Меню

Микроскопическое строение мышц и их функции

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.

Источник

Строение мышц человека, мышцы синергисты и антагонисты, принцип их работы

Скелетные мышцы, являясь активной частью опорно-двигательной системы, обусловливают передвижение тела в целом или перемещение его отдельных частей.

Мышца, как и все другие органы, имеет сложное строение. В состав ее входит несколько тканей.

Общее строение мышцы

Основу скелетной мышцы составляет поперечнополосатая мышечная ткань, обусловливающая свойство мышцы сокращаться. В каждой мышце различают сокращающуюся часть — мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть — сухожилие.

Как правило, мышца имеет два сухожилия, которыми она прикрепляется к костям.

Мышечное брюшко состоит из множества поперечно-полосатых мышечных волокон, образующих пучки разной толщины. В каждом пучке мышечные волокна связаны друг с другом рыхлой волокнистой соединительной тканью в виде тонкой сети. Пучки мышечных волокон соединены между собой прослойками соединительной ткани. Вся мышца снаружи покрыта также соединительной тканью.

Сухожилие мышцы построено из плотной оформленной соединительной ткани. Коллагеновые волокна сухожилий проникают в мышечное брюшко и там вокруг концов поперечно-полосатых мышечных волокон образуют несколько слоев, прочно соединяющих мышечное брюшко с сухожилием.

Мышца, как и все органы, снабжена нервами и сосудами. В составе нервов проходят двигательные (центростремительные) и чувствительные (центробежные) волокна. Нервные импульсы, передаваемые по двигательным нервам из мозга в мышцу, вызывают ее сокращение. По чувствительным нервным волокнам поступает в мозг информация из мышечных рецепторов, сигнализирующая о состоянии мышцы.

Как орган с интенсивным обменом веществ, мышца имеет хорошее кровоснабжение, интенсивность которого регулируется вегетативной нервной системой. Чаще одна и та же мышца получает кровь, а с ней и питательные вещества из нескольких артерий.

Читайте также:  Разрыв сухожилий и мышц ног

Сокращаясь, мышца укорачивается и утолщается, при этом она совершает определенную механическую работу. Величина производимой мышцей работы зависит от силы ее сокращения и величины пути, на который она укорачивается. Сила мышцы пропорциональна количеству входящих в нее мышечных волокон, а точнее — площади поперечного сечения всех мышечных волокон, образующих мышцу. Практически чем толще мышца, тем она сильнее. Величина пути, на который мышца может укорачиваться (или высота, на которую мышца поднимает груз), зависит от общей длины мышцы.

Скелетные мышцы, перекидываясь через сустав, а иногда через два или несколько суставов, прикрепляются своими концами к разным костям. Укорочение мышцы во время сокращения сопровождается сближением ее концов и костей, к которым мышца прикреплена. Кости во время их перемещения вместе с суставами, в которых происходит движение, и мышцами выполняют роль рычагов.

Мышцы синергисты и антагонисты

В осуществлении каждого движения участвует обычно несколько групп мышц, причем мышцы одной группы, например передние мышцы плеча, сокращаются, а мышцы противоположной группы (задние) в это время расслабляются. Благодаря одновременному сокращению и расслаблению противоположных групп мышц обеспечивается плавность движения.

Мышцы синергисты и антагонисты при сгибании руки в локте

Мышцы, производящие одну и ту же работу — одно и то же движение в данном суставе, называются синергистами, а мышцы, действующие в противоположном направлении — антагонистами. Так, все мышцы, вызывающие сгибание в плечевом суставе, будут между собой синергистами, разгибатели этого сустава, по отношению друг к другу — синергисты. Но две эти группы мышц — сгибатели и разгибатели — одна по отношению к другой являются антагонистами.

Антагонистическое действие мышц — существенно важное приспособление в работе двигательного аппарата. При каждом движении напрягаются не только мышцы, совершающие его, но и их антагонисты, противодействующие тяге и тем придающие движению точность и плавность.

Рефлекторный характер сокращений мышц

Согласованное чередование сокращения и расслабления разных групп мышц и, следовательно, координация всех движений осуществляется нервной системой и носит рефлекторный характер. Если мы, например, наступили на что-нибудь острое или прикоснулись к чему-нибудь горячему, то руку или ногу мы отдернем еще до того, как возникнет ощущение боли.

Колющий предмет или горячее тело раздражают рецепторы кожи. Возбуждение, возникающее в них, по центростремительным нейронам передается в центральную нервную систему, где осуществляется передача возбуждения на центробежные нейроны, и в мышцу поступает импульс, вызывающий сокращение мышц, отдергивающих ногу или руку. В то же время в мышцах-антагонистах возникает торможение и они расслабляются. Иногда мышцы-сгибатели и разгибатели одновременно могут находиться в расслабленном (рука свободно свисает вдоль тела) или сокращенном (рука зафиксирована в согнутом в локтевом суставе положении) состоянии.

Часто мышечные рефлексы возникают в ответ на раздражение рецепторов, находящихся в самих мышцах или сухожилиях. Примером может служить коленный рефлекс. Многие более сложные действия нашей повседневной жизни, например, ходьба, осуществляются в результате согласованного действия не одного органа, а целой группы органов опорно-двигательной системы, что осуществляется благодаря согласующей работе нервной системы.

Работа и отдых мышц

При сокращении мышца производит работу, которую можно измерить. Для этого величину груза, поднимаемого мышцей, умножают на высоту его поднятия. Работа мышцы равна нулю, если мышца сокращается без груза. По мере увеличения груза работа увеличится, а затем, достигнув определенного уровня, будет постепенно снижаться. При очень большом грузе, который мышца не способна поднять, работа вновь становится равной нулю. Если мы возьмем средний для данной мышцы груз и будем его поднимать с разными частотами, то обнаружим, что наибольшая работа мышцы будет наблюдаться при среднем ритме движений.

Средние величины нагрузок и темпа неодинаковы у разных людей. Наибольшие они у людей, занимающихся физическим трудом и спортсменов. Каждый человек может путем упражнения мышц поднять пределы этих величин и, следовательно, повысить свою работоспособность. Однако работа человека зависит не только от правильного подбора нагрузки и темпа. Большое значение имеет и состояние нервной системы. Исключительно велика роль сознания, которое связано с головным мозгом. Интерес к совершаемой работе, понимание ее значения, необходимости и важности очень сильно повышают производительность труда.

Работу мышц подразделяют на статическую и динамическую. Динамической называют работу, связанную с движением (управление токарным станком, пилка дров); при ней сокращения мышц чередуются с их расслаблением. При статической работе (держание груза, поза) мышцы находятся в длительном напряжении.

Утомление и восстановление мышц

Длительная непрерывная работа мышцы вызывает постепенное снижение работоспособности — утомление. Понижение работоспособности мышц обусловлено двумя основными причинами. Первой из них является то, что нервно-мышечное соединение, по которому возбуждающие мышцу импульсы приходят к мышце с нерва, утомляется значительно раньше, чем мышечные волокна.

И.М.Сеченов установил, что восстановление работоспособности утомленных мышц происходит быстрее при переключении с одного вида работы на другой. Например, уставшая рука отдыхает быстрее, если работают мышцы другой руки. Такой отдых был назван И.М.Сеченовым активным в отличие от простого покоя. Эти факты он рассматривал как доказательства того, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах.

Читайте также:  Можно ли заниматься спортом когда еще болят мышцы

Другой причиной утомления работающей мышцы является накопление в ней недоокисленных продуктов распада (молочной кислоты) вследствие недостатка кислорода, а также истощения в ней энергетических запасов. Если мышца временно прекращает работу и находится в состоянии покоя, то кровь выносит из нее продукты распада и доставляет ей питательные вещества. Утомление проходит, и мышца восстанавливает работоспособность.

Источник

Мышцы человека

Мышечная система состоит из сорока процентов массы тела здорового организма. Фасции – мышечные покровы объединяют все мышцы человека в единый орган, выполняющий ряд жизненно важных функций: питательную, защитную, скелетную, эндокринную, но главной, все же, является двигательная. А движение – жизнь, поэтому знание анатомии человека, особенно, при занятиях спортом, поможет повысить спортивные результаты и снизить негативные последствия в процессе тяжелых нагрузок.

Структура мышечного волокна и механизм работы мышц

Мышечное волокно – единая клетка с тонкими (актиновыми) и толстыми (миозиновыми) нитями, окруженными митохондриями. Нити имеют возможность взаимодействовать на небольших участках волокон, это пространство называется саркомером и суммарно составляет 30% длины мышечного волокна, таким образом, мышца может сократиться лишь на 30% своей длины. Снаружи от каждого волокна располагаются питающий капилляр и отросток нервной клетки (аксон мотонейрона), в месте «подключения» к нервной клетке имеется цистерна, содержащая ионы кальция.

Механизм сокращения мышц (теория скользящих нитей 1954 г.): в покое зона взаимодействия наполнена «тормозной жидкостью» — ионами магния (Mg2+), что позволяет не затрачивать энергию в покое. При проходе возбуждающего импульса, ионы кальция выходят из цистерны в зону взаимодействия и снимают «тормоза» с актиновых нитей и активируют центры миозиновых молекул, после чего происходит сокращение. После окончания стимуляции кальций возвращается в цистерны, происходит расслабление.

В процессе работы мышц в качестве источника энергии выступает глюкоза (гликоген) и жирные кислоты при достаточной концентрации кислорода. Мышцы способны накапливать аденозинтрифосфат (источник энергии), но этих запасов в мышце хватает только на восемь одиночных сокращений. Для ресинтеза АТФ организм использует запасы креатинфосфата – накопитель-передатчик энергии от митохондрий к акто-миозиновым комплексам.

Костно-мышечная система человека. Рост и развитие мышц и костей тесно связанны – кости являются точкой опоры и складом кальция для мышц, а мышцы, в свою очередь, регулируют питание и рост костей в длину до 25 лет. Мышца прикрепляется сухожилием к надкостнице и при сокращении натягивает ее, создавая «поднадкостничное пространство», обменные процессы в котором значительно более интенсивны. Это позволяет клеткам строить костные балки более быстро и эффективно, и в результате кость растет в толщину. Это главный механизм усиления костей, поясняющий, что только повышением концентрации кальция в крови без сопутствующей мышечной работы, добиться результатов невозможно.

Сколько мышц в теле человека

Мышцы человека и скелет образуют сложную систему опорно-двигательного аппарата, который по своей природе абсолютно уникален. Мышечная система состоит не только из скелетных мышц, но и гладких, а также сердечной мышцы (миокард). Принято считать, что мышц в теле человека, от самых мельчайших до крупных, около 640. Все они отличаются размерами, функциями и структурой.

Виды мышц человека (типы мышечной ткани)

Тело человека состоит из трех видов мышечной ткани:

Таблица 1. Типы скелетных мышечных волокон.

Особенности Медленные (тонические) Быстрые (фазические)
Строение Много митохондрий. Красные – имеют развитый энергодобывающий аппарат, окисляющий углеводы и жирные кислоты. Мало митохондрий. Белые – более склонны запасать АТФ и креатинфосфат, после расхода которых поддерживают энергообмен безкислородным гликолизом.
Расположение В глубоких мышцах. Мышцы разгибатели и отводящие. Поверхностные мышцы. Мышцы сгибатели и приводящие.
Возбудимость Скорость проведения импульса = 2-8 м/с. Возбуждаются медленно и тяжело – требуют длительной и сильной внешней стимуляции («нервное усиление»). Обладают большой точностью. Скорость проведения импульса = 8-40 м/с. Быстро возбуждаются. Сокращение в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон.
Энергообмен Способны активно использовать кислород в гликолизе для окисления резервных углеводов и жиров. Хорошо регулируют теплообмен. Устанавливается равновесие между работой и потребностью. Быстро создается кислородная задолженность. Склонны к анаэробным процессам с использованием гликогена. Быстро перегреваются. Приспособлены к энергодефициту и некоторое время могут работать без достаточного притока кислорода.

Классификация мышц тела человека

По форме мышцы различаются на:

По направлению волокон делятся на мышцы:

По положению в теле делятся на:

Функциональные группы мышц при движении конечностей:

Относительно движения туловища различают:

Также условно по типу взаимодействия при движении различают мышцы:

Строение мышц человека

В теле человека выделяют основные группы мышц:

Атлас мышц человека — вид сзади:
1 — Полуостистая мышца;
2 — Трапециевидная мышца;
3 — Подостная мышца;
4 — Средний дельтовидный пучок мышц;
5 — Задний дельтовидный пучок мышц;
6 — Подлопаточная мышца;
7 — Малая круглая мышца;
8 — Ромбовидная мышца;
9 — Трехглавая мышца плеча;
10 — Локтевая мышца;
11 — Многораздельная мышца;
12 — Верхняя близнецовая мышца;
13 — Квадратная мышца бедра;
14 — Внутренняя запирательная мышца;
15 — Внешняя запирательная мышца;
16 — Латеральная широкая мышца бедра;
17 — Нижняя близнецовая мышца;
18 — Большая приводящая мышца;
19 — Подошвенная мышца;
20 — Икроножная мышца;
21 — Камбаловидная мышца;
22 — Сгибатель пальцев;
23 — Ременная мышца;
24 — Мышца поднимающая лопатку;
25 — Надостная мышца;
26 — Большая круглая мышца;
27 — Разгибающая мышца спины;
28 — Широчайшая мышца спины;
29 — Плечевая мышца;
30 — Плечелучевая мышца;
31 — Разгибатель пальцев;
32 — Квадратная мышца поясницы;
33 — Малая ягодичная мышца;
34 — Средняя ягодичная мышца;
35 — Грушевидная мышца;
36 — Подвздошно-большеберцовый тракт;
37 — Большая ягодичная мышца;
38 — Полусухожильная мышца;
39 — Бицепс бедра;
40 — Полуперепончатая мышца;
41 — Задняя большеберцовая мышца;
42 — Сгибатель большого пальца стопы;
43 — Блок таранной кости;
44 — Мышца, отводящая мизинца.
Рассмотрим каждую группу и функции мышц подробно.

Таблица 2. Названий мышц туловища человека и их функции.

Мышечная группа Функции мышц В каких упражнениях и видах спорта активно включаются
Шея (грудинно-ключично-сосцевидная мышца). Наклон головы по сторонам, назад и вперед, поворот головы и шеи. Упражнения с отягощением для шеи. Борьба, бокс, футбол.
Большая грудная мышца: ключичная, грудинная. Приведение руки вперед, внутрь, вверх и вниз. Жимовые движения, отжимания от пола и на брусьях, сведения и разведения рук на блоках.
Прямая мышца живота. Наклон позвоночника вперед, разведение ребер. Все виды скручиваний из положения лежа по длинной и короткой амплитуде движения.
Большая передняя, зубчатая мышца. Поворот лопатки вниз, разведение лопатки, расширение грудной клетки, подъем рук Армейские жимы, пуловер. Тяжелая атлетика, метание, прыжки с шестом
Косые наружные мышцы живота. Сгибание позвоночника вперед и в стороны. Диагональные скручивания туловища, боковые наклоны. Толкание ядра, метание копья, теннис.
Трапециевидная мышца. Подъем и опускание плечевого пояса, передвижение лопаток, отведение головы назад и в стороны. Гребля, жимы вверх, стойка на руках. Тяжелая атлетика, гимнастика.
Широчайшие мышцы спины. Отведение руки вниз и назад, расслабление плечевого пояса, сгибание торса в стороны. Подтягивания на перекладинах и тяговые движения, гребля. Тяжелая атлетика, гимнастика.
Мышцы спины: надостная мышца, малая круглая мышца, большая круглая мышца, ромбовидная. Поворот рук наружу и внутрь, помощь в отведении рук, поворот, подъем и сведение лопаток Приседы, становая, гребля, толкание ядра, плавание, футбол.

Таблица 3. Мышцы верхних конечностей.

Мышечная группа Функции мышц В каких упражнениях и видах спорта активно включаются
Двуглавая мышца плеча. Сгибание рук в локтевых суставах, разворот кисти наружу. Сгибания рук – все виды, гребля, подтягивания, канат.
Клювовидно-плечевая мышц. Подъем рук. Жимы и разведение рук. Метание, боулинг, армрестлинг.
Плечевая мышца. Приведение предплечья. Сгибания локтей всеми хватами, канат, гребля.
Группа мышц предплечья: плечелучевая, длинный лучевой разгибатель кисти, локтевой разгибатель кисти, отводящая мышца, разгибатель большого пальца. Приведение предплечья к плечу, сгибание и выпрямление кисти и пальцев. Сгибание кистей, кистевые эспандеры, удержание веса пальцами, гиревой спорт, кроссфит.
Трехглавая мышца. Выпрямление руки и отведение назад. Разгибания – выпрямление рук в локтях, гребля, стойка на руках.
Группа дельтовидных мышц: передняя, средняя (боковая), задняя головка. Подъем рук. Жимы, подъемы, тяги свободного веса. Тяжелая атлетика, толкание, метание, гимнастика.

Таблица 4. Мышцы нижних конечностей.

Мышечная группа Функции мышц В каких упражнениях и видах спорта активно включаются
Четырехглавая мышца бедра. Выпрямление ног в тазобедренных и коленных суставах, поворот ноги наружу и внутрь. Разгибание ног в колене, приседы и жимы ногами. Велоспорт, скалолазание, легкая атлетика, футбол, пауэрлифтинг.
Бицепс бедра: полуперепончатая, полусухожильная мышца. Сгибание ног, разгибание бедра. Сгибание ног в колене, тяги и гиперэкстензия.
Большая ягодичная мышца. Выпрямление и поворот бедра наружу. Тяжелая атлетика, лыжный спорт, велоспорт, плавание.
Икроножная мышца. Выпрямление стоп, напряжение ноги в колене. Подъем на носок, приседы в пол амплитуды. Прыжки, бег, велоспорт.
Камбаловидная мышца. Способствует разгибанию стопы. Подъем на носок сидя в тренажере.
Передняя большеберцовая, длинная малоберцовая мышца. Выпрямление, сгибание и поворот ступни. Подъем на носки и подъем пальцев стоп, стоя на пятке.

Заключение

Зная анатомию мышц можно не только разбираться в их строении и функциях, но и раскрыть свой потенциал в определенных видах спорта или выбрать для себя правильную нагрузку. Какой бы вид спорта ни выбирали, помните, только равномерное и гармоничное развитие всех основных мышечных групп позволит выглядеть спортивно и оставаться здоровее, поддерживая такую важную функцию опорно-двигательного аппарата – как движение.

Источник

Adblock
detector