2. Действие мышц. Классификация мышц по функции
Действие мускулов выражается их сокращением, причем химическая энергия мускульной тканью превращается в работу с выделением теплоты. При сокращении брюшко мускула укорачивается по длинной оси приблизительно наполовину, а в перистых мускулах очень мало, и утолщается в поперечнике. Это влечет за собой сближение пунктов прикрепления на рычагах, а следовательно, и самих рычагов. Такое сближение достигается различными способами.
Во-первых, как это бывает чаще всего, один из пунктов прикрепления остается неподвижным – punctum fixum – и в результате сокращения перемещается лишь та кость или часть тела, на которой находится подвиж прикрепление – punctum mobile.
Во-вторых, наблюдаются случаи, когда места прикрепления в функциональном отношении могут изменяться, т. е. неподвижное место при одной потребности передвижения может стать подвижным, а при другой потребности, наоборот, неподвижным. В качестве примера можно привести плече-головной мускул: если фиксированы голова и шея (одно из мест его прикрепления), то при сокращении выносится вперед плечо конечности (другое место его прикрепления), а если фиксировано плечо, то при сокращении перемещаются голова и шея.
В-третьих, создаются, хотя и редко, условия, при которых оба пункта прикрепления одновременно с одинаковым размахом сближаются друг с другом, как, например, у поперечного мускула носа лошадей, где обе хрящевые пластинки крыла носа в результате сокращения одинаково приподнимаются. При таких условиях можно говорить лишь о двух подвижных точках или концах, а начала как бы теряются к центру самого мускула.
Наконец, существуют и такие условия, при которых начало и конец мускула совсем отсутствуют, как, например, у мускулов, окружающих кольцом отверстия (ротовое) или полые органы (сфинктер прямой кишки у анального отверстия).
Закономерные действия мускулов или их групп в системе органов произвольного движения обусловливают самые разнообразные изменения в соотношении частей тела друг с другом и всего организма с внешней средой (перемещение по суше, в воде, в воздухе). В частности, мускульная работа вызывает движения: 1) друг относительно друга частей позвоночного столба, 2) головы относительно позвоночного столба, 3) грудной и брюшной стенок, 4) нижней челюсти и подъязычной кости относительно дорзального отдела черепа и кожных складок головы – губ, носа, щек, век, ушной раковины и пр. и, наконец, 5) поступательные и хватательные конечности.
Смотря по эффекту, получающемуся в результате мускульного сокращения, на конечностях принято различать следующие мускулы: а) сгибатели и разгибатели, б) приводящие и отводящие, в) вращатели наружу и вращатели внутрь и г) напрягатели. Эти определения вполне совпадают с теми видами движения, которые уже рассмотрены по отношению к каждому типу суставов.
а) Сгибатели – флексоры и разгибатели – экстензоры работают вокруг поперечной оси суставов конечности, когда размах движущегося костного рычага возможен только в пределах боковой сагиттальной плоскости. Сгибатели располагаются внутри угла сустава, и их работа уменьшает его угол и почти всегда обеспечивает скорость при движениях конечностей. Разгибатели проходят через вершину угла сустава или очень часто закрепляются на выступах в самой вершине его; они увеличивают угол сустава. Работой их достигается или скорость – при разгибании конечностей, выдвигаемых вперед, или сила – при опирании конечности о землю во время толкания туловища, вперед.
б) Приводящие – аддукторы и отводящие – абдукторы работают вокруг оси, идущей в суставе спереди назад; их движения происходят лишь в пределах сегментальной плоскости. Аддукторы располагаются с медиальной стороны конечностей (или того костного членика звена, на который они действуют), а абдукторы – латеральной.
в) Ротаторы (вращатели), вращающие конечность или отдельное звено вокруг продольной оси конечности с поворотом спинковой поверхности в латеральную сторону, называются по действию супинаторами, а вращающие в медиальную сторону—пронаторами. Они располагаются в косом направлении по отношению к продольной оси конечности.
г) Напрягатели – тензоры своей работой напрягают (держат расправленными и натянутыми) фасции, не позволяя им собираться в складки.
Один и тот же мускул может действовать двояко, причем работа в одном направлении дает значительный эффект, а в другом – одновременный слабый: например, значительно сгибая какой-либо сустав, мускул может в то же время слегка вращать кость наружу (супинировать); в таких случаях первое действие принято считать главным, а второе – побочным.
Зная устройство суставных поверхностей, число осей движения и их направление в суставе, легко ориентироваться и в характере работы мускулов, группирующихся вокруг сустава. Если сустав одноосный, как, например, локтевой сустав лошадей, то ясно, что в нем налицо только разгибатели и сгибатели. Тот же сустав у собак будет уже комбинированным, и, помимо сгибателей и разгибателей, он обладает и вращателями лучевой кости вокруг продольной оси; следовательно, здесь имеются располагающиеся косо супинаторы и пронаторы, которые у лошади атрофированы.
На двуосном суставе (запястный собак) работают мускулы главным образом вокруг поперечной оси с большим размахом, т. е. сгибатели и разгибатели. Одни из них в качестве побочного действия могут отводить лапу в боковую сторону, другие –приводить в сторону средней сагиттальной плоскости.
На многоосном суставе мускулатура группируется со всех сторон сочленения, позволяя все виды движения, особенно у животных с дифференцированной работой конечностей.
Из сказанного можно вывести заключение, что каждая ось движения имеет лишь две мускульные группы, из которых одна действует на сустав в направлении, диаметрально противоположном другой. Отсюда становятся понятными употребляемые по отношению к мускулам названия антагонистов – antagonists и синергистов, или сотоварищей, –synergetes s. socii. Так, например, разгибатели какого-либо сустава увеличивают его угол, а сгибатели уменьшают, следовательно, разгибатели и сгибатели будут друг-другу антагонистами; мускулы, действующие на сустав только в одном направлении, например, сгибая его, будут друг другу синергистами.
Мускул обладает очень совершенной упругостью, вследствие чего он даже в нерабочие моменты находится в слегка растянутом, т. е. напряженном, состоянии (в состоянии мышечного тонуса) и вполне гарантирован от удлинения после своего растяжения действием антагонистов. Эластичность брюшка предохраняет также от порывистых, дергающих движений рычагов при начале сокращения. Этим создается плавная работа на рычагах и устраняется нецелесообразная трата сил на предварительное натяжение самого-мускульного брюшка перед сокращением. Это, несомненно, имело бы место, если бы предварительно растянутый мускул не возвращался благодаря эластичности в напряженное состояние.
