Функции и свойства мышц

Упражнения

Классификация основных мышечных групп

Каждая часть тела состоит из определенной мышечной группы. Рассмотрим основные группы мышц и где они расположены:

  1. Мышцы головы и шеи позволяют человеку кусать, жевать и разговаривать; глотки – глотать; глазного яблока – видеть все вокруг на 180 градусов.
  2. Крупные мускулы шеи стабилизируют, наклоняют и вращают голову.
  3. Множество лицевых мышц обеспечивают мимику.

К ним относятся: круговая мышца рта, затылочно-лобная и круговые мышцы глаз. К жевательным относятся: височная, щечная.

Важнейшие функции мускулов туловища – удерживать вертикальное положение тела, совершать разнообразные движения, обеспечивать дыхание.

  1. Грудино-ключично-сосцевая мышца идет от височной кости к верхней части грудины и ключице.
  2. В области спины находятся такие мышцы: большая круглая, ромбовидная, подостная, латеральная, разгибатели позвоночника.
  3. Отвечают за движения руки и плеча: дельтовидная, плечевая, клювовидно-плечевая и трапециевидная мышцы.
  4. Грудная клетка имеет следующий состав: большую грудную, зубчатую грудную, межреберные мышцы.
  5. Мускулы рук состоят из бицепсов и трицепсов, сгибателей предплечья, разгибателей запястья, плечелучевой мышцы.
  6. Бедра и ягодицы снабжены огромным количеством мускулов, среди которых находятся: квадрицепс, большая приводящая бедра, портняжная, длинная приводящая бедра, гребенчатая мышца. К этой категории относятся: двуглавая бедра, полусухожильная, полуперепончатая, подвздошно-поясничная, ягодичные мышцы.
  7. Живот состоит из прямых и наружных косых мускулов.
  8. Голень оборудована передней большеберцовой, икроножной и камбаловидной мышцами.

Перечислены основные группы мышц в таблице, приведенной ниже.

Группы мышц Виды Выполняемая работа
Головы Жевательные Двигают челюсть
Мимические Отражают настроение и состояние человека
Шеи Поддерживают голову в равновесии, обеспечивают движение головы и шеи, глотание и речь
Туловища Грудные Меняют объем грудной клетки, обеспечивает движение рук, дыхание
Мускулы живота Обеспечивают наклоны и повороты позвоночника, дыхание, опорожнение кишечника, выделение мочи, циркуляцию крови по венам
Спинные Сгибание позвоночника, шеи, работа верхних конечностей и грудной клетки
Конечностей Мускулы рук

Отвечают за сгибание и разгибание руки

Мускулы ног Сгибают и разгибают тазобедренный сустав и голень

Поперечнополосатая мышечная ткань

Эта ткань характерна для наших скелетных мышц, отвечающих за движение тела, мимику и т.д. Выглядит как длинные волокна чаще всего закрепленные концами с сухожилиями. Когда волокно сокращается, сухожилие натягивается, что приводит к некому движению, например сгибанию пальца. Длина мышечного волокна в разных участках тела сильно различается от нескольких миллиметров до 12,5 см. Диаметр составляет от 10 до 70 мкм. Снаружи отдельные мышцы и группы мышц покрыты соединительно тканым «чехлом» – фасцией.

Клеточное строение

Функции и свойства мышц

В поперечнополосатой мышечной ткани клеток в привычном понимании этого слова нет. Здесь клетки сливаются в единое целое, образуя многоядерное волокно, с общими органоидами – так называемый симпласт. Внутренняя среда симпласта – саркоплазма, содержит включения жира и гликогена, что совершенно необходимо для окислительных процессов, происходящих в мышцах.

Главным элементом сократительного аппарата являются миофибриллы – многочисленные белковые полоски, протянутые вдоль симпласта. Их диаметр составляет примерно 1 мкм. Миофибриллы как раз и придают мышечной ткани полосатость и состоят из нитей, называемых миофиламентами – удлиненных молекул сократительных белков: актина и миозина.

Миофибрилла состоит из участков (полос) обладающих различными химическими и физическими свойствами. Эти участки принято называть дисками. I-диски преломляют луч света только один раз, это свойство называется изотропностью. Они светлого цвета и состоят из белков актина. А-диски являются анизотропными, т.к.

преломляют луч дважды. Они заметно темнее и состоят из актина и миозина. Структура миофибриллы состоит из повторяющих участков с актином и миозином. Каждый такой участок, является сократительной единицей и назывется саркомером. При получении нервного импульса происходит сокращение саркомеров, а вместе с ними и миофибриллы. Важную роль в мышечном сокращении играют ионы кальция.

Иннервация

Двигательные нервные клетки (мотонейроны), имеют длинный отросток (аксон), который подходит к мышце. У поверхности мышечного волокна аксон заканчивается, разделяясь на несколько коротких отростков, которые проникают в мышечные углубления. Так формируется нервное окончание. Мышечная ткань в области «подключения» нерва именуется двигательной концевой пластинкой.

Соединение двигательной концевой пластинки и окончания аксона называется нервно-мышечным синапсом. Мотонейрон и все мышечные волокна, которые он контролирует, посредством аксона образуют двигательную (нейромоторную) единицу – функциональную единицу скелетной мускулатуры.

Большинство мышц человеческого тела включает в состав волокна различных типов, обычно с преобладанием какого-то одного вида, лучше выполняющего функции данной мышцы. Давайте рассмотрим эти типы:

  • Медленные физические волокна окислительного типа – отличаются высоким содержанием белка миоглобина, способного связывать кислород. По своим свойствам миоглобин схож с гемоглобином. Мышцы с преобладанием этих волокон называют красными из-за их темно-красного цвета. Они выполняют функцию поддержания позы. Утомление происходит чрезвычайно медленно, а период полного восстановления очень короткий. Это достигается за счет миоглобина и большого числа митохондрий. Нейромоторные единицы красных мышц содержат большое количество мышечных волокон.
  • Быстрые физические волокна окислительного типа способны производить быстрые сокращения без заметного утомления. Содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ методом окислительного фосфолирования. Нейромоторная единица содержат меньшее число волокон, чем в красных мышцах.
  • Быстрые физические волокна с гликолитическим типом окисления – отличаются тем, что получают АТФ методом гликолиза. Из-за отсутствия миоглобина имеют белый цвет. Способны к сильным, быстрым сокращениям, но сравнительно быстро утомляются.
  • Тонические волокна принципиально отличаются от остальных групп имеющих одну, максимум несколько концевых пластинок. Тонические волокна имеют очень много синаптических контактов с аксоном, вследствие чего напряжение и расслабление мышцы происходит постепенно. Тонические волокна входят в состав наружных мышц глаза.

Функции удобно представить в виде следующего списка:

  • обеспечение и поддержание позы;
  • перемещение тела в пространстве;
  • перемещение одной части тела относительно другой;
  • терморегуляция (выделение тепла).

Свойства скелетных мышц:

  • возбудимость – способность реагировать на действия раздражителя с последующим изменением мембранного потенциала и ионной проводимости (например, для ионов кальция). Пресипнатическое окончание аксона выделяет стимулирующее вещество – медиатор ацетилхолин, который и исполняет роль раздражителя;
  • проводимость – способность распространять возбуждение (потенциал действия) вдоль и вглубь мышечного волокна;
  • сократимость – способность укорачиваться или увеличивать напряжение во время возбуждения;
  • эластичность – увеличения напряжения при растягивании;
  • тонус – скелетные мышцы постоянно находятся в состоянии некоторого сокращения. При неврологических заболеваниях тонус может быть повышен либо понижен относительно нормы.

Скелетная мускулатура

Она являет собой основные группы мышц в человеческом теле. Эти волокна имеют характерную структуру и большие размеры, поэтому называются еще поперечно-полосатыми. Работа этой мышечной ткани может контролироваться сознанием, а сами мускулы являются произвольными. Основные группы скелетных мышц соединены с костями тела и обеспечивают движения. Даже когда человек находится в неподвижном положении, некоторые мускулы все равно работают, поддерживая принятую позу.

Их роль очень велика для организма. Связанные с кожей, они обеспечивают мимику лица. Интересно, что при улыбке работают 17 разных мышц. Кроме того, с помощью скелетной мускулатуры укрепляются суставы, соединения костей, защищаются внутренние органы от внешнего воздействия. Делая всего лишь один шаг вперед, человек задействует 54 разные мышцы.

С помощью ее волокон образованы все полые органы. К ним относятся кровеносные сосуды, пищеварительный тракт, мочевой пузырь. Сокращаются и расслабляются такие мышцы медленно, но подолгу могут сохранять напряженное состояние. Их работа, как и сердечного мускула, не контролируется сознанием. Стабильная активность гладкомышечных волокон обеспечивает перистальтику – волны сокращений и расслаблений, способствующих продвижению содержимого вдоль всех трубчатых органов.

Данный вид ткани находится в стенках внутренних органов, в лимфатических и кровеносных сосудах. Сокращения этой ткани в отличие от поперечнополосатой не подчиняется нашей воли. Поэтому ее еще называют непроизвольной мышечной тканью. Сокращается медленно, приблизительно за 60-80 секунд. Визуально отличается от других разновидностей мышечной ткани отсутствием поперечной исчерченности. Выделяют 2 подвида:

  • висцеральные (унитарные) гладкие мышцы – почти вся гладкая мускулатура образована этим подвидом, за исключением ресничной мышцы и мышцы радужки глаза.
  • мультиунитарные гладкие мышцы образуют ресничную мышцу и мышцы радужки глаза. Мультиунитарные отличаются от висцеральных большим количеством точек иннервации, что позволяет им работать с высокой скоростью. Это они отвечают за изменения диаметра зрачка под влиянием света.

Клеточное строение

Гладкая мышечная ткань состоит из отдельных клеток – миоцитов, имеющих веретенообразную форму. Длина миоцитов составляет 20-500 мкм, толщина 5-8 мкм. Ядро имеет эллипсовидную форму. Мембраны прилегающих к друг другу клеток образуют соединения – нексусы. Нексусы передают нервное возбуждение от одной клетки к другой. Миоциты содержат нити актина и миозина, но здесь они расположены менее упорядоченно, чем в поперечнополосатой мышечной ткани.

Иннервация

Гладкая мышечная ткань имеет двойную иннервацию: симпатическую (адренергическую) и парасимпатическую (холинэргическую). В зависимости от органа одна из них способствует возбуждению, а другая наоборот расслаблению гладкой мускулатуры. Например, мышечный тонус кишечника повышается под влиянием парасимпатической системы и уменьшается под влиянием симпатической. В тоже время адренергические нервы повышает тонус сосудистой стенки, а парасимпатическое влияние способствует снижению этого тонуса.

В гладкой мышечной ткани отсутствуют концевые пластинки и отдельно взятые нервные окончания. Холинергические и адренергические нервные волокна содержат утолщения – варикозы, которые расположены по всей длине мышцы. Эти варикозы содержат гранулы с химическими активными веществами – медиаторами. Для парасимпатической нервной системы медиатором служит ацетилхолин, а в симпатической системе его роль исполняет норадреналин. Миоциты не контактирующие с варикозами напрямую, активируются через нексусы.

Данная ткань образует сердечную мышцу. По своей структуре частично совмещает в себе свойства гладкой и поперечнополосатой мышечной ткани. Клеточное строение представлено кардиомицитами. Сократительные кардиомиоциты отличаются цилиндрической формой и имеют длину 100-150 мкм. Их концы соединяются, образуя функциональные волокна толщиной 10-20 мкм.

По форме

Каждая из мышц зависит непосредственно от линий мышечных волокон, размещенных относительно сухожилия.

основные группы мышц

Различают их по форме:

  • длинные;
  • короткие;
  • широкие.

Длинные размещаются в руках и ногах человека. Для удобства эту категорию именуют по окончанию слова: бицепс, трицепс, квадрицепс. К ним относятся и те, которые образованы при сочетании мускулов различного происхождения, например грудные или спинные.

Короткие выделяются сравнительно небольшими размерами.

Миокард

Сердечная мышца миокард – единственный мускул сердца человека. Сердце ритмично, без остановок перекачивает кровь – около 7200 л ежедневно. При его сокращении кровь выталкивается в артерии, а при расслаблении возвращается по венам назад в сердце. Эта мышца работает автоматически, без влияния сознания. Она состоит из множества волокон – кардиомиоцитов, которые связаны в единую систему.

Работа этого мускула управляется системой проводящих мышечных узлов. В одном из узлов находится центр ритмичного самовозбуждения – пейсмейкер. Именно он задает ритм сокращений, который меняется под действием нервных и гормональных сигналов из других составляющих организма. Как только организм подвергается тяжелой нагрузке, мышцам требуется больше кислорода. При этом сердце ускоряет свой ритм, перекачивая больше крови в промежуток времени.

Строение мышц

Основные группы мышц окружены упругими соединительными пленками, которые пронизаны нервами и кровеносными сосудами. Эта фиброзная ткань проходит за пределы мышц, образуя сухожилия или пластины, связывающие ее с костями. Этот материал намного прочнее мышечного. Волокна скелетных мускулов собраны в пучки.

Поперечно-полосатое волокно представляет собой огромная клетка, проходящая иногда, например, в ногах, вдоль всего мускула длиной 30-40 см. Она заполнена множеством параллельных сократимых нитей, миофибрилл. Каждая из них состоит из чередующихся пучков толстых и тонких белковых нитей, концы которых слегка перекрываются.

Когда мускул получает нервный сигнал, запускает внутри химические процессы, которые заставляют толстые волокна скользить относительно тонких, проникая в промежутки между ними. В результате волокна сокращаются, и в конечном счете и мускул. Мышца способна только сокращаться, то есть двигать кость, с которой она связана, лишь в одну сторону.

Рассматривая работу и строение основных типов и групп мышц, необходимо знать их источник энергии. Основную энергию для своего сокращения мышечная ткань получает сжигая в своих волокнах глюкозу с помощью кислорода с образованием воды и углекислого газа. Так происходит клеточное дыхание, при этом глюкоза поступает в организм с пищей, а кислород – из воздуха во время дыхания.

С помощью крови эти вещества поступают к мышцам. При интенсивной работе мускулам нужно намного больше энергии и питания, чем в покое. В результате дыхание учащается, а сердце бьется сильнее, доставляя мышцам больше крови. Однако, если нагрузка слишком велика, легкие и сердце со своей задачей не могут справиться.

И хотя запасы глюкозы в организме накапливаются, без нужного количества кислорода мускулы начинают получать энергию, окисляя глюкозу без его участия. Происходит анаэробное дыхание. В результате него вода и углекислый газ не образуются, а накапливается молочная кислота. При высокой концентрации кислоты мускулы дубеют, появляются спазмы и болезненность в них.

Интересное о мышцах

Самым массивным мускулом тела в человеческом организме является большая ягодичная мышца. Самой мелкой в теле человека выступает стременная, которая регулирует давление на внутреннее ухо одной из слуховых косточек, стремени.

https://www.youtube.com/watch?v=https:iMkOHzn2Gog

Самая длинная мышца – портняжная, идущая от таза и большеберцовой кости и сгибающая ногу в тазобедренном и коленном суставах.

Жевательные мышцы, сжимая зубы, могут развивать силу до 91 кг, то есть могут удерживать такой вес.

Оцените статью
avrora22.ru