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.
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.
Из чего состоит ткань сухожилий
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.
Поверхностные (подкожные) фасции, fasciae superficiales s. subcutaneae, лежат под кожей и представляют уплотнение подкожной клетчатки, окружают всю мускулатуру’данной области, связаны морфологически и функционально с подкожной клетчаткой и кожей и вместе с ними обеспечивает эластическую опору тела.
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.
Боль в сухожилиях
Общие сведения
Сухожилие это образование из соединительной ткани, концевая структура поперечно-полосатых мышц, с помощью которой они прикрепляются к костям скелета. Сухожилие состоит из компактных параллельных пучков коллагеновых волокон, между которыми расположены ряды фиброцитов (тендоцитов). Чаще в формировании сухожилий участвует коллаген типа I, также встречаются волокна коллагена типов III и V. Пучки коллагена удерживаются вместе протеогликанами. Параллельно ходу коллагеновых волокон расположены кровеносные сосуды, имеющие поперечные анастомозы. Благодаря своей структуре сухожилия имеют высокую прочность и низкую растяжимость. Форма сухожилий различна — от цилиндрической (чаще у длинных мышц) до плоской, пластинчатой (апоневрозы широких мышц).
Боль в сухожилиях при заболеваниях
Боль в сухожилиях чрезвычайно распространены: данный симптом отмечается пациентами почти с такой же частотой, как и повышение артериального давления. Поражение сухожильного аппарата может протекать в виде тендинита, тендиноза и теносиновита. Выделяют три фазы развития тендинита:
развитие острого воспаления;
при нелеченом воспалительном процессе происходит усиленный рост грубой соединительной ткани;
хронизация воспалительного процесса и дегенеративные изменения в сухожилии могут привести к его разрыву.
Наиболее часто поражаются сухожилия плечевого пояса и верхней конечности (особенно сухожилие двуглавой мышцы плеча). Предрасполагающими факторами к подобным травмам являются однообразные движения, длительные тренировки с недостаточными паузами для отдыха, а также:
некачественное спортивное оборудование;
Тендиноз это невоспалительной природы атрофия и дегенерация волокон внутри сухожилия, часто связанная с хроническим тендинитом, которая может привести к частичному или полному разрыву сухожилия в сочетании с болью в сухожилии.
Теносиновит – воспаление паратендона, который является наружным влагалищем некоторых сухожилий и выстлан синовиальной мембраной (например, поражение сухожилия разгибателей большого пальца кисти при теносиновите де Курвена). Тендинит – воспаление или раздражение сухожилия, толстая ткань, которая соединяет кость и мускулы. Тендинит чаще всего бывает вызван частыми нагрузками на пораженный участок, а также серьезной травмой. Существуют виды деятельности, которые увеличивают риск развития тендинита:
очистка (скребком или жесткой щеткой)
Неправильная осанка дома и на работе, плохая растяжка перед выполнением физических упражнений также повышает риск развития тендинита. Среди других факторов риска:
отклонения в расположении, строении костей (например, разная длина ног, артрит сустава), которые повышают нагрузку на мягкие ткани;
другие заболевания, например, ревматоидный артрит, подагра, псориатический артрит, артрит щитовидной железы; реакция организма на медицинские препараты;
случается, что инфекция становится причиной развития тендинита.
Тендинит может поразить любого человека, однако, чаще встречается у взрослых возрастом после 40-ка лет. Со временем сухожилия изнашиваются, они становятся более чувствительны к стрессу, менее эластичны, более уязвимы. Тендинит может поразить практически любую часть тела, в которой сухожилие соединяет кость и мускулы:
Среди симптомов тендинита выделяют боль в сухожилии и прилежащем участке. Боль может постепенно усиливаться, может проявиться внезапно и быть острой, особенно при наличии отложений кальция. Происходит снижение подвижности плеча. Одной из причин боли в сухожилии являются разрывы здорового сухожилия, когда нагрузка на него становится запредельной и превышает механическую выносливость тканей. Сухожилия состоят из плотной волокнистой соединительной ткани.
Если сухожилие длительное время испытывало значительные перегрузки, в нем может развиться дегенеративно-дистрофический процесс. Способствуют перерождению тканей сухожилия нарушение кровоснабжения, заболевания обмена веществ, хронические воспалительные процессы и переохлаждение.
Разрыв сухожилия
Разрыв сухожилия может быть полным или неполным и произойти по ходу сухожилия или в месте его прикрепления к кости. При этом отрыва костного фрагмента не происходит. Если сухожилие не было дегенеративно изменено, отрыв от места его прикрепления происходит чрезвычайно редко. Такой травме могут подвергнуться:
сухожилия надостной мышцы в месте ее прикрепления к большому бугорку плечевой кости
сухожилие двуглавой мышцы в месте ее прикрепления к акромиальному отростку лопатки
сухожилие двуглавой мышцы, прикрепленное к бугристости лучевой кости и к коракоидальному отростку лопатки (встречаются очень редко).
сухожилие трехглавой мышцы плеча может оторваться от локтевого отростка.
несколько чаще встречается отрыв сухожильного растяжения (апоневроза) разгибателя пальца, при вывихе в межфаланговом суставе.
На нижних конечностях наиболее часто встречаются:
отрыв сухожилия четырехглавой мышцы плеча, прикрепляющегося к верхней части надколенника
отрыв ахиллова сухожилия от бугра пяточной кости.
При разрыве сухожилия пациента беспокоит боль в месте отрыва, которая появляется неожиданно, при сильной нагрузке, броске, прыжке. Движения в пораженной мышце нарушаются и возникает отек, припухлость. При полном отрыве сухожилия конец его, связанный с мышцей, ускользает по ходу мышцы, мышца укорачивается и возвышается в виде бугорка.
Разрывы сухожилий на их протяжении, в месте удаленном от точки прикрепления на верхних конечностях встречаются достаточно редко, и чаще бывают неполными. Значительно чаще у спортсменов встречаются разрывы сухожилий крупных мышц нижнего пояса конечностей. Встречаются разрывы:
сухожилий двуглавой мышцы бедра
сухожилий четырехглавой мышцы бедра
разрывы ахиллова сухожилия
Все эти разрывы сопровождаются нарушением функции мышцы, вне зависимости от того, полный разрыв или неполный. В месте разрыва возникает боль в сухожилии, отек, кровоизлияние.
При болях в сухожилиях поможет врач-травматолог. Пациенту проведут ренген и поставят точный диагноз, а также незначат лечение. Достаточно эффективны при болях в сухожилиях некоторые методы и народной медицины. Например, сок черемухи отлично снимает воспаления сухожилий. Следует настоять на водяной бане три столовых ложки свежих ягод черемухи (залить стаканом кипятка) в течение десяти минут. Принимать отвар по две столовых ложки три – четыре раза в день.