Система мышц человека Анатомия, строение и функции

Упражнения

Анатомия скелетных мышц

Большинство скелетных прикреплены к двум костям через сухожилия. Сухожилия — жесткие полосы плотной регулярной соединительной ткани; сильные коллагеновые волокна прочно прикрепляют мышцы к костям. Сухожилия находятся в крайнем напряжении, когда они тянутся, так что они очень сильно вплетены в покрытия мышц и костей.

Мышцы двигаются за счет сокращения их длины, натягивания сухожилий и перемещения костей ближе друг к другу. Одна из костей втягивается по направлению к другой кости, которая остается неподвижной. Место на движущейся кости, которая соединяется с мышцей через сухожилия называется вставкой. Мышцы живота находятся между сухожилиями, что позволяет делать фактическое сокращение.

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

Названия скелетных мышц

Их названия происходят на основе множества различных факторов, в том числе местонахождения, происхождения и вставки, количества, формы, размера, направления и функции.

Местоположение

Много мышц получают имена от анатомической области. Брюшная и прямая, поперечная брюшная, например, находятся в брюшной полости. Другие, как и передняя большеберцовая, названы из-за части кости (передняя часть голени), к которой они присоединены. Другие мышцы используют симбиоз двух видов названий, как плечелучевая, которая названа в честь области нахождения.

Происхождение

Некоторые мышцы названы на основе их подключения к стационарной и движущейся кости. Эти мышцы становится очень легко определить, когда вы знаете имена костей, к которым они присоединены.

Некоторые подключаются к более чем 1 кости или более чем в одном месте и имеют более чем один источник. Мышца сразу с двумя происхождения называется бицепсом, а с тремя происхождения — трицепсной. И, наконец, мышца с четырьмя происхождениями называется четырехглавой.

ягодичная большая, ягодичная средняя и малая. И, наконец, направления мышечных волокон могут быть использованы для их идентификации. В брюшине существует несколько широких и плоских. Мышцы с волокнами, расположенными вверх и вниз — являются прямыми, работающие в поперечном направлении (слева направо) — поперечные, а работающие под углом, являются косыми.

Функциональные типы скелетных мышечных волокон

I тип — волокна с очень медленным и осторожным сокращением. Они очень устойчивы к усталости, потому что используют аэробное дыхание для производства энергии из сахара. Находятся I типа волокона в мышцах по всему телу для выносливости и осанки, рядом с позвоночником и в регионах шеи.

Волокна типа II разбиты на две подгруппы: II типа А и типа II B.Тип II волокна А быстрее и сильнее, чем I типа волокона, но не имеют столько же выносливости. Типа II A волокна находятся по всему телу, но особенно в ногах,где они работают, чтобы поддерживать ваше тело на протяжении долгого времени для ходьбы и стояния.

Тип II B — волокна еще быстрее и сильнее, чем II типа А, но еще меньше выносливые. Тип II B волокна немного светлее, чем тип I и тип II А из-за их отсутствия миоглобина — кислородного пигмента. Находятся волокна типа II B по всему телу, но особенно в верхней части, где они дают скорость и силу рукам и груди за счет выносливости.

Система мышц человека Анатомия, строение и функции

Так как основные группы мышц имеют разные функции при сокращении, их подразделяют:

  • на прямые и параллельные мускулы, которые значительно укорачиваются при сокращении;
  • косые мышцы не сильно сокращаются, но преобладают количеством, и с их помощью можно развивать усилие;
  • поперечные мускулы подобны косым и функционируют так же;
  • круговые мышцы, или сфинктеры, находятся вокруг отверстий тела и своими сокращениями сужают их.

Функции мышечной ткани

Мышцы иногда классифицируют по типу функции, которую они выполняют. Большинство мышц предплечья именуются в зависимости от их функций, потому что они расположены в том же регионе и имеют одинаковые формы и размеры. Например, сгибатели предплечья сгибают запястья и пальцы.Супинатор — это мышца, которая поднимает запястье ладонью вверх. В ноге есть такие, которые называются аддукторами, чья роль заключается в стягивании ног.

Чаще всего они работают в группах, чтобы произвести точные движения. Мышца, которая производит какое — либо конкретное движение тела известна как агонист или тягач. Агонисты всегда парны с антагонистами, которые производят противоположный эффект на одних и тех же костях. Например, двуглавая мышцы плеча сгибает руку в локте.

В дополнение к агонист / антагонист классификации, другие мышцы работают, чтобы поддержать движение агониста.Синергистами являются мышцы, которые помогают стабилизировать движение и уменьшить лишние движения. Они обычно находятся в областях вблизи агониста и часто подключаются к той же кости. Если вы поднимаете что-то тяжелое, они помогают держать тело в вертикальном положении неподвижно, так что вы поддерживаете свой баланс во время подъема.

Основной функцией мышечной системы является движение. Мышцы являются единственной тканью в организме, что имеет возможность перемещать другие части тела.Связанная с функцией движения является вторая функция мускульной системы: поддержание позы и положения тела. Мышцы зачастую держат тело неподвижно или в определенном положении, а не вызывают движение.

Мышцы, отвечающие за положение тела имеют наивысшую выносливость — они выполняют свои функции в течение всего дня, не становясь усталыми.Еще одна функция, связанная с движением является движение веществ внутри тела. Сердечные и висцеральные мышцы, в первую очередь, ответственны за транспортировку веществ, таких как кровь или питательные вещества из одной части тела в другую.

Последняя функция мышечной ткани является генерация тепла . В результате высокой скорости метаболизма сокращающейся мышцы, наша мышечная система производит большое количество отработанного тепла. Многие небольшие сокращения мышц в организме производят наше естественное тепло тела. Когда мы прилагаем усилия больше, чем обычно, дополнительные сокращения мышц приводят к повышению температуры тела и в конечном итоге к потливости.

По форме

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

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.

Гистология скелетной мускулатуры

Скелетные мышечные волокна значительно отличаются от других тканей организма из — за их узкоспециализированных функций. Многие из органелл, которые составляют мышечные волокна являются уникальными для данного типа клетки.

Сарколемма является клеточной мембраной мышечных волокон. Сарколемма выступает в качестве проводника для электрохимических сигналов, которые стимулируют мышечные клетки. Подключенные к сарколемме поперечные трубочки (Т-трубочки) помогают переносить электрохимические сигналы в середину мышечного волокна.

Саркоплазматический ретикулум служит в качестве хранилища для ионов кальция (Са2 ), которые имеют жизненно важное значение для сокращения мышц.Митохондрии, движущая сила клетки, в изобилии находятся в мышечных клетках, чтобы обеспечивать энергией в виде АТФ активные мышцы. Большая часть структуры мышечного волокна выполнена из миофибрилл, которые являются сократительными структурами клетки.

Структура саркомера

Саркомеры изготавливаются из двух типов белковых волокон: толстых нитей и тонких нитей.

Актин.Актин образует спиральную структуру, которая составляет большую часть массы тонкой нити.

Тропомиозин.Тропомиозин — длинный волокнистый белок, который оборачивается вокруг актина и охватывает миозин, связывая с актином.

Тропонин.Белок, связывающийся очень плотно с тропомиозином во время мышечного сокращения.

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.

Гладкая мускулатура

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.

Скелетная мускулатура в роли рычага

Мышцы скелетной системы работают вместе с костями и суставами образуя рычажные системы. Они действуют как передатчики усилия, а кость выступает в качестве опоры; при движении мышцы и кости, объект перемещается.

Есть три класса рычагов, но подавляющее большинство рычагов в теле — рычаги третьего класса. Рычаг третьего класса представляет собой систему, в которой точка опоры находится на конце рычага. В организме, рычаги третьего класса, служат для увеличения расстояния для сокращения мышцы.

Двигательные единицы мышц

Система мышц человека Анатомия, строение и функции

Нервные клетки, называемые моторными нейронами, управляют скелетными мышцами. Каждый двигательный нейрон контролирует несколько мышечных клеток в группе. Когда двигательный нейрон получает сигнал от мозга, он стимулирует все клетки мышц в то же время.Размер двигательных единиц изменяется по всему телу, в зависимости от функции.

Мышцы, которые выполняют тонкие движения — как мышцы глаз или пальцев, имеют очень много нейронов для повышения точности контроля мозга над этими структурами. Мышцы, которые требуют много сил, чтобы выполнять свои функции, как ноги или руки — имеют много мышечных клеток и меньше нейронов в каждом блоке.

Когда положительные ионы достигают саркоплазматического ретикулума, ионы Са2 высвобождаются и протекают в миофибриллы. Ионы Са2 связываются с тропонином, что вызывает молекулу тропонина изменять форму и переместить близлежащие молекулы тропомиозина. Тропомиозин отодвигается от миозина и связывается с молекулой актина, что позволяет актину и миозину связываться друг с другом.

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.

Система мышц человека Анатомия, строение и функции

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.

Типы мышечных сокращений

Силой сжатия мышц можно управлять двумя факторами: количеством двигательных единиц (нейронов), участвующих в сокращении и количеством импульсов от нервной системы. Один нервный импульс моторного нейрона вызовет краткое напряжение группы мышц, а затем заставит расслабиться. Если двигательный нейрон обеспечивает несколько сигналов в течение короткого периода времени, то сила и продолжительность сжатия увеличивается.

Если двигательный нейрон обеспечивает много нервных импульсов в быстрой последовательности, мышца может войти в состояние полного и прочного сокращения. Мышца останется в сжатом положении, пока скорость сигнала нерва не замедлится или до тех пор, пока мышца станет слишком усталой, чтобы поддерживать напряжение.

Не все сокращения мышц производят движение. Изометрическое сокращение — легкие схватки, которые увеличивают напряжение в мышцах, не оказывая достаточной силы, чтобы переместить часть тела. Когда тело напряжено из-за стресса, мышцы выполняют изометрическое сокращение. Поддержание позы является также результатом изометрических сокращений.

Мышечный тонус является естественным состоянием, в котором скелетные мышцы остаются во всё время. Мышечный тонус обеспечивает легкое натяжение мышц, чтобы предотвратить повреждение мышц и суставов от резких движений, а также помогает поддерживать осанку тела. Все не повреждённые мышцы поддерживают некоторое количество мышечного тонуса во всё время.

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.

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.

Мышечный метаболизм и усталость

Мышцы получают энергию из различных источников, в зависимости от ситуации, в которой мышца работает. Мышцы способны использовать аэробное дыхание, когда необходимо произвести от низкого до умеренного уровня силы упражнения. Аэробное дыхание требует кислорода, чтобы произвести около 36-38 молекул АТФ из молекулы глюкозы.

Аэробные дыхания является очень эффективным и может продолжаться до тех пор, пока мышца получает достаточное количество кислорода и глюкозы. Когда мы используем мышцы, чтобы произвести высокий уровень силы, они становятся настолько плотными, что находящийся кислород в крови не может войти в мышцу. Это условие приводит к тому, что мышцы используют для выработки энергии брожение молочной кислоты (форма анаэробного дыхания).

Анаэробное дыхание менее эффективно аэробного дыхания — только 2 АТФ производится из каждой молекулы глюкозы. Для того, чтобы мышцы работали в течение более длительного периода времени, мышечные волокна содержат несколько важных энергетических молекул. Миоглобин, красный пигмент содержащийся в мышцах, содержит железо и сохраняет кислород в манере, подобной гемоглобину крови.

Кислород из миоглобина позволяет мышцам продолжать аэробное дыхание в отсутствии кислорода. Другой химикат, который помогает мышцам работать — креатинфосфат. Мышцы используют энергию в виде АТФ, происходит превращение АТФ в АДФ, чтобы выпустить свою энергию. Креатинфосфат жертвует свою фосфатную группу АДФ, чтобы включить её в АТФ, с тем, чтобы обеспечить дополнительную энергию для мышц.

Когда мышцы исчерпали энергию во время аэробного или анаэробного дыхания, то быстро утомляются и теряют способность сокращаться. Это состояние известно как мышечная усталость. Утомление мышц не говорит о содержании очень малого количества или отсутствия кислорода, глюкозы или АТФ, но вместо этого имеет много продуктов — отходов дыхания, таких как молочная кислота и АДФ.

Тело должно принимать дополнительное количество кислорода после физической нагрузки, чтобы заменить кислород, который находился в миоглобине мышечных волокон, а также для питания аэробного дыхания, которое обеспечивает поставки энергии внутри клетки. Восстановление потребления кислорода (кислородное голодание) — это восприятие дополнительного кислорода, который организм должен принять, чтобы восстановить мышечные клетки, их привести в состояние покоя.

Оцените статью
avrora22.ru