аномалией тропизма. Один из суставных отростков занимает обычное положение, ближе к сагиттальной плоскости, а второй выходит своей продольной осью во фронтальную плоскость. Аномалии тропизма грудного, поясничного и крестцового отделов встречается (по скелетам) 33% случаев. Укорочение суставных отростков обнаруживались у 19%. Полное незаращение дужек позвонков (Spina bifida posterior) встречаются в 19% случаев. Наиболее часто эта аномалия развития происходит в первом крестцовом позвонке 5 - 10%. Открытый канал крестца (S1-S5) обнаруживается в 3,6% случаев. Неслияние тел позвонков (Spina bifida anterior) наиболее часто встречается в грудном отделе, достигая 5,28%. Врожденное двухстороннее незаращение дужки (спондилолиз) чаще встречается у пятого поясничного позвонка и составляет 4,5-5%. Нарушение числа ребер может оказать существенное влияние на статику позвоночника. Так, формирование добавочных ребер, особенно асимметричное, может привести к сколиозу. Шейные ребра формируются от 0,5-1,5% (по данным Дьяченко В.А. 1954) до 7% (по данным Майковой-Строгановой В.С., Финкельштейна М.А, 1952) больных, поясничные у 8-9%.

Недоразвитие (гипоплазия) или полное отсутствие (агенезия) XII ребер встречаются в 0,5-0,9% случаев. Ограничения подвижности и функционирования грудной клетки часто связывают с вариантами развития ребер (расщепление, синостоз, экзостозы, удвоение, конкресценция ребер и др.), которые обнаруживают у 0,5-1% больных. Особое значение придается аномалиям развития позвонков краниовертебральной зоны. В исследованиях М.К.Михайлова (1983) они встречались у 8% обследованных. Незаращение задней дуги первого шейного позвонка встречается у 1,3% пациентов, блокирование (конкресценция) второго - третьего шейных позвонков у 2%, а полная ассимиляция первого шейного позвонка и затылочной кости у 1-2% скелетов. Для вертебрологов представляет интерес выявление ассимиляции атланта, то есть спаяние его с затылочной костью (встречается у 1-2 %), седловидная гиперплазия атланта.

Превращение борозды позвоночной артерии, располагающейся на атланте в канал вследствие образования костного мостика над этой бороздой (аномалия Киммерле). Выделяют медиальное положение костного мостика, когда он связывает суставной отросток и заднюю дугу атланта и боковое, если мостик перекидывается между суставом и реберно-поперечным отростком атланта, образуя аномальное кольцо латеральнее суставного отростка. Аномалия Киммерле встречается в 3% случаев и может играть немаловажную роль в развитии дисциркуляторных нарушений в бассейне позвоночных артерий.

Синдром Клиппеля - Фейля - Шпренгеля тяжелая врожденная аномалия развития шейного отдела позвоночника с его резким укорочением, ограничением подвижности и конкресценцией нескольких позвонков. Рентгенологически определяются разнообразные аномалии: бабочковидные позвонки, задние или боковые полупозвонки, конкресценция или неслияние отдельных его частей .

Спондилоэпифизарные дисплазии характеризуются изменениями формы тел позвонков по типу платиспондилии, наиболее резко выраженными на уровне Th8 - L3. Причина этих проявлений - нарушение энхондрального окостенения во всех отделах скелета, где формируется спонгиозная кость. Позвонок приобретает вытянутую форму и напоминает бутылку, направленную горлышком вперед, что получило в литературе название "центральный язык". Спондилоэпиметафизарные дисплазии характеризуются уменьшением высоты передних отделов и сближением между собой тел грудных позвонков. Дети отстают в росте, постепенно укорачивается шея и туловище, усиливаются грудной и шейный кифоз, и особенно поясничный лордоз, деформируется грудная клетка .  Рис 1. Аномалия Киммерли  На рентгенограмме краниовертебральной зоны в сагиттальной проекции дифференцируется костная перемычка, соединяющая задний край боковой массы и заднюю дужку атланта.   Рис 2. Незаращение задней дужки атланта  На рентгенограмме краниовертебральной зоны в сагиттальной проекции отмечается удвоение контура задней дужки атланта, задний контур позвоночного канала атланта отсутствует.   Рис 3. Седловидная гиперплазия боковых масс атланта  На рентгенограмме краниовертебральной зоны в сагиттальной проекции отмечается увеличение боковых масс атланта, верхняя площадка которых формирует изгиб в форме седла для сочленения с мыщелками затылочной кости.       Рис 4, 4a. Шейные ребра  На рентгенограммах шейного отдела позвоночника во фронтальной сагиттальной проекциях отмечаются шейные ребра, головки которых сочленяются с реберно-поперечными отростками С7. На рентгенограмме в боковой проекции на уровне суставных отростков С7 дифференцируется округлая головка шейного ребра.   Рис 5. Аномалия Клиппеля-Фейля-Шпренгеля  На рентгенограмме шейного отдела позвоночника во фронтальной проекции шейные позвонки С3 - С7 представляют собой костную массу, среди которой трудно определить отдельные тела позвонков.   Рис 6. Гипоплазия XII ребер  На рентгенограмме пояснично-грудного перехода во фронтальной проекции XII ребра с обеих сторон утончены и уменьшены в размерах.   Рис 7. Сакрализация L5 (двухсторонняя суставная по В.А. Дьяченко)  На рентгенограмме пояснично-крестцового перехода во фронтальной проекции дифференцируется неравномерное увеличение левого поперечного отростка пятого поясничного позвонка, который контактирует с крестцом. Правый поперечный отросток в размерах не увеличен, но также контактирует с крестцом.  Рис 8. Сакрализация L5 Гипоплазия XII ребер  Иллюстрирует типичную ситуацию, когда сакрализация L5 и создание в силу этого биомеханических условий с четырьмя поясничными позвонками компенсируется гипоплазией XII ребер. На этом же снимке можно распознать аномалию тропизма суставных отростков S1 и межостистый неоартроз (симптом Бострупа) на уровне L3 - L4.   Рис 9. Аномалия тропизма суставных отростков  На рентгенограмме пояснично-крестцового перехода правый суставной отросток S1 расположен фронтально и на рентгенограмме суставная щель не различима, тени суставных отростков накладываются одна на другую. Суставная щель левого дугоотростчатого сустава хорошо дифференцируется, левый суставной отросток расположен в сагиттальной плоскости.   Рис 10. Люмбализация S1  На рентгенограмме поясничного отдела позвоночника во фронтальной проекции дифференцируются шесть поясничных позвонков с наличием двухсторонней костной люмбализацией с крестцом. Верхние суставные отростки L6 различаются по форме, размерам и положению, что создает условия для выше расположенных позвонков.       Рис 11, 11a. Спондилолистез и спондилолиз дужки L5  На вертеброграмме пояснично-крестцового перехода во фронтальной проекции отмечается дополнительная тень костной плотности, проецирующаяся на S1, продолжение этой линии приводит к поперечным отросткам L5 с обеих сторон - линия Брайлсфорда, (симптом шапки жандарма или Наполеона).  На вертеброграмме пояснично-крестцового перехода в сагиттальной проекции отмечается передний спондилолистез L5 на 3 мм. Имеет место полное не сращение дужек, дифференцируется полоса просветления, отделяющая верхние и нижние суставные отростки L5. Переднезадняя дистанция от передней поверхности тела до верхушки остистого отростка L5 больше, чем у выше лежащих позвонков.   Рис 12. Расщепление задних дуг позвонков крестца (spina bifida posterior)  На рентгенограмме крестца во фронтальной проекции отмечается отсутствие костных элементов задних дуг, охватывающее все крестцовые позвонки. В проекции этой расщелины видны ядра остистых отростков S1 - S4, костной плотности.