МЫШЦЫ: СТРОЕНИЕ И ТИПЫ МЫШЦ

Необходимо, прежде всего отметить, чтобы ни делал человек — шел, бежал, управлял машиной, копал землю, писал, — все свои действия он совершает при помощи скелетных мышц. Эти мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. Они удерживают тело в вертикальном положении, позволяют принимать разнообразные позы. Являясь активной частью опорно-двигательного аппарата, мышцы приводят в движение части скелета и перемещают тело в пространстве. Они обеспечивают вертикальное положение тела человека и любую позу. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, выполняя опорную функцию.

Сокращения мышц играют очень важную роль в осуществлении дыхания и движения крови по кровеносным сосудам, в повышении обмена веществ, осознании позы и ориентировке тела в пространстве. Мышцы входят в состав стенок грудной и брюшной полостей, в состав стенок глотки, обеспечивают движения глазных яблок, слуховых косточек, дыхательные и глотательные движения. Это только неполный перечень функций скелетных мышц. Поэтому неудивительно, что масса скелетной мускулатуры у взрослого человека составляет 30 – 35% массы тела. У человека более 600 скелетных мышц, образованы они поперечно-полосатой мышечной тканью.

Мышцы или мускулы (от лат. musculus — мышка, маленькая мышь) — органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 86,3 % из воды.

В зависимости от расположения мышцы можно разделить на следующие большие группы: мышцы головы и шеи, мышцы туловища и мышцы конечностей.


1. Поверхностный сгибатель пальцев. 2. Большая грудная мышца. 3. Дельтовидная мышца. 4. Двуглавая мышца плеча. 5. Фиброзная пластинка. 6. Лучевой сгибатель пальцев. 7. Передняя зубчатая мышца. 8. Четырёхглавая мышца. 9. Портняжная мышца бедра. 10. Передняя большеберцовая мышца. 11. Крестообразная мышца. 12. Икроножная мышца. 13. Двуглавая мышца. 14. Большая ягодичная мышца. 15. Наружная косая мышца живота. 16. Трёхглавая мышца плеча. 17. Двуглавая мышца бедра. 18. Дельтовидная мышца. 19. Трапециевидная мышца. 20. Подостная мышца. 21. Ромбовидная мышца. 22. Двуглавая мышца плеча.

 

Рисунок 1 – Мышцы человека

Мышцы позволяют двигать частями тела и выражать в действиях мысли и чувства. Человек выполняет любые движения — от таких простейших, как моргание или улыбка, до тонких и энергичных, какие мы наблюдаем у ювелиров или спортсменов — благодаря способности мышечных тканей сокращаться. От исправной работы мышц, состоящих из трёх основных групп, зависит не только подвижность организма, но и функционирование всех физиологических процессов. А работой всех мышечных тканей управляет нервная система, которая обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом и регулирует преобразование химической энергии в механическую.


Рисунок 2 – Мышцы головы человека

В теле человека 640 мышц (в зависимости от метода подсчета дифференцированных групп мышц их общее число определяют от 639 до 850). Самые маленькие прикреплены к мельчайшим косточкам, расположенным в ухе. Самые крупные — большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги. Самые сильные мышцы — жевательные.

По форме мышцы очень разнообразны. Чаще всего встречаются веретенообразные мышцы, характерные для конечностей, и широкие мышцы — они образуют стенки туловища. Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двух-, трёх- или четырёхглавые мышцы.

Мышцы и скелет определяют форму человеческого тела. Активный образ жизни, сбалансированное питание и занятие спортом (в особенности, бодибилдингом и фитнесом способствуют развитию мышц и уменьшению объёма жировой ткани).

Минимальный структурный элемент всех типов мышц — мышечное волокно, каждое из которых в отдельности является не только клеточной, но и физиологической единицей, способной сокращаться. Это связано со строением такого волокна, содержащего не только органеллы (ядро клетки, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи), но и специфические элементы, связанные с механизмом сокращения — миофибриллы. В состав последних входят сократительные белки — актин и миозин.

Актин — сократительный белок, состоящий из 375 аминокислотных остатков с молекулярной массой 42300, который составляет около 15 % мышечного белка. Под световым микроскопом более тонкие молекулы актина выглядят светлой полоской (так называемые Ι-диски). В растворах с малым содержанием ионов актин содержится в виде единичных молекул с шарообразной структурой, однако в физиологических условиях, в присутствии АТФ и ионов магния, актин становится полимером и образует длинные волокна (актин фибриллярный), которые состоят из спирально закрученных двух цепочек молекул актина. Соединяясь с другими белками, волокна актина приобретают способность сокращаться, используя энергию, содержащуюся в АТФ.

Миозин — основной мышечный белок; содержание его в мышцах достигает 60 %. Молекулы состоят из двух полипептидных цепочек, в каждой из которых содержится более 2000 аминокислот. Белковая молекула очень велика (это самые длинные полипептидные цепочки, существующие в природе), а её молекулярная масса доходит до 470000. Каждая из полипептидных цепочек оканчивается так называемой головкой, в состав которой входят две небольшие цепочки, состоящие из 150—190 аминокислот. Эти белки проявляют энзиматическую активность АТФазы, необходимую для сокращения актомиозина. Под микроскопом молекулы миозина в мышцах выглядят темной полоской (так называемые А-диски).

Актомиозин — белковый комплекс, состоящий из актина и миозина, характеризующийся энзиматической активностью АТФазы. Это значит, что благодаря энергии, освобожденной в процессе гидролиза АТФ, актомиозин может сокращаться. В физиологических условиях актомиозин создает волокна, находящиеся в определенном порядке. Фибриллярные части молекул миозина, собранные в пучок, образуют так называемую толстую нить, из которой перпендикулярно выглядывают миозиновые головки. Молекулы актина соединяются в длинные цепочки; две таких цепочки, спирально закрученные друг вокруг друга, составляют тонкую нить. Тонкая и толстая нити расположены параллельно таким образом, что каждая тонкая нить окружена тремя толстыми, а каждая толстая нить — шестью тонкими; миозиновые головки цепляются за тонкие нити.

Мышечная масса человеческого организма состоит из трёх типов мышц, различающихся своим строением.

Основная группа мышц — скелетные, или поперечно-полосатые мышцы — это длинные пучки мышечных волокон, соединенные друг с другом прослойками соединительной ткани; эти пучки соединяются в группы и образуют более крупные связки. Скелетных мышц у каждого из нас более 600. Мышцы этого типа способны произвольно, по желанию человека, сокращаться и вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему. Общая масса этих мышц составляет около 40 % веса тела, а у людей, активно развивающих свои мышцы, может быть ещё больше. С помощью специальных упражнений количество мышечных клеток можно увеличивать до тех пор, пока они не вырастут в массе и объеме и не станут рельефными.

Схожую структуру имеет второй тип мышц — это особо выделяемая мышца сердца, которая тоже состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани, но отличается своеобразием строения и сокращается непроизвольно, не вызывая при этом усталости органа.

И третий тип мышц, который входит в состав клеток внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи,- гладкая мышечная ткань, состоящая из характерных мышечных клеток (миоцитов). Медленные и длительные их сокращения происходят непроизвольно, то есть независимо от желания человека.

В процессе сокращения нити актина проникают глубоко в промежутки между нитями миозина, причем длина обеих структур не меняется, а лишь сокращается общая длина актомиозинового комплекса — такой способ сокращения мышц называется скользящим. Скольжение актиновых нитей вдоль миозиновых нуждается в энергии, которую обеспечивает гидролиз АТФ (это сложное химическое соединение, являясь универсальным складом химической энергии в живых организмах, вырабатывается в ходе некоторых метаболических реакций, связанных с разложением сложных пищевых веществ). Кроме АТФ важную роль в сокращении мышц играет вода, а также ионы кальция и магния. Скелетная мышца состоит из большого количества мышечных клеток — чем их больше, тем сильнее мышца.

Различают два типа мышечных сокращений. Если оба конца мышцы неподвижно закреплены, происходит изометрическое сокращение, и при неизменной длине напряжение увеличивается. Если один конец мышцы свободен, то в процессе сокращения длина мышцы уменьшится, а напряжение не изменяется — такое сокращение называют изотоническим; в организме такие сокращения имеют большее значение для выполнения любых движений.

Из гладких мышц (гладкой мышечной ткани) состоят внутренние органы, в частности, стенки пищевода, кровеносные сосуды, дыхательные пути и половые органы. Гладкие мышцы отличаются так называемым автоматизмом, то есть способностью приходить в состояние возбуждения при отсутствии внешних раздражителей. И если сокращение скелетных мышц продолжается около 0,1 сек, то более медленные сокращения гладких мышц продолжается от 3 до 180 сек. В пищеводе, половых органах и мочевом канале возбуждение передаётся от одной мышечной клетки к следующей. Что касается сокращения гладких мышц, находящихся в стенках кровеносных сосудов и в радужной оболочке глаза, то оно не переносится с клетки на клетку; к гладким мышцам подходят симпатические и парасимпатические нервы автономной нервной системы.

Говоря о сердечной мышце, следует отметить, что при нормальной работе она затрачивает на сокращение около 1 сек, а при увеличении нагрузки скорость сокращений увеличивается. Уникальная особенность сердечной мышцы — в ее способности ритмично сокращаться даже при извлечении ее из организма.

2. Работа мышц

 

Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге. Это динамическая работа. При удерживании частей тела в определенном положении, удерживания груза, стоянии, сохранении позы совершается статическая работа. Одни и те же мышцы могут выполнять и динамическую, и статическую работу. Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы. Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели.


 

Рисунок 3 – Мышцы головы человека

 

Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему вызывает расслабление трехглавой мышцы. Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Обычно мышцы, осуществляющие сгибание, — флексторы — находятся спереди, а производящие разгибание — экстензоры — сзади от сустава. Только в коленном и голеностопном суставах передние мышцы, наоборот, производят разгибание, а задние — сгибание. Мышцы, лежащие снаружи (латерально) от сустава, — абдукторы — выполняют функцию отведения, а лежащие кнутри (медиально) от него — аддукторы — приведение. Вращение производят мышцы, расположенные косо или поперечно по отношению к вертикальной оси (пронаторы — вращающие внутрь, супинаторы — кнаружи).

Таблица 1 – Мышцы и виды воспроизводимого движения

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ

ВИД ПРОИЗВОДИМОГО ДВИЖЕНИЯ

сгибатель

сгибает конечность, притягивая два скелетных элемента друг к другу

разгибатель

распрямляет конечность, оттягивая два скелетных элемента друг от друга

приводящая мышца

тянет конечность по направлению к продольной оси тела

отводящая мышца

отводит конечность от продольной оси тела

протрактор

тянет дистальный отдел конечности вперед

ретрактор

оттягивает дистальный отдел конечности назад

ротатор

поворачивает конечность целиком или ее часть в одном из суставов

 

В осуществлении движения участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы, производящие одновременно движение в одном направлении в данном суставе, называют синергистами (плечевая, двуглавая мышцы плеча); мышцы, выполняющие противоположную функцию (двуглавая, треглавая мышца плеча), — антагонистами. Работа различных групп мышц происходит согласованно: так, если мышцы-сгибатели сокращаются, то мышцы-разгибатели в это время расслабляются. «Пускают» мышцы в ход нервные импульсы. В одну мышцу в среднем поступает 20 импульсов в секунду. В каждом шаге, например, принимает участие до 300 мышц и множество импульсов согласует их работу. Количество нервных окончаний в различных мышцах неодинаково. В мышцах бедра их сравнительно мало, а глазодвигательные мышцы, целыми днями совершающие тонкие и точные движения, богаты окончаниями двигательных нервов. Кора полушарий неравномерно связана с отдельными группами мышц. Например, огромные участки коры занимают двигательные области, управляющие мышцами лица, кисти, губ, стопы, и относительно незначительные — мышцами плеча, бедра, голени. Величина отдельных зон двигательной области коры пропорциональна не массе мышечной ткани, а тонкости и сложности движений соответствующих органов. Каждая мышца имеет двойное нервное подчинение. По одним нервам подаются ипмульсы из головного и спинного мозга. Они вызывают сокращение мышц. Другие, отходя от узлов, которые лежат по бокам спинного мозга, регулируют их питание. Нервные сигналы, управляющие движением и питанием мышцы, согласуются с нервной регуляцией кровоснабжения мышцы. Получается единый тройной нервный контроль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Мышцы состоят из мышечных тканей. Их три разновидности: гладкая, поперечнополосатая и сердечная. Основными свойствами   мышечных тканей является возбудимость и сократимость. Возбудившись в ответ на раздражение, мышца сокращается — становится короче и толще, а затем расслабляется, принимая прежние размеры.

Гладкая мышечная ткань находится в стенках внутренних органов и кровеносных сосудов, в коже. Она состоит из волокон. Каждое волокно представляет собой клетку длиной от 15 до 500 микрон. Под оболочкой гладкомышечной клетки находится  цитоплазма и палочковидное ядро.Поперечнополосатая ткань составляет основную массу скелетных мышц, которые тоже называют поперечнополосатыми. Свое название она получила за то, что  под  микроскопом  видна поперечная исчерченность ее клеток — волокон. Волокна    поперечнополосатой мышечной ткани человека имеют длину от 1 до 45 мм, а в некоторых мышцах—12 см. Их диаметр от 9 до 150 микрон.
Каждое волокно покрыто оболочкой. В цитоплазме под оболочкой расположены продолговатые ядра, митохондрии, глыбки гликогена. Вдоль всего волона лежат многочисленные тонкие нити — миофибриллы. В каждой миофибрилле находится 2500 протофибрилл — тончайших нитей, состоящих из белка. Более толстые протофибриллы образованы белком миозином, а более тонкие — белком актином. По всей длине протофибрилл чередуются темные и светлые участки. В соседних протофибриллах они расположены одинаково. Поэтому и образуется поперечная полосатость. У высших животных и человека скелетные мышцы состоят из волокон двух видов: красных и белых. В красных волокнах много цитоплазмы, сокращаются они медленней белых и меньше утомляются. Белые волокна содержат мало цитоплазмы. В скелетных мышцах ребенка много белых волокон. Этим объясняется подвижность и быстрая утомляемость детей. Физическая  тренировка приводит к утолщению мышечных волокон. Это происходит за счет увеличения количества цитоплазмы и миофибрилл. Каждая скелетная мышца состоит из сотен или тысяч поперечнополосатых волокон,  расположенных пучками. Между ними имеется рыхлая соединительная ткань. Мышечная ткань сердца также поперечнополосатая, но ее волокна соединены перемычками. В ней больше цитоплазмы, а ядра находятся в центре волокон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ    

 

  1. Анатомия человека / Под ред. М.Р. Сапина. М., 1986
  2. Васильев А.Н. Мышечная система человека. М., 1998.
  3. Сапин М.Р., Никитюк Д.Б. Анатомия человека. М. 1998.
  4. Шувалова Н.В. Строение человека. М., 2000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Комментирование закрыто.

Вверх страницы
Statistical data collected by Statpress SEOlution (blogcraft).
->