Урок Получить доступ за 75 баллов Мышечная система
Введение
Выделяют три типа мышц:
- гладкие мышцы- находятся в стенках внутренних органов (пищеварительный канал, бронхи, кровеносные сосуды)
- поперечнополосатые мышцы (скелетные, прикрепляются к костям)
- сердечная мышца
Только скелетные мышцы являются составной частью опорно- двигательной системы (ОДС), совместно с костями и их соединениями.
Нередко эту систему называют костно- мышечной.
Скелет считают пассивной частью, а мышцы, которые при сокращении изменяют положение тела в пространстве, считают активной частью опорно- двигательной системы.
Мышцы человека не только участвуют в движении человека, но и выполняют другие функции:
- осуществляют дыхательные и глотательные движения
- формируют мимику
- участвуют в образовании ротовой, грудной, брюшной и тазовой полостей
- входят в состав стенок глотки, гортани и других органов
- осуществляют движение глаз
- оказывают влияние на кровообращение и развитие, форму костей
В организме человека насчитывается около 600 мышц.
Благодаря особому строению мышцы могут сокращаться и приводить в движение скелет человека.
Давайте заглянем в микроскопический мир мышц!
Скелетные мышцы и строение мышечных клеток (волокон)
Мышцы, которые прикрепляются к костям, называются скелетными. Они являются составной частью опорно- двигательной системы.
Скелетные мышцы состоят из поперечнополосатой мышечной ткани, а контролирует деятельность мышц соматическая нервная система. Кровеносная система активно снабжает мышечную ткань кислородом и питательными веществами, также выводит углекислый газ и продукты распада обмена веществ.
Вот так выглядит поперечнополосатая мышечная ткань под микроскопом:
Мышечная ткань состоит из клеток- миоцитов, которые имеют вид длинного и тонкого волокна, поэтому эти клетки и называют мышечным волокном.
Миоцит имеет много ядер в клетке, что является результатом слияния большого количества клеток.
Клетки мышечной ткани способны к возбудимости и сократимости.
Возбудимость- способность клеток отвечать на внешние раздражители.
Сократимость- способность клеток менять свои размеры под действием раздражителей.
Выделяют два типа мышечных волокон:
Вдоль скелетных мышечных клеток идут нитевидные структуры- миофибриллы, которые являются функциональной единицей мышечного волокна.
Миофибриллы- это органеллы клеток поперечнополосатых мышц, обеспечивающие их сокращение, занимают практически всю цитоплазму клетки, при этом ядра клетки оттесняются на периферию.
Каждая миофибрилла состоит из параллельно расположенных саркомеров- составных и сократимых единиц мышечного волокна.
Саркомеры состоят из белков: миозина (толстые нити) и актина (тонкие нити), благодаря которым происходит сокращение мышечной клетки.
Границы саркомеров соседних мышечных волокон совпадают. В результате под микроскопом мы видим, что мышечные клетки имеют поперечную исчерченность.
Строение миофибриллы
Как вы уже прочитали, миофибриллы состоят из саркомеров.
Посмотрите подробное строение миофибриллы и саркомера:
Строение миофибриллы:
- А-диск состоит из множества темных нитей миозина
- I-диск состоит из множества светлых нитей актина
- Z-линия- это линия в центре I-диска, отделяющая один саркомер от другого.
Можно сказать, что саркомер- это участок между двумя Z-линиями.
На участке А-диска перекрываются тонкие актиновые и толстые миозиновые нити.
Мышечное сокращение
Работу скелетных мышц мы можем контролировать.
Нервный импульс, от середины мышц к ее концам, передают двигательные нейроны (мотонейроны), вызывая сокращение мышц.
Нервный импульс идет с огромной скоростью, быстро передавая сигнал от одной миофибриллы к другой.
При мышечном сокращении каждый саркомер укорачивается.
Обычно этот процесс описывается как скольжение актиновых и миозиновых нитей относительно друг друга.
Но фактически толстые миозиновые нити тянут актиновые нити по их длине, с помощью специальных «головок» миозина, которые как крючочки цепляются за нити актина.
Каждая миозиновая головка "шагает" вдоль актиновой нити.
Она упирается в актиновую нить и заставляет ее смещаться относительно толстой нити миозина.
Внешнее строение скелетных мышц
Мышца как орган состоит из мышечной и соединительной ткани, сосудов и нервов, имеет определенную форму и выполняет соответствующую ей функцию.
Мышечные волокна собраны в пучки.
Множество пучков образуют мышцу, которая покрыта общей соединительнотканной оболочкой фасцией.
На концах мышц эта фасция превращается в сухожилия, которые прикрепляют мышцу к костям.
Таким образом, в мышце выделяют следующие основные части:
- брюшко, которое может активно сокращаться, оно образовано мышечными волокнами и переходит в сухожилия
- головку- начальную часть мышцы
- хвост- концевая часть мышцы
Большинство мышц человека имеют одну головку и один хвост.
По форме строения тела мышцы бывают:
1) Веретенообразные
Веретенообразные мышцы располагаются на конечностях, осуществляя их работу (сгибание, разгибание локтевых, коленных суставов). По числу входящих в состав тела брюшков могут быть одно- и двубрюшные.
а) однобрюшные, в свою очередь, могут иметь несколько головок и прикрепляться к разным костям
б) двубрюшные
2) Лентовидные (прямые)
Лентовидные мышцы образуют стенки туловища, стенки брюшной и грудной полостей, также на шее и голове (пример: грудино-ключично-сосцевидная мышца).
3) Косые (перистые)
Перистые мышцы: одноперистые, двуперистые, многоперистые мышцы. Перистая форма расположения мышечных пучков характерна для сильных мышц. Чаще они короткие и могут развивать большую силу и выносливость.
4) Параллельные
Параллельные мышцы называют ловкими, т.к. могут выполнять более тонкую работу.
По сравнению с перистыми они имеют большую длину, при этом менее выносливы.
5) Круговые
Круговые мышцы располагаются вокруг отверстий тела.
- круговая мышца рта закрывает отверстие рта, служит для стягивания и выдвижения вперед губ.
- круговая мышца глаз- смыкает веки, производит зажмуривание глаза, расширяет слёзный мешок и влияет на отведение слёзной жидкости через слёзные канальцы
6) Конвергентные мышцы
Конвергентные мышцы образуются путем сближения рядом лежащих мышц, например, большая грудная мышца, которая выполняет сгибание плеча, приведение его к туловищу и приподнимает ребра, участвуя в акте вдоха.
По длине и ширине мышцы можно разделить на:
- длинные мышцы встречаются там, где размах движения велик (например, на конечностях)
- короткие мышцы залегают там, где размах движения мал (например, между отдельными позвонками)
- широкие мышцы располагаются преимущественно на туловище, в стенках полостей тела (например, мышцы живота); поверхностные мышцы спины и груди идут в разных направлениях, и мышцы не только обеспечивают большое разнообразие движений, но и способствуют укреплению стенок полостей тела
Классификация мышц
|
По строению тела |
По направлению волокон |
По отношению к частям тела |
По расположению в теле человека
|
По отношению к суставам |
|
|
|
|
|
Работа мышц
Для работы мышц требуется немало энергии, которая образуется в результате распада питательных веществ, поступающих с пищей.
А для совершения движений необходима работа нескольких групп мышц.
Мышечное волокно способно сократиться лишь после того, как получит нервный сигнал от нейрона (исполнительного мотонейрона).
Наши мышцы находятся в тонусе, находясь под влиянием постоянных нервных импульсов.
Если мышцы длительное время интенсивно работают, то в них происходит истощение запасов энергии и накопление вредных веществ, а также утомление нервных центров, которые контролируют работу мышц, все это приводит к утомлению мышц.
Утомление мышц- это временное снижение работоспособности мышц в результате работы.
После некоторого периода отдыха мышцы восстанавливают свою работоспособность.
Поэтому важно при работе чередовать статическую работу мышц на динамическую.
Статическая работа связана с длительным удержанием определённой позы в пространстве (удерживание какого-нибудь предмета на вытянутых руках, стойка «смирно»)
Динамическая работа связана с перемещением тела и его частей в пространстве (бег, прыжки).
Гладкие и сердечные мышцы
Гладкие и сердечная мышцы не относятся к опорно- двигательной системе.
Гладкие мышцы образует гладкая мышечная ткань.
В отличие от поперечнополосатых мышц, они не являются отдельными мышцами, а составляют только часть органов.
Гладкие мышцы находятся в стенках органов пищеварительного канала, бронхов, кровеносных и лимфатических сосудов, мочевого пузыря, в матке, а также в радужной оболочке глаза, коже и железах.
Для них характерно очень медленное сокращение, которое может длиться многие минуты и даже часы.
Они способны работать долго и с большой силой, причем практически без утомления мышц.
Например, мышцы стенок артерий, находятся в сокращенном состоянии всю жизнь человека.
Гладкие мышцы, в отличие от скелетных, сокращаются произвольно, т.е. человек не может их контролировать, потому что они иннервируются вегетативными нервными волокнами.
Сокращение мышц происходит под действием химических веществ: ацетилхолина и адреналина.
Поперечный срез артерии:
Сердечная мышца
Данный тип мышцы расположен только в среднем слое стенки сердца- миокарде. Больше нигде этот вид мышц вы не встретите.
Эта мышца также имеет поперечную исчерченность, поэтому схожа со скелетными мышцами. Однако своей выносливостью она имеет сходство и с гладкими мышцами.
Сердечная мышца относится к непроизвольным мышцам, хотя бывали случаи, когда человек мог контролировать биение своего сердца.
Строение сердечной мышечной ткани:
Клетки сердечной мышечной ткани чаще одноядерные.
В клетках находятся миофибриллы, которые сходны по строению с миофибриллами поперечнополосатых мышц.
Это интересно
За счет чего происходит увеличение мышечной массы?
Первая версия.
Существовало мнение, что мышцы растут за счет увеличения количества мышечных клеток. Это явление назвали гиперплазия.
Но мы знаем, что клетки скелетных мышц не способны делиться у взрослого человека, а, следовательно, рост мышц за счет этого процесса у человека не происходит.
Но следует заметить, что у некоторых животных гиперплазия мышечных клеток возможна, например, у птиц.
Также в медицинской практике встречаются случаи регенерации мышечных клеток у человека.
Вторая версия
Считают, что мышцы растут вследствие «микротравм» клеток, получаемых во время тяжелых тренировок, которые в последующем «залечиваются» и таким образом увеличивают мышцу.
Третья версия
Есть два способа увеличения мышечной массы:
- саркоплазматическая гипертрофия- увеличение объема мышечных волокон за счет увеличения объема саркоплазмы- цитоплазмы мышечной клетки
- миофибриллярная гипертрофия- увеличение объема мышечных волокон за счет увеличения количества миофибрилл
В бесплатной версии урока недоступны:
- Видео
- Изображения
- Дополнительная информация
- Таблицы
- Тесты