какие мышцы спины участвуют в дыхании
Поверхностные мышцы спины
I. Мышцы, прикрепляющиеся на поясе верхней конечности и плече, располагаются в два слоя, из которых самый поверхностный состоит из двух широких мышц: трапециевидной и широчайшей мышцы спины.
1. М. trapezius, трапециевидная мышца. Она занимает верхнюю часть спины вплоть до затылка и имеет треугольную форму. Обе трапециевидные мышцы, взятые вместе, образуют фигуру трапеции, отчего и происходит название мышцы.
Мышца начинается от остистых отростков всех грудных позвонков, от lig. nuchae и от linea nuchae superior затылочной кости. Верхние волокна мышцы спускаются и прикрепляются к акромиальному концу ключицы, средние идут горизонтально к acromion, а нижние поднимаются вверх и латерально к spina scapulae.
Функция 1. Верхние волокна мышцы поднимают кверху пояс верхней конечности, причем лопатка поворачивается своим нижним углом в латеральную сторону, как это бывает, например, при поднятии руки выше горизонтальной линии. Нижние волокна опускают лопатку книзу.
При сокращении всех волокон мышца тянет пояс верхней конечности кзади и к середине, причем обе лопатки сближаются между собой, если это действие происходит на обеих сторонах. (Инн. n. accessorins XI и CII-IV)
2. М. latissimus dorsi, широчайшая мышца спины, занимает всю нижнюю часть спины, подходя своей верхней частью под нижний конец трапециевидной мышцы.
Она берет начало от остистых отростков последних четырех (а иногда пяти и шести) грудных, всех поясничных и крестцовых позвонков, а также от задней части подвздошного гребня и, наконец, четырьмя зубцами от четырех нижних ребер. Эти зубцы чередуются с задними зубцами наружной косой мышцы живота.
От мест своего начала волокна широчайшей мышцы спины идут кверху и латерально в сходящемся направлении и прикрепляются к crista tuberculi minoris плечевой кости. В начальной своей части, в поясничной области, широчайшие мышцы спины обеих сторон образуют обширный апоневроз, сращенный с fascia thoracolumbalis.
3. М. rhomboideus, ромбовидная мышца, лежит иод m. trapezius, имея форму ромбической пластинки. Начинается от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляется к медиальному краю лопатки книзу от spina scapulae.
II. Мышцы, прикрепляющиеся на ребрах, залегают в третьем слое поверхностных мышц спины в форме двух тонких пластинок:
Мышцы спины
Мышцы спины многочисленны: главную часть их образует аутохтонная мускулатура, возникшая из дорсальных отделов миотомов туловища, на которую наслаиваются мышцы, переместившиеся на спину с головы (висцеральные) и с верхней конечности (трункопетальные), вследствие чего они располагаются в два слоя — поверхностный и глубокий.
А. Поверхностные мышцы.
1. Мышцы, прикрепляющиеся на поясе верхней конечности и плече:
а) трапециевидная мышца, жаберного происхождения: переместилась на туловище с головы и потому иннервируется XI черепным нервом, n. accessorius;
б) широчайшая мышца спины, трункопетальная: переместилась на туловище с верхней конечности и потому иннервируется из плечевого сплетения;
в) m. levator scapulae и т. rhomboideus, трункофугальные: переместились с туловища на пояс верхней конечности, иннервируются от коротких ветвей плечевого сплетения.
2. Мышцы, прикрепляющиеся на ребрах: mm. serratus posteriores superior et inferior; обе эти мышцы — производные вентральной мускулатуры туловища, сместившиеся кзади. Иннервация их происходит от передних ветвей спинномозговых нервов, nn. intercostales.
Б. Глубокие мышцы. В процессе филогенеза мышцы, обслуживающие осевой скелет, возникают, как и скелет, первыми, поэтому и в онтогенезе человека они появляются раньше всего и лежат глубже, сохраняя примитивное метамерное строение. По своему происхождению они делятся следующим образом:
1. Аутохтонные мышцы, возникшие из дорсальных отделов миотомов, иннервируемые поэтому задними ветвями спинномозговых нервов.
2. Глубокие мышцы вентрального происхождения, иннервируемые поэтому передними ветвями спинномозговых нервов.
Дыхательные мышцы
Дыхательные мышцы также называют «мышцами дыхательной помпы», т.к. они образуют сложную конструкцию, нагнетающую воздух в легкие. Все мышцы, присоединяющиеся к грудной клетке человека, обладают потенциалом производить дыхательные движения. Мышцы, которые помогают расширить грудную полость, называются инспираторными мышцами, поскольку они помогают осуществлять вдох, в то время как мышцы, сдавливающие грудную полость, называются экспираторными мышцами, т.к. они способствуют выдоху. Эти мышцы обладают такой же базовой структурой, как другие мышцы скелета, и работают вместе для расширения или сжатия грудной полости. Вместе с тем, особенностью этих мышц является то, что они созданы из резистентных к усталости мышечных волокон, и контролируются как произвольными, так и непроизвольными механизмами (если мы хотим вдохнуть, мы можем это сделать, даже если не думаем о дыхании, т.к. тело автоматически делает это).
Основные дыхательные мышцы
Основные инспираторные мышцы — это диафрагма и наружные межреберные мышцы. Нормальный расслабленный выдох — это пассивный процесс, происходящий вследствие эластичного сокращения легких и поверхностного натяжения. Однако, есть несколько мышц, помогающих сделать принудительный выдох. К ним относятся внутренние межреберные мышцы, самые внутренние межреберные мышцы, подреберные мышцы и мышцы передней брюшной стенки.
Друзья, совсем скоро состоится вебинар Марины Осокиной «Физиология дыхания». Узнать подробнее…
Инспираторные мышцы поднимают ребра и грудину, а экспираторные мышцы опускают их.
Вспомогательные дыхательные мышцы
Вспомогательные мышцы вдоха — это грудино-ключично-сосцевидная мышца, передняя, средняя и задняя лестничные мышцы, большая и малая грудные мышцы, нижние волокна передней зубчатой мышцы и широчайшая мышца спины. Задняя верхняя зубчатая мышца (также, как и подвздошно-реберная мышца шеи) может участвовать во вдохе.
Технически, любая мышца, прикрепляющаяся к верхней конечности и грудной клетке, может выполнять функцию вспомогательной дыхательной мышцы через обратное мышечное действие (мышцы сокращаются в проксимальном направлении).
Про тренировку дыхательных мышц можно почитать здесь.
Вспомогательные экспираторные мышцы — это мышцы передней брюшной стенки: прямая мышца живота, наружная косая мышца, внутренняя косая мышца и поперечная мышцы живота. В области грудо-поясничного перехода это самые нижние волокна подвздошно-реберной мышцы и длиннейшая мышца, задняя нижняя зубчатая мышца и квадратная мышца поясницы.
Потребность в интенсификации метаболизма возникает во время выполнения упражнений, когда задействуются вспомогательные мышцы, а также во время дисфункции респираторной системы.
Диафрагма
Начинается от мечевидного отростка (задняя поверхность), шести нижних ребер и их хрящей (внутренняя поверхность), а также трех верхних поясничных позвонков в качестве правой ножки и двух верхних поясничных позвонков в качестве левой ножки. Прикрепление: сухожильный центр диафрагмы.
Иннервация: двигательная иннервация осуществляется диафрагмальным нервом (С3, С4, С5), а чувствительная иннервация осуществляется диафрагмальным нервом (сухожильный центр диафрагмы) и 6 или 7 нижним межреберными нервами (периферические части диафрагмы).
Межреберные мышцы
Существует три вида: наружные межреберные мышцы, внутренние межреберные мышцы и самые внутренние межреберные мышцы.
Наружные межреберные мышцы
Внутренние межреберные мышцы
Самые внутренние межреберные мышцы
Иннервация: все межреберные мышцы иннервируются соответствующими им межреберными нервами.
Какие мышцы спины участвуют в дыхании
Газообмен между атмосферным воздухом и альвеолярным пространством легких происходит в результате циклических изменений объема легких в течение фаз дыхательного цикла. В фазу вдоха объем легких увеличивается, воздух из внешней среды поступает в дыхательные пути и затем достигает альвеол. Напротив, в фазу выдоха происходит уменьшение объема легких и воздух из альвеол через дыхательные пути выходит во внешнюю среду. Увеличение и уменьшение объема легких обусловлены биомеханическими процессами изменения объема грудной полости при вдохе и выдохе.
Биомеханика дыхания. Биомеханика вдоха.
Увеличение объема грудной полости при вдохе происходит в результате сокращения инспираторных мышц: диафрагмы и наружных межреберных. Основной дыхательной мышцей является диафрагма, которая находится в нижней трети грудной полости и разделяет грудную и брюшную полости. При сокращении диафрагмальной мышцы диафрагма движется вниз и смещает органы брюшной полости вниз и кпереди, увеличивая объем грудной полости преимущественно по вертикали (рис. 10.1).
Увеличению объема грудной полости при вдохе способствует сокращение наружных межреберных мышц, которые поднимают грудную клетку вверх, увеличивая объем грудной полости. Этот эффект сокращения наружных межреберных мышц обусловлен особенностями прикрепления мышечных волокон к ребрам — волокна идут сверху вниз и сзади кпереди (рис. 10.2). При подобном направлении мышечных волокон наружных межреберных мышц их сокращение поворачивает каждое ребро вокруг оси, проходящей через точки сочленения головки ребра с телом и поперечным отростком позвонка. В результате этого движения каждая нижележащая реберная дуга поднимается вверх больше, чем опускается вышерасположенная. Одновременное движение вверх всех реберных дуг приводит к тому, что грудина поднимается вверх и кпереди, а объем грудной клетки увеличивается в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Сокращение наружных межреберных мышц не только увеличивает объем грудной полости, но и препятствует опусканию грудной клетки вниз. Например, у детей, имеющих неразвитые межреберные мышцы, грудная клетка уменьшается в размере во время сокращения диафрагмы (парадоксальное движение).
Рис. 10.2. Направление волокон наружных межреберных мышц и увеличение объема грудной полости при вдохе. а — сокращение наружных межреберных мышц при вдохе поднимает нижнее ребро больше, чем опускает вниз верхнее. В результате реберные дуги поднимаются вверх и увеличивают (б) объем грудной полости в сагиттальной и фронтальной плоскости.
При глубоком дыхании в биомеханизме вдоха, как правило, участвует вспомогательная дыхательная мускулатура — грудино-ключично-сосцевидные и передние лестничные мышцы, и их сокращение дополнительно увеличивает объем грудной клетки. В частности, лестничные мышцы поднимают верхние два ребра, а грудино-ключично-сосцевидные — поднимают грудину. Вдох является активным процессом и требует расхода энергии при сокращении инспираторных мышц, которая затрачивается на преодоление эластического сопротивления относительно ригидных тканей грудной клетки, эластического сопротивления легко растяжимой легочной ткани, аэродинамического сопротивления дыхательных путей потоку воздуха, а также на повышение внутриабдоминального давления и возникающего при этом смещения органов брюшной полости книзу.
Глубокие мышцы спины. Подзатылочные мышцы
Аутохтонные мышцы спины
Они образуют на каждой стороне по два продольных мышечных тракта—латеральный и медиальный, которые лежат в желобках между остистыми и поперечными отростками и углами ребер.
В глубоких своих частях, ближайших к скелету, они состоят из коротких мышц, расположенных по сегментам между отдельными позвонками (медиальный тракт); более поверхностно лежат длинные мышцы (латеральный тракт).
В задней шейной области, кроме того, поверх обоих трактов залегает m. splenius. Все эти мышцы имеют единое происхождение из спинной мускулатуры, состоящей у амфибий из ряда миомеров, но, начиная с рептилий, только часть спинных мышц сохраняет метамерное строение, связывая отдельные позвонки (мышцы медиального тракта); часть же соединяется между собой для образования длинных мышц (латеральный тракт).
M. splenitis capitis et cervicis, ременный мускул, начинается от остистых отростков пяти нижних шейных и шести верхних грудных позвонков: головная часть мышцы, m. splenius capitis, прикрепляется к linea nuchae superior и к сосцевидному отростку, а шейная часть, m. splenius cervicis — к поперечным отросткам II—III шейных позвонков.
Функция. При сокращении одной мышцы голова поворачивается в сторону сокращения, а при двустороннем сокращении мышцы отклоняют назад голову и разгибают шейный отдел позвоночного столба.
Латеральный тракт
Характерным для него является прикрепление мышц к поперечным отросткам позвонков и ребрам или их рудиментам.
1. М. erector spinae, мышца, выпрямляющая позвоночник (spina, лат. — позвоночник), начинается от крестца, остистых отростков поясничных позвонков, crista iliaca и fascia thoracolumbalis. Отсюда мышца протягивается до затылка и делится на 3 части соответственно прикреплению:
а) к ребрам — m. iliocostalis, подвздошнореберная мышца (латеральная часть m. erector spinae);
б) к поперечным отросткам — m. longissimus, длиннейшая мышца (средняя часть m. erector spinae) и processus mastoideus (головной отдел);
в) к остистым отросткам — m. spinalis, остистая мышца (медиальная часть m. erector spinae).
2. К латеральному тракту относятся также отдельные пучки, заложенные между поперечными отростками двух соседних позвонков: они выражены в наиболее подвижных отделах позвоночного столба — в шейном (mm. intertransversarii posteriores cervicis) и поясничном (mm. intertransversarii mediales lumborum).
Медиальный тракт
Мышцы этого тракта лежат под латеральным и состоят из отдельных пучков, направляющихся косо от поперечных отростков нижележащих позвонков к остистым отросткам вышележащих, отчего и получают общее название m. transversospinalis. Чем поверхностнее мышцы, тем круче и длиннее ход их волокон и тем через большее число позвонков они перебрасываются.
Соответственно этому различают: поверхностный слой, m. semispinalis, полуостистая мышца, ее пучки перекидываются через 5 — 6 позвонков; средний слой, mm. multffidi, многораздельные мышцы, их пучки перекидываются через 3 — 4 позвонка, и глубокий слой, mm. rotatores, вращатели, они переходят через один позвонок или к соседнему. К медиальному тракту относятся также мышечные пучки, расположенные между остистыми отростками смежных позвонков — m. interspinals, межостистые мышцы, которые выражены только в наиболее подвижных отделах позвоночного столба — в шейном и поясничном.
В наиболее подвижном месте позвоночного столба в суставе его с затылочной костью, m. transversospinalis достигает особого развития; он здесь состоит из 4 парных мышц — двух косых и двух прямых, которые располагаются под m. semispinalis и m. longissimus.
Косые мышцы делятся на верхнюю и нижнюю. Верхняя m. obliquus capitis superior, идет от поперечного отростка атланта к linea nuchae inferior. Нижняя, m. obliquus capitis inferior, идет от остистого отростка II шейного позвонка к поперечному отростку I шейного. Прямые мышцы разделяются на большую и малую. Большая, m. rectus capitis posterior major, идет от остистого отростка II шейного позвонка до linea nuchae inferior.
Малая, m. rectus capitis posterior minor, идет к той же линии от tuberculum posterius I шейного позвонка. При одностороннем сокращении они участвуют в соответственных поворотах головы, а при двустороннем тянут ее назад.
Функция аутохтонных мышц спины во всей их совокупности состоит в том, что мышцы эти выпрямляют туловище. При сокращении на одной стороне одновременно со сгибателями этой же стороны эти мышцы наклоняют позвоночный столб и вместе с ним туловище в свою сторону. Косые пучки аутохтонных мышц, rotatores, multifidi, производят вращение позвоночного столба. Верхние отделы мышц, ближайшие к черепу, участвуют в движениях головы. Глубокие спинные мышцы принимают также участие в дыхательных движениях. Нижняя часть m. iliocostalis опускает ребра, тогда как верхняя часть их поднимает.
Следует отметить, что m. erector spinae сокращается не только при разгибании позвоночного столба, но и при сгибании туловища, обеспечивая плавность движения.
Иннервация — задние ветви спинномозговых нервов, соответственно nn. cervicales, thoracici et lumbales.
Глубокие мышцы спины вентрального происхождения
1. Mm. levatores costarum, мышцы, поднимающие ребра, аналогичны мышечным пучкам наружных межреберных мышц, смещенные в сторону позвоночного столба. Они существуют только в грудной области и лежат под m. erector spinae. Вопреки названию действие этих мышц как под-нимателей ребер вряд ли значительно; они главным образом участвуют в наклонении позвоночного столба в боковую сторону. Иннервация от nn. intercostales.
2. К мышцам вентрального происхождения относятся также остатки межреберных мышц в виде мышечных пучков, расположенных между рудиментами ребер (передними бугорками) шейных позвонков (mm. intertransversarii anteribres cervicis) и между поперечными отростками поясничных (mm. intertransversarii laterales lumborum).