Лекция 5-я
Товарищи! Приступаем к разбору мышечного и связочного оборудования человеческой машины. Я менее всего собираюсь затруднять вас описаниями отдельных мышц. Ведь уже в прошлый раз мы выяснили, насколько не сходится двигательная и статическая роль мускулатуры с анатомическим разделением ее на отдельные мышцы. То, что анатомы называют отдельными самостоятельными мышцами, выделено ими нередко из общей мышечной толщи на основании таких случайных признаков, как несколько более плотный соединительно-тканный чехол, одевающий эту часть. А снимая с себя обязательство говорить об анатомических подробностях, мы сильно упрощаем нашу задачу и уменьшаем время, потребное для рассказа. Начнем с туловища.
А — брюшная растяжка.
Б — сухожильная растяжка позвоночника.
В — спинная растяжка.
Я уже говорил, что позвоночник четвероногого в структурном отношении представляет собою мост, перекинутый между двумя быками — передними и задними конечностями. Взгляните на рис. 30. Позвоночник между обеими точками опоры представляет собою арку, обращенную выпуклостью, как это и полагается, кверху. Если бы от позвоночника требовалась только жесткость, то уже этого изгиба могло бы быть достаточно для его укрепления. Но природа поставила позвоночнику более сложное строительное требование; требование, надо сказать неразрешенное еще строительным искусством человека. Именно, сохраняя свою прочность, не подгибаясь и не проваливаясь, позвоночник должен в то же время быть гибким сооружением, иметь возможность различным образом менять свою форму. Выход из этого положения природа нашла такой.
Принцип устройства позвоночника тот же, с каким мы уже встречались в этом курсе не один раз: природа скупа на выдумки. Жесткий стержень позвоночника снабжен с четырех сторон четырьмя растяжками (рис. 30), которые тянутся параллельно с ним во всю его длину: снизу, сверху и с обоих боков. Растяжки эти имеют разное устройство. Вы понимаете, что постоянный запрос на сопротивление растяжению предъявляется к нижней растяжке: она работает все время, пока животное стоит. В связи с этим нижняя растяжка сухожильная, устроена она в виде плоской ленты, пришитой к телам всех позвонков с брюшной (т.-е. с нижней) стороны. Остальные три растяжки, которые то работают, то нет, во всяком случае по разному в разных случаях, имеют мышечное строение. И задняя (спинная) растяжка и обе боковых лежат в виде двух толстых жгутов по обе стороны позвоночника. Это есть то самое «мясо», которое известно на кухне под именем отбивных котлет. Вся масса мышечных волокон этих растяжек идет продольно; по большей части волокна здесь коротки, тянутся между соседними или близко лежащими позвонками. Они сращивают между собой не только все позвонки, шейные, грудные, поясничные и крестцовые, но захватывают и все кости, какие подвернутся по соседству: затылочную часть черепа, задние концы ребер и тазовые кости. Посмотрите еще раз на рис. 30; вы видите, что позвоночник четвероногого имеет по своей длине три разных изгиба. В грудной части он обращен выпуклостью вверх, а в шейной и поясничной — вогнутостью вверх. Подумайте, где нужны более прочные растяжки, в особенности верхние? Ведь в грудной части позвоночник похож на арку; значит, прочность в сильной степени достигается уже его формой. Не то в шейной и поясничной частях. Действительно, в этих частях продольные мышцы спины толще, солиднее, чем в грудной части.
У человека с вертикально расположенным позвоночником распределение усилий другое. Вы помните, что мы говорили в прошлой лекции про момент силы. Чем плечо рычага меньше, тем сила должна быть больше, чтобы имело место равновесие. Силой в данном случае будет опрокидывающее усилие тяжести, которое стремится уронить позвоночник. При данном значении момента этого усилия, силы, которыми он себя проявляет, будут тем больше, чем ближе к нижнему концу позвоночника. Значит, в нижней его части продольные мышцы у человека должны быть толще, чем в верхней. Понятно ли?
Слушатели. Не совсем.
Лектор. Сообразите: верхним отделам этих мышц, например шейному, приходится преодолевать груз одной только головы, которая весит 4¼ килогр., и плечо рычага здесь составит, от середины шейного отдела до центра тяжести головы, сантиметров 15. Поясничному же отделу приходится сопротивляться действию тяжести туловища с головой и руками, что весит 38 кгр., и плечо рычага здесь сантиметров 35–40. Значит, для поясничных мышц груз в девять раз больше и плечо рычага втрое. Следовательно, момент здесь в двадцать семь раз больше, чем для шейных мышц. Теперь ясно? Ну вот.
Теперь арка позвоночника нами оборудована. Можно перейти к тому, как этот позвоночник нагружен. Загрузку позвоночника представляет собою туловище. У четвероногого обе пары конечностей служат как подпорки и в счет не идут; на позвоночнике висит только само туловище, представляющее собою полый футляр или чемодан для внутренних органов. Все мышцы, кости и связки туловища (кроме немногих мышц внутренностей, о которых мы здесь не говорим) представляют собою только оборудование стенок этого чемодана. А устройство этих стенок совершенно такое же, как у многих чемоданов искусственных.
Эти стенки обтянуты в три слоя плоскими мышцами с разными направлениями волокон. В двух наружных слоях волокна идут наискось крест-на-крест друг к другу. В третьем, самом глубоком слое, они идут горизонтально, поперечно. Благодаря такому перекрестному ходу получается особенная крепость и эластичность стенки во всех направлениях. Если хотите, по тому же принципу перекрестных слоев устраиваются фанерные листы; вам известно, какой выигрыш в прочности достигается этим. В брюшной части мышечные пласты идут сплошь; в грудной сквозь них пропущены еще ребра, которые ровно ничего не меняют ни в расположении, ни в образе действия слоев. У биомехаников есть плохая привычка сравнивать все, что можно, с искусственными сооружениями. Следуя этой привычке, я не могу и здесь не сравнить ребра с китовым усом в корсете.
Сколько-нибудь подробнее описывать мышцы туловищной стенки я здесь не могу; интересующимся предложу заглянуть в анатомический атлас.
На таком несложном сооружении, как туловище, смонтированы гораздо более мудреные машины поясов конечностей. И эти последние можно осмыслить только, если начать с четвероногих млекопитающих. Мы уже говорили, что плечевой пояс устроен по типу висячего моста. Укрепление его к туловищу состоит у четвероногих из широкого мышечного полотнища, на которое грудная клетка положена так, как кладут на лямки обучающихся плавать. Это полотнище охватывает, следовательно, всю грудную клетку с нижней стороны; а наверху прирастает к верхним обрезам лопаток, проходит еще выше и, наконец, сходится обоими концами у позвоночного столба. У человека, как вы понимаете, отношения переменились. У него уже не передние конечности несут туловище, а, наоборот, туловище несет передние конечности. Это обозначает разгрузку плечевого пояса более, чем в три раза. Кроме того, при вертикальном туловище тот мышечный бандаж, который я сейчас описал, лежит уже горизонтально, а не вертикально, как раньше, и служит уже в качестве подвеса туловища только побочным образом. В связи со всем этим он ослабел, стал меньше, а за счет его усилились соответственно другие части. Вид этого мышечного бандажа у человека спереди изображен на рисунке 31, а его задняя половина, та, что соединяет лопатку с позвоночником, была упомянута нами в четвертой лекции, на стр. 55.
Итак, у человека вторично развились новые растяжки, пригодные для подвеса лопатки и плечевого пояса при новой вертикальной стойке. Эти новые подвески удерживают лопатку сверху и снизу, укрепляя ее в этих направлениях к позвоночному столбу. Вид этих подвесок, носящих название трапециевидной мышцы, приведен на рис. 32.
Итак, человеческая лопатка снабжена в общей сложности четырьмя мышцами, идущими от нее во всех четырех направлениях к туловищной стенке. Я уже говорил, что четыре растяжки могут обеспечить три степени подвижности; а эти три степени лопатка как раз и имеет. Она может совершать движения вверх и вниз, в обе стороны, и, кроме того, еще вращаться. Из предыдущих объяснений понятно, что движения лопатки в стороны (приведение и отведение) могут совершаться с помощью обеих половинок мышечного бандажа, служившего передней подвеской у четвероногих. Ее же движения вверх и вниз производятся частями новой подвески — трапециевидной мышцы. При этом верхняя, поднимающая часть трапециевидной мышцы сильнее и больше, чем нижняя. Это и немудрено: ей приходится ведь постоянно преодолевать силу тяжести рук.
Как же обстоит дело с вращением лопатки? Здесь лопаточным мышцам приходится сокращаться порциями, частями. Для поворота лопатки наружу пускаются в ход нижняя порция спинной половины и верхняя порция брюшной половины поперечной растяжки. Для поворота лопатки внутрь есть целых два мышечных механизма. Во-первых, та же самая поперечная растяжка может дать поворот и внутрь, если только в ней сократится верхняя порция спинной половины и нижняя порция брюшной. Но кроме того, тот же эффект может дать и трапециевидная мышца. Посмотрите, как она устроена (рис. 32). Своим туловищным концом она прикреплена ко всем шейным и грудным позвонкам, да еще к нескольким поясничным. Со всего этого громадного протяжения она собирается веером к лопатке, где прикрепляется к большому костному рычагу, далеко выступающему из лопаточной пластины. Но к этому рычагу волокна трапециевидной мышцы прикрепляются не в одной точке. Наоборот, самые верхние волокна, идущие из-под затылка, отходят всего более в наружную сторону и прикрепляются на упомянутом рычаге лопатки на самом наружном конце, иногда заходя даже за ключицу. Нижние волокна той же мышцы, напротив того, поднимаются почти вертикально вверх и кончаются на лопатке у самого внутреннего конца того же рычага. Вообразите себе, что верхняя и нижняя порции трапециевидной мышцы напряглись одновременно. Ясно, что такое напряжение должно будет повести опять-таки к повороту лопатки внутрь.
Чем объяснить, что для поворота внутрь имеется в два раза более мощный мышечный аппарат, чем для поворота наружу? Помня только о лопатке, вы этого не объясните. Я воспользуюсь случаем, чтобы проверить, что вы усвоили относительно совместных движений лопатки и плеча. Вообразите, что плечо закреплено неподвижно в плечевом сочленении с помощью мышц этого сочленения. Что произойдет с плечом, если вы при этом начнете совершать поворот лопатки внутрь? Это вас затрудняет? Скажу иначе. Постарайтесь сообразить, какому именно из движений плеча помогает поворот лопатки внутрь? Можно сказать и еще иначе. Вы помните, что движения лопатки могут увеличивать границы подвижности плеча. Так вот, при каком же движении плеча нужно пустить в ход поворот лопатки внутрь, чтобы расширить границы подвижности в этом направлении?
Слушатели. При разгибании плеча.
Лектор. Верно. А следовательно, чем сопровождается со стороны лопатки противоположное движение — сгибание плеча?
Слушатели. Вращением в другую сторону.
Лектор. Да, т.-е. вращением наружу. Теперь скажите, на что нужно затратить больше силы: на разгибание или на сгибание плеча?
Слушатели. На разгибание.
Лектор. Почему?
Слушатели. Потому что при разгибании подъем.
Лектор. Вот поэтому-то вращение лопатки внутрь требует более сильного аппарата мышц, чем вращение ее наружу. В сущности, весь подвес плечевого пояса человека этим исчерпан; но далеко не исчерпаны еще все мышцы этого пояса. Причина этого заключается в следующем.
Когда начинается развитие мышц конечностей, то эти мышцы возникают сначала своими нижними концами, т.-е. на конечностях, и уже оттуда тянутся по направлению к поясам и туловищу. При этом одни из таких мышц доползают только до костей поясов — в нашем случае до лопатки, — другие же проходят без остановки мимо лопатки и прикрепляются уже прямо на туловище. Происходит нечто подобное с тем, как устроены дачные поезда на многих железных дорогах: одни обслуживают только близкие станции, другие только далекие. Так вот безостановочные поезда для дальних станций, т.-е. мышцы прямого сообщения «плечо — туловище», перемешиваются с только что описанными мышцами подвеса и осложняют собою их внешнюю картину, а отчасти и их механическое поведение.
1 — надостная мышца, 2 — подостная мышца, 3 — подлопаточная мышца, 4 — клювовидно-плечевая мышца, 5 — малая грудная мышца.
Нам будет удобнее начать с коротких мышц плечевого сочленения. Этих мышц имеется вокруг сочленения пять; но механически правильнее одну из этих пяти, именно дельтовидную, рассматривать совместно с мышцами длинной группы. Оставшиеся четыре будут следующие (рис. 33).
Все они соединяют плечо с лопаткой. При этом они попарно подходят к нему с двух сторон. На наружной стороне плечевой кости у самого конца имеется небольшой костный выступ, называемый большим бугром плеча. На переднем краю плеча, тоже у самой верхушки, лежит еще другой бугорок — малый бугор плеча. Две из упомянутых сейчас мышц как раз идут к большому бугру, одна сверху, другая сзади. На рис. 33 эти мышцы обозначены №№ 1 и 2. Та, что подходит к бугру сверху, начинается на лопатке, над тем костным рычагом, о котором я говорил при описании трапециевидной мышцы. Вторая начинается со всей лопаточной пластины под тем же рычагом. Если вы вглядитесь в их расположение, то поймете, что верхняя из этих двух мышц может работать, как разгибатель плеча, а нижняя — как его сгибатель. Кроме того, нижняя мышца, которая охватывает плечевую кость сзади, годится еще и для вращения плеча вокруг его продольной оси наружу.
Третья мышца этой группы начинается тоже от всей лопаточной пластины, на этот раз от ее внутренней поверхности, той поверхности, которая прилегает к ребрам. Она идет уже к малому бугру плеча и огибает плечо с передней стороны. Значит, она может производить вращение плеча внутрь, и кроме того, сокращаясь вместе со второй из описанных сейчас мышц, производит сгибание плеча. (Рис. 33, № 3).
Наконец, четвертая мышца этой группы начинается от маленького крючка лопатки около самого плеча, направляется вниз вдоль плеча и прирастает к его внутреннему краю. Эта мышца есть явная приводящая мышца плеча. Вы можете спросить: отчего же в плечевом сочленении имеется целых две мышечных группы, длинная и короткая, и как распределяются обязанности между обеими группами?
Может быть, лучше всего ответит нам на этот вопрос опыт. Организуем его, как в прошлый раз: с одним испытуемым и с двумя обследователями. В тот раз мы не занимались мышцами ручной кисти: посмотрим-ка их теперь. Пусть испытуемый сжимает пальцы в кулак, а кто-нибудь из обследующих, знакомым вам порядком, мешает этому движению. Другого обследователя я попрошу поискать, какие мышцы участвуют в сжимании кулака. Помните, как это надо делать? Да, конечно, надо ощупать мышцы. Так и поступите.
(Испытуемый сжимает кулак; его пальцы удерживает другой; третий ощупывает предплечье, плечо и плечевую область, затем указывает на переднюю сторону плеча и говорит: напряжено вот здесь).
Лектор. А еще где напряжено?
Обследователь. А еще здесь выше.
Лектор. Значит, по вашему получается, что мышцы пальцев находятся в плечевой области?
Обследователь. Так выходит.
Лектор. Попробуйте еще предплечье.
Обследователь. Тут тоже напряжено.
Лектор. Что же это значит? Получается, что мышцы всей руки напрягаются для сжатия пальцев в кулак? Немножко дальше вы убедитесь, что настоящие сгибатели пальцев находятся на предплечьи, там где вы их прощупали. В каком же смысле участвуют здесь остальные вышележащие мышцы? Видоизменим нашу пробу. Установим испытуемого, как и раньше, пусть он опять тщетно пытается сжать кулак, а вы в это время обследуйте область плечевого сочленения, со всех сторон, и спереди, и сзади, и сверху.
Обследователь. Везде напряжение; тут, впрочем, немножко меньше, а здесь больше.
Лектор. Примем к сведению пока только два каких-нибудь противоположных направления: например, переднюю и заднюю сторону сочленения. Как вы думаете, могут ли мышцы, лежащие на этих противоположных сторонах, работать согласно или они суть антагонисты, напряжение которых ведет к прямо противоположным последствиям?
Слушатели. Наверное они работают наоборот.
Лектор. В этом все и дело; что же может получиться при их совместном действии, кроме неподвижности? Они могут только тормозить друг друга. Значит, вы имеете перед собой новый способ работы мышц, не такой, как вы обследовали раньше. Теперь, как вы думаете, для чего может понадобиться такое одновременное напряжение прямо противоположных мышц?
Слушатели. Для закрепления сустава.
Лектор. Вот именно. Теперь, может быть, вы разберетесь и в том, почему мы нашли напряженные мышцы в плечевой области при движении пальцев. Вся суть в ошибочной постановке нашего опыта. Если обследующий старается разжать кулак испытуемого, то он с силой тянет его пальцы, — а за пальцами тянется и вся рука. Чтобы не дать сдвинуться всей руке, пальцевые мышцы ничего предпринять не могут; приходится пускать в дело мышцы плеча и плечевого пояса. Следовательно, кисть может отдыхать, когда работает плечо; но плечу приходится работать тогда, когда работает кисть.
Этого мало. Вернемся опять к подсчету моментов. Попросим испытуемого протянуть вперед руку, а я положу на его ладонь вот эту гирю в один килограмм. Есть ли у кого из вас сантиметр? Измерим расстояние от нашего груза до центров всех сочленений руки. Смотрите: от центра груза до лучезапястного сочленения 9 сантм.; оттуда же до локтевого сочленения 34 сантм.; наконец, до плечевого сочленения 65 см. Значит, момент нашего груза относительно локтя почти вчетверо больше, чем относительно запястья; а по отношению к плечу он в семь раз больше. Итак, если бы даже рука сама ничего не весила, а весил бы только груз, то и в этом случае нагрузка у плеча была бы в семь раз больше, чем у кисти. Мышцы плеча не только загружаются при работе кисти, но загружаются в несколько раз сильнее, чем сами мышцы кисти.
Вот этим-то и объясняется, что плечу приходится иметь усиленное, двойное мышечное оборудование. Оно работает не только за себя, но за всю руку, и в этом последнем случае требует даже больше силы, чем в первом. Поэтому мышцам плеча приходится выполнять обязанности двух родов. Во-первых, они перемещают, поворачивают плечо во всевозможных направлениях, а во-вторых, они закрепляют, как говорят, фиксируют плечо в каждом требуемом направлении. В очень многих случаях эту вторую обязанность фиксации выполняют мышцы длинной, еще пока не описанной группы. Мышцы короткой группы, более слабые, но более юркие, обыкновенно достаточны для поворотов и перестановок плеча. Может быть, переход длинных мышц с костей плечевого пояса на туловище и объясняется необходимостью получить более прочную и более широкую площадь опоры.
Теперь можно перейти к рассмотрению длинной группы мышц плеча. Она включает в себя по анатомическим понятиям три мышцы, а с биомеханической точки зрения по крайней мере пять. Это происходит потому, что дельтовидная мышца очень широка, охватывает плечевую область с трех сторон, и крайние пучки ее обладают совершенно различным, почти противоположным действием. На рис. 34 она изображена в виде целых трех стрелок, 1, 2 и 3.
1, 2 и 3 — отдельные пучки дельтовидной мышцы, 4 — большая грудная мышца, 5 — широкая мышца спины.
Может быть, не стоит и описывать, как действуют эти три раздельные пучка. Из внимательного рассмотрения рисунка действие это вырисовывается очень ясно. К тому же дельтовидная мышца лежит очень поверхностно и ее напряжения вы легко можете проверить на самих себе. Очевидно, пучок № 1 есть настоящий разгибатель плеча (в этом он сходится с пучком № 1 короткой группы). Пучки №№ 2 и 3 длинной группы при совместной работе действуют, как сгибатель, а, работая порознь, могут совершать приведение и отведение, а также ротацию плеча.
О пучках 4 и 5 нужно сказать несколько больше. И тот и другой изображены на рисунке просто стрелками. Но это совершенно условно. В действительности и тот и другой — это очень большие и широкие мышцы. Обе находятся на туловище на очень широкой поверхности, а затем собираются веером к одному небольшому сухожилию и в таком виде срастаются с плечевой костью. Пучок № 4 начинается на всей передней поверхности грудной клетки. Это — большая грудная мышца, которая очень хорошо видна у мускулистых людей. Если вы помните, в прошлый раз мы доказали, что эта мышца заведует приведением плеча. Если вы попробуете проделать наш обычный опыт над приведением плеча, то эта мышца, а вместе с тем и ее сухожилие, напрягутся и будут хорошо видны под кожей. Как видите, большая грудная мышца образует переднюю стенку подмышечной впадины.
5-й пучок той же группы есть самая широкая изо всех мышц тела. Она изображена отдельно на рис. 35. Там видно, что она начинается очень низко, от тазовых костей и крестца, а также от поясничных позвонков. Все это огромное полотнище огибает спину в направлении снизу вверх и очень узким сухожилием кончается под малым бугром плеча (т.-е. впереди). Из названного сейчас рисунка легко понять, как должна действовать эта мышца.
Надо прибавить еще вот что. Все мышцы длинной группы должны бы отличаться от коротких мышц тем свойством, что они оканчиваются на костях туловища, минуя лопатку и ключицу. Между тем для дельтовидной мышцы это не соблюдается; и вы помните, что в начале лекции я и причислял ее анатомически к коротким мышцам. На самом деле приходится понимать дело так, что эта мышца делает только перерыв, остановку на лопатке и ключице; продолжение ее кверху есть не что иное, как верхняя часть трапециевидной мышцы, тянущейся уже до позвонков.
После такого длинного рассказа о мышцах плечевого сочленения описание локтевых мышц покажется пустым делом. Ведь мышц тем более, чем подвижнее сочленение; а локтевое сочленение относится к самым простым, одноосным. По теории мы ожидаем встретить здесь две мышцы и две сухожильных связки. Мышцы должны находиться по обеим сторонам от оси, а сухожильные связки — на концах оси.
Так и происходит. Локтевое сочленение (т.-е. сочленение плечевой и локтевой кости) имеет одного сгибателя и одного разгибателя. Сгибатель построен совсем просто: он начинается примерно от середины плеча, а оканчивается на самом верхнем конце локтевой кости, на том выступе, который представляет собою в то же время переднюю закраину ее сочленовной впадины. Разгибатель локтя построен несколько сложнее.
Прикрепляется он к локтевой кости совершенно симметрично со сгибателем, на таком же выступе, как и первый. Только этот выступ гораздо легче ощупать, так как он находится на выпуклой стороне локтя. Это есть острие локтя. Нижний конец локтевого разгибателя вздувается под пальцами, приложенными в этом месте, когда вы пробуете разгибать локоть, но удерживаете руку.
Верхний конец разгибателя разделен на целых три головки, из которых только одна оканчивается на плече; остальные две тянутся до лопатки, значит, перекидываются через целых два сочленения. Разгибатель локтя (трехглавый разгибатель) есть единственная мышца на задней стороне плеча; в локте он совершает разгибание, а в плечевом сочленении может помогать сгибанию плеча.
Тем бы дело и кончилось, если бы рядом с локтевой костью не лежала еще лучевая. Для сгибания этой кости имеется своя особая мышца. Эта мышца почему-то, может быть, по своему поверхностному положению, лучше всех остальных знакома широкой публике. Называется она бицепс или двуглавая мышца плеча.
Между тем по своему образу действий бицепс есть одна из самых мудреных мышц. Начать с того, что она нигде не связана ни с плечевой, ни с локтевой костью. Начинается она на лопатке и тянется оттуда прямым маршрутом к лучевой кости. Следовательно, она переходит через целых три сочленения (плечевое, плече-локтевое и локте-лучевое) и во всех этих сочленениях может вызывать движения. Представьте себе цепочку из четырех члеников, причем между концами двух крайних натянута резинка. Условия взаимной подвижности члеников совершенно различны. Можете ли вы что-нибудь определенное предсказать о том, как будет эта резинка, сокращаясь, менять форму цепочки? Очевидно, этого сделать нельзя. Какую-нибудь определенность здесь можно получить, только если закрепить чем-нибудь другим два сочленения цепочки из трех. Притом определенность будет каждый раз разная — в зависимости от того, которые два сочленения из трех мы закрепим.
Так и происходит с бицепсом. Эта мышца без содействия других, фиксирующих для нее лишние сочленения, совершенно бесполезна. Описать ее действие в изолированном виде никак невозможно. Можно сказать только, что она будет делать, если закрепить два сочленения из тех трех, через которые она проходит, и оставить свободным только третье.
В плечевом сочленении бицепс помогает разгибанию и отчасти приведению. В локтевом он действует, как сгибатель. Наконец, в локте-лучевом он представляет собою очень сильный супинатор. Недаром винты и шурупы устроены так, что их ввинчивание, требующее большой силы, совершается при помощи супинации (так наз. правая нарезка). Механизм этого последнего движения таков: нижний конец бицепса прикреплен к лучу длинным сухожилием, похожим на тесемку. При движении — пронации это сухожилие наматывается на лучевую кость, как на вал. Для совершения супинации она с силой раскручивает обратно лучевую кость, как намотанная бечевка раскручивает волчок.
Очевидно, сила мышцы тем больше, чем больше ее момент относительно данного сочленения. А момент тем больше, чем больше плечо рычага, т.-е. расстояние от точки приложения силы до центра сочленения. Двуглавая мышца проходит всего дальше от центра локтевого сочленения, значит, в роли сгибателя локтя мышца эта сильнее всего. Для разгибания плеча и супинации предплечья она в четыре-пять раз слабее.
Кроме описанных трех мышц, в локтевом сочленении имеются, как уже сказано, две сухожильных растяжки, лежащих по обе стороны от сочленения. Эти растяжки скрепляют сочлененные кости на концах оси сочленения, а кроме того тянутся вдоль всей плечевой кости наподобие перегородок между сгибателями и разгибателем. На этом примере особенно четко видно, как первоначальный сплошной мышечный рукав выродился в сухожилие там, где ему невозможно было сокращаться.
На предплечьи можно было бы опасаться новой сложной системы мышц, сообразно тем трем степеням подвижности, которые кисть имеет относительно локтевой кости. Но не пугайтесь: другого «плечевого сочленения» в человеческой машине нет, и самое трудное все равно осталось позади. На предплечьи мышцы схематизируются очень просто.
Во-первых, на нем лежат три коротенькие мышцы для пронации и супинации. Пронаторов два, супинаторов один. Это естественно, так как супинации могущественно помогает бицепс. Остальных мышц, управляющих луче-запястным сочленением, всего четыре и лежат они очень просто.
Запомните только вот что. На нижнем конце плечевой кости по обеим сторонам локтевого сочленения есть два костных выступа. Называются они мыщелками: наружный и внутренний мыщелок. Запомнить вам надо вот что: все сгибатели нижнего отдела руки начинаются со стороны внутреннего мыщелка; все разгибатели — со стороны наружного мыщелка.
В свою очередь, у кисти руки приходится различать лучевой и локтевой край. Лучевой край, как и лучевая кость, находится со стороны большого пальца, локтевой край и локтевая кость — со стороны мизинца. Так вот четыре мышцы, движущие кистью, можно разделить попарно двумя способами. Во-первых, две из них суть сгибатели кисти и начинаются от внутреннего мыщелка, а две — разгибатели — от наружного. Во-вторых, две из этих мышц тянутся к лучевому краю кисти, а две к локтевому краю. Итак, четверка будет такая: (обозначения на рис. 36): локтевой сгибатель кисти 2, лучевой сгибатель кисти 1, локтевой разгибатель кисти 5, лучевой разгибатель кисти 3, 4.
Все это изображено схематически на рис. 36. Теперь сообразите, что произойдет, если сократятся оба сгибателя, т.-е. №№ 2 и 1?
Слушатели. Будет сгибание кисти.
Лектор. Если сократятся оба разгибателя, т.-е. №№ 5 и 3–4?
Слушатели. Разгибание кисти.
Лектор. Это понятно. Теперь — если сократятся обе локтевые мышцы, т.-е. №№ 2 и 5, а обе лучевые, 1 и 3–4, растянутся? Вас затрудняет вопрос? Ну, что будет, если локтевой край кисти будет подтягиваться к предплечью, а лучевой край будет, наоборот, отходить от предплечья? Вы показываете совершенно верно; как же называется это движение?
Слушатели. Приведение кисти?
Лектор. Хорошо; следовательно, если те же мышцы будут сокращаться обратным порядком, то получится отведение кисти. Понятно это?
Слушатели. Понятно.
Лектор. Итак, лучезапястное сочленение обслужено нашими четырьмя мышцами полностью. Остается показать вам, где в действительности лежат эти мышцы и их сухожилия. Вы все знаете, что предплечье суживается к нижнему концу: это оттого, что на нижнем конце предплечья вообще нет никаких мышц, одни только тоненькие сухожилия. Вот сухожилия обоих разгибателей кисти можно легко увидеть у основания кисти, если препятствовать испытуемому разгибать ее. Они выступают тогда, как два крепких шнурка, по бокам кисти. То же относится к обоим сгибателям. Брюшки всех этих мышц расположены наискось, потому что начинаются они близ мыщелков плечевой кости, лежащих по бокам. У человека с развитой мускулатурой они видны даже просто глазом, если проделать наш обычный опыт с задерживанием движения конечности.
Самое интересное и, может быть, многим из вас неизвестное обстоятельство это — то, что почти все мышцы пальцев тоже лежат на предплечьи, в его верхнем конце. Это имеет большую практическую выгодность. На кисти остаются только одни орудия — пальцы; двигатели помещены в отдалении и, благодаря этому, не мешают подвижности кисти и не задерживают ее. И здесь мышечные брюшки начинаются уже близ середины предплечья, а дальше вниз до пальцев тянутся длинные сухожильные шнурки, как передаточные ремни. Большой палец обслуживается особо, и о его мышцах лучше говорить в отдельности; остальные четыре пальца имеют тесно связанные между собой мышцы.
Все мышцы четырех длинных пальцев состоят из двух сгибателей и одного разгибателя (рис. 37). Начинаются они на предплечьи и отчасти на нижнем конце плеча в компании со сгибателями и разгибателями кисти на соответствующих мыщелках. Сухожилия разгибателя тянутся по тыльной стороне кисти до самых пальцев. Каждый видел их у себя много раз. Сухожилия сгибателей идут сложнее. Дело в том, что один сгибатель лежит на предплечьи глубже, чем другой, и каждый посылает сухожилия ко всем четырем пальцам. Значит, каждый палец получает два шнурка, идущих один под другим по ладонной стороне. Шнурки поверхностного сгибателя кончаются на средних фалангах пальцев. Шнурки глубокого доходят до самых ногтевых фаланг, и для этого им приходится пролезать под соответствующими сухожилиями поверхностного сгибателя, которые для этого случая на концах раздвоены, как вилочки. Но не следует думать, что глубокий сгибатель сгибает одну только ногтевую фалангу, а поверхностный сгибатель — одну только среднюю фалангу. Наоборот, вы знаете, что сгибать отдельно одну только ногтевую фалангу, не сгибая остальных, мы совсем не умеем. Надо помнить, что мышца движет все те сочленения, через которые она проходит. Следовательно, глубокий сгибатель пальцев сгибает кисть и все сочленения пальцев, т.-е. сжимает руку в кулак. Поверхностный сгибатель сгибает все те же сочленения, кроме только последних сочленений пальцев.
Я не буду подробно рассказывать вам о тех мышцах, которые лежат на самой кисти руки. Эти мышцы очень маленькие и слабые и употребляются они только при очень тонких пальцевых работах, например, при рисовании, игре на музыкальных инструментах, да и то всегда совместно с длинными мышцами. Вам ничего не даст знание тонкостей распределения этих мышц; гораздо важнее будет отметить один общий принцип. Я сказал уже, что длинные мышцы пальцев проходят через очень много суставов. Значит, к ним в еще большей степени применимо то, что я вам рассказывал о бицепсе. По отношению к пальцам я бы сказал это так: сгибатели пальцев сгибают, а разгибатель разгибает все те сочленения из числа подведомственных им, которые не закреплены какой-либо другой мышцей или посторонней силой. Нам приходится приводить пальцы и кисть постоянно в соприкосновение с посторонними силами. Это происходит всегда, когда мы что-нибудь работаем, хватаем, несем и т. д. Вот почему та форма, которую принимают движения пальцев, больше зависит от характера этих внешних сил, чем от самих участвующих мышц. Сгибатели и разгибатель дают сырую силу, грубо направленную в ту или другую сторону. Претворение этой силы в тонко обработанное трудовое движение очень часто больше зависит от орудия и способа его хватки, чем от самих мышц руки. Уже отсюда может вам стать понятным громадное значение правильной хватки инструментов.
Мышцы большого пальца я тоже не стану подробно описывать, укажу только на главные отличия их от мышц прочих пальцев. Прежде всего в большом пальце, кроме длинных мышц, идущих с предплечья, есть еще довольно сильные короткие: это те, которые образуют возвышение большого пальца на ладони. Мышцы этого возвышения все так или иначе сгибают большой палец; потому в числе длинных мышц у него только один сгибатель и целых два разгибателя. Второе отличие состоит в том, что пястная кость большого пальца (та, что скрыта в мякоти ладони) может совершать два рода движений по двум степеням своей подвижности. Этим она отличается от пястных костей остальных пальцев, которые почти неподвижны. Поэтому она обслужена собственным штатом мышц; среди них-то и состоят один из длинных разгибателей и некоторые из коротких сгибателей. Все это обеспечивает большому пальцу значительную и разнообразную подвижность.
Этими данными мы заканчиваем обзор мышц руки. Он был поневоле очень поверхностен; но я не могу желать большего, чем того, чтобы вы хотя сколько-нибудь ориентировались в распределении и способах действия двигателей верхних конечностей. Более подробный обзор мышц руки и образа их действия вы сможете найти в моей книге «Общая биомеханика». Нижнюю же конечность, которая, кстати сказать, гораздо проще, мы по недостатку времени отложим до следующей лекции.