Мышцы

Тело человека не может обойтись без движений. Даже в состоянии полного покоя поднимается и опускается грудная клетка, участвуя в дыхании, моргают веки, а миокард сердца работает постоянно. Мускульная ткань несет громадную нагрузку, поэтому имеет особенное строение.

Что такое мышцы

Мускулы вместе с костным скелетом представляют опорно-двигательный аппарат тела человека. Способность к сокращению дает возможность выполнять различные действия: ходить, двигать руками, поддерживать вертикальное положение или позу, говорить с помощью маленьких пучков, натягивающих и расслабляющих голосовые связки.

Для своей работы требуют энергии, питательных веществ, поставок кислорода. Это обеспечивают кровеносные сосуды. Мельчайшие окончания (капилляры) пронизывают мышечную ткань. Мускулы сокращаются при получении сигналов из нервной системы. К исключению относится миокард (находится в сердце), который самостоятельно вырабатывает импульсы.

Руководящая роль принадлежит центрам головного и спинного мозга. Они «оценивают» необходимость силы сокращения, потребность в дополнительной энергии. От правильного функционирования зависит способность человека выполнять точные движения: писать, пользоваться столовыми приборами, играть на музыкальных инструментах.

При длительной работе в ткани накапливаются шлаковые вещества, которые вызывают картину усталости. Во время отдыха происходит очищение и восстановление потенциала.

Гистология

Под микроскопом представляет собой множество волокон. Каждая часть является самой мелкой структурной единицей. Волокно — отдельная многоядерная клетка. Диаметр колеблется от 10 до 100 мкм. Снаружи покрыта оболочкой (сарколеммой), внутри содержит жидкость — саркоплазму.

В плазме находятся миофибриллы. Это нити, которые делятся на участки саркомеров. Соотношением и качеством фибрилл и плазмы определяют 2 вида волокон:

• красные — содержат миоглобин;
• белые — объем миофибрилл преобладает над массой саркоплазмы, поэтому они способны быстро сокращаться, обладают силой.

Кроме нитей миофибрилл в саркоплазме расположены митохондрии, рибосомы, другие клеточные включения. Структура клеток содержит необходимые компоненты для передачи возбуждения по волокнам.

В зависимости от направления пучков различают:

• прямые (параллельные) ;
• поперечные;
• круговые;
• косые волокна.

Анатомия и функция мышц

Изучение анатомического строения позволило выделить в теле человека по разным авторам от 640 до 850 мышечных образований. Среди них отличаются самые:

• крупные — ягодичные, отвечают за движения ног;
• мелкие — структуры внутреннего аппарата в ухе;
• сильные — жевательные и икроножные;
• длинная — портняжная (идет от костей таза до верхней части голени).

Скелетная мускулатура обеспечивает приспособление человека к движениям при ходьбе, наклонах, поворотах, разгибаниях, беге, подъеме тяжести.

Форма мышечного каркаса разнообразна, встречаются узкие, широкие, веретенообразные. Широкие мускулы образуют фигуру человека, поддерживают туловище. С обеих концов мышца снабжена сухожилием, которым прикрепляется к кости. Некоторые делятся на 2–3 части, но соединены одним сухожилием. Называют соответственно двух-, трех-, четырехглавыми.

Масса ткани зависит от образа жизни человека, типа питания, отношения к спорту, физической нагрузке. У тяжелоатлетов и бодибилдингеров на скелетную мускулатуру приходится до 60% общей массы тела. В среднем у взрослого человека 30–42%, у новорожденного ребенка — 20%.

В составе мускулов до 80% — вода, из плотных веществ 1/5 часть принадлежит белкам. Кроме них обязательно включаются: жиры, гликоген, минеральные вещества.

Особую задачу выполняет мускулатура внутренних органов. Мышечные группы стенки желудка сокращениями вызывают перемешивание и размельчение пищевого комка, передвигают его к двенадцатиперстной кишке. Волнообразные движения кишечника за счет попеременного сокращения поперечной и продольной мускулатуры образуют перистальтику, что увеличивает площадь контакта эпителия с содержимым, обеспечивает достаточное всасывание необходимых веществ и выброс шлаков.

Физиология

Механизм сокращения обеспечивается работой саркомеров. Они содержат нити актина (тонкие) и миозина (толстые).

Актин — сложный белок, составляет в общей массе мышечного белка до 15%, включает 375 различных аминокислот. При наличии достаточного количества АТФ (аденозинтрифосфорная кислота, дающая энергию для сокращения) и ионов магния образует две скрученные спирали, способные сокращаться.

Миозин — главная составляющая мышечного белка (65%), 2000 аминокислот соединены в две цепочки. На концах формируются «головки» из 150–190 комплексов. Обладает ферментной активностью по отношению к АТФазе, стимулирующей сокращение актина.

Под электронным микроскопом эти молекулы выглядят чередованием светлых и темных полосок.

Оба белка, соединяясь в комплекс, образуют актомиозин. В нем молекулярные нити актина и миозина переплетаются, «головки» миозина зацепляются за спирали актина. На каждую толстую нить приходится по 6 тонких.

Кроме перечисленных миофибриллярных белков, за сокращение отвечают регуляторные вещества (тропомиозин, α- и β-актинин, тропонин). Они обеспечивают достаточную чувствительность к ионам кальция. Наибольшее количество актина и миозина содержат скелетные мускулы.

Процесс сокращения волокон определяется импульсами нервной системы. Фактические усилия могут не соответствовать величине сопротивления. В зависимости от соотношения этих компонентов различают 3 вида действия:

• концентрическое — волокна достаточно сокращаются и преодолевают сопротивление, а мускулы укорачиваются;
• эксцентрическое — усилий волокон недостаточно для преодоления силы сопротивления, они удлиняются (не путать с расслаблением) ;
• изометрическое — сокращение волокон точно соответствует требуемому усилию, мышца неподвижна.

Часть скелетной системы реагируют на внешние факторы без волевых усилий. Во сне автоматически поддерживается положение тела. В покое сохраняется небольшой уровень активных волокон.

Характеристика и виды мышц

По морфологическому строению и физиологическим свойствам в организме человека выделяют 3 разновидности:

• скелетную — образована поперечнополосатыми волокнами, входит в состав опорно-двигательного аппарата;
• гладкую — состоит их коротких клеток (миоцитов), лежат в стенках сосудов, внутренних органов, сокращаются медленно по импульсам вегетативной системы;
• миокард — мышца сердца образована особым видом поперечнополосатых волокон (кардиомиоцитов), между ними находятся «мостики» или «диски», импульс зарождается внутри миокарда и распространяется по нервным путям из водителя ритма к периферии, имеет значение связь с парасимпатической нервной системой.

В зависимости от функционального предназначения в анатомии принято делить мышцы на следующие группы:

• сгибатели и разгибатели;
• отводящие и приводящие;
• вращающие конечность кнаружи и вовнутрь;
• сфинктеры (кольцевидные жомы на границе органа), дилататоры (расширители) ;
• поднимающие и опускающие;
• выпрямляющие.

По отношению к числу суставов, которые связывает мышца, возможны варианты:

• одно- и двухсуставные;
• многосуставные.

В зависимости от прикрепления к сухожилию косо направленными волокнами различают мускулы:

• одноперистые — присоединяются только с одной стороны;
• двуперистые — охватывают сухожилие с двух сторон;
• многоперистые — полностью окружают сухожилие.

За некоторыми мышцами закрепились названия по форме (ромбовидная, зубчатая, пирамидальная).

Группы

Функционально каждая скелетная мышца работает не изолированно, а включена в состав групп, связанных одним движением. Поэтому анатомически часто говорят о комплексе, из нескольких мускулов и называют его «передними мышцами бедра» или «боковыми мышцами туловища».

По конечной цели движения могут поддерживать друг друга, их называют синергистами. При разнонаправленном итоге сокращения — антагонистами. Примером служит трехглавая (трицепс), которая разгибает руку в локте и препятствует бицепсу-сгибателю

Подробнее судить о мышечном каркасе тела человека можно по их локализации и предназначению.

В области шеи

На шее различают в зависимости от глубины расположения:

• поверхностные — подкожная и грудино-ключично-сосцевидная;
• срединные — двухбрюшная, 6 соединяющих подъязычную кость с челюстью, грудиной, щитовидным хрящом, грудинощитовидная;
• глубокие — лестничные (передняя, средняя, задняя), длинные головы и шеи, прямая передняя и боковая.

На груди

Поверхностная часть мускулов соединяется с плечевым поясом, расположена снаружи (малая и большая грудные, подключичная, передняя зубчатая).

В глубоком слое расположены: межреберные, подреберные, поднимающие ребра, поперечная грудная.

Диафрагма — массивная мышечная перегородка между грудной и брюшной полостью.

На спине

Поверхностный слой образуют трапециевидная, широчайшая, поднимающая лопатку, 2 ромбовидных, 2 зубчатых, ременные.

К глубоким относятся: мышца, выпрямляющая позвоночник, поперечно-остистая, межостистые и межпоперечные, подзатылочная.

Тазовые

Группируются вокруг тазобедренных суставов, сухожилиями прикрепляются к костям таза и бедра. Несут значительную силовую нагрузку.

Наружный слой образован: тремя ягодичными, широкой фасции, квадратной бедренной, близнецовой, запирательной наружной.

Во внутреннюю группу входят: подвижно-поясничная, малая, грушевидная, запирательная внутренняя.

Брюшной пресс

Мускулы живота, образующие брюшной пресс состоят из прямой, косых внутренних и наружных. Они обеспечивают наклоны вперед, скручивание верхней части тела.

Плечевой пояс

На передней поверхности плеча располагаются сгибатели (бицепс, клювовидно-плечевая и плечевая). Задние — относятся к разгибателям (антагонистам передней группы): трицепс, локтевая.

Область предплечья

Мускулы этой зоны отвечают за подвижность в кистях и предплечьях. Здесь спереди расположены пронаторы, позволяющие вращать локтевой сустав внутрь, сгибатели кисти, сгибатели пальцев.

Заднюю группу составляют разгибатели пальцев и кисти, локтевого сустава, супинатор, вращающий предплечье кнаружи.

Мышцы бедра

Делятся на:

• передние, которые сгибают тазобедренный сустав и разгибают коленный (портняжная, четырехглавая) ;
• медиальные — для приведения бедра (гребешковая, 4 приводящих) ;
• задние — двуглавая и полусухожильная.

Строение мышц

Волокна связываются соединительной тканью в пучки от первого порядка и далее по нарастающей. Окончательная структура окружается оболочкой и образует мышечное брюшко, сокращающуюся часть. А из соединительной ткани, расположенной между пучками, в скелетной мускулатуре образуются сухожилия. Они крепко прикрепляются к поверхности костей, поддерживают движения при сокращении брюшковой части.

Чем больше пучков входит в состав, тем выраженнее сила. На развитие мускулов указывает толщина выступающих контуров. Параллельно разрастанию волокон в толще увеличивается количество сосудов. Нервные окончания подходят единичными ветками или образуют узлы.

Гладкая мускулатура органов представляет собой оболочку из одного или нескольких слоев. Миокард — наибольшая по толщине часть сердечной стенки. Физические нагрузки приводят к компенсаторному увеличению (гипертрофии).

Повседневные движения человека обеспечиваются напряженной работой мышечного аппарата, попеременным сокращением и расслаблением волокон. Необходимые для этого процесса вещества поступают в результате метаболизма, обеспечиваются сложными биохимическими реакциями. Любой сбой способен привести к поражению мышечной ткани.