Мышца прикрепляется к кости или другим тканям прямым или непрямым образом. Прямое прикрепление – это место, где перимизий и эпимизий мышцы соединяются и врастают в надкостницу, надхрящницу, суставную капсулу или подкожную соединительную ткань, как в некоторых мимических мышцах (мышцах лица). Непрямое прикрепление встречается гораздо чаще и имеет место, когда компоненты соединительной ткани мышцы сливаются в пучки коллагеновых волокон, образуя промежуточное сухожилие. Такой вид прикрепления бывает следующих типов: сухожилия и апоневрозы, межмышечные перегородки и сесамовидные кости.

Сухожилия и апоневрозы

Сухожилие представляет собой высокопрочную плотную соединительную ткань, выходящую за пределы конца мышцы в виде подобия круглых шнуров или плоских полос. Апоневроз – это слой плотных коллагеновых и эластических волокон, выходящих за пределы конца мышцы в виде тонкой, широкой и плоской пластины.

Функция сухожилия и апоневроза заключается в прикреплении мышцы к кости или хрящу, к фасции другой мышцы или шву волокнистой ткани. Плоские участки сухожилия могут образовываться на теле мышцы там, где она подвергается трению. Это может произойти, например, на глубокой поверхности трапециевидной кости, где она трется об ость лопатки.

Рисунок 2.1. Прикрепление с помощью сухожилия (а); прикрепление с помощью апоневроза (б); шов челюстно-подъязычной мышцы (в)

Межмышечные перегородки

В некоторых случаях плоские полосы плотной соединительной ткани, известные как межмышечные перегородки, залегают между мышцами, образуя еще одну структуру, к которой могут прикрепляться мышечные волокна.

Сесамовидные кости

Если сухожилие подвергается трению, в его структуре может образоваться сесамовидная кость. Самая крупная такая кость в организме – надколенник. Однако эти кости могут образовываться и в сухожилиях, не подверженных трению.

Сложные прикрепления

Многие мышцы имеют только два прикрепления, по одному с каждого конца. Более сложные мышцы часто прикрепляются к нескольким различным структурам в месте своего начала и/или прикрепления. Если два и более сухожилия и/или апоневроза прикрепляются в разных местах, говорят, что мышца имеет две и более головки (мышечных пучка). Например, двуглавая мышца плеча начинается двумя головками: от клювовидного отростка лопатки и от надсуставного бугорка. Трехглавая мышца плеча имеет три головки, а четырехглавая мышца бедра – четыре.

При стимулировании мышца будет сокращаться, пытаясь сблизить места своего начала и прикрепления, но это необязательно приведет к уменьшению ее длины. Если сокращение не приводит к движению, такое сокращение называется изометрическим; если возникает какое-либо движение, сокращение называется изотоническим.

Изометрическое сокращение

Изометрическое сокращение возникает при повышении напряжения мышцы, но при этом ее длина остается неизменной. Другими словами, хотя мышца и напрягается, сустав, через который проходит мышца, не двигается. Одним из примеров является удержание тяжелого предмета в руке, когда рука согнута в локте под углом 90 градусов и ее положение зафиксировано. Другой пример – попытка поднять предмет, который оказывается слишком тяжелым для перемещения. Обратите внимание на то, что некоторые из постуральных мышц рефлекторно совершают изометрические сокращения.

Например, в вертикальном положении тело имеет естественную тенденцию наклоняться вперед в голеностопных суставах. Этому препятствует изометрическое сокращение икроножных мышц. Точно так же центр тяжести черепа заставлял бы голову наклоняться вперед, если бы мышцы задней части шеи не сокращались изометрически, чтобы удерживать голову в вертикальном положении.

Изотоническое сокращение

Изотонические сокращения мышц позволяют нам двигаться. Они бывают двух видов: концентрические и эксцентрические.

При концентрических сокращениях места начала и прикрепления мышц сближаются, вызывая движения в суставе. Например, если вы удерживаете предмет в руке, согнутой в локте под прямым углом, то в случае концентрического сокращения двуглавой мышцы плеча локтевой сустав сгибается и рука движется к плечу. Точно так же, когда мы смотрим вверх, мышцы задней части шеи должны сокращаться концентрически, чтобы наклонить голову назад и разогнуть шею.

Эксцентрическое сокращение означает, что мышечные волокна тормозят сокращение контролируемым образом, чтобы замедлить движение в случае, когда сила тяжести может вызвать слишком быстрое выполнение движения, например при опускании удерживаемого в руке предмета по направлению к средней линии тела, когда мы находимся в положении лежа на боку. Другой пример – когда мы садимся на стул. Следовательно, разница между концентрическими и эксцентрическими сокращениями заключается в том, что при первых мышца укорачивается, а при вторых фактически удлиняется.

Рисунок 2.2. Пример изометрического сокращения – удержание тяжелого предмета в руке, согнутой под углом 90 градусов, в неподвижном положении

Рисунок 2.3. Мышцы живота сокращаются концентрически, чтобы поднять тело

Рисунок 2.4. Эксцентрическое изотоническое сокращение. Двуглавая мышца плеча сокращается эксцентрически, чтобы опустить гантель в сторону

Благодаря определенному направлению волокон достигается оптимальная механическая эффективность мышцы с учетом ее положения и действия. Наиболее распространенными являются параллельные, косые (одноперистые, двуперистые, многоперистые), веерообразные и круговые мышцы, причем каждая из них тоже делится на соответствующие категории (см. рис. 2.5).

Параллельные

При таком расположении пучки параллельны длинной оси мышцы. Ленточной называется мышца, пучки которой тянутся по всей ее длине (например, портняжная мышца), а веретенообразной – мышца, имеющая расширенное брюшко и сухожилия с обоих концов (например, двуглавая мышца плеча). Вариант этого типа мышц имеет мясистое брюшко с обеих сторон и сухожилие посредине (например, двубрюшная мышца).

Перистые

Перистые мышцы названы так потому, что их короткие пучки прикрепляются к сухожилию косо, что напоминает строение пера (от лат. penna – перо). Если волокна косо прикрепляются к сухожилию с одной стороны мышцы, то мышца называется одноперистой (например, длинный сгибатель пальцев). Если сухожилие находится посредине, а волокна прикрепляются косо с обеих сторон, мышца называется двуперистой (например, прямая мышца бедра). Если волокна сложно переплетаются и косо подходят к сухожилию с разных сторон (напоминая расположенные рядом перья), мышца называется многоперистой (например, дельтовидная мышца).

Веерообразные

Веерообразные мышцы имеют широкую площадь начала, а затем их волокна сходятся к незначительному по размерам месту прикрепления (например, большая грудная мышца). Мышцы данного типа имеют треугольную форму.

Круговые

Круговой называется мышца, волокна которой расположены концентрическими кольцами (например, круговая мышца глаза). К этому типу относятся все сфинктеры, состоящие из скелетных мышц. Они окружают отверстия, которые при сокращении закрывают.