Из чего построены сухожилия мышц
Содержание статьи
строение, виды фасций и сухожилий.
Оглавление темы «Общая миология»: 1. Развитие мышц. 2. Строение мышцы. Мышца как орган. 3. Работа мышц ( элементы биомеханики мышц ). 4. Закономерности распределения мыщц. 5. Классификация мышц. 6. Вспомогательные аппараты мышц: строение, виды фасций и сухожилий. 7. Влияние факторов внешней среды на мускулатуру. Вспомогательные аппараты мышц: строение, виды фасций и сухожилий.Кроме главных частей мышцы — ее тела и сухожилия, существуют еще вспомогательные приспособления, так или иначе облегчающие работу мышц. Группа мышц (или вся мускулатура известной части тела) окружается оболочками из волокнистой соединительной ткани, называемыми фасциями (fascia — повязка, бинт ‘)• По структурным и функциональным особенностям различают поверхностные фасции, глубокие и фасции органов. Глубокие фасции, fasciae profundae, покрывают группу мышц-синергистов (т. е. выполняющих однородную функцию) или каждую отдельную мышцу (собственная фасция, fascia propria). При повреждении собственной фасции мышцы последняя в эгом месте выпячивается, образуя мышечную грыжу. Фасции, отделяющие одну группу мышц от другой, дают вглубь отростки, межмышечные перегородки, septa intermuscularia, проникающие между соседними мышечными группами и прикрепляющиеся к костям. Футлярное строение фасций. Поверхностная фасция образует своеобразный футляр для всего человеческого тела в целом. Собственные же фасции составляют футляры для отдельных мышц и органов. Футлярный принцип строения фасциальных вместилищ характерен для фасций всех частей тела (туловища, головы и конечностей) и органов брюшной, грудной и тазовой полостей; особенно подробно он был изучен в отношении конечностей Н. И. Пирог овым. Каждый отдел конечности имеет несколько футляров, или фасциальных мешков, расположенных вокруг одной кости (на плече и бедре) или двух (на предплечье и голени). Так, например, в проксимальном отделе предплечья можно различать 7 — 8 фасциальных футляров, а в дистальном — 14. Различают основной футляр, образованный фасцией, идущей вокруг всей конечности, и футляры второго порядка, содержащие различные мышцы, сосуды и нервы. Теория Н. И. Пирогова о футлярном строении фасций конечностей имеет значение для понимания распространения гнойных затеков, крови при кровоизлиянии, а также для местной (футлярной) анестезии. Кроме футлярного строения фасций, в последнее время возникло представление о фасциальных узлах, которые выполняют опорную и от-граничительную роль. Опорная роль выражается в связи фасциальных узлов с костью или надкостницей, благодаря чему фасции способствуют тяге мышц. Фасциальные узлы укрепляют влагалища сосудов и нервов, желез и пр., способствуя крово- и лимфотоку. Ограничительная роль проявляется в том, что фасциальные узлы отграничивают одни фасциальные футляры от других и задерживают продвижение гноя, который беспрепятственно распространяется при разрушении фасциальных узлов. Окружая мышцы и отделяя их друг от друга, фасции способствуют их изолированному сокращению. Таким образом, фасции и отделяют, и соединяют мышцы. Глубокие фасции, образующие покровы органов, в частности собственные фасции мышц, фиксируются на скелете межмышечными перегородками или фасциальными узлами. С участием этих фасций строятся влагалища сосудисто-нервных пучков. Указанные образования, как бы продолжая скелет, служат опорой для органов, мышц, сосудов, нервов и являются промежуточным звеном между клетчаткой и апоневрозами, поэтому можно рассматривать их в качестве мягкого остова человеческого тела. В области некоторых суставов конечностей фасция утолщается, образуя удерживатель сухожилий (retinaculum) состоящий из плотных волокон, перекидывающихся через проходящие здесь сухожилия. Под этими фасциальными связками образуются фиброзные и костно-фиброзные каналы, vaginae fibrosae tendinum, через которые проходят сухожилия. Как связки, так и находящиеся под ними фиброзные влагалища удерживают сухожилия в их положении, не давая им отходить от костей, а кроме того, устраняя боковые смещения сухожилий, они способствуют более точному направлению мышечной тяги. Скольжение сухожилий в фиброзных влагалищах облегчается тем, что стенки последних выстланы тонкой синовиальной оболочкой, которая в области концов канала заворачивается на сухожилие, образуя кругом него замкнутое синовиальное влагалище, vagina synovialis tendinis. Часть синовиальной оболочки окружает сухожилие и срастается с ним, образуя висцеральный листок ее, а другая часть выстилает изнутри фиброзное влагалище и срастается с его стенкой, образуя пристеночный, париетальный, листок. На месте перехода висцерального; листка в париетальный около сухожилия получается удвоение синовиальной оболочки, называемое брыжейкой сухожилия, mesotendineum. В толще ее идут нервы и сосуды сухожилия, поэтому повреждение mesotendineum и расположенных в ней нервов и сосудов влечет за собой омертвение сухожилия. Брыжейка сухожилия укрепляется тонкими связками — vinculo tendinis. В полости синовиального влагалища, между висцеральным и париетальным листками синовиальной оболочки, находится несколько капель жидкости, похожей на синовию, которая служит смазкой, облегчающей скольжение сухожилия при его движении во влагалище. Такое же значение имеют синовиальные сумки, bursae synoviales, располагающиеся в различных местах под мышцами и сухожилиями, главным образом вблизи их прикрепления. Некоторые из них, как было указано в артрологии, соединяются с суставной полостью. В тех местах, где сухожилие мышцы изменяет свое направление, образуется обычно так называемый блок, trochlea, через который сухожилие перекидывается, как ремень через шкив. Различают костные блоки, когда сухожилие перекидывается через кости, причем поверхность кости выстлана хрящом, а между костью и сухожилием располагаются синовиальная сумка, и блоки фиброзные, образуемые фасциальными связками. К вспомогательному аппарату мышц относятся также сесамовидные кости, ossa sesamoidea. Они формируются в толще сухожилий в местах прикрепления их к кости, где требуется увеличить плечо мышечной силы и этим увеличить момент ее вращения. -Влияние факторов внешней среды на мускулатуру.>>> |
Источник
Сухожилие — SportWiki энциклопедия
Сухожилие[править | править код]
Сухожилие является частью несократительной соединительной ткани скелетных мышц. С помощью одного или нескольких сухожилий мышцы соединяются с костным скелетом или хрящами. Они передают движение, вызванное мышечным сокращением, на кости или, наоборот, — силу тяжести, действующую на осевой скелет, на мышцы.
Строение сухожилия[править | править код]
Рис. 1.9. Строение коллагенового волокна
Выделяют различные формы сухожилия.
- Длинные тонкие сухожилия — например, в мышцах кисти. Они обеспечивают свободную подвижность дистальных отделов верхней конечности, которую не могут дать короткие сухожилия.
- Короткие сухожилия — например, в дельтовидной и большой грудной мышцах. Данные мышцы макроскопически имеют едва видимые сухожилия. В этом случае говорят о начале мышцы и месте прикрепления.
- Плоские сухожилия — так называемые апоневрозы, имеют мышцы, формирующие стенки туловища.
Сухожилие на 70-80 % состоит из волокнистой соединительной ткани. Остальными компонентами матрикса являются основное вещество (дерматансульфат, гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат, около 0,5-1 %), неколлагеновые белки (фибронектин и тенасцин) и клетки — теноциты (клетки сухожильной ткани), фибробласты, синовиальные клетки (клетки соединительнотканных оболочек) и хондробласты или хондроциты (клетки хрящевой ткани). Под сухожильными волокнами подразумеваются в большинстве своем (95 %) волнообразно расположенные волокна коллагена I типа, придающие механическую прочность сухожилию. Кроме этого, в сухожилии есть эластические волокна (около 1 %). Коллагеновые волокна состоят из молекул коллагена, представляющих собой три закрученные относительно друг друга протеиновые цепи (тройная спираль, каждая спираль имеет форму а-спирали). Группа волокон соединяется в интерстиции и образует так называемую коллагеновую микрофибриллу. Многочисленные микрофибриллы, спирально закручиваясь относительно друг друга, образуют коллагеновую фибриллу, из которых, в свою очередь, образуется коллагеновое волокно (рис. 1.9).
рис. 1.10. Расположение коллагеновых волокон в сухожилии
Коллагеновые волокна имеют волнообразную форму и расположены как в длинных, так и в коротких сухожилиях параллельно друг другу. В апоневрозах пучки коллагеновых волокон перекрещиваются и имеют вид решетки.
Благодаря спиралевидному строению коллагеновых волокон и их волнообразному ходу сухожилие может растягиваться на 5 % от его длины и оптимально распределять действующие на него силы. Растягивающие нагрузки при мышечных сокращениях или при пассивном растяжении мышцы приводят вначале к натяжению коллагеновых волокон, а затем к равномерному растяжению коллагена. Данный механизм обеспечивает перенос прилагаемой силы между мышцей и сухожилием. Спиральная структура придает сухожилию (даже после выпрямления волнообразно расположенных волокон) очень высокую прочность на разрыв — около 500-1000 кг/см2. Сухожилие очень прочно и выдерживает большую нагрузку, чем стальной трос такой же толщины (van den Berg, 1999). Эластические волокна, расположенные между пучками коллагеновых волокон (рис. 1.10), абсорбируют нагрузки и возвращают сухожильным волокнам их волнообразную форму после их прекращения. Группы коллагеновых волокон объединены в пучки тонким слоем неоформленной соединительной ткани — эндотенонием. Пучки, в свою очередь, окружены соединительнотканным внутренним перитенонием и образуют большие (вторичные) пучки волокон. Наружный перитеноний объединяет крупные пучки в сухожилие. Все перечисленные соединительнотканные слои богаты кровеносными сосудами и нервами. Наружный перитеноний покрыт дополнительными слоем — паратенонием, — который анатомически отделяет сухожилие от окружающих тканей. Паратеноний образован рыхлой волокнистой хорошо кровоснабжаемой соединительной тканью и благодаря наличию синовиальных клеток может продуцировать жидкость, подобную синовиальной. Это обеспечивает снижение трения при скольжении сухожилия и предотвращает потерю силы мышечного сокращения.
Соединительнотканные оболочки сухожилий без видимой границы переходят в аналогичные оболочки мышц. Между пучками сухожильных волокон расположены клетки (теноциты), называемые также крыловидными клетками из-за их тонких длинных цитоплазматических выростов, с помощью которых они соединяются с соседними клетками. Теноциты синтезируют коллагеновые и эластические волокна, а также в небольшом количестве основное вещество матрикса. Функция обнаруженных в них сократительных актиновых и миозиновых филаментов пока полностью неизвестна. Клетки соединительнотканных футляров сухожилий представлены фибробластами. Кроме этого, в сухожильной ткани присутствуют несократительные белки (фибронектин и тенасцин), которые соединяют слои соединительной ткани и выполняют стабилизирующую функцию.
С возрастом пролиферативные возможности клеток сухожилий снижаются. Количество клеток и продукция основного вещества снижаются, а также уменьшается количество эластических и коллагеновых волокон. В результате этого происходит возрастное снижение прочности на разрыв и растяжимости сухожилий приблизительно на 20%. Также снижается максимальная допустимая нагрузка на сухожилие (Weineck, 2003). Только при постоянных раздражениях (натяжение и расслабление) возможно сохранение прочности постоянно обновляющегося сухожилия. При соответствующих тренировках прочность сухожилий можно даже повысить. Адекватные раздражения ткани сухожилий приводят к повышению активности те-ноцитов и синтезу коллагена и основного вещества — повышается количество коллагеновых фибрилл и волокон и увеличивается диаметр сухожилия (Oakes, 1998). Слишком большие нефизиологические нагрузки, как, например, в профессиональном спорте, могут привести к замене толстых коллагеновых волокон на тонкие, что приводит к формированию более стабильного, но менее эластичного сухожилия (van den Berg, 1999). Слишком высокие нефизиологические нагрузки зачастую могут привести к частичной осси-фикации сухожилия вследствие того, что сухожильные клетки, как и остеоциты (клетки костной ткани), могут реагировать повышенной кальцификацией. Прочность сухожилия при оссификации снижается и возрастает риск его разрыва. При иммобилизации или недостаточной нагрузке сухожилия (например, при неактивной мышце) количество коллагеновых и неколлагеновых волокон снижается (см. «Совет»).
Сухожилия различаются не только по форме (см. выше), но и по строению в зависимости от окружающей их ткани. Некоторые сухожилия состоят исключительно из сухожильной ткани. В месте особенно высокой нагрузки (например, в области изгибов костей) в толще сухожилия образуется зона волокнистого хряща (например, в сухожилии двуглавой мышцы плеча в области лучевой кости). Если сухожилия скользят по другим тканям, прежде всего костям, для снижения трения образуются сухожильные влагалища (сухожильная сумка трехглавой мышцы плеча между ее сухожилием и локтевым отростком).
Совет:После иммобилизации в течение 4 нед. прочность сухожилия снижается приблизительно на 20 % (Cunnings, Tillmann, 1992; Tabary, 1972). После 12 нед. иммобилизации потеря коллагеновых волокон в сухожилии достигает 16 % (van den Berg, 1999). Кроме этого, из-за недостаточного механического раздражения нарушается организация коллагеновых волокон, что повышает вероятность травмы даже при небольших нагрузках. Прежняя прочность достигается только через 4-12 мес. (Oakes, 1998).
Сухожильные влагалища[править | править код]
рис. 1.11. Строение сухожильного влагалища
Сухожильные влагалища представляют собой футляры, окружающие сухожилия и облегчающие их скольжение. Их функцией является снижение трения и давления окружающих тканей. Они располагаются в тех местах, где сухожилие перегибается или давит на подлежащие кости и связки. К примеру, большое количество сухожильных влагалищ имеется на стопе и кисти. Внутренний листок двухслойной соединительнотканной оболочки (эпитеноний) вместо наружного перитенония окружает сухожилие, а внешний листок образован наружным перитенонием. Внешний листок дополнительно укреплен производным паратенония — фиброзной мембраной. Фиброзная мембрана тянется на протяжении всего сухожилия и по бокам прикрепляется к подлежащей кости. В области сухожильных влагалищ пальцев кистей и стоп дополнительно образуются плотные соединительнотканные перекрестно расположенные тяжи. Эпитеноний и пе-ритеноний покрыты синовиальной мембраной, которая может выделять жидкость, подобную синовиальной. Это позволяет снизить трение между листками и облегчить скольжение сухожилия. Оба листка соединяются у конца сухожильного влагалища, образуя замкнутый мешок. Сухожильное влагалище прикрепляется к подлежащим тканям с помощью так называемого мезотенония, через который к нему подходят кровеносные сосуды и нервы (рис. 1.11).
Снизить трение окружающих тканей позволяет также наличие синовиальных сумок.
Синовиальные сумки[править | править код]
Синовиальные сумки (bursae synoviales) представляют собой мешковидные образования, наполненные синовиальной жидкостью (их сравнивают с водяными подушками). Как и у сухожильных влагалищ, их оболочка состоит из двух листков: наружного (соединительнотканный фиброзный слой) и внутреннего (синовиальный слой). Последний состоит из синовиальных клеток, способных продуцировать синовиальную жидкость, что позволяет снизить трение этих двух листков относительно друг друга. Кроме того, синовиальные сумки перераспределяют оказываемое на них давление и снижают трение при смещении тканей. Зачастую они располагаются между сухожилиями и костями, в области начала и прикрепления мышц (подсухожильные сумки), между фасциями (подфасциальные сумки), связками (межсвязочные сумки) и между подкожной клетчаткой и глубжележащими тканями (подкожные сумки). Около суставов они часто сливаются друг с другом и сообщаются с полостью суставов (например, наднадколенниковая сумка).
Кровоснабжение и иннервация сухожилий[править | править код]
Сухожильная ткань, включая ее соединительнотканные компоненты, хорошо кровоснабжается и иннервируется. Сосуды и нервы подходят к ней через соединительнотканные оболочки (эндотеноний, пери-теноний, паратеноний) и располагаются параллельно сухожильным волокнам. Кроме внесухожильных существуют и внутрисухожильные сосуды и нервы, которые анастомозируют друг с другом. В области костно-сухожильного соединения они соединяются с сосудами и нервами периоста и кости. Анастомозы также формируются и с сосудистыми и нервными структурами сухожильных влагалищ. В месте формирования в сухожилии волокнистого хряща питание тканей выполняется аваскулярно, т.е. благодаря процессам осмоса и диффузии. Сухожилия получают как вегетативную, так и чувствительную иннервацию (например, через рецепторы Гольджи).
Читайте также[править | править код]
- Поперечно-полосатые мышцы
- Кровоснабжение скелетных мышц
- Иннервация поперечно-полосатых мышц
- Рецепторы поперечно-полосатых мышц
- Мышечно-сухожильное соединение
- Костно-сухожильное соединение
- Типы мышц
- Типы мышечных волокон
- Функции поперечно-полосатых скелетных мышц
- Гладкие мышцы
- Сердце
Источник
Состав и строение сухожилий скелетных мышц человека
Описан состав и строение сухожилий скелетных мышц человека, особенности соединения мышечных волокон и сухожилия, а также сухожилия и кости. Дается характеристика механических свойств сухожилий у молодых и пожилых людей.
СОСТАВ И СТРОЕНИЕ СУХОЖИЛИЙ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА
Сухожилие является одним из важных компонентов скелетной мышцы. Благодаря сухожилиям усилие, развиваемое мышечными волокнами, передается звеньям опорно-двигательного аппарата человека.
Сухожилие состоит из пучков коллагеновых волокон, которые составляют 94% от всего сухожилия (С.П. Габуда с соавт. 2005). Между коллагеновыми волокнами располагаются сухожильные клетки (фибробласты). При повреждении сухожилия фибробласты активируются и синтезируют коллаген для новых коллагеновых волокон. Пучки коллагеновых волокон окружает рыхлая соединительная ткань, в которой проходят кровеносные сосуды и нервы.
Соединение мышечных волокон и сухожилия
На концах мышечных волокон их внешняя оболочка имеет глубокие вдавления. В эти вдавления «входят» коллагеновые волокна сухожилия и соединяются с внешней оболочкой мышечного волокна особым веществом – «цементом». Вдавливания усиливают прочность соединения мышечных волокон с сухожилием, образуя соединение типа застежки «молния». Часть коллагеновых волокон сухожилия проникают в эндомизий (соединительно-тканную оболочку мышечного волокна), ветвится, после чего оканчиваются в его оболочке (Ю.А. Хорошков, 1975). Эта часть коллагеновых волокон сухожилия охватывает снаружи мышечное волокно в области вхождения сухожильных волокон в поперечном направлении и как бы «перевязывает» места соединения мышечных и сухожильных волокон. Установлено, что вблизи зон соединения мышечной и сухожильной ткани происходит рост мышечных волокон.
Рекомендую обратить внимание на учебные пособия «Биомеханика мышц» и «Гипертрофия скелетных мышц человека«
У спортсменов зона перехода мышцы в сухожилие в ряде случаев испытывает исключительно большие нагрузки. Вместе с тем, почти никогда не наблюдается нарушение структурной связи мышцы с сухожилием, в то время как на других участках мышцы повреждения возможны.
В мышечно-сухожильном соединении имеются рецепторы. Эти рецепторы называются сухожильными или рецепторами Гольджи по имени итальянского ученого (Камилло Гольджи), который их открыл. Сухожильные рецепторы активируются, когда мышца развивает напряжение.
Энтезис
Энтезисом называется соединение сухожилия и кости. Это соединение характеризуется особой гистологической структурой, представленной постепенным переходом сухожилия в кость посредством хрящевой зоны.
Механические свойства сухожилия
Сухожилие мало растяжимо, обладает значительной прочностью и выдерживает огромные нагрузки. Предел прочности сухожилия (то есть механическое напряжение, при котором происходит его разрыв) составляет 40-60 МПа (Г. И. Попов, А. В. Самсонова, 2011). Таким же пределом прочности обладает хлопковый канат аналогичного диаметра.
Влияние старения на механические свойства сухожилий
Старение на 36% уменьшает жесткость сухожилий и на 48% модуль Юнга. Эти изменения в свойствах сухожилий оказывают прямое влияние на мышцу и ее механические свойства.
Литература
- Габуда С.П. Уточнение данных ЯМР о структуре связанной воды в коллагене с помощью сканирующей калориметрии / С. П. Габуда, А. А. Гайдаш, В. А. Дребущак, С. Г. Козлова // Журнал структурной химии, 2005.- Т.46.- № 6.– С. 1174 – 1176.
- Попов, Г.И. Биомеханика двигательной деятельности: учеб. Для студ. учреждений высш. проф. образования / Г. И. Попов, А. В. Самсонова. – М.: Издательский центр «Академия», 2011.– 320 с. (Сер. Бакалавриат).
- Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека. – СПб: Кинетика, 2018. – 159 с.
- Хорошков, Ю.А. Ультраструктурные основы прочности соединения мышцы с сухожилием / Ю. А. Хорошков // Механика полимеров, 1975. – Вып.4. – С. 626-628.
С уважением, А.В.Самсонова
Источник