Мышечная система. Функции.
Мышечная система является активной частью опорно-двигательной системы органов. Учение о мышцах называется миология.
Все скелетные мышцы состоят из поперечно - полосатой мышечной ткани. Их называют произвольной мускулатурой.
За счет гладкой мышечной ткани образуются мышечные оболочки внутренних органов, сосудов, мышцы кожи. Гладкую называют непроизвольной мускулатурой (не подчиненной воле человека.).
Функции:
- Движение. Изменение положения тела человека в пространстве (ходьба, бег, прыжки, спортивные упражнения, постановка инъекций, хирургические операции, трудовые операции);
- Поддержание положения тела за счет мышечного тонуса;
- Осуществление дыхательных и глотательных движений, речи, мимики, происходят движения глазных яблок, языка;
- Движение крови и лимфы в кровеносных и лимфатических сосудах;
- Участие в образовании стенок ротовой, грудной, брюшной и тазовой полостей;
- Образование тепла в организме, поэтому участвуют в терморегуляции.
2. Свойства мышц
- возбудимость – это способность быстро отвечать на действие раздражителей;
- сократимость – это способность к сокращению, к укорочению или изменению напряжения;
- проводимость- быстрота распространения нервного импульса по мышцам;
- рефрактерность- состояние невосприимчивости к раздражителю; временное снижение возбудимости, возникающее после сокращения;
- лабильность (функциональная подвижность) - количество возбуждений за единицу времени. Это свойство характеризует скорость возникновения возбуждения.
Механизм мышечного сокращения
Возбуждение и сокращение происходят под влиянием нервных импульсов, приходящих по нервам из ЦНС, т.е. из головного и спинного мозга. Возникшая в мышце волна возбуждения быстро распространяется по всей мышце, действуя на костные рычаги, приводя их в движение.
Скелетные мышцы состоят из волокон, которые состоят из миофибрилл, а они из миофиламентов. Миофибриллы состоят из:
- толстые нити – белок миозин,
-тонкие - актин.
В основе мышечного сокращения лежит скольжение нитей актина и миозина относительно друг друга (актиновые нити движутся между миозиновыми). Источником энергии для мышечного сокращения является гликоген. В процессе его расщепления вырабатывается АТФ (аденозинфосфорная кислота), которая является источником энергии для мышечного сокращения.
Виды мышечных сокращений:
- Изотонические – мышцы при сокращении укорачиваются,
- Изометрические– мышца закреплена с двух концов при возбуждении, в ней возникает напряжение, а длинна не меняется.
Одиночное мышечное сокращение состоит из трех фаз:
1.Период скрытого возбуждения
2.Период укорочения
3.Период расслабления
Если мышцы раздражать ритмично, то возникает длительное ее укорочение.
Закономерность сокращения мышцы:
1. При сокращения мышц осуществляющих конкретный вид движения, мышцы - антагонисты данной группы мышц никогда не переходят в состояние расслабления, а только снижают степень напряжения, что позволяет человеку регулировать объём и амплитуду движения.
2. Мышцы способны переходить в состояние длительного сокращения – тетануса. Характеризуется способностью мышц наслаивать одно мышечное сокращение на другое мышечное сокращение.
Гладкий тетанус - сокращение наслаивается на другое в период максимального укорочения мышцы, обеспечивает определенное положение тела, поднятие грузов.
Зубчатый тетанус – сокращение наслаивается на другое в период расслабления. Благодаря ему мы способны выполнять монотонную работу.
Контрактура – длительное судорожное сокращение, которое продолжается при прекращении действия раздражителей.
Мышца как орган
Функциональной единицей скелетной мускулатуры является мышца – musculus. Всего насчитывается около 600 мышц, они составляют у взрослого человека 35-40% от массы тела. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Систематические мышечные нагрузки способствуют росту мышечной массы и силы мышц.
Мышца – это орган состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, сокращается произвольно. В состав мышц еще входят соединительная ткань, кровеносные, лимфатические сосуды, нервы.
Мышечные пучки образуют брюшко, которое активно сокращается. Брюшко переходит в сухожилие (tendo), которым мышца прикрепляется к костям. Сухожилия построены из плотной соединительной ткани, поэтому их прочность очень большая. Например, пяточное (ахиллово) сухожилие может выдержать нагрузку около 500 кг. Скелетные мышцы обладают высокой работоспособностью, поэтому обильно снабжаются артериальной кровью. Через кровь мышцы получают питательные вещества, кислород, витамины, гормоны, лекарственные вещества.
Деятельность мышц регулирует нервная система, в мышцах находятся чувствительные, двигательные и симпатические нервы.
Чувствительные нервы (афферентные) в мышцах, сухожилиях образуют нервные окончания - проприорецепторы - они воспринимают степень сокращения мышц и натяжение сухожилий и передают нервные импульсы в спинной и головной мозг т.е. обеспечивают мышечно-суставное чувство.
Двигательные нервы (эфферентные) проводят нервные импульсы из головного мозга и спинного мозга к мышцам, вызывая их сокращение. Симпатические нервы вегетативной нервной системы регулируют уровень обмена веществ в мышцах, т.е. трофику, приспосабливая уровень кровоснабжения в соответствии с рабочим состоянием мышц.
Мышечный тонус
В период покоя скелетные мышцы полностью не расслабляются, а сохраняют умеренную степень напряжения. Состояние непрерывного напряжения мышц называется мышечным тонусом. За счет мышечного тонуса мышцы в любой момент времени готовы к максимальному сокращению.
Вспомогательный аппарат мышц
1) Фасции. Снаружи мышцы покрыты фасциями – это соединительнотканная оболочка мышцы, которая образует для нее футляр, отделяет одну мышцу от другой, образует опору для брюшка при сокращении. Поверхностная фасция располагается под кожей и охватывает всю группу мышц. Глубокая фасция окружает отдельные мышцы. Между группами мышц проходят межмышечные перегородки, разделяющие их.
2) Удерживатели – лентообразные утолщения фасций, располагаясь поперечно над сухожилиями мышц, подобно ремням фиксируют их к костям.
3) Синовиальные сумки, тонкостенные соединительнотканные мешочки, заполненные жидкостью, похожей на синовию, и расположенные под мышцами, между мышцами и сухожилиями или костью, уменьшают трение.
4) Синовиальные влагалища развиваются в тех местах, где сухожилия прилегают к кости (т.е. в костно-фиброзных каналах). Это замкнутые образования, в виде муфты или цилиндра охватывающие сухожилие. Каждое синовиальное влагалище состоит из двух листков. Один листок, внутренний, охватывает сухожилие, а второй, наружный, выстилает стенку фиброзного канала. Между листками находится небольшая щель, заполненная синовиальной жидкостью, облегчающей скольжение сухожилия.
5 ) Сесамовидные кости развиваются в толще сухожилий, ближе к месту их прикрепления. Они изменяют угол подхода мышцы к кости и увеличивают плечо силы мышцы. Самой крупной сесамовидной костью является надколенник. Также опорой сухожилию, меняющей его направление и увеличивающий рычаг приложения силы являются костные и фиброзные блоки.
Вспомогательные аппараты мышц образуют дополнительную опору для мышц – мягкий скелет, обусловливают направление тяги мышц, способствуют их изолированному сокращению, не дают смещаться при сокращении, увеличивают их силу и способствуют кровообращению и лимфотоку.
Классификация мышц
Скелетные мышцы классифицируют по форме, направлению мышечных волокон, выполняемой функции, местоположению на теле. Различают мышцы:
1) По форме (длина и ширина) - длинные, короткие, широкие мышцы:
- длинные (веретенообразные), у которых брюшко постепенно суживается, переходя в сухожилие; находятся на конечностях;
- короткие - их много среди глубоких мышц спины, где размах движений мал.
- широкие мышцы имеют форму широких пластин, поэтому имеют широкое сухожилие – оно называется апоневроз, находятся на туловище (спина, грудь, живота);
2) По расположению мышечных волокон по отношению к сухожилию:
-Веретенообразные - в ней различают утолщенную среднюю часть (брюшко) и 2 конца переходящие в сухожилие,
- Параллельные,
- Лентовидные,
- Зубчатые,
- Косые: Одноперистые, Двуперистые, Многоперистые,
- Круговые (циркулярно) мышцы окружают отверстия и называются сфинктеры;
3) По строению. Мышцы, имеющие не одну, а более головок, называются двуглавые- бицепс, трехглавые- трицепс, четырехглавые;
4) По расположению в теле: поверхностные и глубокие;
5) По расположению на теле (к частям тела):
- мышцы головы,
- шеи,
- туловища: груди, живота, спины,
- верхних конечностей,
- нижних конечностей;
6) По функции, которую они выполняют (по отношению к суставам):
-сгибатели,
-разгибатели,
-вращатели (супинаторы, пронаторы),
-отводящие,
-приводящие.
Мышцы, действующие в одном направлении, называются синергисты, действующие в противоположных направлениях, называются антагонисты (сгибатели и разгибатели);
Поскольку мышцы прикрепляются к костям, то концы мышц при сокращении сближаются; таким образом, мышцы выполняют соответствующую работу. При этом изменяется положение тела или его частей в пространстве, преодолевается сила тяжести. Регулярная физическая работа или занятия спортом помогают нарастить мышечную массу и значительно увеличить силу мышц.
Действие каждой мышцы может происходить только при временном расслабление мышцы - антагониста. Такая согласованность называется мышечной координации.
В координации основная роль принадлежит нервной системе. Благодаря тормозному влиянию нервной регуляции здоровый человек не может заставить свои мышцы сокращаться с максимальной силой.