Опорно-двигательный аппарат состоит из костного скелета и мышц. Мышцы человека делятся на 3 вида: гладкая мускулатура внутренних органов и сосудов, которая характеризуется медленными сокращениями и большой выносливостью; поперечнополосатая мускулатура сердца,работа которой не зависит от воли человека, и, наконец, основная мышечная масса — поперечнополосатая скелетная мускулатура, находящаяся под волевым контролем и обеспечивающая нам функцию передвижения.
Скелетная мускулатура — главный аппарат, при помощи которого совершаются физические упражнения. Она отлично поддается тренировке и быстро совершенствуется Скелетная мускулатура, являясь частью опорно-двигательного аппарата, позволяет человеку перемещаться в пространстве, полностью обеспечивая жизнедеятельность человека.
Прекрасные или безобразные движения, хорошая или плохая осанка, правильное или неправильное телосложение — обусловлено природной мышечной одеждой человека. Хорошо и гармонично развитая мускулатура, способность мышц в широком диапазоне напрягаться, расслабляться и растягиваться обеспечивают человеку прекрасное телосложение. Хорошее телосложение, как правило, соответствует и более крепкому здоровью, обеспечивает лучшую функцию внутренних органов Так, при патологических искривлениях позвоночника, деформациях грудной клетки затрудняется работа легких и сердца, ухудшается кровоснабжение мозга и т.д.
Хорошо развитая мускулатура является надежной опорой для скелета. Тренированные мышцы спины, например, укрепляют позвоночный столб, разгружают его, беря часть нагрузки на себя, предотвращают «выпадение» межпозвоночных дисков, соскальзывание позвонков. Активность дыхательной мускулатуры совершенствует систему дыхания в процессе роста и развития организма.
Мышцы нашего тела, выполняя свою работу, одновременно совершенствуют и функции практически всех внутренних органов. При большой физической активности обменные процессы в мышцах возрастают в десятки раз, это увеличение должно быть обеспечено ростом активности других органов и систем и, в первую очередь, сердечно-сосудистой и дыхательной.
Обязательно вовлекаются в процесс центральная и вегетативная нервная «система, стимулируется работа печени — основной биохимической лаборатории организма, так как многие процессы, осуществляющие деятельность мускулатуры, происходят именно там.
Нервный механизм взаимосвязи скелетной мускулатуры и внутренних органов представляется особенно интересным Установлена взаимосвязь мышц и внутренних органов, которая получила название моторно-висцеральнаых рефлексов. Работающие мышцы посылают по нервным волокнам информацию о собственных потребностях, состоянии и деятельности внутренним органам через вегетативные нервные центры и таким образом влияют на их работу, регулируя и активизируя её. Может быть, именно этот механизм лежит в основе лечебного эффекта ритмического сокращения мышц во время ходьбы и бега.
Человек обычно не замечает работы своего сердца, если его сокращения происходят через ровные промежутки времени. Но всякое изменение этого ритма ощущается болезненно. Исследования показали, что во многих случаях ходьба, медленный бег помогают восстановить нормальный ритм сердца.Не исключено, что ритмическое сокращение мышц (при равномерной ходьбе и беге) передает свою информацию по моторно-висцеральным путям сердечной мышце и как бы диктует ей физиологически правильный ритм.
И.П.Павлов говорил, что в жизни человеческого организма ничего более властного, чем ритм, и любая функция, в особенности вегетативная, имеет постоянную склонность переходить на навязанный ей ритм. А если учесть, что нарушение ритма сердечного сокращения часто бывает связано с нарушением нервной регуляции, станет понятным эффект нормализующего воздействия ритмичных мышечных сокращений на деятельность сердца.
Кроме того, известна и прямая функциональная связь работающих скелетных мышц и сердца посредством гуморальной (т.е. через кровь) регуляции. Установлено, что на каждые 100 мл повышения потребления кислорода мышцами при нагрузке, отмечается рост минутного объема сердца на 800 мл., следовательно, можно сказать, что в определенной мере работа мышц настраивает работу сердца.
Мышцы являются мощной биохимической лабораторией Они содержат особое дыхательное вещество — миоглобин соединение которого с кислородом обеспечивает тканевое дыхание при экстраординарной работе организма, например при внезапной нагрузке, когда сердечно-сосудистая система еще не перестроилась и не обеспечивает доставку необходимого кислорода. Важное значение миоглобина заключается в том, что являясь первейшим кислородным резервом, он способствует нормальному протеканию окислительных процессов при кратковременных нарушениях кровообращения и статической работе.
Происходящие в мышцах разнообразные биохимические процессы в конечном итоге отражаются на функции всех органов и систем. Так, в мышцах происходит активное накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит аккумулятором энергии в организме, причем процесс накопления её находится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.
Мышцы играют роль вспомогательного фактора кровообращения. Широко известно, что для стимуляции венозного кровотока у больных варикозным расширением вен полезнее дозированная ходьба. Она уменьшает отеки, так как сокращающиеся мышцы ног как бы подгоняют, выжимают и подкачивают венозную кровь к сердцу.
Оригинальными работами, проводившимися в лаборатории кровообращения Института физиологии Академии наук Белоруссии, установлено, что каждое мышечное волокно постоянно вибрирует даже в состоянии видимого покоя. Эта вибрация, обычно не ощущаемая, не прекращается ни на минуту и способствует лучшему кровотоку. Таким образом, каждая скелетная мышца является как бы своеобразным микронасосом нагнетающим кровь.
Конечно дополнительное участие такого количества периферических «сердец», как их образно называют, значительно стимулирует кровообращение. Самое замечательное при этом состоит в том, что эта система вспомогательного кровообращения великолепно поддается тренировке с помощью физических упражнений и, будучи активно включенной в работу, многократно усиливает физическую и спортивную работоспособность.
Не исключено, что мышечные микронасосы, наряду с другими факторами, играют не последнюю роль в лечебном эффекте, который дают физические упражнения при некоторых формах сердечной недостаточности. Сердечная мышца ослаблена, упражнения, казалось бы, усиливают нагрузку на неё, в результате, как это ни парадоксально, — признаки болезни исчезают или уменьшаются.
Мышечное волокно характеризуется следующими основными физиологическими свойствами: возбудимостью, сократимостью и растяжимостью. Эти свойства в различном сочетании обеспечивают нервно-мышечные особенности организма и наделяют человека физическими качествами, которые в повседневной жизни и спорте называют силой,быстротой, выносливостью и т.д. Они отлично развиваются под воздействием физических упражнений.
Сила лучше и быстрее других физических качеств растет под воздействием физических нагрузок. При этом мышечные волокна увеличиваются в поперечнике, в них в большом количестве накапливаются энергетические вещества и белки, мышечная масса растет. Существует физическая закономерность: сила мышцы пропорциональна физиологическому поперечнику её сечения, т.е. сумме поперечных сечений всех её волокон. Но силовые способности различных мышц не одинаковы. Так, абсолютная сила, выраженная в кг. на 1 см2 (максимальный груз в кг., который может поднять мышца с поперечным сечением 1 см2) икроножной мышцы равна 5,9, бицепса — 11,4, трехглавой мышцы плеча — 16,8, а гладких мышц всего — 1 кг/см2.
Регулярные физические упражнения с отягощением достаточно быстро увеличивают динамическую силу. Иногда, уже через 2-3 недели результат становится очевидным. Причем сила хорошо развивается не только в молодом возрасте.
Физическая сила скелетных мышц зависит не только от величины мышечной массы, толщины мышечных волокон и количества участвующих в работе двигательных единиц, но и от согласованности действий, что позволяет мышце работать экономично. Это качество очень важно для производственной деятельности человека. Мышцы, работающие с высоким коэффициентом полезного действия, меньше устают.
Тренировка и совершенствование координации движений возможны, потому что существует, так называемое, мышечное чувство. Физиологической основой его является наличие в мышцах и соединительной ткани вокруг суставов специальных окончаний чувствительных нервов — проприорецепторов При растяжении и сокращении мышц раздражаются рецепторы и посылают импульсы — информацию в головной мозг. Обратные импульсы из ЦНС оказывают регулирующее и координирующее влияние на действия мышечных волокон, позволяя выполнять ювелирно точные движения, которые лежат в основе любого мастерства. Когда мышечное чувство развито в высшей степени, рука человека становится органом творчества.
Все мышечные группы прикрепляются к костному аппарату скелета посредством сухожилий и связок. Развиваясь, мускулатура укрепляет и эти образования. Кости становятся более прочными и массивными, сухожилия и связки крепкими и эластичными. Толщина трубчатых костей возрастает за счет новых наложений костной ткани вырабатываемой надкостницей, продукция которой увеличивается с ростом физической нагрузки. В костях накапливается больше солей кальция, фосфора, питательных веществ Формообразующее воздействие мышц на кости скелета, их закономерное взаимовлияние было использовано выдающимся антропологом М.М. Герасимовым для воссоздания по скелетам облика давно умерших людей.
Увеличивающаяся способность мышц к растяжению и возросшая эластичность связок совершенствуют движения увеличивают их амплитуду, расширяют границы адаптации человека к различной физической работе. Наконец, без мышцы но возможен был бы процесс познания т.к. согласно исследованиям И.М.Сеченова все органы чувств так или иначе связаны с деятельностью различных мышц.