Урок на тему "Общий обзор мышечной системы"

Тема №1.9. Общий обзор мышечной системы

         План:

1. Строение, функции и классификация мышц

2. Работа мышц

3. Вспомогательный аппарат мышц

1. Строение, функции  и классификация мышц

Мышца (musculus) – орган, состоящий из поперечнополосатой скелетной мышечной ткани, рыхлой и плотной соединительной ткани, сосудов и нервов, имеющий определенную форму и выполняющий соответствующую ей функцию.

1а. Строение мышцы

Структурно-функциональной единицей скелетной поперечнополосатой (исчерченной) мышечной ткани является мышечное волокно – цилиндрической формы, диаметром от 9 до 100 мкм и длиной от нескольких миллиметров до 12 см (20 см).

Мышечное волокно состоит из:

1.     миосимпласта - это многоядерная структура, образующаяся в результате слияния многих мышечных клеток в ходе развития скелетной мышечной ткани;

2.     миосателлитоцитов – клетки, расположенные на поверхности миосимпластов. Обеспечивают регенерацию ткани;

3.     сарколеммы (плазмолемма+базальная мембрана).

Почти весь объём цитоплазмы заполнен миофибриллами – органеллами специального назначения, между которыми расположены гранулы гликогена, органеллы общего назначения: грЭПС, аЭПС, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, ядра смещены на периферию волокна. В саркоплазме содержится много белка миоглобина, который может связывать кислород.

Большую часть цитоплазмы исчерченных волокон занимают миофибриллы, ориентированные продольно, обеспечивающие сократительную функцию ткани. Под электронным микроскопом миофибриллы представляют агрегаты из толстых (миозиновых) и тонких (актиновых) филаментов.  Между толстыми филаментами располагаются тонкие филаменты.

Толстые филаменты, или миозиновые нити, состоят из молекул белка миозина, являющимся важнейшим сократительным белком мышцы. Тонкие филаменты, или актиновые нити, образованы тремя белками: актином, тропонином и тропомиозином. Основным по массе белком является актин.

В зависимости от толщины и содержания миоглобина мышечные волокна разделяются:

·        Красные мышечные волокна – много саркоплазмы, миоглобина, митохондрий, мало миофибрилл. Сокращаются медленно и долго могут находиться в сокращенном состоянии.

·        Белые мышечные волокна – мало саркоплазмы, миоглобина, митохондрий, много миофибрилл. Сокращаются быстро, мощно, но быстро устают.

·        Промежуточные мышечные волокна – промежуточное положение между красными и белыми волокнами.

Мышечные волокна окружены рыхлой соединительнотканной оболочкой – эндомизием. Пучки волокон ограничены друг от друга соединительнотканными прослойками – перимизием, а мышца в целом – эпимизием. Рыхлая соединительная ткань выполняет опорную и разграничительную функции.

Мышечные волокна образуют мясистую часть мышцы – брюшко, которое переходит в сухожилие. Сухожилия состоят из плотной волокнистой соединительной ткани. Сухожилия тоньше мышц, но более прочные. Апоневроз - широкая соединительнотканная пластинка, соединяющая широкие мышцы с костями или другими тканями.  

1б. Функции мышцы

Скелетные мышцы выполняют следующие функции:

·        обеспечивают движение тела в целом и отдельных его частей относительно друг друга;

·        поддерживают позу;

·        способствуют крово- и лимфообращению;

·        обеспечивают специфические движения: дыхательные движения, жевание, глотание, мимику, артикуляцию звуков;

·        оказывают влияние на форму и развитие костей;

·        преобразуют химическую энергию в тепловую;

·        накапливают запасное энергетическое вещество - животный крахмал  гликоген.

1в. Классификация мышц.

Классификация мышц возможна по разным принципам:

По форме различают мышцы:

·        длинные;

·        короткие;

·        широкие.

По направлению волокон различают мышцы:

·        с прямыми параллельными волокнами;

·        с косыми волокнами;

·        с круговыми волокнами (окружают отверстия);

·        зубчатые.

По расположению в теле мышцы делятся на:

·        поверхностные и глубокие;

·        наружные и внутренние;

·        латеральные и медиальные.

По отношению к частям тела мышцы делятся на:

·        мышцы головы;

·        мышцы шеи;

·        мышцы туловища: груди, спины, живота;

·        мышцы конечностей: верхних и нижних.

По функциям мышцы бывают:

·        сгибатели – разгибатели;

·        приводящие – отводящие;

·        вращатели внутрь или наружу;

·        замыкатели (сфинктеры) – расширители;

·        синергисты (работающие совместно) - антагонисты (работающие в противоположных направлениях).

Особой группой скелетных мышц являются мимические мышцы. Они не имеют двойного прикрепления к костям, а обязательно одним концом прикреплены к коже, поэтому, сокращаясь, приводят в движение кожу.

2. Работа мышц

Основными свойствами мышечной ткани является возбудимость, проводимость и сократимость. На этих свойствах основана работа мышц. Вследствие сокращения брюшка мышцы происходит ее укорочение и сближение двух пунктов прикрепления мышцы (подвижный пункт приближается к неподвижному). В итоге происходит движение в данной части тела. Неподвижный пункт прикрепления мышцы - это начало мышцы, а подвижный - ее конец. Начало мышц приближено к туловищу или к его средней линии, а конец удален.

Мышцы работают  рефлекторно, т.е. сокращаются под влиянием нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы по аксонам двигательных нейронов к каждой мышечной клетке. Под действием нервного импульса, поступившего к мышечной клетке, в ее мембране возникает потенциал действия и высвобождаются ионы кальция. Ионы кальция запускают весь механизм сокращения мышечных клеток. На каждый отдельный нервный импульс мышца отвечает сокращением.

 Поскольку мышца прикрепляется к костям, то концы ее при сокращении сближаются и мышца выполняет соответствующую работу. При этом изменяется положение тела или его части в пространстве, преодолевается сила тяжести. В связи с этим различают преодолевающую, удерживающую и уступающую работу мышцы.

Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила мышечного сокращения изменяет положение тела или его части с преодолением сил сопротивления (выжимание штанги лёжа от груди до положения с выпрямленными руками (жим лёжа), сгибание-разгибание рук в упоре на брусьях, выполнение метания гранаты).

Удерживающей работой называют работу, при которой сила мышц удерживает тело или груз в соответствующем положении без движения в пространстве (упоры руками вверх, вниз, в стороны, вперед, вниз; удержании рук с гантелями в согнутом положении).

Уступающей работой считается работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) и удерживающего ею груза (при жиме лёжа, опускание штанги из положения с выпрямленными руками до положения, когда гриф касается груди, амортизация в момент приземления в прыжках, беге).

Комбинированная работа состоит из поочерёдного включения всех режимов работы мышц. Именно комбинированную работу выполняют мышцы в большинстве двигательных действий. Так, в циклических упражнениях комбинированная работа состоит из смены преодолевающего и уступающего режимов. В более сложных по координации работы нервно-мышечного аппарата упражнениях (например, в гимнастических) встречаются все три режима работы мышц: уступающий, преодолевающий, удерживающий.

Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называется динамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, – статической.

При статической работе в действие вовлекаются все мышцы, которые обычно работают как антагонисты, а при динамической они работают по очереди: сначала одни, потом другие.

При интенсивной мышечной работе может наступать утомление мышц - т.е. временное понижение их работоспособности, вызываемое с накоплением в них продуктов обмена (фосфорной, молочной кислот), понижающих возбудимость мембран мышечных клеток. Кроме того, происходит истощение энергетических запасов (гликогена, АТФ) и утомление нервных центров, управляющих работой мышц. После некоторого периода отдыха мышцы восстанавливают свою работоспособность. При выполнении статической работы мышцы утомляются быстрее, чем при динамической работе.

Закономерности работы скелетных мышц и развития в них утомления были глубоко изучены отечественным физиологом И.М. Сеченовым в конце XIX века. В результате этих работ ученый научно обосновал необходимость соблюдения определенного ритма сокращений мышц, оптимальность нагрузки для достижения наиболее эффективной, продолжительной работы без особого утомления. Был сделан важный вывод о том, что мышечная работа стимулирует умственную работу.

3. Вспомогательный аппарат мышц

В организме существуют различные анатомические образования, облегчающие работу мышц. К вспомогательному аппарату относятся фасции, влагалища сухожилий, синовиальные сумки, блоки мышц и сесамовидные кости.

Фасция — это соединительнотканная оболочка мышцы, которая образует для нее футляр, отделяет одну от другой, уменьшает трение мышц, образует опору для брюшка при сокращении. Различают фасции собственные и поверхностные. Каждая область имеет собственную фасцию (например, плечо, предплечье), но если мышцы лежат в несколько слоев, то они имеют глубокую фасцию. Поверхностная фасция располагается под кожей и охватывает всю группу мышц, а глубокая находится глубже и окружает особые мышцы и группы мышц. Между группами мышц обычно проходят межмышечные перегородки. Фасция в области некоторых суставов (голеностопный, лучезапястный) имеет утолщение и образует фиброзный мостик — удерживатель мышц, который создает соответствующее направление движению сухожилиям.

Между удерживателями сухожилий и прилежащими костями имеются костно-фиброзные или фиброзные каналы, разделенные соединительнотканными перемычками. В этих местах находятся синовиальные влагалища сухожилий. Внутренняя часть синовиального влагалища прилежит к сухожилию и срастается с ним. Наружная часть синовиального влагалища сращена со стенками фиброзного или костно-фиброзного канала. Во время мышечного сокращения внутренняя часть синовиального влагалища движется вместе с сухожилием.  Свободное скольжение одной части синовиального влагалища относительно другой облегчается наличием синовиальной жидкости, которая уменьшает их трение друг о друга.

Синовиальные сумки располагаются в местах наиболее интенсивного движения мышц и сухожилий. Они представляют собой щелевидные полости, заполненные синовиальной жидкостью. Способствуют снижению трения и облегчают скольжение мышц. Иногда полость сумки сообщается с суставной полостью.

Сухожилия некоторых мышц перед прикреплением перекидываются через костный выступ – блок, который изменяет направление сухожилия, является для него опорой и увеличивает угол прикрепления сухожилия к кости.

В толще сухожилий некоторых мышц находятся сесамовидные кости, увеличивающие угол подхода сухожилия к кости и способствующие свободному движению в суставах. Наиболее крупная сесамовидная кость – надколенник.