Что является основой скелетных мышц
Мышечные ткани
Общими свойствами всех мышечных тканей является сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечнополосатая скелетная и поперечнополосатая сердечная мышечные ткани. Клетки мышечной ткани имеют хорошо развитый цитоскелет, содержат много митохондрий.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (бронхи, кишечник, желудок, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Особо заметим, что в гладкой мышечной ткани миофиламенты собираются в миофибриллы только во время сокращения. У таких временных миофибрилл не может быть регулярной организации, а значит ни у таких миофибрилл, ни у гладких миоцитов не может быть поперечной исчерченности.
Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно (неподвластна воле человека). Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой. К примеру невозможно по желанию сузить или расширить бронхи, кровеносные сосуды, зрачок.
Гладкая мышечная ткань называется неисчерченной, так как не обладает поперечной исчерченностью, характерной для поперечнополосатых скелетной и сердечной мышечных тканей.
Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань
Скелетная мышечная ткань образует диафрагму (дыхательную мышцу), мускулатуру туловища, конечностей, головы, голосовых связок.
Саркомер состоит из актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) филаментов, которые образованы главным образом белками актином и миозином. Сокращение происходит за счет взаимного перемещения миофиламентов: они тянутся навстречу друг другу, саркомер укорачивается (и мышца в целом).
Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.
Скелетные мышцы сокращаются произвольно: они подконтрольны нашему сознанию. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.
Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань
Большое число контактов между кардиомиоцитами обеспечивает высокую эффективность и надежность проведения возбуждения по миокарду. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
Ответ мышц на физическую нагрузку
В большинстве случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).
Происхождение мышц
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Скелетные мышцы человека
Скелетные мышцы по массе преобладают над другими мышцами тела (гладкими мышцами внутренних органов и сердцем). Скелетная мускулатура может достигать 50% от массы всего тела.
В теле человека в зависимости от способа подсчета насчитывают около 600 мышц.
Скелетную мускулатуру называют скелетной потому, что почти все ее мышцы так или иначе присоединены к костям скелета. Кроме того, составляющая ее мышечная ткань характеризуется поперечно-полосатой исчерченностью, то есть относится к одному подвиду мышечной ткани: поперечно-полосатой мускулатуре.
Скелетные мышцы выполняют в организме несколько основных функций. Это перемещение человека и частей тела в пространстве, удержание позы, дыхательные движения, жевание и глотание, артикуляция и мимика, а также защита внутренних органов.
Строение скелетной мышцы
Внутри мышечной клетки есть миофибриллы. Это клеточные органеллы, отвечающие за сокращение. В состав миофибриллы входят белки актин и миозин. В то время как миозин стоит на месте, актин перемещается относительно него.
Миоциты – мышечные клетки – также называют мышечными волокнами.
Мышечные волокна группируются в пучки мышечных волокон. Несколько пучков вместе со вспомогательными структурами формируют мышцу.
Мышца покрыта оболочкой из соединительной ткани и прикрепляется к кости при помощи сухожилия. Некоторые мышцы одним концом могут присоединяться к кости, а другим — к органам (глазу, коже).
Таким образом, структурной основой скелетных мышц является поперечно-полосатая мышечная ткань, которая состоит из многоядерных клеток, имеющих вид поперечно исчерченных волокон, способных к изменению своей длины, то есть к сокращению. Именно эта ткань образует часть мышцы, называемую брюшко. Волокна собраны в пучки, каждый пучок покрыт оболочкой из соединительной ткани. Пучки, в свою очередь, собраны в скелетную мышцу и тоже покрыты общей соединительно-тканной оболочкой – фасцией. На концах мышц эта оболочка утолщается и превращается в сухожилия, которые прикрепляют мышцу к специальным шероховатостям, бугоркам и выростам на костях.
Поперечно-полосатые мышечные клетки (волокна) очень тонкие, но длинные. Мышечные сократительные белки расположены в этих клетках в строгом порядке и образуют регулярно чередующиеся светлые и тёмные полоски поперёк волокна мышцы, хорошо различимые под микроскопом. Поэтому скелетные мышцы и получили название поперечно-полосатых.
Сокращение клеток гладкой мышечной ткани обеспечивается теми же сократительными белками, что и клеток поперечно-полосатых мышц, но эти белки расположены не так упорядоченно, поэтому поперечная исчерченность клеток не видна.
Группы скелетных мышц
Мышцы тела человека подразделяют в соответствии с их расположением в организме.
Мышцы головы по функциям делят на жевательные и мимические.
Жевательные мышцы одним концом прикреплены к костям черепа, другим – к нижней челюсти. Они необходимы для механического измельчения и перемешивания пищи, то есть для её пережёвывания.
Мимические мышцы одним концом прикреплены к лицевой части черепа, а другим – к внутренней поверхности кожи лица. Круговые мышцы рта и глаз являются исключением среди скелетных мышц, они не прикреплены к костям. Мимические мышцы осуществляют открывание и закрывание глаз, придают лицу определённое выражение, а также служат для произнесения некоторых звуков.
Мышцы шеи обеспечивают движения шеи и головы, а также нижней челюсти.
Мышцы спины осуществляют движения головы, шеи, лопаток. Они могут приподнимать и опускать руки. Также благодаря спинным мышцам поддерживается вертикальное положение тела.
Одна группа мышц груди присоединена к костям плечевого пояса и рук и участвует в их движении. Другая – межреберные мышцы, они поднимают и опускают рёбра при внешнем дыхании.
Мышцы живота формируют передние и боковые стенки живота, вместе их называют брюшным прессом. Их так назвали потому, что при совместном сокращении они надавливают на внутренние органы, располагающиеся в брюшной полости. Мышцы живота необходимы для поворотов туловища в стороны и наклонов. Они участвуют в дыхательных движениях, а также во многих других процессах жизнедеятельности. При этом брюшной пресс выполняет не только двигательную, но и защитную функцию.
К мышцам живота относят также диафрагму, которая герметично разделяет полость тела человека на грудную и брюшную полости. Основная функция диафрагмы – участие в дыхательных движениях.
Мышцы плечевого пояса и руки обслуживают разные и сложные перемещения руки и её отделов.
Мышцы тазового пояса и ноги:
Особенности работы мышц
Большинство скелетных мышц приводят в движение тот или иной сустав. Есть мышцы-сгибатели, разгибатели, приводящие сустав, отводящие сустав, вращатели сустава.
Обычно в любом движении сустава участвует несколько групп мышц. Мышцы, совместно участвующие в каком-либо движении сустава, называют синергистами, а мышцы, участвующие в движении этого же сустава в противоположном направлении, антагонистами. Например, в локтевом суставе сгибатель (двуглавая мышца) и разгибатель (трёхглавая мышца) являются антагонистами.
Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. Для сокращения мышц необходима энергия.
Сгибание в суставе осуществляется при сокращении мышц сгибателей и одновременном расслаблении мышц разгибателей. Их согласованная деятельность возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в нервных клетках спинного мозга. Например, сокращение мышц сгибателей руки вызывается возбуждением двигательных нейронов спинного мозга. Одновременно расслабляются мышцы разгибатели. Это связано с торможением других двигательных нейронов, связанных с мышцами разгибателями.
Мышцы сгибатели и мышцы разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления. При удержании тяжелого предмета в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение и сгибателей, и разгибателей сустава.
Мышцы человека
Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.
Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.
Определение мышц
Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.
Мышцы тела человека можно поделить на:
Как видно из названия, скелетный тип мускулатуры крепится к костям скелета. Второе название — поперечно-полосатая (за счет поперечной исчерченности), которая видна при микроскопии.К этой группе относятся мышцы головы, конечностей и туловища. Движения их произвольные, т.е. человек может ими управлять. Эта группа мышц человека обеспечивает передвижение в пространстве, именно их с помощью тренировок можно развить или «накачать».
Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.
Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.
Строение мышц человека
Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.
Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.
В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.
Название мышц человека
Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.
Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.
Строение, характеристики и группы скелетных мышц
На скелетной основе человеческого организма крепятся мышцы: большие и малые, главные и второстепенные. Без хорошо развитого, здорового мышечного комплекса человек будет лишен возможности двигаться, потому что именно мышцы отвечают даже за малейшие, незаметные движения. В теле человека количество скелетных мышц доходит до 400. Общая их масса у взрослого составляет 30–35 процентов от массы тела. Мышцы крепятся к скелету не в один слой, они могут быть глубокими и поверхностными, заходить друг на друга, создавать сложные перекрестья.
Каково строение скелетной мышцы?
1. Мышечное волокно скелетной мышцы — это структура, в которой нельзя выделить отдельные клетки. Она образуется в результате слияния множества клеток, так что их стенки исчезают, а ядра свободно лежат в цитоплазме. В результате получается так называемый многоядерный симпласт. Внутри него имеются сократительные волоконца миофибриллы, построенные из белков актина, миозина, титина и других, которые в каждом волокне при тренировке и интенсивной мышечной работе увеличиваются в количестве. Именно благодаря этому растет объем скелетных мышц. Таким образом, сила мышцы зависит от количества в ней мышечных волокон. Грамотно выстроенная система тренировок ведет к увеличению объема мышц, бездеятельность разрушает волокна, приводит к атрофии.
2. Мышечные волокна, работающие в одном направлении, собраны в пучки, каждый из которых окутан фасцией — тонкой оболочкой из соединительной ткани.
3. Множество пучков составляют скелетную мышцу, которую снаружи тоже покрывает соединительнотканная фасция. Названия частей скелетной мышцы напоминают отделы тела какого-то зверька: брюшко (самая толстая часть), головка и хвост — здесь фасция переходит в сухожилия, крепящие мышцу к шероховатостям, бугоркам, прочим выростам на костях.
Характеристики скелетной мышцы
1. Сократимость — мышца может изменять поперечный размер: она уменьшается в длину, при этом увеличиваясь в толщину.
2. Растяжимость — мышца способна увеличивать длину, уменьшаясь в толщину.
3. Возбудимость (раздражимость) — мышечная и нервная ткань способна как воспринимать раздражение, так и реагировать на него. Напомним, что возбудимость характерна для любой клетки.
4. Эластичность — после сокращения мышца возвращается в прежнее положение и приобретает изначальный размер.
Основные группы мышц
1. Мышцы головы и шеи. Среди них можно назвать жевательные мышцы, крепящиеся к костям черепа одним концом, а противоположным — к нижней челюсти. Мимические мышцы — крепятся к лицевой части черепа и к поверхности кожи. А вот круговые мышцы глаз вовсе не прикреплены к костям.
2. Мышцы спины. Примеры — широчайшая и трапециевидная мышцы. Обеспечивают движения головы, лопаток, наклоны и повороты шеи, помогают поднимать и опускать руки, поддерживают человека в вертикальном положении.
3. Мышцы груди. Первая группа присоединяется к костям плечевого пояса и рук, обеспечивает их двигательную активность. Вторая группа — межреберные мышцы, которые отвечают за колебательные движения ребер при дыхании.
4. Мышцы живота. Брюшной пресс образует стенки живота, выполняет двигательную и защитную функции. Диафрагма — ее главная функция: участие в дыхательных движениях.
5. Мышцы плечевого пояса и руки отвечают за движения руки и ее отделов, участвуют в мелких сложных операциях. Примеры мышц плечевого пояса: дельтовидная, большая круглая, подлопаточная. Мышцы руки: плечевая, локтевая, длинная ладонная.
6. Мышцы тазового пояса и ноги ответственны за подвижность бедра и голени. Икроножная мышца — самая массивная скелетная мышца. Сюда относятся ягодичные мышцы. Мышцы голени двигают стопу, мышцы стопы отвечают за сгибание и разгибание пальцев ног.
Скелетные мышцы двигают костями в суставах. По функциям, то есть по направлению сокращений, они делятся на следующие пять основных групп:
1. Сгибатели (например, бицепс).
2. Разгибатели (трицепс).
3. Приводящие сустав (широчайшая мышца спины).
4. Отводящие сустав (ягодичная, дельтовидная мышцы).
5. Вращатели сустава — мышцы вращения внутрь (пронаторы), мышцы вращения наружу (супинаторы). Так, пронатор — круглая мышца плеча. Супинатор — портняжная мышца.
Как мы понимаем, мышцы могут осуществлять совместные движения, а могут «тянуть» в разные стороны. Поэтому различают мышцы синергисты, которые вместе и дружно участвуют в движении сустава (например, плечевая мышца и бицепс) и антагонисты — они двигают сустав в противоположном направлении (например, антагонисты в локтевом суставе: двуглавая мышца сгибает, а трехглавая разгибает).
Скелетная мышца как орган
Дано определение органа. Выделены характерные особенности органа: целостность, своеобразная форма, размеры и положение, совокупность различных клеток и тканей, специфическая функция. На основе этих признаков скелетная мышца рассмотрена как орган. Описаны специфическая и вспомогательные функции скелетных мышц.
Скелетная мышца как орган
Что такое орган?
Прежде чем разбираться, что представляет собой скелетная мышца как орган, давайте поймем, что такое орган.
Слово орган происходит от древнегреческого слова «ὄργανον», что означает орудие или инструмент.
Википедия определяет орган как обособленную совокупность различных типов клеток и тканей, выполняющую определённую функцию в пределах живого организма.
М.Ф. Иваницкий (1985) указывает на следующие характерные признаки: «…орган, как компонент системы, анатомически и функционально обособлен от соседних образований. Органом называют часть тела, которая в процессе развития вида и особи приобрела своеобразие положения, формы, размеров, внутреннего строения, функций и взаимодействует с другими органами. Орган – это целостная конструкция, состоящая из различных тканей и подразделяющаяся на более мелкие части. Эти анатомические образования включают в себя структурно-функциональные единицы органа».
Есть еще одно определение скелетной мышцы как органа, которое мне нравится.
«Скелетная мышца – орган, имеющий определенный источник развития, характерную форму и строение, расположение, источники кровоснабжения и иннервации, пути лимфооттока, выполняющий определенную функцию».
Из этих определений можно выделить следующие характерные признаки органа:
Следует отметить, что в организме человека много органов. Например, различают внутренние органы: сердце, печень, почки и т.д. И везде мы видим обособленную совокупность различных типов клеток и тканей, которая выполняет определенную функцию в пределах живого организма.
Теперь рассмотрим скелетную мышцу как орган.
Обособленность и целостность мышцы
Скелетная мышца – это орган, который обособлен от других мышц и элементов опорно-двигательного аппарата человека за счет того, что снаружи каждая мышца окружена оболочками, которые отделяют одну мышцу от других мышц.
Форма мышцы
Скелетные мышцы имеют брюшко и сухожильные концы, за счет которых мышца прикрепляется к костям или другим образованиям. Бывают и другие способы прикрепления мышц. Проксимальное сухожилие или проксимальная часть мышцы, связанная с костью, называется головкой и является началом мышцы. Дистальное сухожилие или дистальный конец мышцы, прикрепляющийся к другой кости, называется хвостом; это место принято называть прикреплением мышцы. Форма скелетных мышц разнообразна. Различают веретенообразные, прямые, круглые, квадратные, дельтовидные, трапециевидные и.т.д.
Размеры мышц
Скелетные мышцы имеют различные размеры. Они могут быть очень маленькими, как например, мышцы, обеспечивающие перемещение глазного яблока и изменение толщины хрусталика. А бывают очень большие мышцы, например четырехглавая мышца бедра или ягодичные мышцы. Основными показателями, характеризующими размеры мышцы являются: объем, площадь поперечного сечения и длина мышцы. Увеличение объема скелетных мышц называется гипертрофией.
Положение мышц
Особенностью прикрепления скелетных мышц является то, что они начинаются на одной кости, а прикрепляются к другой. Благодаря этому скелетные мышцы обеспечивают движения и локомоцию человека, а также сохранение положения тела.
Совокупность различных клеток и тканей
Скелетная мышца представляет собой совокупность различных клеток и тканей. Составляющими скелетной мышцы являются: поперечно-полосатая мышечная ткань, рыхлая и плотная соединительные ткани, а также нервная ткань. Лимфатические и кровеносные сосуды состоят из соединительной ткани, гладкой мышечной ткани и эндотелия. Мышечная ткань формирует основную часть мышцы – её брюшко, рыхлая соединительная ткань образует мягкий скелет мышцы, а плотная – сухожилия.
Структурно-функциональная единица мышцы
Структурно-функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно. В скелетных мышцах человека насчитываются сотни тысяч мышечных волокон. В некоторых мышцах (икроножной) количество мышечных волокон достигает одного миллиона.
Состав мышцы
Мышечное волокно, группы мышечных волокон и вся мышца в целом окружены соединительно-тканными оболочками различной плотности. Плотная соединительная ткань, покрывающая всю мышцу или группы мышц, называется фасцией.
Мышечные волокна соединяются с сухожилием, которое прикрепляется к кости. Мышечные волокна могут также напрямую прикрепляться к кости. Сухожилия у различных мышц неодинаковы. У мышц конечностей в основном наблюдаются узкие и длинные сухожилия. У мышц, участвующих в формировании стенок брюшной полости имеется широкое плоское сухожилие, которое называется апоневрозом.
Иннервация мышцы осуществляется двигательными, чувствительными и вегетативными нервами. Также мышца снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. В мышце имеются рецепторы, реагирующие на изменение длины, скорости и напряжения мышцы. Внутренней средой мышцы является тканевая жидкость, которая по составу похожа на лимфу.
Функции скелетных мышц
Специфическая функция скелетных мышц
Под воздействием нервных импульсов скелетные мышцы сокращаются (развивают напряжение). Благодаря этому скелетные мышцы приводят в движение кости (части тела) друг относительно друга или наоборот, обеспечивают их неподвижность. Это обеспечивает передвижение тела в пространстве (ходьба, бег, прыжки и т. д.), выполнение разнообразных манипуляций (работа), сохранение равновесия тела.
Вспомогательные функции
Кроме специфической, скелетные мышцы выполняют ряд вспомогательных функций:
Литература
Иваницкий М.Ф. Анатомия человека: Учебник для ин-тов физ. культ.– М. Физкультура и спорт, 1985.- 544 с.
Самсонова А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учебное пособие.- 5-е изд. — СПб.: Кинетика, 2018.- 159 с.