Мышцы плечевого пояса — дельтовидная, надостная, подостная, малая и большая круглые подлопаточные — окружают плечевой сустав и обеспечивают различные движения в нем. Мышцы руки подразделяются на мышцы плеча (двуглавая, или бицепс, клювовидно-плечевая, трехглавая и плечевая), предплечья (передние и задние) и мышцы кисти, расположенные на ладонной поверхности. На тыльной поверхности кисти проходят только связки мышц-разгибателей, расположенных на предплечье.

Мышцы бедра подразделяются на три группы: переднюю, заднюю и приводящую. К передней группе относится четырехглавая мышца бедра — главный разгибатель в коленном суставе, задние мышцы сгибают колено и разгибают тазобедренный сустав, приводящие — сводят бедра.

Мышцы голени тоже состоят из трех групп: передние мышцы — это разгибатели стопы и пальцев, задние — сгибатели, и среди них мощная трехглавая (икроножная) мышца, которая прикрепляется к пятке ахилловым сухожилием; еще имеются наружные (малоберцовые) мышцы, которые совершают сгибание стоп с опусканием ее внутреннего края.

Мышцы работают рефлекторно: в ответ на механическое, химическое и физическое раздражение в мышцах возникает возбуждение, и они сокращаются. Но мышцы никогда не бывают полностью расслаблены, даже в состоянии покоя они всегда находятся в некотором напряжении — тонусе, благодаря редким импульсам, поступающим в них из центральной нервной системы.

Отлично продуманный, разумно устроенный опорно-двигательный аппарат — это, конечно, хорошо, но каждым аппаратом должен кто-нибудь (или что-нибудь) управлять. В организме вообще всем, что в нем происходит, управляет центральная нервная система — головной и спинной мозг. Спинной мозг управляет очень просто, и какие-либо эмоции ему чужды. Так, если вас стукнули по коленке, то коленка «вздрогнет» и голень дернется. Это называется рефлексом.

Объяснить схему такого простого рефлекса, как коленный, довольно легко. Рефлекторная дуга (рис. 3) при этом включает возбуждение проприорецепторов (нервных окончаний, находящихся в мышцах и связках), передачу возбуждения в спинной мозг (к рефлекторному центру) по чувствительным нервным волокнам (задним корешкам спинного мозга), а дальше — возбуждение двигательного нерва (передних корешков спинного мозга) и соответственно рефлекторное движение («вздрагивание» коленки). Подобные рефлексы называются безусловными, потому что для возникновения таких движений не требуется никаких условий, кроме непосредственного раздражителя (и, разумеется, наличия нервных путей).

1 — рецептор; 2 — чувствительный нерв; 3 — спинной мозг; 4 — двигательный нерв; 5 — мышца

Многие рефлекторные движения человек способен выполнять с рождения, но большинство из них в течение первых месяцев жизни исчезают. Эти безусловные рефлексы называются врожденными. Биологический смысл некоторых из них вполне понятен: например, сосательный рефлекс младенцу необходим, иначе было бы весьма затруднительно накормить новорожденного ребенка. Той же цели (поесть) служит поисковый рефлекс: ребенок вертит головкой, ища материнскую грудь, когда его берут на руки.

Менее ясен смысл других рефлексов новорожденных: хватательного, или «обезьяньего», рефлекса ползания, плавания, шагового рефлекса и др. Все это — двигательные реакции на раздражение определенных участков тела, которые почему-то полностью исчезают как раз к тому времени, когда у ребенка возникает реальная потребность что-либо хватать, куда-либо ползти, ходить или, тем более, плавать.

Безусловные врожденные рефлексы (те, которые не исчезают) со временем превращаются в условные. Например, ребенок перестает делать сосательные движения, если поднесенный к его губам предмет несъедобен, да и хватает он не все подряд, а только то, что ему, по его мнению, нужно. Помимо этого у него появляется множество новых условных рефлексов, в которых непременно участвует головной мозг. С его вмешательством все усложняется, и даже простая рефлекторная дуга превращается в так называемое рефлекторное кольцо (или цикл).

Пусковым стимулом для любого движения по-прежнему и в любом случае является какой-то фактор внешней среды, который действует в определенной ситуации и вызывает то или иное стремление или желание. Иными словами, человек (конкретно — его головной мозг) принимает решение и совершает определенное движение, то есть сокращает определенные мышцы. Информацию о результате этого движения головной мозг получает по многим каналам. Если результат удовлетворительный — очень хорошо: все участники этой цепи запоминают, что они делали, чтобы при случае повторить. Если же движение не приводит к желаемому результату, то выбирается другой путь.

В этом примерно и заключается процесс физической тренировки — в образовании двигательного навыка, которая проходит три стадии. Первая (генерализованная) стадия характеризуется широким распространением возбуждения и вовлечением в работу всех, каких только можно (в том числе и ненужных) мышечных групп. Во второй стадии процессы возбуждения и торможения концентрируются в моторных зонах, и координация различных элементов движения улучшается — формируется так называемое двигательное умение. Движение получается уже довольно хорошо, но ведущую роль все еще играет мышление. Постепенно данное действие (упражнение) становится привычным и наступает третья стадия: образуется двигательный стереотип, и действие теперь совершается автоматически и отличается высокой степенью координации. Это и есть двигательный навык.

Иметь много двигательных навыков очень удобно, так как на их основе можно приобретать новые, более сложные двигательные, умения, которые, в свою очередь, тоже становятся двигательными навыками, и так далее. В результате человек (например, спортсмен) способен совершать настолько сложные (в гимнастике), быстрые (в беге или плавании) или мощные (в тяжелой атлетике) движения, что мы следим за ними как завороженные, не в силах оторваться от этого зрелища.

Этим вопросом занимается биохимия — наука чрезвычайно сложная. Если коленный рефлекс можно изобразить на схеме так, что поймет и ребенок, то распад гликогена в мышцах или образование молочной кислоты изобразить, конечно, тоже можно, но это уже мало кто поймет. Даже студенты-отличники в медицинских институтах боятся экзаменов по биохимии. Между тем биохимия — это основа основ, это то, что происходит со всеми молекулами организма, то, что называется обменом веществ. Обмен веществ — понятие, которое у всех на слуху, используется оно постоянно («нарушения обмена веществ», «обменные заболевания» и т. п.), но далеко не все представляют себе, что это такое.

Суть обмена веществ прекрасно отражена в его названии. Живой организм постоянно обменивается различными веществами с окружающей средой. Из окружающей среды он берет всякие вещества, причем некоторые использует в готовом виде, а некоторые «разбирает на кирпичики», чтобы потом из этих кирпичиков «сложить» (синтезировать) другие нужные ему вещества. Одновременно вещества, которые ему уже не нужны, он тоже в себе «разбирает на кирпичики» и эти кирпичики выкидывает в окружающую среду (а какие-то вещества выкидывает прямо так, не разбирая).

Таким образом, мы едим вовсе не для того, чтобы наполнить желудок и кишечник вкусной пищей, а после «выбросить» ее из себя сами знаете каким путем. Мы дышим не для того, чтобы заполнить воздухом «пузырьки» (альвеолы) легких. Из пищи нам нужны питательные вещества, которые являются «кирпичиками» для построения собственных тканей и «топливом». Чтобы «топливо» могло сгореть, необходим кислород — ради него мы и наполняем воздухом легкие. И все это делается ради того, чтобы в каждой клетке организма мог происходить этот самый обмен веществ. Нас в данном случае интересует то, что происходит в мышцах.