3.4.5. Насосная функция мышцы

Обычно мышцы наших конечностей имеют веретенообразную форму. Среднюю мясистую часть называют брюшком, а два конца соответственно – головкой и хвостом. Сухожилистыми окончаниями мышца крепится к костным рычагам. При сокращении изменяется длина мышцы и взаимное расположение костных рычагов, благодаря этому изменяется поза тела и само тело может перемещаться в пространстве. Некоторые мышцы имеют несколько головок, как, например, двуглавая и трехглавая мышцы плеча. Брюшко состоит из волокон, которые тянутся вдоль мышцы и своими соединительно-тканными окончаниями вплетаются в сухожилие головок и хвостов. Отдельные мышцы скелета имеют посредине сухожильные образования, разделяющие мышцу на части. Так, прямая мышца живота, обуславливающая движение позвоночника, делится сухожильными образованиями на четыре части, следовательно, имеет четыре брюшка.

Обратим внимание на систему кровоснабжения. К брюшку мышцы перпендикулярно волокнам подходит веточка артерии, а выходит вена. Оба этих сосуда соединяются соответственно с магистральными артериями и венами. Внутри мышцы веточка делится на более мелкие артериальные сосуды, те на еще более мелкие, артериолы, на прекапилляры и, наконец, на капилляры. Диаметр капилляров весьма мал, всего 7 – 20 мк, т. е. Миллионных долей метра. Обмен веществ между мышцами и содержимым плазмы крови происходит преимущественно через чрезвычайно тонкие стенки капилляров. К мышцам поступают питательные вещества, кислород, а выводится углекислота и другие продукты метаболизма, т. е. организм очищается. Капилляры в дальнейшем объединяются в более крупные сосуды – посткапилляры, последние в венулы, венулы – в маленькие вены, располагающиеся внутри мышцы, а те соединяются в упомянутую веточку вены, ведущую к магистральным венозным сосудам. Таким образом все ткани переплетены густой сетью различных по диаметру кровеносных сосудов. Внешние артерии и вена входят в мышцу одним пучком. В этом же пучке к мышце следует двигательный нерв. Интересно отметить, что через капилляры мышцы проходят форменные элементы крови, размеры которых намного превышают диаметр этих сосудов. Это становится возможным в связи с тем, что форменные элементы крови эластичны и сами деформируются во время продвижения через мелкие сосуды. Разумеется, ток крови через капилляры сильно затрудняется, но вместе с тем обеспечивается полный контакт со стенками сосудов и облегчается обмен веществ.

В мышцы, обладающие более чем одним брюшком, подходит соответственно большее количество пучков, содержащих веточки артерии, вены и двигательный нерв. Тогда говорят о сегментарном кровообращении в мышцы.

Есть примечательное отличие в строении артериальных и венозных сосудов. В последних имеются клапаны. Они представляют по форме подобие воронки, направленной своим сужением в сторону тока крови в организме; ток крови в противоположную сторону благодаря этим клапанам сильно затрудняется. Особенно хорошо просматриваются и прощупываются клапаны на поверхностных венах голени и тыльной стороны кисти, где они выступают в виде небольших утолщений на кровеносных сосудах. Есть также клапаны в маленьких венах, расположенных внутри мышцы. Относительно недавно были обнаружены образования, играющие роль клапанов, внутри венул и даже в венозной части капилляров. Здесь видны отростки ткани, спускающиеся внутрь кровеносного русла со стороны их стенок. Эти отростки, как нити водорослей, при смене направления тока крови будут закрывать поперечник русла и тормозить ток.

Теперь, опираясь на приведенные сведения о строении мышцы, проделаем мысленно следующий эксперимент. Возьмем мышцу с обоих концов и потянем в разные стороны, чтобы произошла существенная деформация. Поскольку в сухожилия вплетаются соединительнотканные окончания мышечных волокон, нагрузка передается достаточно равномерно на все мышечные волокна. Те, в свою очередь, сдавливают кровеносные сосуды, и кровь, находящаяся в них, выдавится из мышцы в вену и входящую артерию. Освободим концы мышцы. В силу своей эластичности, и особенно эластичности кровеносных сосудов, мышца восстановит свою первоначальную форму, а, следовательно, в ее сосудах образуется вакуум. Благодаря вакууму кровь, выдавленная ранее во внешние сосуды, снова устремится внутрь мышцы. Однако со стороны венозного конца этот ток затруднен – его тормозят клапаны. Значит, емкость сосудов мышцы после восстановления ее исходной формы будет заполнена преимущественно кровью, поступившей со стороны артериального конца кровеносной системы.

Если произвести последовательный ряд подобных деформаций, то мышца будет работать как насос, и кровь отдельными порциями станет перекачиваться со стороны артерии к вене. Чем чаще и больше амплитуда деформации, тем интенсивней однонаправленный ток крови. Подобные деформации не обязательно должны быть большими, чтобы достичь насосного эффекта, а только соизмеримыми величине кровеносных сосудов в мышце. Чтобы стимулировать деформацию, достаточно подвести к сухожилиям нагрузку в виде обычной вибрации. В этом случае механические импульсы будут направлены вдоль мышечных волокон. Однако для того, чтобы мышца была в состоянии механически откликнуться на вибрацию и произошла существенная деформация кровеносных сосудов, необходимо согласовать частоту вибрации с жесткостью мышцы. Известно, что более жесткие, упругие предметы колеблются с большей частотой. Как струна, если ее подтянуть, издаст более тонкий тон (это частота ее собственных колебаний), так и мышца будет деформироваться под воздействием вибрации с большей амплитудой, когда частота колебаний вибрационных воздействий совпадает с собственной частотой колебаний мышцы. В этом случае будет иметь подобие механического резонанса в мышце. Жесткость мышцы можно регулировать, активно напрягая ее или расслабляя или просто растягивая мышцу за счет внешних сил. Техника массажа нанесением ударов наглядно демонстрирует кровенасосный эффект мышцы. Разогрев и прилив крови происходит от одного-двух ударов фашем.