Операции на сокращение мышц

Эксцентрическое мышечное сокращение имеет две отличительные особенности – потенциал для производства большой мышечной силы в условиях небольших энергетических затрат, а также обладает реабилитационными преимуществами, как средство борьбы с мышечной атрофией, различными патологиями систем организма и недостатками физиологических функций. Представлены клинические исследования упражнений и некоторые способы применения эксцентрических сокращений.

История исследования эксцентрических мышечных сокращений

Две отличительные особенности эксцентрического сокращения были изучены в течении только прошлого столетия:

• Продукция силы очень велика;
• Энергетические затраты очень низки;

40 лет назад, исследования проведенные Коми и Бускирком показали, что эти две отличительные особенности дают эксцентрике огромный потенциал в тренировке мышц. Особенно, большая сила и малые энергетические затраты, хорошо подходят для включения в реабилитационные программы эксцентрических нагрузок.

Слабые или иначе ограниченные в возможностях люди (страдающие от сердечных или респираторных патологий, рака, метаболических, неврологических или постоперационных состояниях) ограничены в возможности производить достаточно мышечной силы для поддержания их массы и функций. Даже самые современные тренировочные меры воздействия могут быть за гранью их возможностей. Без достаточной нагрузки на мышцы, больные люди находятся в зоне риска дистрофии, обычно оказывающей неблагоприятные последствия. Поэтому для этих людей нужны такие меры воздействия, при которых бы они производили максимум силы и тратили минимум энергии.

Противоречия

Доказано, что мышечные повреждения совсем необязательные проявления при реабилитации. Во-первых, эксцентрические нагрузки могут использоваться адекватно и безопасно, чтобы избежать каких-либо неблагоприятных последствий для мышц (травм и т.д.) необходима правильная нагрузка. Большая сила, возникающая при эксцентрических нагрузках неизбежно ведет к травме. Однако, если амплитуда и время выполнения движения увеличивается постепенно, то никаких симптомов повреждений, воспаления, и даже болезненности не будет. Во-вторых, полезные изменения в структурах мышц, а также функциональные реакции могут возникать вне зависимости от мышечного воспаления и повреждения. Так что, эксцентрические нагрузки все же способны улучшить состояние, без нанесения каких либо повреждений.

Далее мы обсудим использование эксцентрических тренировок для разных реабилитационных групп. Данная программа направлена на взрослых и пожилых людей с различными коморбидными состояниями, послеоперационных состояний, суставных заболеваний. Все представленные группы разные по своему состоянию.

Безопасность и осуществимость эксцентрики в разных патологических группах

Разнообразные примеры применения реабилитационных программ показали возможность безопасного прогресса за счет использования эксцентрической работы в течение многих недель. Важно учесть безопасный прогресс, начиная с адаптационной фазы и постепенно доходя до фазы использования повышенных нагрузок в эксцентрике, чтобы предотвратить мышечные повреждения или каких либо неблагоприятных реакций. Бывает и так, что при некоторых патологиях (тендинит) болевая реакция является частью терапевтического режима. У пожилых, людей страдающих от инфекционных заболеваний, послеоперационные больные, постепенное увеличение эксцентрических нагрузок является общепризнанным, так как относительное усилие, необходимое для выполнения работы очень мало. Обратите внимание, что ЧСС, АД, сердечный индекс, объем легких у пожилых людей стабильнее во время эксцентрических тренировок, в отличие от концентрических.

Пожилые

Пожилые люди в реабилитационных программах, включая даже людей старческого возраста, могут применять эксцентрические нагрузки без боязни мышечных или суставных повреждений. Пожилые с болезнями, которые в свою очередь являются причинами мышечной атрофии, усталости и др. могут завести свою локомоцию посредством эксцентрики, без каких либо тяжелых последствий (увеличение креатинкиназы или каких либо воспалительных маркеров, также уменьшение производства силы).

Взрослые с сердечно-легочными заболеваниями

Люди с хроническими сердечно-сосудистыми (СС) заболеваниями или же хроническими респираторными заболеваниями имеют некоторые ограничения в занятиях реабилитационной программы. Эксцентрические упражнения могут быть отличной заменой обычным тренировкам для пациентов с ограничениями, вследствие их СС и респираторных заболеваний. При эксцентрических занятиях, взрослые и пожилые люди с минимальной дисфункцией левого желудочка и отсутствием экзерциальной ишемии могут в 4 раза улучшить мышечное напряжение и пройденную дистанцию за 6 минут без особых усилий со стороны сердечно-сосудистой системы, то есть сравнивая с концентрическими нагрузками. Почти то же самое и у людей с хроническими респираторными заболеваниями, то есть примерно мене 50% достигли недомогания при высоких эксцентрических нагрузках (конечно, с некоторыми снисходительными нагрузками) в отличие от тех же концентрических нагрузках. Следовательно, для людей с данной группой патологий необходимо применять эксцентрические тренировки, с соответствующей техникой безопасности.

Пожилые люди перенесшие рак

Люди перенесшие рак и его последствия обычно испытывают ослабление опорно-двигательной системы, что понижает их мобильность. Большинство из них могут заниматься, используя эксцентрические методы. Пожилые (около 75 лет) люди после рака груди, простаты и др. приняли участие в 34 из 36 эксцентрических занятиях в течение 12 недель и увеличили свою работоспособность в 3 раза, без каких либо мышечных повреждений. Несмотря на гормональный мышечный дефицит, пожилые после рака простаты, находящиеся на андроген-депривационной терапии, могут в достаточной мере улучшить свое состояние, мобильность посредством эксцентрической реабилитационной программы. Пока не было обнаружено каких либо проявлений повышенной усталости после эксцентрических занятий у людей после рака, а эти люди, между прочим, проходят специальный контроль состояния после каждого занятия. Поэтому все комплексы, проводимые с пожилыми людьми после раковых заболеваний должны проходить под пристальным вниманием и наблюдением.

Взрослые с метаболическими патологиями

Взрослые с диабетом 2 типа испытывают ускоренный процесс потери мышц, особенно это становится заметно с возрастом. Потеря мышечной силы намного выше у пожилых людей с диабетом, в отличии от пожилых без него, и это очень опасно для данной группы больных. Поэтому упражнения, направленные на укрепление мышечной массы и силы, даются им регулярно. Мышцы потребляют более 80 % глюкозы, очень важно, работая с людьми, находящимися в группе метаболических заболеваний, не ухудшать инсулин-резистентность. Постоянное воздействие эксцентрических упражнений приводит к значительному улучшению мышечной массы, силы, мобильности, без отрицательной чувствительности инсулина при избыточном весе, физически неактивных, постменопаузальных женщин с нарушенным глюкозным обменом, также было видно, что возможно повышение инсулиновой чувствительности и понижение гликолизированного гемоглобина на 10,6 % у сидячих девушек. У взрослых, подверженным сидячему образу жизни, систематичные тренировки (3-5 раз в неделю, 8 недель) пешими прогулками с гор – преимущественно эксцентрическая нагрузка – показано, что это также метаболически полезно, как и концентрическая работа (пешая прогулка в гору). Интересно, что этот метаболический подъем идет совместно со снижением двух типичных особенностей мышечной травмы: высокой чувствительности С-реактивного белка и уровня креатин киназы в сыворотке крови. У многих диабетиков, их болезнь нередко протекает с разными осложнениями: сердечно-сосудистые заболевания, ретинопатия, периферическая невропатия и периферические сосудистые заболевания, поэтому эксцентрическая нагрузка может быть альтернативой или хорошим дополнением к классической нагрузке. Поэтому эксцентрическая нагрузка, из-за ее малых энергозатрат и ощутимой нагрузке, безопасны и адекватны для больных сахарным диабетом.

Целью реабилитационной программы является максимальные затраты энергии, уменьшение веса и индекса массы тела, эксцентрика – не идеальный вариант, поэтому она должна идти вкупе с аэробными нагрузками. Следует также внимательно следить за гликемическим показателем при эксцентрических упражнениях.

Взрослые и дети с неврологическим дисфункциями

У детей с церебральным параличом и спастикой верхних конечностей, сильные эксцентрические нагрузки, увеличили диапазон их движений, также уменьшили количество ко-сокращений, показанных на электромиографии.

Эксцентрические тренировки в контексте расстройств периферической нервной системы и нервно-мышечных соединений являются наиболее спорными. Применение эксцентрических нагрузок считается не до конца обоснованным методом. Поэтому требуется больше исследований, связанных с применением эксцентрики при данных заболеваниях, для наилучшего понимания.

Взрослые после операции на колено или травмы сустава

Ранний постоперационный период передней крестообразной связки или эндопротезирование коленного сустава – типичный период усиленной слабости мышц (особенно четырехглавой мышцы бедра). Важно установить безопасность применяемых вмешательств, особенно в постоперационный период. Первостепенное значение имеет стабильность, обеспечиваемая реконструкцией связок, путем мониторинга ответных реакций на любые упражнения с сопротивлением. Боль, рецидив травмы, нестабильность темпов – пограничные меры безопасности коленного сустава после операции. Если эксцентрическая реабилитация применяется и продвигается верными путями, как об этом говорится в серии работ Гербера и др., то стабильность колена не нарушается. Никаких различий в мерах безопасности, указанных выше не было замечено, вследствие 12 недельного курса эксцентрических занятий и ускоренного курса обычных тренировок, в 3 неделю после операции. Успешная прогрессия негативной работы в период длительного курса реабилитации показала, что эксцентрическая нагрузка адекватна для данной группы людей. Эксцентрическая работа в 3 неделю после эндопротезирования колена, не дала отрицательных изменений в суставной и мышечной работе, в противоположность пятикратному увеличению негативной работы после 6 недель. Похожие результаты были выявлены при включении эксцентрики в многомесячный реабилитационный курс после операционных вмешательств и травмах колена. Также очевидно, что любые неблагоприятные реакции сустава, будь то отек или контрактуры, являются показателями того, что необходимо прекращать эксцентрическую работу. Известно, что отек колена может быть предотвращен, и движения в суставах наоборот становятся больше после эксцентрической нагрузки. Поэтому раннее, адекватное и безопасное применение эксцентрических нагрузок, в рамках реабилитации считается приемлемым, учитывая, что более 85% подтвердили результаты эксцентрической работы.

Операция на мышцы рук, ног или туловища показана при их повреждениях, которыми страдают профессиональные спортсмены, люди физического труда, военнослужащие в зоне активных военных действий. Такие вмешательства сложны, требуют от хирурга глубокого знания анатомии не только мышечного каркаса тела, но и вариантов расположения нервов и сосудов, особенностей операций на сухожилиях, так как все эти структуры неразрывно связаны с работой мышц и активно участвуют в их жизнедеятельности.

Правильная работа мышц в равной мере определяется развитием сосудов и нервов, а высокая способность противостоять микробному заражению и срастаться определили эффективность разнообразных пластик — трансплантация мышечных волокон, замещение полостей в костях, ликвидация дефектов контуров тела и двигательной цепи конечностей.

Важным и даже определяющим исход моментом при операции на мышцы считается срок ее проведения. После пересечения мышечной и сухожильной ткани часть волокон сокращается и остается в таком виде, появляется их атрофия, уменьшается объем и мощность. Когда с момента травмы прошло больше одного года, мышца не может произвольно и с высокой скоростью сокращаться. Эффективность последующего лечения будет крайне низкой, а восстановить функцию станет практически невозможно, если не провести лечение в первые месяц-полтора.

На результат мышечной пластики оказывает влияние и состояние двигательных нервных волокон. Нарастающие структурные изменения при денервации в виде атрофии, рубцовой дегенерации препятствуют сократимости, поэтому восстановление нерва через год и более после травмы нерва считается бесперспективным.

Потребность в высокой степени оксигенации и питания делают мышцу очень зависимой от активности кровотока, поэтому если доставка крови снижена даже незначительно, сила и устойчивость к работе мышцы снижаются. При сильной ишемии возможно развитие полного или частичного некроза, что приводит к разрастанию фиброзной ткани, укорочению мышечных волокон и уменьшению сократительной функции, неминуемо отражающихся на работе конечности (ишемические контрактуры).

Пластика с эстетической целью сегодня чрезвычайно распространена, и это не только всевозможные подтяжки лица или коррекция формы носа или груди. В числе популярных — операция на икроножных мышцах, к которой прибегают желающие изменить форму голеней, уменьшить или увеличить их объем.

Показания и противопоказания к операции на мышцах

Показания к операции на мышцы ног или рук обычно связаны с:

• Разрывом, размозжением мышечной ткани при травмах и ранениях;
• Необходимостью замещения дефектов костей или восстановления движений в конечностях;
• Желанием улучшить внешний вид.

Разрывами мышц чаще всего страдают профессиональные спортсмены, испытывающие значительные нагрузки на мышечный аппарат тела. Разрывы случаются при слишком длительных тренировках, отсутствии разминки перед нагрузкой на мышцу, ударе по напряженному мышечному брюшку. Повреждения надостной мышцы происходят при падениях, резком отведении поднятой руки с находящимся в ней тяжелым предметом (гантелей, к примеру).

Осколочные, огнестрельные, резаные раны повреждают не только мышцу, но и связочный аппарат, нервы и сосуды, а в ряде случаев сопровождаются микробным загрязнением, что делает операцию более трудоемкой и опасной. В быту тяжелые ранения мышц могут произойти при дорожно-транспортных происшествиях, укусах животных, например, собак.

Учитывая, что вмешательства на мышцах часто проводятся в срочном или даже экстренном порядке (при сочетанной травме с повреждением магистральных сосудов, обильным загрязнением раны и т. д.), перечень противопоказаний к ним минимален и включает:

1. Шоковые состояния и кому;
2. Тяжелую декомпенсированную патологию внутренних органов с невозможностью проведения общего наркоза;
3. Глубокие нарушения гемостаза, влекущие риск массивного кровотечения.

При высоком риске операции на мышцы ног, рук или туловища хирург выбирает наименее травматичный способ лечения — ушивает разорванные ткани и сосуды, а пластика может быть запланирована несколько позже, после стабилизации состояния больного.

Учитывая длительность операций на мышцах, при них показан общий наркоз, обеспечивающий адекватное обезболивание и возможность четкого дозирования токсичных анестетиков. По этой причине в случае планового вмешательства накануне вечером пациент последний раз есть, пьет и проводит очистительную клизму.

Сшивание мышц

Операция при разрыве мышц необходима в случае поперечного разъединения или вдоль волокон и заключается в наложении шва. Наложение швов на мышечных волокнах требует выполнения некоторых условий:

• Шов не должен передавливать сосудистые и нервные стволы, так как при этом возрастает риск атрофических и некротических изменений;
• В шов должны быть захвачены два листка фасции;
• Нити завязываются не туго, а в момент соприкосновения раневых поверхностей;
• Предпочтительны П- либо восьмиобразные швы;
• Применение саморассасывающегося шовного материала.

При сшивании мышечных тканей может быть использован простой узловой шов, техника наложения которого такова:

1. Отрезки поврежденной мышцы сближаются;
2. В шов должны войти два фасциальных листка;
3. Игла входит и выходит отступя на сантиметр от раневого края;
4. Затягивание нитей до сближения краев раны, чуть вбок от него.

П-образный шов имеет некоторые преимущества перед простым — при его наложении снижается риск прорезывания шовного материала вдоль мышцы. Техника П-образного шва определяется направлением разъединения мышцы — поперек или продольно.

При сшивании продольно разорванной мышцы игла входит отступя 1 см кнаружи от раневого края, захватывая два листка фасции, а с противоположной стороны нить движется в обратном направлении и возвращается к началу шва, при этом ни узел, ни сама нить не передавливают сосудисто-нервные стволики.

При поперечном разрыве мышцы сначала прошивают ее один отрезок, а потом в обратном порядке — второй. Узел и нить находятся вдоль мышцы, не пережимая сосуды и нервы.

Третьей разновидностью операции при разрыве мышц считают восьмиобразный шов. Если ткань рассечена продольно, то игла проходит через оба конца по отдельности, но места выхода иглы должны совпадать по уровню. При поперечном рассечении мышцы игла входит в один конец, а выходит через второй, после чего снова вводится отступя полтора сантиметра от первого вкола и уходя через противоположный конец. Узел при таком шве находится по ходу волокон, не травмируя сосуды и нервы.

Различные виды швов накладывают в ходе операции на мышцах бедра, когда есть возможность сопоставить края поврежденных волокон, в противном случае хирург идет на пластику с использованием собственных донорских тканей больного.

Пластические операции на мышцах при травмах

Выделяют несколько разновидностей пластической операции на мышцы :

• Транспозиция (подшивание) сухожилий пораженной мышцы к здоровым.
• Несвободная пересадка мышц.
• Свободная пересадка.

Транспозиция мышц-синергистов состоит в подшивании сухожильных волокон поврежденной мышцы к сухожилию рядом расположенной, которая способна к активным сокращениям даже при условии фиксации к ней еще одного мышечного пучка. При перемещении сухожилие активно работающей неповрежденной мышцы рассекают и подшивают к поврежденному.

Эта манипуляция может способствовать частичной потере активности мышцы-донора, поэтому лучший эффект будет при использовании сухожилий мышц однонаправленного действия (синергистов), из которых одна не работает или используется неактивно. К примеру, сшивание сухожилий поверхностного и глубокого сгибателей пальцев будет очень эффективным с точки зрения сохранения функции обеих мышц.

Операция на мышцы руки или голени чаще всего состоит в несвободной пластике с пересадкой антагонистов взамен дефектного участка. Например, необратимые травмы лучевого или малоберцового нерва приводят к стойкой атрофии мышечного аппарата и потере движений, поэтому проводят пересадку сухожильных пучков с ладонной части предплечья или нижней поверхности стопы на тыльную поверхность, одновременно перемещая и мышцы.

В сложных случаях при массивных повреждениях, требующих возмещения большого объема мышечной ткани, проводят несвободную пересадку с выделением мышцы-донора с сосудами и нервами и последующей транспозицией точек крепления мышцы в нужный участок тела. Так проводится трансплантация широчайшей мышцы спины для замещения мышечной группы передней части плеча.

Свободная трансплантация мышц с восстановлением активных движений впервые успешно была проведена чуть более 40 лет назад, когда хирурги пересадили участок мышцы бедра на лицо при параличе лицевого нерва. Операция оказалась эффективной, и впоследствии такие пластики стали применяться при дефектах мышечных групп руки.

Показанием к полной свободной пластике считают такие повреждения, при которых ресурсы тканей в зоне поражения не дают возможности восстановить потерянную функцию путем менее травматичной операции. В этих случаях единственных выходом становится трансплантация мышечных волокон из других, анатомически далеких, частей тела.

К донорскому мышечному пучку предъявляются определенные требования:

1. Он должен нести в себе сосуды, обеспечивающие питанием весь трансплантат;
2. Должен совпадать по размеру с теми волокнами, к которым подшивается;
3. Движение должно регулироваться одним нервным волокном;
4. Иссечение донорского фрагмента не должно вызывать выраженного снижения функции и эстетического дефекта в месте забора ткани.

С этих позиций, лучшими и наиболее подходящими для полной пересадки считаются тонкая мышца бедра, широчайшая на спине и большая грудная, которые чаще всего используются в качестве доноров.

Операция на мышцах бедра при их значительном расхождении может потребовать замещения участком четырехглавой мышцы, фрагментами собственных сухожилий. В период реабилитации пациент обездвиживается.

Одним из важнейших условий свободной пересадки мышц является сохранность нервного волокна, применяемого для восстановления нервной трофики трансплантированной ткани. Такой нерв сшивается максимально близко ко входу в мышечное брюшко, время отсутствия кровотока в трансплантате не должно быть более двух часов.

Для выполнения перечисленных условий заранее тщательно планируется микрососудистый этап вмешательства. Важно сохранить нужную длину мышечного трансплантата, чтобы максимально восстановить сократимость. Сухожильный пучок фиксируется к мышечному после того, как будут сшиты сосуды и нервы. Нога или рука после операции обездвиживаются в состоянии разгибания.

Примерная последовательность манипуляций при операции на мышцы руки:

• Удаление размозженных, некротизированных тканей в зоне повреждения, сшивание нервов, подготовка нервных волокон к подшиванию донорской ткани;
• Иссечение донорской мышцы из широчайшей, большой грудной, тонкой бедренной и фиксация ее к сухожилиям предплечья;
• Сшивание сосудов и нервов, наложение швов на кожу.

Эффективность и исход полных свободных мышечных трансплантаций зависят от глубины и характера травмы, состояния зоны, куда проводилась пересадка. Наилучшие результаты достигаются при трансплантации в зоне сгибателей или разгибателей предплечья, когда двигательная функция пальцев возвращается полностью, а сила сохраняется на уровне половины от первоначальной.

Операции на икроножных мышцах

Несколько слов следует сказать об операции на икроножных мышцах, которая может отличаться от описанных выше тем, что не преследует целью восстановить волокно, а, наоборот, сопровождается удалением здоровой ткани или имплантацией дополнительных синтетических материалов. Такие виды пластики могут проводиться из эстетических соображений, когда человек недоволен внешним видом своих голеней, страдает сильной худобой, перенес в детстве рахит или ноги имеют конституционально обусловленную изогнутую форму.

Для восполнения объема икроножных мышц с внутренней стороны голени применяют силиконовые импланты, а при гипертрофии мышц возможно их удаление. К полному удалению могут привести гипертрофия, затрудняющая подбор обуви или одежды и создающая психологический дискомфорт, либо чрезмерное развитие икр при спортивных тренировках, хотя в последнем случае более безболезненно отказаться от некоторых видов упражнений.

Реабилитация после операций на мышцах

Восстановление после операции на мышцы руки или ноги требует много времени, терпения и усилий со стороны пациента. В раннем послеоперационном периоде назначаются анальгетики, противовоспалительные средства, первые несколько месяцев конечность обездвиживается полностью или частично.

В период реабилитации исключаются силовые упражнения, которые могут вызвать повторные разрывы мышц, поднятие тяжестей, при травмах ног — приседания, а если операция была на руке, то не рекомендуются такие действия, как самостоятельное надевание носков, ношение тяжелой сумки, хождение с опорой на перила и др.

В случае свободной пластики от момента пересадки до восстановления иннервации трансплантированной ткани проходит 4-8 месяцев, на протяжении которых мышечные волокна не сокращаются и, соответственно, атрофируются, поэтому мышечная сила восстанавливается не полностью, а лишь наполовину, максимум — до 80% от первоначальной.

Пластические операции на мышцы рук травматичны, длительны, реабилитация затягивается на полгода-год, но уже через несколько месяцев можно заметить активные самостоятельные движения пальцами, что немаловажно для восстановления мелкой моторики.

Негативной стороной пластики может стать образование фиброзных сращений, служащих показанием к повторной операции с рассечением рубцов, что не всегда приносит желаемый эффект. Кроме того, эстетический результат тоже нередко остается неудовлетворительным, к чему должен быть готов пациент при травмах.

При тщательном соблюдении необходимых условий сшивания мышцы и трансплантации, когда шов нерва находится близко к его входу в брюшко мышцы, а сами мышечные волокна максимально точно сопоставлены, признаки самостоятельного сокращения пересаженной мышцы можно наблюдать через пару месяцев после операции, но полностью оценить результат станет возможным только спустя 2-3 года, во время которых будет происходить активное восстановление с нарастанием силы и скорости сокращений.

Разработать прооперированную мышцу помогают физиотерапевтические процедуры, массаж, специальные упражнения, которым учит инструктор ЛФК исходя из локализации повреждения и вида проведенной операции. У большинства пациентов в течение первого года работа мышц восстанавливается, а профессиональные спортсмены возвращаются к привычным тренировкам, хотя часто отмечают снижение силы по сравнению с изначальной.

Видео: операция по сшиванию связки после падения

Видео: операция после травмы бицепса

Кому лень читать, основная мысль: мышца – это авоська.

Со времён открытия скольжения миофиламентов модель сокращения мышцы не менялась. Общепризнанная трёхкомпонентная модель сокращения мышцы Хилла выглядит следующим образом:

СокК – сократительный демпфирующий компонент (обладает вязкостью) – миофибриллы и мышечное волокно в целом.

ПаУК – параллельный упругий компонент – волокна соединительной ткани окружающие мышечное волокно.

ПоУК – последовательный упругий компонент – волокна соединительной ткани между концами мышечного волокна и сухожилием мышцы.

Также А. Хилл в своё время разобрал изометрический и изотонический режим сокращения, вывел много формул, таких как зависимость и мощности скорости сокращения от нагрузки и т.д.

Умный был дядька, много сделал для науки. Но у его модели за 80 лет стали замечать нестыковки и противоречия опытам. Казалось бы, и фиг с ними. Миофибриллы сокращаются – на сухожилие тяга передаётся, а каким именно образом – не важно. В вузовских учебниках по анатомии это место пробегается вскользь. Либо что-то говорится про вязкий компонент.

Годы шли, количество вопросов росло, а объяснения были туманными и не внушали доверия.

В конце 20-го века травматологи-ортопеды выражали недовольство и требовали исследований. Количество операций по удлинению конечностей росло, а существующая модель никак не помогала ни в профилактике осложнений, ни в сокращении сроков реабилитации.

Рассмотрим основные противоречия модели Хилла.

1. Саркомеры в мышечном волокне по Z-дискам крепятся к цитоскелету клетки и далее к соединительнотканным волокнам эндомизия (параллельный упругий компонент) и при своём сокращении должны уменьшать в нём механическое напряжение. Однако из опытов следует обратное. Механическое напряжение в ПаУКе тоже растёт.

2. Учитывая, что жёсткость сухожилия мышцы на два порядка выше сократительного компонента, при пассивном растяжении мышцы должны растягиваться только СокК и ПаУК. В действительности ПоУК тоже растягивается.

3. При изометрическом сокращении предварительно растянутой мышцы укорачивается сократительный компонент, и уменьшаются оба упругих. Сила при этом – максимальная и может быть просто огромной. Тут вспоминаются Александр Засс и другие жилистые, но не сильно накаченные силачи.

4. Очень значительно отличается механическая прочность сухожилия мышцы и суммы миофибрилл той же самой мышцы. При попытке миофибриллы сократиться под нагрузкой её должно разрывать на куски, но этого не происходит. Также нет следов растяжения волокон актина и миозина.

5. Перед появлением тяги на сухожилии всегда сначала происходит изменение обхвата мышцы. А при удержании статического напряжения обхват мышцы соответствует её силе.

6. При удлинении конечности аппаратом Илизарова, казалось бы, должно удлиняться брюшко мышцы, но первым удлиняется сухожилие. Тонус мышцы при этом остаётся сильно повышенным.

А.А. Вайн (институт Тарту) в своих работах 1985-1990 годов пришёл к выводу, что перемещение актиновых и миозиновых нитей друг в друга в первую очередь приводит к увеличению давления в мышечном волокне и, далее, это уже приводит к расширению мышечного волокна, увеличению обхвата брюшка мышцы и через решетчатую структуру эндо–, пери–, и эпимизиума усилие передаётся на сухожилие. Ближе к нулевым эти наработки стали использовать в центре Илизарова в Кургане, печатать в медицинских журналах и т.д.

Такое расширение модели Хилла лишено всех приведённых выше противоречий. А также попутно позволяет объяснить некоторые явления: почему статическая сила может быть такой огромной (когда угол α на рисунке достаточно мал), почему есть оптимальная длина мышцы, когда организм её охотнее включает в работу и т.д.

Не нужно полностью отказываться от базовой модели Хилла. Миофибриллы по-прежнему крепятся к параллельному упругому компоненту по линиям Z-дисков. И при небольшом внешнем напряжении могут иметь большую долю в тяге на сухожилии.