какие мышцы обеспечивают вертикальное положение тела отвечают за наклоны и повороты туловища
Научная электронная библиотека
Фирилёва Ж. Е., Загрядская О. В.,
8.2.1. Биомеханика ходьбы
Ходьба по ровной поверхности требует относительно малой работы всех групп мышц у здорового человека и происходит практически автоматически, без особого участия сознания. Группы мышц, выполняющие основную работу, включают:
1) подошвенные сгибатели стопы в момент отталкивания,
2) сгибатели бедра в момент отрыва от поверхности,
3) разгибатели бедра в ранней фазе опоры, когда бедро разгибается, чтобы переместить массу тела над опорной стопой, функционируя по принципу маятника (Olney, 2005).
К биомеханическим критериям ходьбы можно отнести:
– поддержание вертикального положения и равновесия в момент перемещения тела вперёд над ступнями;
– контроль за постановкой стоп с пятки;
– отработка ритма движений во взаимосвязи всех звеньев тела;
– координационная взаимосвязь звеньев тела при передвижении;
– гибкость формирования двигательного навыка ходьбы при применении в различных условиях и соответствие поставленным задачам (условия местности, характер грунта, препятствия и др.).
Анализ шагательных движений характеризуется попеременной активностью ног, чередованием отталкивания и переноса каждой ноги. Эти движения отличаются строгой слаженностью и соответствием строению тела. Как указывает Д.Д. Донской (1975), в шагательных движениях каждая нога поочерёдно бывает опорной и переносной. В опорном периоде имеются фазы амортизации и отталкивания, в переносной – период подъёма и торможения ноги.
Основа шагательных движений – фаза отталкивания – неразрывно связана с подготовкой к ней – с фазой амортизации. Вместе они составляют период опоры, когда нога имеет контакт с опорой и находится под действием веса и силы инерции тела (рис. 11).
Рис. 11. Биомеханика ходьбы
Фаза амортизации начинается с постановки ноги с пятки на опору. Амортизация заключается в торможении движения тела по направлению к опоре. Происходит уступающее движение, мышцы растягиваются, совершая отрицательную работу и уменьшая скорость движения тела. К концу амортизации вертикальная составляющая скорости тела падает до нуля, опускание вниз прекращается. Горизонтальная же составляющая скорости за это время уменьшается, но не до нуля, тело не останавливается, а продолжает движение вперёд. Фаза амортизации заканчивается в момент прекращения движения тела вниз.
Окончанием фазы амортизации условно считают наибольшее сгибание опорной ноги в коленном суставе. Амортизация выполняется не только движением в коленном суставе, но и имеет место растягивание мышц в голеностопном суставе (перекат с пятки на носок), оно заканчивается несколько позже амортизации в коленном суставе.
Фаза отталкивания начинается с разгибания опорной ноги в коленном суставе. К этому движению отталкивания несколько позже присоединяется подошвенное сгибание стопы в голеностопном суставе. Условность начала фазы отталкивания определяется движением разгибания бедра опорной ноги в тазобедренном суставе, которое может начинаться в момент опоры. Окончанием фазы отталкивания считают момент отрыва стопы от опоры.
После опорного периода ноги наступает период её переноса. Фаза подъёма ноги начинается с момента отрыва от опоры и заканчивается началом её движения вперёд (относительно таза). В это время происходит опора тела только на одной опорной ноге и длится она до опускания ноги на опору.
Фаза опускания ноги на опору начинается с момента крайнего положения бедра вперёд и кверху и заканчивается в момент постановки стопы на опору. В циклических перемещениях движениям ног соответствуют маховые движения рук, согласованные перекрёстной координацией движений всех четырёх конечностей. Так, соответственно выносу левой ноги вперёд определяется движение правой руки вперёд-книзу. Руки двигаются свободно и ритмично, создавая определённое балансирование и хорошие условия для сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
В зависимости от способа шагательного перемещения и темпа шагов, осуществляются движения туловища и таза относительно всех трёх осей: наклоны вперёд и назад, в боковых направлениях, поворот вокруг вертикальной оси. Всё это происходит в большей или меньшей степени, в связи с движениями туловища и таза, которые динамически связаны с движением ног и рук.
Для увеличения скорости шагательных движений нужно увеличить их длину и частоту. Изменяя величину и длительность усилий, перестраивают ритм шагательных движений: изменяется длина, частота шагов и скорость передвижения. Изменение двигательной задачи и условий её выполнения требует качественной перестройки всей системы движений (Д.Д. Донской, 1975).
Указанные особенности биодинамической структуры движений необходимо учитывать в методике обучения шаговым движениям лиц, перенёсших инсульт и имеющих отклонения в опорно-двигательном аппарате и осваивающих ходьбу.
Мышцы поясницы
Мышцы спины являются крупнейшей группой волокон, которая формирует мышечный корсет позвоночного столба. Анатомическое строение данной структуры достаточно сложное, и обусловлено это необходимостью выполнения большого количества задач.
Общая анатомия и функции мышц
Информация о расположении мускулов и биомеханики их работы помогает лучше понять, как развивать ту или иную группу мышц. Поэтому прежде чем начать заниматься своим телом, обратитесь к анатомическому атласу.
В первую очередь, мышцы спины отвечают за прямохождение, то есть за устойчивость и движения тела в вертикальном положении. Мышечный корсет из глубоких и поверхностных мышц. Он связывает между собой позвонки, а также удерживает хребет в его физиологическом положении. Корсет защищает позвоночник от чрезмерных нагрузок. Благодаря его слаженной работе формируется прочная, но в то же время упругая защита костей, суставов и внутренних органов. Именно мышечный корсет позволяет нам ходить, сидеть, наклоняться, поворачивать шею и туловище, а также поднимать и опускать руки и ноги.
В тренажерных залах можно заметить, как новички пытаются проработать так называемые «показательные» мышцы. Мужчины в основном трудятся над бицепсами и грудью, а женщины всеми силами стараются подкачать ягодицы и бедра. Упражнения для спины не так уж и популярны среди новичков. И зря, ведь красивая спортивная фигура напрямую зависит от здоровья спины. Вообще мускулы в этой области являются настоящими тружениками. Они задействованы практически во всех базовых силовых упражнениях.
Условно спину специалисты разделяют на пять основных зон:
В тренажерном зале гораздо проще работать с поверхностными мышцами. Именно они и формируют контур спины. В каком-то смысле с этими мускулами работать гораздо приятнее, так как результат не заставляет себя ждать, а это стимулирует новичка на новые «подвиги». Если поверхностный слой достаточно развит, спина приобретает красивый рельеф, поэтому в фитнесе и бодибилдинге уделяется большое внимание прокачке именно этой зоны.
Глубокие мышцы образовывают своего рода корсет вокруг позвоночного столба от головы до крестца. Несмотря на то что внешне они малозаметны, они сказываются на общем виде спины и имеют большое значение для силовых нагрузок.
Слаженная работа глубоких и поверхностных мышечных волокон обеспечивает выполнение следующих функций:
В пояснично-крестцовый отдел входят такие мышцы:
Разгибающие мускулы поддерживают спины и располагаются снизу поясницы. Они находятся сзади хребта. Вращающие волокна имеют косое направление.
Поясничная мышца является самой глубокой мышцей человеческого тела. Именно она соединяет позвоночник с ногами. Мышечные волокна в этой зоне формируют гибкость, силу, диапазон движений, подвижность суставов и функционирование внутренних органов.
Вследствие напряжения или стресса мускулы сокращаются и укорачиваются. Это создает предпосылки к развитию болезненных состояний. Это влечет за собой нарушение осанки, боли внизу спины и выпуклый живот.
Строение пояснично-крестцового отдела представлено пятью позвонками. Сюда также включатся костные структуры, связки, сухожилия, нервные окончания, сосуды. Амортизацию позвоночнику обеспечивают диски, которые располагаются между позвонками.
Главной функцией пояснично-крестцового сплетения является защита спинного мозга от повреждений. Вот почему этот отдел является достаточно мощным и прочным. Поясница держит на себе всю нагрузку тела, участвует во всех движениях. Несмотря на всю мощь и прочность, этот отдел остается очень гибким и эластичным, подвижным, а также обеспечивает сгибание, вращательные движения, растягивание.
Каждый позвонок состоит из трех частей:
В хребте на уровне поясничного отдела отсутствуют реберные грани. Тело позвонков в этом отделе самое мощное. Каждый последующий позвонок увеличивается в размере. Это указывает на рост уровня нагрузки. Кровоснабжение хребта обеспечивают вены и артерии.
Квадратная мышца
Это одна из тех мышц, с которой в основном связаны боли в нижней части спины. Это небольшой мускул, расположенный глубоко в пояснице.
CПРАВКА! Квадратная мышца поясницы отвечает за стабильную работу позвоночника в целом, а также принимает участие в наклонных движениях туловища.
К главным функциям квадратной мышцы поясницы можно отнести следующее:
При сокращении мышечные волокна сгибают поясничную часть хребта в стороны и приподнимают бедра. Они работают и при дыхании, опуская грудную клетку вниз при вдохе. Квадратная мышца особенно активна во время интенсивных выдохах или во время кашля и чиханья. Ее роль в стабилизации поясничного отдела позвоночника настолько велика, что её полный двусторонний паралич приводит к невозможности ходить даже с опорой.
Появление болей в этой области может быть связано со следующими причинами:
Главным образом пациенты жалуются на дискомфорт и напряжение в нижней части спины. Неприятные ощущения описываются по-разному начиная от глубоких ноющих и заканчивая резкими и сильными. Дискомфорт может усилиться при физической активности. Новый приступ боли порой появляется после прогулки или пребывания в положении стоя. Такие пациенты в большей степени подвержены тревожности и депрессивным состояниям. Хронические боли в пояснице чреваты ухудшением осанки и походки.
Что делать при синдроме квадратной поясничной мышцы? Специалисты рекомендуют сочетать домашнее лечение с медикаментозной терапией. Ослабить неприятные ощущения в спине помогут занятия йогой. Растяжка мышц улучшает общее самочувствие. Наряду с нормализацией физиологических процессов, йога помогает бороться с тревожностью и плохим настроением.
Стоит отметить роль постизометрической релаксации мышц (пир) в расслаблении миотических волокон. Его суть заключается в сознательном увеличении силы мышечного сокращения в ответ на приложенное извне сопротивление. Это приведет к тому, что будут задействованы все группы мышечных волокон и последующему их расслаблению, а также даст возможность растянуть напряженный мускул и освободить патологически смещенный сустав.
Если говорить об эффективных лекарственных препаратах, то справиться с болью в силах миорелаксанты. Приобрести их можно в аптеке по рецепту врача. Такие средства имеют неприятные побочные эффекты, среди которых: сонливость, сухость в ротовой полости, апатия.
Доставить лекарственное вещество непосредственно в патологический очаг помогают инъекции в триггерные точки. Это вызывает онемение пораженных участков. Для подавления воспалительной реакции могут применяться стероидные препараты.
Грушевидная мышца
Грушевидной мышцей представлен равнобедренный треугольник, который начинается в нижнем отделе хребта и соединяется в верхней бедренной костью. Главной задачей мускула является отведение бёдер и вращение их наружу. Данный механизм используется на первых стадиях ходьбы и бега, когда малыш только собирается сделать шаг.
Синдром грушевидной мышцы – это одна из главных причин упорного болевого синдрома. В основу развития патологии ложится сдавливание седалищного нерва и кровеносных сосудов. Причинами такого явления могут стать растяжения и интенсивные нагрузки.
К характерным признакам синдрома грушевидной мышцы можно отнести следующее:
В случае раздражения и воспаления грушевидного мускула страдает и седалищный нерв ввиду его близкого расположения. Зачастую бегуны при обращении к врачу рассказывают о болях в ягодице и по ходу ноги. Они сравнивают свои ощущения с электрическим разрядом. Спортсмены пытаются избавиться от болевого синдрома с помощью растяжения, однако неприятные ощущения становятся еще более выраженными.
Болезненность при синдроме грушевидной мышцы не возникает внезапно. Это, скорее, медленно прогрессирующие, коварные болевые ощущения. Неприятные ощущения часто возникают у спортсменов после бега по холмам.
Первое, что нужно сделать при синдроме грушевидной мышцы – это успокоить и расслабить напряженный и воспаленный мускул. Специалисты настоятельно рекомендуют спортсменам полностью прекратить все тренировки.
Медикаментозная терапия включает в себя прием нестероидных противовоспалительных средств, анальгетиков, миорелаксантов. При стойком и выраженном болевом синдроме проводится лечебная блокада.
Миозит
Под миозитом подразумевают воспаление миотической ткани. У пациентов болят мышцы спины. Развивается слабость мускулов, вплоть до полной их атрофии.
Для того чтобы подобрать правильный лечебный курс, необходимо определить разновидность миозита. К примеру, если заболевание имеет аутоиммунную или инфекционную природу своего возникновения, первым делом следует устранить причинный фактор.
В зависимости от этиологии (причины) миозита, пациентам могут назначаться антибиотики, специальные сыворотки, антигельминтозные средства. В некоторых случаях потребуется проведение оперативного вмешательства.
Укрепление мышечного корсета
Поясница является наиболее уязвимым отделом хребта. Именно поэтому, если вы хотите избежать появления в будущем проблем с этим отделом, следует задуматься о том, как укрепить миотические волокна.
Во время занятий следует соблюдать определенную осторожность, иначе можно получить травму. Не нужно делать резким рывков. Все движения должны быть медленными и плавными. Нагрузку важно увеличивать постепенно. Не стоит ожидать быстрых результатов. Укрепление мышц в домашних условиях при помощи физических упражнений – это достаточно длительный процесс. Специалисты рекомендуют набраться терпения и не спеша следовать к намеченной цели.
Рассмотрим комплекс упражнений, направленных на укрепление и расслабление миотических волокон:
Эти упражнения помогут также в случаях, если вы потянули спину.
Самое главное
Мышцы поясницы являются важнейшей и неотъемлемой частью активной двигательной функции позвоночника. Без них никакое бы движение хребта не представлялось возможным. Они выполняют и важную статическую опорную роль, поддерживая и фиксируя между собой позвонки, и задавая природные изгибы. Таким образом, мышцы спины ни на минуту не отдыхают у активного человека. Несмотря на то что поясница укреплена миотическими волокнами, она является уязвимой ввиду высокой подвижности. Постоянные болезненные ощущения должны вас насторожить и послужить поводом для обращения к специалисту.
Роль мышц туловища в обеспечении вертикального положения тела человека
Стабилизация туловища является важным условием устойчивости всего тела. В удержании туловища особая роль принадлежит мышцам спины, как непосредственно соединяющим позвонки, так и паравертебральным мышцам, удерживающим боковые отделы туловища.
Эволюционные изменения мышц туловища в животном мире, сопровождающие становление прямохождения, были связаны с редукцией хвоста и хвостовых мышц, укорочением и расширением туловища, распространением на ребра большой грудной мышцы, изменением прикрепления ряда других мышц. Усилилась трапециевидная мышца, особенно ее ключичная порция; сформировалась мышца, поднимающая лопатку, свойственная только антропоидам и человеку. Ромбовидная мышца потеряла начало на затылочной кости, а передняя зубчатая — на шейных позвонках. Большая грудная мышца у человека вытеснила ряд мышц с ребер, в мышце редуцировалась брюшная порция, а развилась ключичная. Прикрепление мышцы к плечевой кости сместилось проксимально, в результате увеличилась свобода движений плеча.
Особая роль в сохранении вертикального положения тела отведена паравертебральным мышцам. В их число вошли мышцы, переместившиеся с других областей тела, и “свои”, аутохтонные мышцы, образующие глубокие слои у дорсальной поверхности позвоночника. Аутохтонные мышцы спины формируют два продольных мышечных тракта: медиальный тракт из коротких сегментарных мышц, расположенных между позвонками, и латеральный тракт из длинных мышц, расположенных между поперечными отростками и углами
ребер.
Особенностью паравертебральных мышц является их многофункциональность и органическая связь с позвоночником: эти мышцы являются не только функциональным, но и структурным элементом позвоночника, без которого его прочность была бы минимальной [Бернштейн Н.А., 1926].
Паравертебральные мышцы функционально подобны растяжкам или вантам корабельной мачты, обеспечивающим устойчивость позвоночного столба [Попелянский
Я.Ю., 1974]. Паравертебральные мышцы работают по особым законам: расслабляются, когда точки их прикрепления сближаются и напрягаются, когда точки прикрепления удаляются: при наклоне влево напрягаются паравертебральные мышцы, расположенные справа от позвоночной оси, и расслабляются мышцы, расположенные слева; при наклоне вправо — наоборот.
Своеобразно реагируют эти мышцы и на фазы дыхания: если большинство мышц напрягается при вдохе и расслабляется при выдохе, то паравертебральные мышцы реагируют противоположно, расслабляясь при вдохе и напрягаясь при выдохе.
При стоянии паравертебральные мышцы выполняют удерживающую работу и последовательно расслабляются при сгибании свыше 10-15 градусов [Попелянский Я.Ю,1997]. Активно участвуя в механизмах защиты позвоночника, паравертебральные мышцы выступают в функциональном единстве с мышцами, формирующими брюшной пресс.
Нормализация функции мышц туловища – важное условие восстановления статики и динамики тела при церебральных параличах. В процесс вертикализации тела и освоения прямохождения на этапах онтогенеза весомый вклад внесли именно аутохтонные мышцы спины. Восстановление функционирования этих мышц в системе реабилитации важно не только для вертикализации больного, формирования равновесия тела и передвижения, но и для ликвидации сопутствующих нарушений со стороны дыхательной и сердечно- сосудистой систем, что является основой жизнедеятельности организма.
Какие мышцы обеспечивают вертикальное положение тела отвечают за наклоны и повороты туловища
Обзор основных групп мышц по производимым ими движениям
I. Мышцы, производящие движения позвоночного столба (движения туловища, шеи и головы).
Сгибание позвоночного столба: прямая мышца живота, наружная и внутренняя косые мышцы живота, подвздошно-поясничная мышца, длинная мышца головы и шеи (при двустороннем сокращении мышц).
Разгибание: мышца, выпрямляющая позвоночник, поперечно-остистая мышца, ременная мышца головы и шеи, трапециевидная мышца (при двустороннем сокращении мышц).
Наклон в сторону: мышцы, производящие сгибание позвоночного столба и его разгибание при одновременном сокращении обеих групп мышц на одной стороне.
Скручивание (вращение): внутренняя косая мышца живота на стороне, куда происходит поворот, и наружная косая мышца живота на противоположной стороне, поперечно-остистая мышца, трапециевидная мышца своей верхней частью и др. (при одностороннем сокращении).
II. Мышцы, принимающие участие в дыхательных движениях.
Мышцы, производящие вдох: диафрагма, наружные межреберные мышцы, мышцы, поднимающие ребра, лестничные мышцы, задние зубчатые (в некоторых случаях при глубоком дыхании участвуют и другие мышцы, прикрепляющиеся к грудной клетке, например большая и малая грудные мышцы).
Мышцы, производящие выдох: внутренние межреберные мышцы, прямая, косые и поперечная мыщцы живота.
III. Мышцы, приводящие в движение плечевой пояс.
Движения назад: трапециевидная мышца, ромбовидная мышца, широчайшая мышца спины.
Движение вперед: большая и малая грудные мышцы, передняя зубчатая мышца.
Движение вверх (поднимание): трапециевидная мышца своей верхней частью, мышца, поднимающая лопатку, ромбовидная мышца.
Движение вниз (опускание): трапециевидная мышца своей нижней частью, передняя зубчатая мышца нижними пучками, малая грудная мышца, подключичная мышца (мышцы усиливают опускание, происходящее под влиянием силы тяжести).
IV. Мышцы, производящие движения в плечевом суставе (движения плеча).
Сгибание плеча (плечевой кости): дельтовидная мышца своей передней частью, большая грудная мышца, двуглавая мышца плеча, клювовидно-плечевая мышца.
Разгибание: дельтовидная мышца своей задней частью, широчайшая мышца спины, большая круглая мышца.
Отведение: дельтовидная мышца, надостная мышца.
Приведение: большая грудная мышца, широчайшая мышца спины, все мышцы плечевого пояса, кроме дельтовидной и надостной.
Вращение внутрь (пронация): большая грудная мышца, широчайшая мышца спины, подлопаточная мышца, большая круглая мышца.
Вращение наружу (супинация): подостная мышца, малая круглая мышца.
V. Мышцы, производящие движения в локтевом суставе (движения предплечья).
Сгибание предплечья: двуглавая мышца плеча, плечевая мышца, плечелучевая мышца, круглый пронатор (при фиксированном предплечье эти мышцы участвуют в сгибании плеча по отношению к предплечью).
Разгибание: трехглавая мышца плеча, локтевая мышца.
Вращение внутрь (пронация): круглый и квадратный пронаторы, плечелучевая мышца (частично).
Вращение наружу (супинация): супинатор, плечелучевая мышца (частично).
VI. Мышцы, производящие движения в лучезапястном суставе и суставах кисти.
Сгибание кисти: лучевой и локтевой сгибатели запястья, поверхностный и глубокий сгибатели пальцев.
Разгибание кисти: длинный и короткий лучевые и локтевой разгибатели запястья, разгибатели пальцев.
Отведение кисти: длинный и короткий лучевые разгибатели запястья и лучевой сгибатель запястья (при одновременном сокращении).
Приведение кисти: локтевые разгибатель и сгибатель запястья (при одновременном сокращении).
Сгибание большого пальца кисти: длинный и короткий сгибатели большого пальца кисти.
Разгибание большого пальца: длинный и короткий разгибатели большого пальца кисти.
Отведение большого пальца: длинная и короткая мышцы, отводящие большой палец кисти.
Приведение большого пальца: мышца, приводящая большой палец кисти.
Противопоставление большого пальца: мышца, противопоставляющая большой палец кисти.
Приведение II-V пальцев: ладонные межкостные мышцы.
VII. Мышцы, производящие движения в тазобедренном суставе.
Сгибание бедра (бедренной кости): подвздошно-поясничная мышца, прямая мышца бедра, портняжная мышца.
Разгибание: большая ягодичная мышца, задние мышцы бедра.
Отведение: средняя и малая ягодичные мышцы.
Приведение: длинная, большая и короткая приводящие мышцы, тонкая мышца.
Вращение наружу (супинация): подвздошно-поясничная мышца (частично), большая ягодичная (также отчасти), задние пучки средней и малой ягодичной мышц, запирательные и грушевидная мышцы.
Вращение внутрь (пронация): передние пучки средней и малой ягодичных мышц.
VIII. Мышцы, производящие движения в коленном суставе (движения голени).
Сгибание голени: задние мышцы бедра, икроножная мышца, портняжная мышца.
Разгибание: четырехглавая мышца бедра.
Вращение наружу: двуглавая мышца бедра, латеральная головка икроножной мышцы.
Вращение внутрь: полусухожильная и полуперепончатая мышцы, портняжная мышца, медиальная головка икроножной мышцы.
IX. Мышцы, производящие движения в голеностопном суставе и суставах стопы.
Сгибание стопы (подошвенное сгибание): трехглавая мышца голени, задняя большеберцовая мышца, длинный сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца стопы, длинная и короткая малоберцовые мышцы.
Пронация стопы (опускание медиального края с одновременным поднятием латерального края стопы): длинная и короткая малоберцовые мышцы.
Супинация стопы: передняя большеберцовая мышцы, длинный разгибатель большого пальца.
Разгибание стопы (тыльное сгибание): передняя большеберцовая мышца, длинные разгибатель пальцев и разгибатель большого пальца.