У позвоночных животных и человека различают три разных по строению группы мышц :

• поперечно-полосатые мышцы скелета;
• поперечно-полосатая мышца сердца;
• гладкие мышцы внутренних органов, сосудов и кожи.

Рис. 1. Виды мышц человека

Гладкие мышцы

Из двух видов мышечной ткани (поперечно-полосатой и гладкой) гладкая мышечная ткань находится на более низкой ступени развития и присуща низшим животным.

Образуют мышечный слой стенок желудка, кишечника, мочеточников, бронхов, кровеносных сосудов и других полых органов. Они состоят из веретенообразных мышечных волокон и не имеют поперечной исчерченности, так как миофибриллы в них расположены менее упорядоченно. В гладких мышцах отдельные клетки соединяются между собой специальными участками наружных мембран - нексусами . За счет этих контактов потенциалы действия распространяются с одного мышечного волокна на другое. Поэтому в реакцию возбуждения быстро вовлекается вся мышца.

Гладкие мышцы осуществляют движения внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. В стенках внутренних органов они, как правило, располагаются в виде двух слоев: внутреннего кольцевого и наружного продольного. В стенках артерии они формируют спиралевидные структуры.

Характерной особенностью гладких мышц является их способность к спонтанной автоматической деятельности (мышцы желудка, кишечника, желчного пузыря, мочеточников). Это свойство регулируется нервными окончаниями. Гладкие мышцы пластичны, т.е. способны сохранять приданную растяжением длину без изменения напряжения. Скелетная мышца, наоборот, обладает малой пластичностью и эту разницу легко установить в следующем опыте: если растянуть с помощью грузов и гладкую и поперечно-полосатую мышцы и снять груз, то скелетная мышца сразу же после этого укорачивается до первоначальной длины, а гладкая мышца долгое время может находиться в растянутом состоянии.

Такое свойство гладких мышц имеет большое значение для функционирования внутренних органов. Именно пластичность гладких мышц обеспечивает лишь небольшое изменение давления внутри мочевого пузыря при его наполнении.

Рис. 2. А. Волокно скелетной мышцы, клетка сердечной мышцы, гладкая мышечная клетка. Б. Саркомер скелетной мышцы. В. Строение гладкой мышцы. Г. Механограмма скелетной мышцы и мышцы сердца.

Гладким мышцам присущи те же основные свойства, что и поперечнополосатым скелетным мышцам, но и некоторые особые свойства:

• автоматия, т.е. способность сокращаться и расслабляться без внешних раздражений, а за счет возбуждений, возникающих в них самих;
• высокая чувствительность к химическим раздражителям;
• выраженная пластичность;
• сокращение в ответ на быстрое растяжение.

Сокращение и расслабление гладких мышц происходит медленно. Это способствует наступлению перестальтических и маятникообразных движений органов пищеварительного тракта, что приводит к перемещению пищевого комка. Длительное сокращение гладких мышц необходимо в сфинктерах полых органов и препятствует выходу содержимого: желчи в желчном пузыре, мочи в мочевом пузыре. Сокращение гладкомышечных волокон совершается независимо от нашего желания, под воздействием внутренних, не подчиненных сознанию причин.

Поперечно-полосатые мышцы

Поперечно-полосатые мышцы располагаются на костях скелета и сокращением приводят в движение отдельные суставы и все тело. образуют тело, или сому, поэтому их еще называют соматическими, а иннервирующую их систему — соматической нервной системой.

Благодаря деятельности скелетной мускулатуры осуществляется передвижение тела в пространстве, разнообразная работа конечностей, расширение грудной клетки при дыхании, движение головы и позвоночника, жевание, мимика лица. Насчитывается более 400 мышц. Общая масса мышц составляет 40% веса. Обычно средняя часть мышцы состоит из мышечной ткани и образует брюшко. Концы мышц — сухожилия построены из плотной соединительной ткани; они соединяются с костями при помощи надкостницы, но могут прикрепляться и к другой мышце, и к соединительному слою кожи. В мышце мышечные и сухожильные волокна объединяются в пучки при помощи рыхлой соединительной ткани. Между пучками располагаются нервы и кровеносные сосуды. пропорциональна количеству волокон, составляющих брюшко мышцы.

Рис. 3. Функции мышечной ткани

Некоторые мышцы проходят только через один сустав и при сокращении приводят его в движение — односуставные мышцы. Другие мышцы проходят через два или несколько суставов — многосуставные, они производят движение в нескольких суставах.

При концы мышцы, прикрепленные к костям, приближаются друг к другу, а размеры мышцы (длина) уменьшается. Кости, соединенные суставами, действуют как рычаги.

Изменяя положение костных рычагов, мышцы действуют на суставы. При этом каждая мышца влияет на сустав только в одном направлении. У одноосного сустава (цилиндрический, блоковидный) имеются две действующие на него мышцы или группы мышц, являющиеся антагонистами: одна мышца — сгибатель, другая — разгибатель. В то же время на каждый сустав в одном направлении действует, как правило, две мышцы и более, являющиеся синергистами (синергизм — совместное действие).

У двуосного сустава (эллипсоидный, мышелковый, седловидный) мышцы группируются соответственно двум его осям, вокруг которых совершаются движения. К шаровидному суставу, имеющему три оси движения (многоосный сустав), мышцы прилежат со всех сторон. Так, например, в плечевом суставе имеются мышцы-сгибатели и разгибатели (движения вокруг фронтальной оси), отводящие и приводящие (сагиттальная ось) и вращатели вокруг продольной оси, кнутри и кнаружи. Различают три вида работы мышц: преодолевающую, уступающую и удерживающую.

Если благодаря сокращению мышцы меняется положение части тела, то преодолевается сила сопротивления, т.е. выполняется преодолевающая работа. Работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести и удерживаемого груза, называется уступающей. В этом случае мышца функционирует, однако она не укорачивается, а удлиняется, например, когда невозможно поднять или удержать на весу тело, имеющее большую массу. При большом усилии мышц приходится опустить это тело на какую-нибудь поверхность.

Удерживающая работа выполняется благодаря сокращению мышц, тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения в пространстве, например человек держит груз, не двигаясь. При этом мышцы сокращаются без изменения длины. Сила сокращения мышц уравновешивает массу тела и груза.

Когда мышца, сокращаясь, перемешает тело или его части в пространстве, они выполняют преодолевающую или уступающую работу, которая является динамической. Статистической является удерживающая работа, при которой не происходит движений всего тела или его части. Режим, при котором мышца может свободно укорачиваться, называется изотоническим (не происходит изменения напряжения мышцы и меняется только ее длина). Режим, при котором мышца не может укоротиться, называется изометрическим — меняется только напряжение мышечных волокон.

Рис. 4. Мышцы человека

Строение поперечно-полосатых мышц

Скелетные мышцы состоят из большого числа мышечных волокон, которые объединяются в мышечные пучки.

В одном пучке содержится 20-60 волокон. Мышечные волокна представляют собой клетки цилиндрической формы длиной 10-12 см и диаметром 10-100 мкм.

Каждое мышечное волокно имеет оболочку (сарколемму) и цитоплазму (саркоплазму). В саркоплазме находятся все компоненты животной клетки и вдоль оси мышечного волокна располагаются тонкие нити - миофибриллы, Каждая миофибрилла состоит из протофибрилл, в состав которых вкючены нити белков миозина и актина, являющихся сократительным аппаратом мышечного волокна. Миофибриллы разделены между собой перегородками, которые называются Z-мембранами, на участки - саркомеры. На обоих концах саркомеров к Z-мембране прикреплены тонкие актиновые нити, а в середине расположены толстые миозиновые нити. Нити актина своими концами частично входят между миозиновыми нитями. В световом микроскопе нити миозина выглядят в виде светлой полоски в темном диске. При электронной микроскопии скелетные мышцы выглядят исчерченными (поперечно-полосатыми).

Рис. 5. Поперечные мостики: Ак — актин; Мз — миозин; Гл — головка; Ш — шейка

На боковых сторонах миозиновой нити имеются выступы, получившие название поперечных мостиков (рис. 5), которые расположены под углом 120° по отношению к оси миозиновой нити. Актиновые филаменты выглядят в виде двойной нити, закрученной в двойную спираль. В продольных бороздках актиновой спирали находятся нити белка тропомиозина, к которым присоединен белок тропонин. В состоянии покоя молекулы белка тропомиозина расположены таким образом, чтобы предотвращать прикрепление поперечных мостиков миозина к актиновым нитям.

Рис. 6. А — организация цилиндрических волокон в скелетной мышце, прикрепленной к костям сухожилиями. Б — структурная организация филаментов в волокне скелетной мышцы, создающая картину поперечных полос.

Рис. 7. Строение актина и миозина

Во многих местах поверхностная мембрана углубляется в виде микротрубок внутрь волокна, перпендикулярно его продольной оси, образуя систему поперечных трубочек (Т-система). Параллельно миофибриллам и перпендикулярно поперечным трубочкам между миофибрилл расположена система продольных трубочек (саркоплазматический ретикулум). Концевые расширения этих трубочек - терминальные цистерны - подходят очень близко к поперечным трубочкам, образуя совместно с ними так называемые триады. В цистернах сосредоточено основное количество внутриклеточного кальция.

Механизм сокращения скелетной мышцы

Мышечная ткань состоит из клеток, называемых мышечными волокнами. Снаружи волокно окружено оболочкой — сарколеммой. Внутри сарколеммы содержится цитоплазма (саркоплазма), содержащая ядра и митохондрии. В ней содержится огромное количество сократительных элементов, называемых миофибриллами. Миофибриллы проходят от одного конца мышечного волокна до другого. Они существуют сравнительно короткий срок — около 30 суток, после чего и происходит их полная смена. В мышцах идет интенсивный синтез белка, необходимый для образования новых миофибрилл.

Мышечное волокно содержит большое количество ядер, которые располагаются непосредственно под сарколеммой, поскольку основная часть мышечного волокна занята миофибриллами. Именно наличие большого числа ядер обеспечивает синтез новых миофибрилл. Такая быстрая смена миофибрилл обеспечивает высокую надежность физиологических функций мышечной ткани.

Рис. 7. А — схема организации саркоплазматического ретикулума, поперечных трубочек и миофибрилл. Б — схема анатомической структуры поперечных трубочек и саркоплазматического ретикулума в индивидуальном волокне скелетной мышцы. В — роль саркоплазматического ретикулума в механизме сокращения скелетной мышцы

Каждая миофибрилла состоит из правильно чередующихся светлых и темных участков. Эти участки, обладая разными оптическими свойствами, создают поперечную исчерченность мышечной ткани.

В скелетной мышце сокращение вызывается поступлением к ней импульса по нерву. Передача нервного импульса с нерва на мышцу осуществляется через нервно-мышечный синапс (контакт).

Одиночный нервный импульс, или однократное раздражение, приводит к элементарному сократительному акту — одиночному сокращению. Начало сокращения не совпадает с моментом нанесения раздражения, поскольку существует скрытый, или латентный, период (интервал между нанесением раздражения и началом сокращения мышцы). В этот период происходит развитие потенциала действия, активация ферментных процессов и распад АТФ. После этого начинается сокращение. Распад АТФ в мышце приводит к превращению химической энергии в механическую. Энергетические процессы всегда сопровождаются выделением тепла и тепловая энергия обычно является промежуточной между химической и механическими энергиями. В мышце же химическая энергия превращается непосредственно в механическую. Но тепло в мышце образуется и за счет укорочения мышцы, и во время ее расслабления. Тепло, образующееся в мышцах, играет большую роль в поддержании температуры тела.

В отличие от сердечной мышцы, которая обладает свойством автоматики, т.е. она способна сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в ней самой, и в отличие от гладкой мускулатуры, также способной к сокращению без поступления сигналов извне, скелетная мышца сокращается только при поступлении к ней сигналов из . Непосредственно сигналы к мышечным волокнам поступают по аксонам двигательных клеток, расположенным в передних рогах серого вещества спинного мозга (мотонейронам).

Рефлекторный характер деятельности мышц и координация мышечных сокращений

Скелетные мышцы в отличие от гладких способны совершать произвольные быстрые сокращения и производить этим значительную работу. Рабочим элементом мышцы является мышечное волокно. Типичное мышечное волокно представляет собой структуры с несколькими ядрами, отодвинутыми на периферию массой сократительных миофибрилл.

Мышечные волокна обладают тремя основными свойствами:

• возбудимостью — способностью отвечать на действия раздражителя генерацией потенциала действия;
• проводимостью — способностью проводить волну возбуждения вдоль всего волокна в обе стороны от точки раздражения;
• сократимостью — способностью сокращаться или изменять напряжение при возбуждении.

В физиологии имеется понятие двигательной единицы, под которой подразумевается один двигательный нейрон и все мышечные волокна, которые этот нейрон иннервирует. Двигательные единицы бывают разными по объему: от 10 мышечных волокон на единицу для мышц, выполняющих точные движения, до 1000 и более волокон на двигательную единицу для мышц «силовой направленности». Характер работы скелетных мышц может быть различным: статическая работа (поддержание позы, удержание груза) и динамическая работа (перемещение тела или груза в пространстве). Мышцы участвуют также в передвижении крови и лимфы в организме, выработке тепла, актах вдоха и выдоха, являются своеобразными депо для воды и солей, защищают внутренние органы, например мышцы брюшной стенки.

Для скелетной мышцы характерны два основных режима сокращения — изометрический и изотонический.

Изометрический режим проявляется в том, что в мышце во время ее активности нарастает напряжение (генерируется сила), но из-за того, что оба конца мышцы фиксированы (например, при попытке поднять очень большой груз), — она не укорачивается.

Изотонический режим проявляется в том, что мышца первоначально развивает напряжение (силу), способное поднять данный груз, а потом мышца укорачивается — меняет свою длину, сохраняя напряжение, равное весу удерживаемого груза. Чисто изометрического или изотонического сокращения практически наблюдать нельзя, но существуют приемы так называемой изометрической гимнастики, когда спортсмен напрягает мышцы без изменения длины. Эти упражнения в большей мере развивают силу мышц, чем упражнения с изотоническими элементами.

Сократительный аппарат скелетной мышцы представлен миофибриллами. Каждая миофибрилла диаметром 1 мкм состоит из нескольких тысяч протофибрилл — тонких, удлиненных полимеризированных молекул белков миозина и актина. Миозиновые нити в два раза тоньше актиновых, и в состоянии покоя мышечного волокна актиновые нити свободными кольцами входят между миозиновыми нитями.

В передаче возбуждения большую роль играют ионы кальция, которые входят в межфибриллярное пространство и запускают механизм сокращения: взаимное втягивание относительно друг друга актиновых и миозиновых нитей. Втягивание нитей происходит при обязательном участии АТФ. В активных центрах, расположенных на одном из концов миозиновых нитей, АТФ расщепляется. Энергия, выделяемая при расщеплении АТФ, преобразуется в движение. В скелетных мышцах запас АТФ невелик — всего на 10 одиночных сокращений. Поэтому необходим постоянный ре- синтез АТФ, который идет тремя путями: первый — за счет запасов креатинфосфата, которые ограничены; второй — гликолитический путь при анаэробном расщеплении глюкозы, когда на одну молекулу глюкозы образуется две молекулы АТФ, но одновременно образуется молочная кислота, которая тормозит активность гликолитических ферментов, и наконец третий — аэробное окисление глюкозы и жирных кислот в цикле Кребса, совершающееся в митохондриях и образующее 38 молекул АТФ на 1 молекулу глюкозы. Последний процесс наиболее экономичный, но очень медленный. Постоянная тренировка активизирует третий путь окисления, в результате чего повышается выносливость мышц к длительным нагрузкам.

Мышцы покрывают весь скелет и обеспечивают ему движение посредством нервных связей. Также мышцы обеспечивают видимое выражение эмоций через мимику лица. Некоторые внутренние органы представляют собой полностью мышечную массу. Какие мышцы есть у человека и как они работают, узнаем из этой статьи.

Что такое мышцы и зачем они нужны

Мышцы - это особые ткани организма, которые способны сокращаться. За счет их сократительной деятельности человек двигается, принимает то или иное положение тела, глотает, выражает свои чувства и эмоции в мимике и жестикуляции. Некоторые внутренние органы полностью являются мышцами. Например, сердце или матка.

В организме человека имеется порядка 600 мышц, и все они выполняют разные функции. Мышцы разделяют на несколько разных видов в зависимости от их строения.

Наибольшая масса мышц расположена в нижней части тела, а именно в ногах. С одной стороны это поддержка всего тела, а с другой обеспечение нормальной двигательной активности человека. Так, 50% всей мышечной массы приходится на ноги, 25% на плечевой пояс и еще 25% на все оставшееся туловище (цифры имеют примерный характер).

Это интересно! Некоторые мышцы состоят всего из нескольких миниатюрных мышечных волокон. Например, мышцы, управляющие движениями хрусталика.

Строение и функции мышц человека

Мышцы состоят из клеток, в которых очень много митохондрий (поставщиков энергии). Еще в них имеются особые белки, обеспечивающие мышцам сократительные способности. Клетки мышечных тканей имеют вытянутую форму. Двигательный цикл их включает сокращение и последующее расслабление. Во время этого цикла клетки изменяются в размерах. Благодаря этой особенности мышц можно подтянуть пресс и несколько изменить очертания фигуры.

Типы мышечных тканей

1. Поперечнополосатые мышцы скелета соединяются с костями посредством сухожилий. Эти мышцы обеспечивают способность стоять вертикально и менять свое положение в пространстве, а также дышать и говорить. Они образованы двумя белками, светлого и темного оттенка, расположенных рядами поперек друг друга. Поперечнополосатые мышцы полностью подчиняются контролю центральной нервной системы.
2. Миокард, или сердечная мышца, состоит из ветвистых, переплетающихся волокон. Сердце состоит из него практически полностью. Эти мышцы также относятся к типу поперечнополосатых.
3. Гладкие мышечные ткани имеют мягкую структуру, в отличие от первого типа мышц, и имеют продольный рисунок. Гладкая мускулатура составляет основу практически всех внутренних органов, имеющих полое строение.

Для справки. Волокна поперечнополосатых мышц также присутствуют в конечном отделе кишечника, аорте и артериях.

Пептидные биорегуляторы для поддержания здоровья мышц

Поддерживать здоровье мышц очень важно спортсменам и людям, занятым тяжелым физическим трудом. Пептидные биорегуляторы , или пептиды Хавинсона , позволяют естественным путем наращивать мышечную массу с максимальной пользой для здоровья при этом.

Компания НПЦРиЗ имеет целый ряд пептидной и непептидной продукции для здоровья мышц. Это Готратикс для мышц всего тела, Челохарт для сердца (оказывает укрепляющее действие на миокард), Читомур для мочевого пузыря (оказывает укрепляющее действие на мускулатуру органа).

Какие бы действия ни совершал человек, он практически всегда задействует свою мышечную систему. Мышцы - это одна из основных частей нашего опорно-двигательного аппарата. Именно за счет их усилий мы можем принимать вертикальное положение и другие позы. Мышцы же брюшной стенки не только поддерживают внутренние органы, но и защищают их от механических повреждений и прочих неблагоприятных факторов среды.

За счет их работы мы глотаем, дышим и передвигаемся в пространстве. В конце концов, даже наше сердце является мышцей, а уж о его-то важности знает каждый! В этой работе мы задались целью рассказать вам о следующем:

• Дать общую характеристику.
• Рассказать об их строении.
• Рассмотреть основные группы.
• Обсудить функциональные свойства и некоторые сведения по механике работы.
• А также рассмотреть, как изменяется мышечная система с возрастом.

Общие сведения

Мышцами называют специальные органы животных и человека, за счет сокращения которых мы можем двигаться. Образованы они специальными белковыми структурами, которые обладают способностью к сокращению. Нужно сказать, что мышечная система образует комплект вместе с компонентами соединительной ткани, нервами и кровеносными сосудами.

В человеческом теле имеется порядка 600 мышц. Большая часть из них образуют строго симметричные образования по обеим сторонам тела. У среднестатистического мужчины мышечная ткань составляет порядка 42% от общего веса тела, а у женщин эта доля составляет 35% (в среднем). Если же речь идет о пожилых людях, то у них это количество снижается до 30% или менее. У профессиональных спортсменов доля мышечной массы может увеличиваться до 52%, а у атлетов - до 63% и более.

Как мышечная ткань распределяется по конечностям

На нижних конечностях располагается вплоть до 50% всей мышечной ткани. Около 25-30% от ее общего количества крепится к плечевому поясу, и только 20-25% закреплено в области туловища и головы.

От чего зависит степень их развития

Конечно же, мышечная система развита у разных людей по-своему. Зависит она от многих факторов: пол, природная конституция и род деятельности - все имеет значение. Даже у спортсменов мышцы далеко не всегда бывают развиты одинаково хорошо. Заметим, что систематические физические нагрузки всегда приводят к перестройке этой системы. Ученые назвали это явление функциональной гипертрофией.

О названиях

Названия присваивались мышцам и целым их группам на протяжении веков. Чаще всего термины обозначают размер, форму, месторасположение или же иную характеристику того или иного органа. К примеру, большая ромбовидная (форма, размер), квадратный пронатор (функция и внешний вид), ягодичная (месторасположение) мышцы получили свое название именно по этим причинам.

Основные сведения о строении мышц

Как и всякая ткань в человеческом организме, они состоят из клеток. Их основной особенностью является сократимость. Все клетки мышечной ткани имеют вытянутую, веретенообразную форму. Сокращения их становятся возможными благодаря специальным белкам (актин и миозин), а энергию они получают от большого количества митохондрий (которые вообще характерны для этой ткани).

После каждого цикла сокращения наступает расслабление, во время которого клетки возвращаются к своему исходному виду. На сегодняшний день выделяют три типа мышечной ткани. Каждая из разновидностей имеет ярко выраженные различия в строении, так как отвечает за весьма специализированные функции в организме человека.

Основные типы мышечной ткани

Скелетные поперечнополосатые мышцы . Чаще всего они крепятся при помощи сухожилий к костям скелета. Именно благодаря им мы можем стоять, говорить, дышать и передвигаться в пространстве. Чаще всего термин «мышечная система человека» обозначает именно эту группу, так как ее работа видна наиболее наглядно.

Название «поперечнополосатые» произошло от их микроскопического строения, которое характеризуется чередованием поперечных полос светлого и темного оттенков (те самые миозин и актин). Эти мышцы нередко называют еще «произвольными», так как они полностью подконтрольны центральной нервной системе нашего организма. Впрочем, состояние тонуса (частичного напряжения) чаще всего не зависит от нашего сознания. Именно в этом состоянии костно-мышечная система человека находится чаще всего.

Сердечная мышечная ткань (миокард) . Составляет практически всю массу сердца человека. Ткань образована огромным количеством сильно ветвящихся, переплетенных волокон. У наших далеких предшественников, рыб и амфибий, эта ткань напоминает рыхлую сетку: кровь свободно проходит через нее, попутно отдавая кислород и питательные вещества. У человека же и прочих высших животных за питание сердечной мышцы отвечают коронарные сосуды.

Чем же строение мышечной системы отличается в этом случае? Все дело в том, что каждое волокно поперечнополосатой мышечной ткани - своеобразная «цепь» клеток, соединенных своими свободными концами. Как и в предыдущем случае, все они отличаются поперечной окраской. Как можно догадаться, эта ткань является непроизвольной, так как человек (за исключением специально тренированных людей) не может сознательно управлять сокращениями своего сердца.

Важно! Нередко в учебных пособиях задается каверзный вопрос о том, стенки каких полых внутренних органов содержат волокна поперечнополосатой мускулатуры… Правильный ответ - в артериях, аорте и конечном отделе прямой кишки. Артериям и аорте эти мышцы придают необходимую упругость и тонус. Что же касается прямой кишки, то именно мышечная система органов, которая может быстро сокращаться, делает возможным акт дефекации.

Гладкая мышечная ткань . Своим названием обязана тому факту, что ее волокна не имеют поперечного рисунка. Кроме того, ее миофибриллы не имеют той жесткой структурной организации, коя характерна для вышерассмотренных типов. Каждое из них имеет ярко выраженную веретенообразную форму, ядро в каждой клетке располагается строго центрально. Эта ткань входит в состав многих сосудов, внутренних полых органов, мочеполовой, дыхательной системы и прочих.

Чем же еще характеризуется строение мышечной системы человека в этом случае?

Особенности гладкой мышечной ткани

Чаще всего клетки в этом случае образуют продолжительные, массивные тяжи в стенках органов. Меж собой они соединяются при помощи прослоек соединительной ткани. Весь пласт пронизан нервными волокнами и кровеносными сосудами, посредством которых осуществляется трофика и иннервация соответственно. Как и в случае с сердечной тканью, гладкое мышечное волокно является непроизвольным, так как напрямую наше сознание его не контролирует.

В отличие от всех описанных выше разновидностей, характеризуются тем, что крайне медленно сокращаются, а затем настолько же медленно расслабляются. Это свойство крайне ценно, так как значение мышечной системы в этом случае - перистальтические движения нашего желудочно-кишечного тракта.

Ритмические, медленные сокращения стенок этих внутренних органов обеспечивают равномерное и качественное перемешивание их содержимого. Если бы за эти функции отвечала поперечнополосатая мускулатура, то содержимое того же кишечника достигало бы «финальной точки» всего за несколько минут, так что ни о каком пищеварении речи бы и не шло.

Способность же к длительному их сокращению также чрезвычайно важна: именно она позволяет надолго задерживать выход желчи из желчного пузыря или мочи из пузыря мочевого соответственно. Если у человека имеются какие-то болезни мышечной системы, связанные с дегенеративными процессами в ткани, у него с вероятностью 100% будут проблемы с органами пищеварения и выделения.

Именно тонус гладкой мышечной ткани в стенках крупных кровеносных сосудов определяет их диаметр и, соответственно, уровень кровяного давления. Соответственно, гипертоники страдают именно от слишком сильного сужения их просвета, когда кровяное давление опасно возрастает. При бронхиальной астме наблюдается практически та же самая картина: из-за каких-то факторов внешней среды (аллерген, стресс) возникает резкий спазм гладкой мускулатуры в стенках бронхов. В результате человек не может дышать, так как специфика данной ткани не предполагает быстрого расслабления.

Кстати, а за счет чего строение мышечной системы человека столь специфично? Конечно же, все зависит от элементарного ее строения, которое мы сейчас и обсудим.

Частные сведения о строении мышечной ткани

Как мы уже и говорили, центральным элементом мышечного волокна является клетка. Ее научное название - симпласт. Характерна своей веретенообразной формой и впечатляющими размерами. Так, длина одной клетки (!) может доходить до 14 сантиметров, тогда как ее же диаметр редко превышает несколько микрометров. Группы волокон плотно укрыты сарколемой, оболочкой.

Отдельные волокна также прикрыты соединительнотканной оболочкой, которую пронизывают кровеносные и лимфатические сосуды, а также веточки нервов. Пучки мышечных волокон и образуют мышцы, каждая из которых опять-таки закрыта соединительнотканной оболочкой, на каждой из полюсов переходящей в сухожилия (в случае поперечнополосатой ткани), посредством которых осуществляется закрепление на скелетных костях. Именно через сухожилия усилие передается на скелет. Сама мышечная система организма выполняет роль рычага.

Так мы можем двигаться и выполнять любые движения, которые требуются в какой-то определенный промежуток времени.

Управление мышечной активностью

Сократительная активность большей части мышечных клеток контролируется при помощи мотонейронов. Тела этих нейронов лежат в спинном мозге, а их аксоны, то есть длинные отростки, подходят к мышечным волокнам. Точнее говоря, каждый аксон идет к определенной мышце, и на входе в нее разветвляется на множество отдельных веточек, каждая из которых отвечает за иннервацию конкретного волокна. Именно поэтому костно-мышечная система человека (тренированного) работает с невероятной точностью.

За счет такого строения один нейрон контролирует целую структурную единицу, которая работает как одно целое. Так как каждая мышца состоит из десятков подобных моторных единиц, она может работать не целиком, а только лишь теми частями, участие которых требуется в конкретный момент. Чтобы лучше понимать строение мышечной системы в целом, нужно разбираться в нюансах на клеточном уровне. Мышечная же клетка, как вы уже наверняка поняли, в значительной степени отличается от обычной.

Характеристики клеточного строения

Начать стоит с того, что каждое волокно имеет несколько ядер. Такое строение связано с особенностями развития плода. Кстати, как вообще происходит развитие мышечной системы? Симпласты образуются из своих предшественников, миобластов. Последние характеризуются быстрым делением, в ходе которого они сливаются с образованием специфических мышечных трубок, которые характеризуются центральным расположением ядер. После этого начинается усиленный синтез миофибрилл (тех самых сократительных элементов), а затем ядра мигрируют на периферию клетки.

К этому времени они уже не могут делиться, а потому основная их функция - «поставка» информации для синтеза клеточного белка. Нужно заметить, что далеко не все миобласты во время своего развития сливаются друг с другом. Некоторая их часть представлена обособленными клетками-сателлитами, которые расположены прямо на поверхности мышечных волокон. Точнее говоря, они расположены прямо в сарколеме.

Эти клетки не утрачивают способности к делению и воспроизведению, а потому именно за их счет обеспечивается обновление и наращивание мышечной ткани на протяжении всей жизни человека. Многие генетические заболевания мышечной системы как раз-таки и развиваются на фоне нарушения процессов синтеза мышечного белка.

Кроме того, именно сателлиты ответственны за восстановление мышц при любом их повреждении. Если волокно погибло, они активизируются и превращаются в миобласты. А затем все происходит по-новому: они делятся, сливаются, образуют новые мышечные клетки. Проще говоря, регенерация мышцы полностью повторяет цикл ее развития во внутриутробный период.

Миофибриллы, механизм их функционирования

Какие еще существуют особенности мышечной системы? Кроме прочего, в цитоплазме клеток этой ткани есть множество тонких волоконец, миофибрилл. Они расположены строго упорядоченно, параллельно друг другу. В каждом волокне их может быть до двух тысяч.

Именно миофибриллы и отвечают за основную способность мышцы - сокращение. При поступлении соответствующего нервного импульса они уменьшают свою длину, орган сжимается. Если на них взглянуть под микроскопом, то вы снова увидите все те же самые чередующиеся светлые и темные полосы. При сокращении площадь светлых участков сокращается, а при полном сжатии они исчезают совсем.

В течение нескольких десятков лет ученые не могли дать сколь-нибудь вразумительной теории, которая бы объясняла способ, при помощи которого миофибриллы могут сокращаться. И только лишь полвека назад Хью Хаксли разработал модель скользящих нитей. На данный момент она практически полностью подтверждена экспериментально, а потому является общепринятой.

Основные группы мышц

Если вы учили анатомию хотя бы на базовом уровне, то наверняка помните о существовании трех больших групп, которыми и образована мышечная система человека:

• Головной и шейный отдел.
• Мышцы туловища.
• Мускулатура конечностей.

Заметим, что мы не будем описывать тут все мышцы, так как в противном случае размеры статьи бы сравнялись с объемом анатомического справочника.

Возрастные изменения

Общеизвестно, что с возрастом весь наш организм сильно изменяется. Не является исключением и мышечная система. Так, с увеличением возраста человек начинает интенсивно терять мышечную массу. Волокно «сжимается», удлиняются сухожилия. Не случайно многие физически развитые люди с возрастом становятся очень жилистыми. Интересно, что длина ахиллова сухожилия у стариков составляет порядка девяти сантиметров, в то время как у подростков его размер не превышает трех-четырех.

Наконец, «пышным цветом» начинают проявляться заболевания мышечной системы. Связано это как с возрастными факторами, так и с резким уменьшением диаметра мышечного волокна: орган попросту не справляется с нагрузками, часто возникают микроскопические разрывы и прочие травмы. По этой причине пожилым людям настоятельно рекомендуется воздерживаться от интенсивных физических нагрузок.

Чтобы выстроить программу тренировок, нужно сперва понять, какие части тела мы хотим задействовать и развивать. Данная статья нам поможет немного узнать свое тело, а именно узнать мышечную систему человека .

Мышцы являются активным звеном двигательного аппарата человека.

Именно мышцы позволяют осуществлять перемещение человека, фиксирование отдельных частей тела в разнообразных положениях. Тело человека насчитывает около 600 разных мышц, которые в совокупности являются мышечной системой человека .

На рисунке ниже обозначены основные мышцы человека , составная мышечной системы человека .

Состоит из следующих мышечных групп :

• Мышцы брюшного пресса
• Мышцы спины
• Мышцы шеи
• Мышцы плечевого пояса
• Мышцы рук
• Мышцы ног

Основные мышцы человека

• Мышцы брюшного пресса

Прямая мышца живота (1) сгибает корпус вперед. Наружная косая мышца (2) служит для сгибания туловища и его поворота (например, при наклоне вперед). Под ней расположена внутренняя косая мышца живота, а еще глубже - поперечная мышца. Они работают во время гимнастических упражнений, связанных с движениями корпуса.

Мышцы брюшного пресса защищают внутренние органы и удерживают их в правильном положении. Они способствуют созданию красивого торса.

• Мышцы спины

Трапециевидная мышца (3) приводит лопатки к позвоночнику, поднимает и опускает их; при одностороннем сокращении наклоняет голову.

Ромбовидная мышца располагается под трапециевидной, приближает лопатку к позвоночнику по косой линии, направленной к его середине и вверх. Ослабление тонуса этой мышцы способствует развитию сутулости.
Широчайшая мышца спины (4) приводит плечо к туловищу и тянет руку назад, поворачивая ее внутрь, работает при подтягивании на перекладине и других гимнастических снарядах.

Под этими мышцами находятся глубокие мышцы спины , лежащие несколькими слоями. Главные из них - длинные мышцы спины , идущие вдоль всего позвоночника. Основная функция глубоких мышц - разгибание туловища и вращение его. Мышцы спины участвуют почти во всех физических упражнениях, особенно при поднимании штанги.

• Мышцы шеи

Грудинноключичнососцевидная мышца (5) находится сверху, под кожей; при двустороннем сокращении она сгибает шейный отдел позвоночника, а при одностороннем - обеспечивает поворот головы. Эта мышца работает во время гимнастических упражнений, связанных с движением головы.

Лестничные мышцы (6) лежат глубоко и делятся на переднюю (6, а), среднюю (6, б) и заднюю (6, в). При неподвижной грудной клетке они нагибают в сторону и сгибают вперед шейный отдел позвоночного столба и способствуют его вращению вокруг вертикальной оси при различных поворотах туловища.

• Мышцы плечевого пояса

Большая грудная мышца (7) приводит руку к туловищу и способствует повороту плеча внутрь. Она хорошо развита у гимнастов и тяжелоатлетов.

Передняя зубчатая мышца (8) в основном тянет лопатку наружу и вперед.

Дельтовидная мышца (9) находится под кожей плеча, обеспечивает рельеф верхней части корпуса и украшает торс спортсмена. Эта мышца состоит из нескольких частей: передняя часть (9, а) - поднимает руку вперед; средняя (9, б) - отводит ее назад; задняя (9, в) - тянет поднятое плечо назад. Работа дельтовидной мышцы особенно ярко выражена при поднятии тяжести прямой рукой вперед и вверх. Хорошо развивается при жиме штанги широким хватом.

Мышцы плечевого пояса приводят в движение и фиксируют свободную верхнюю конечность в плечевом суставе.

• Мышцы рук

Двуглавая мышца (10) располагается на передней поверхности плеча. Она сгибает руку (например, при взятии штанги на грудь и рывке).

Трехглавая мышца (11), находящаяся на задней поверхности плеча, является мощным разгибателем руки (например, при упражнениях в упоре, жиме штанги).

Поверхностный и глубокий сгибатели пальцев (12), тянущиеся вдоль предплечья, сгибают пальцы во всех фалангах и кисть, что имеет большое значение при выполнении многих физических упражнений, связанных с хватательной функцией кисти.

• Мышцы ног

Большая ягодичная мышца (13) разгибает бедро, изменяет наклон таза и имеет большое значение при ходьбе и беге. Под ней располагаются еще две крупные мышцы: средняя ягодичная мышца, принимающая участие во вращении бедра наружу и внутрь; малая ягодичная мышца, действующая совместно с предыдущей и способствующая наклону таза, что особенно бывает заметно при стоянии на одной ноге.

Четырехглавая мышца бедра (14) лежит на передней поверхности бедра и является одной из самых мощных мышц человеческого тела. Она выпрямляет ногу в коленном суставе и принимает активное участие в беге, прыжках и приседаниях с отягощениями.

Портняжная мышца (15) расположена непосредственно под кожей на передне-внутренней поверхности бедра. Она скрещивает и поворачивает бедра наружу.

Двуглавая мышца бедра (16) лежит на задней его поверхности и сгибает ногу в коленях.

Группа приводящих мышц (17) на внутренней поверхности бедра - длинная, большая и малая - сводит бедра вместе (например, при смыкании ног во время плавания стилем брасс).

Длинная малоберцовая мышца (18) находится поверхностно на боковой стороне голени. Она опускает стопу и отводит ее наружу.

Передняя большеберцовая мышца (19) лежит на передней поверхности голени и поднимает стопу.

Трехглавая мышца голени (20) находится на задней поверхности голени и состоит из икроножной (20, а) и камбаловидной (20, б) мышц. Трехглавая мышца поднимает ногу на носок и особенно важную роль играет в прыжках и подъеме штанги, когда атлет встает на носки.

Мышцы стопы (21) удерживают ее своды и придают ей рессорные свойства.

Пояснично-спинные мышцы (22) покрыты наиболее выраженными оболочками - фасциями, составляющими мягкую опору мышц. В фасции заключены как отдельные мышцы, так и целые их группы. Фасции развиваются и укрепляются в результате разнообразной деятельности мышц, являясь их вспомогательным аппаратом.

Изолированно от других одна мышца сокращается чрезвычайно редко. Обычно в силовой работе участвуют сразу несколько мышц (иногда - несколько десятков). Однако, изменяя положение тела, структуру движений и используя различные атлетические снаряды, можно фокусировать усилия на ограниченном количестве мышц и тем самым, при необходимости, создавать условия для их преимущественного роста. Это свойство мышц широко используют спортсмены и тренеры.

Таким образом, знание местоположения и функций отдельных мышечных групп , входящих в состав мышечной системы человека позволит атлету лучше понять содержание и смысл различных тренировочных программ, самому подобрать необходимые упражнения и снаряды, выбрать свой путь развития в спорте.

Лекция №2

Функциональная анатомия мышечной системы. Мышца как орган. Классификация мышц. Развитие скелетных мышц. Элементы биомеханики мышц. Работы П.Ф. Лесгафта. Мышцы, фасции и топографические образования головы и шеи.

Функции мышечной системы

1. Локомоция (перемещение тела и его частей в пространстве).

2. Поддержание равновесия тела.

3. Трудовая и познавательная деятельность.

4. Формообразующая (пластическая) функция.

5. Мимика.

6. Артикуляция речи.

7. Дыхание, жевание, глотание, дефекация, мочеиспускание.

8. Брюшной пресс является основным фактором фиксации органов

брюшной полости.

9. Движения глазных яблок.

10. Движения слуховых косточек.

11. Сокращения мышц являются факторами кровотока и лимфотока.

12. Участие в обмене веществ (метаболизм аминокислот и углеводов).

13. Терморегуляция – при сокращении мышц выделяется большое ко-

личество тепла.

Скелетные мышцы составляют около 40 % массы тела; они состоят из

поперечнополосатой мышечной ткани; их иннервирует соматическая

нервная система; большинство функций скелетных мышц зависит от

нашего сознания, поэтому их называют произвольными мышцами.

Скелетная мышца – это орган, имеющий определенное положение в

теле, характерную форму, внутреннее строение, кровоснабжение,

иннервацию. Каждая мышца имеет мясистую часть – брюшко (venter) и

сухожильную часть (tendo). С помощью сухожилий мышцы

прикрепляются к костям: имеют начало (origo) и прикрепление (insertio).

Одна из точек прикрепления является неподвижной (punctum fixum),

вторая подвижной (punctum mobile). В зависимости от функциональных

условий подвижная и неподвижная точки могут меняться местами.

Структурно-функциональной единицей мышцы является мышечное

волокно, имеющее форму цилиндра с заостренными концами, диаметром

от 10 до 100 мкм, длиной от 10 до 30 см.

Мышечное волокно состоит из миосимпласта и миосателлитоцитов .

Миосимпласт окружен цитоплазматической мембраной (сарколеммой),

содержит многочисленные ядра (от нескольких сотен до нескольких

тысяч), цитоплазму (саркоплазму), органеллы общего и специального

назначения. Мышечные волокна при исследовании их под микроскопом

имеют поперечную исчерченность, связанную с чередованием темных и

светлых дисков. В центре каждого светлого диска находится тонкая

темная линия – телофрагма, в центре каждого темного диска проходит

тонкая светлая линия – мезофрагма. Поперечная исчерченность мышечных

волокон обусловлена упорядоченным расположением сократительных

нитей – миофибрилл. Каждая миофибрилла обладает собственной

поперечной исчерченностью, совпадающей с таковой всего мышечного

волокна. Миофибриллы, в свою очередь, состоят из строго упорядоченной

системы толстых (миозиновых) и тонких (актиновых) миофиламентов.

Толстые миофиламенты прикреплены к мезофрагмам, тонкие – к

телофрагмам. Участок миофибриллы между двумя телофрагмами

называется саркомером.

Каждое мышечное волокно окружено тонкой соединительнотканной

оболочкой – эндомизием . Мышечные волокна образуют пучки,

окруженные более плотными соединительнотканными перегородками –

перимизием . Мышца в целом окружена эпимизием, состоящим из

плотной волокнистой соединительной ткани. Каждая мышца содержит

кровеносные и лимфатические сосуды, чувствительные, двигательные и

вегетативные симпатические нервные волокна, чувствительные и

двигательные нервные окончания.

Важную роль в функционировании скелетных мышц играют

вспомогательные аппараты , к которым относятся:

1) фасции – выполняют разграничительную и опорную функции;

2) удерживатели мышц , фиброзные и костно-фиброзные каналы – пре-

пятствуют смещению сухожилий в стороны, выравнивают тягу мышц;

3) синовиальные влагалища сухожилий ; синовиальные сумки (подкож-

ные, подфасциальные, подсухожильные, подмышечные) – устраняют тре-

ние при движениях;

4) мышечные блоки и сесамовидные кости – изменяют направление

хода сухожилий, увеличивают угол его прикрепления и рычаг приложения

Существуют различные классификации скелетных мышц .

1. По форме мышца может быть треугольной (дельтовидной), квадрат-

ной, ромбовидной, трапециевидной, круглой, прямой, червеобразной, ве-

ретеновидной.

2. По размерам выделяют большие, малые, длинные, короткие, широ-

кие мышцы.

3. По числу головок или брюшков выделяют двуглавую, трехглавую,

четырехглавую, двубрюшную мышцы.

4. По глубине расположения: поверхностные, глубокие, наружные,

внутренние мышцы.

5. По положению: передние, задние, медиальные, латеральные, верх-

ние, нижние мышцы.

6. По отношению мышечных волокон к сухожилиям: одноперистые

мышцы (m. unipennatus) – мышечные волокна располагаются косо по отно-

шению к сухожилию; двуперистые мышцы (m. bipennatus) – мышечные во-

локна прикрепляются к сухожилию косо с двух сторон; многоперистые

(m. multipennatus), когда комбинируются разные типы хода волокон.

7. По функции: сгибатели и разгибатели; приводящие и отводящие;

вращающие – пронаторы и супинаторы; сфинктеры и дилататоры; антаго-

нисты и синергисты.

8. По отношению к суставам: односуставные, двусуставные, многосу-

ставные мышцы.

9. По отношению к областям тела выделяют мышцы головы, шеи, спи-

ны, груди, живота, конечностей.