Мышечная система строение и функции мышц: «Мышечная система. Строение мышцы как органа»

ВИДЫ МЫШЦ: ПРОИЗВОЛЬНЫЕ, НЕПРОИЗВОЛЬНЫЕ; СИНЕРГИСТЫ, АНТАГОНИСТЫ; СФИНКТЕРЫ, ДИЛЯТАТОРЫ(ПРИМЕРЫ). РАБОТА МЫШЦ.

Все мышцы делят на 2 группы: произвольные и непроизвольные. В группу произвольных мышц входят мышцы, осуществляющие простые и сложные движения по нашей воле (жевание, глотание, бег, речь и т.д.). Группа непроизвольных мышц – сердечная мышца (сокращение сердца). Антагонисты— это группы мышц, создающие противоположное действие по отношению друг к другу, то есть, иными словами, это мышцы-сгибатели и разгибатели суставов.(Трицепс и бицепс: Бицепс отвечает за сгибание руки, трицепс ее разгибает. Грудные и спиновые мышцы: главная задача мышц спины заключается в тяге, грудные мышцы выполняют жимовые движения. Квадрицепсы и бедренные бицепсы: бедренный бицепс сгибает ногу, другая же мышца отвечает за ее разгибание). Синергисты(агонисты)представляют собой группы мышц, которые работают однонаправлено, т.е. выполняют одинаковую сократительную функцию в различных упражнениях. (Трицепсы – грудные мышцы. Широчайшие мышцы спины – бицепсы. Мышцы ног – ягодицы). Сфи́нктер — клапанное устройство, регулирующее переход содержимого из одного органа организма в другой (например, мочевого пузыря в мочеиспускательном канале). Дилятатор – мышца-расширитель. (дилататор зрачка, они расширяют ноздри, открывают глаза, приподнимая одно и опуская другое веко. Сфинктеры формируют соответствующие отверстия, это круговые мышцы).

Работа мышц.

Движения в суставах — сгибание и разгибание конечностей — совершаются благодаря поочередному сокращению и расслаблению мышц сгибателей и разгибателей, последовательно переходящих из состояния возбуждения в состояние торможения. Работа мышц связана с расходом энергии, ее запасы в мышцах небольшие и израсходуются за доли секунды. Эффективность работы мышц зависит от кровоснабжения мышц, от работы сердечно-сосудистой системы.

Различают работу статическую и динамическую. При статической работе мышцы находятся в постоянном напряжении, но не сокращаются (поднятие тяжести, удержание груза). Такая работа очень утомительна, особенно для детей и подростков. Динамическая работа мышц сопровождается поочередными сокращениями и расслаблениями мышц (бег, хождение, плавание, различные игры), она менее утомительна, потребует много энергии. Показателем эффективности работы мышц является коэффициент полезного действия — КПД, измеряемый по формуле КПД = A/Q(т.е соотношение выполненной работы к общему количеству затраченной энергии). КПД мышц человека в среднем равно 25-30%, то есть 30% всей энергии затрачивается на сокращение мышц, остальные 70% — преобразуются в тепло.

Сокращение непроизвольных мышц обусловлено безусловно-рефлекторной деятельностью (перемещение пищи по пищевари­тельному тракту и др.). Мышцы никогда не сокращаются поодиночке, они всегда действуют группами, обычно образуют пары антагонистов: сги­батели и разгибатели; пронаторы и супинаторы; сфинктеры и диляторы; приводящие и отводящие.Когда мышца получает единичный импульс, она отвечает быстрым одиночным сокращением, продолжающимся 0,05 сек, состоящим из 3 отдельных фаз: латентного периода (0,005 с.) — промежутка времени между воздействием импульса и началом укорочения мышцы; периода сокращения (0,015 с.) — мышца укорачивается; периода расслабления (0.03 с.) — мышца возвращается к первоначальной длине.

Физиология нервно-мышечной системы. — Атшибаева Оксана

Скелетные мышцы состоят из мышечных клеток, называемых волокнами. Волокна соединены в пучок и покрыты оболочкой из соединительной ткани. В состав каждой мышцы входит от ста до десятков тысяч волокон.

Диаметр мышечного волокна от 12 до 70 мкм, а его длина 10-12 см.

Каждое мышечное волокно окружено тонкой эластичной оболочкой – сарколеммой. Внутри волокна находиться саркоплазма. Длинные нитевидные образования, тянущиеся от одного конца волокна к другому, наз. мифибриллами. Каждая мифибрилла состоит еще с более тонких нитей – протифибрилл. Толстые протифибриллы состоят из белка миозина, а тонкие – из белка актина. Они расположены в строгом порядке по всей длине мифибриллы, что предает волокну поперечно-полосатую исчерченность. Поэтому скелетные мышцы и называются поперечно-полосатые. Нити миозина и актина являются сократительным аппаратом мышечного волокна.

В состав мышечной клетки входят митохондрии. Они играют важную роль в окислительных процессах и энергетическом обмене. В мышечном волокне много ядер.

Мышечное волокно характеризируется такими физиологическими свойствами:

• Возбудимостью, т.е. способностью отвечать возбуждением на раздражение.
• Проводимостью, т.е. способностью проводить возбуждение в обе стороны от места раздражения по всей длине.
• Сократимостью, т.е. способностью сокращаться или изменять степень напряжения при возбуждении.

Скелетные мышцы – активная часть двигательного аппарата.

Их функции:

• Перемещать тело в пространстве (ходьба, бег, плавание)
• Перемещают части тела относительно друг друга (движение конечностей, головы, туловища и т.д.)
• Поддерживают положение тела в определенной позе (сидячей, стоячей и т.д.)

Функция нервного волокна состоит в проведении импульсов, что подчинено определенным законам:

1. Закон двустороннего проведения возбуждения: возбуждение распространяется по нервному волокну в обе стороны от места нанесения раздражения.
2. Закон изолированного проведения возбуждения: возбуждение распространяется только по одному нервному волокну, не переходя на другие.
3. Закон физиологической непрерывности: для проведения возбуждения необходима структурная и функциональная целостность нервного волокна. Нервного волокно практически неутомляемо; его работоспособность по сравнению с другими возбудимыми тканями значительно выше.

Основная функция мышцы – сокращение, т.е. изменение напряжения. Для этого необходимо, чтобы возбуждение перешло с нерва на мышцу.

Возбуждение с нерва на мышцу передается с помощью особого химического вещества – медиатора. В нервно-мышечном соединении медиатором служит ацетилхолин.   Он образуется в организме из витамина холина, относящегося к витаминам группы В. Под влиянием ацетилхолина изменяется электрический заряд мышечного волокна, вызывает возбуждение.

Сокращение мышечного волокна происходит за счет энергии, источником является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

Трудовые процессы требуют чрезвычайно тонкой регуляции мышечного напряжения.

Во первых, мышечное напряжение зависит от количества активных, работающих, двигательных единиц (нервная клетка, нерв, нервно-мышечное соединение, мышечное волокно). В состав одной мышцы входит несколько тысяч двигательных единиц. Обычно только часть из них находится в активном состоянии. Чем больше активных двигательных единиц, тем больше напряжение мышцы.

Во-вторых, мышечное напряжение зависит частоты импульсации управляющего ею мотонейрона:  чем выше частота импульса, тем больше активность двигательной единицы и тем больше напряжение возникает в ее мышечных волокнах.

В-третьих, в регуляции мышечного напряжения играет роль согласование активности разных двигательных единиц во времени. Двигательные единицы сокращаются одновременно (синхронно) и поочередно (асинхронно). Синхронное сокращение группы двигательных единиц обеспечивает большое напряжение, чем асинхронное. При асинхронной работе двигательных мышц дольше поддерживается напряжение, движения совершаются более плавно. В обычных условиях большинство двигательных единиц работает асинхронно. При утомлении они начинают работать синхронно. Внешне это проявляется в нарушении плавности и точности движений, в возникновании дрожания (тремора).

5.1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ. Допинги в собаководстве

5.1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Подвижность частям тела животного придает сократительная способность мышечной системы, опирающаяся на восхитительное свойство контрактильных белков — агрегаты их молекул меняют свои размеры при взаимодействии. Основные белки сократительных структур — актин и миозин. Нити из этих белков образуют клеточные структуры, способные стягивать полюса клетки, к которым они прикреплены. При этом укорочение микрофиламентов (нитевидных структур цитоскелета) происходит не за счет укорочения самих молекул белков (актина и миозина), а за счет взаимного скольжения их внутри актомиозинового комплекса и уменьшения общей длины микрофиламентов. Белки одного типа как бы вдвигаются между белками другого типа, а ткань в целом сокращается с некоторым усилием, обеспечивающим выполнение работы по смещению частей тела. Эта работа может выражаться в сокращении длины мышцы (динамическая работа) или в напряжении (статическая работа), противодействующем ее растяжению (например, как при удержании груза на весу). Перемещение нитей актомиозинового комплекса требует затрат энергии и образования связей между его компонентами. Энергия, используемая на сокращение мышц, должна поставляться в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) — основной конвертируемой формы энергии в организме, запасенной в виде макроэргического (богатого энергией) соединения. Связи между компонентами актомиозинового комплекса обеспечиваются кальцием (двухвалентный кальций способен образовывать кальциевые мостики между двумя отрицательно заряженными участками). Сокращенный актомиозиновый комплекс, израсходовав энергию на один контрактильный акт, снова расслабляется. Через долю секунды он опять способен к сокращению. Сократительные единицы, работая прерывисто по отдельности, все вместе способны обеспечить плавные движения в течение длительного времени.

Мышцы тела животного построены из двух сортов сократительных единиц, различающихся, кроме прочего, механизмом управления ими. Одни сократительные единицы, способные к самостоятельной возбудимости, представляют собой веретенообразные мышечные клетки с одним ядром. Другие существуют в виде цилиндрических мышечных волокон длиной до 12,5 см и диаметром около 0,1 мм. Они имеют много ядер (объединение многих клеток, видимое под микроскопом как поперечно-исчерченное волокно) и возбуждаются в основном в ответ на электрохимический сигнал нервных окончаний. Соответственно в структуре образующих мускулатуру мышечных клеток различают гладкую и поперечно-полосатую мышечные ткани. Последняя в свою очередь может быть скелетной и сердечной (по структуре и способу возбуждения как бы объединяющей свойства гладкой и поперечно-полосатой мышечных тканей).

Гладкая мускулатура входит в состав большинства внутренних органов, оболочек сосудов. Она обеспечивает относительно медленные движения и удержание в сжатом состоянии соответствующих структур (например, сфинктеров, просвета кишки и сосудов). Регуляция ее тонуса — важный инструмент в лечебной тактике при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нарушениях кровяного давления, тонуса мочевого пузыря и других видах патологии. Воздействия на гладкую мускулатуру опосредовано, конечно, отражаются на экстерьере и продуктивности животных, но пользование этими способами — прерогатива в первую очередь врача. В этой главе мы не рассматриваем коррекцию функций гладкой мускулатуры.

Скелетные мышцы имеют разнообразную форму, но все они характеризуются способностью к сокращению и расслаблению, регулируемым нервной системой. Большинство мышц на концах истончено и продолжается в сухожилия, посредством которых мышцы прикрепляются к костям. Иногда по ходу мышцы имеется одна или несколько сухожильных перемычек. Прикрепление мышц к сухожилиям или сухожильным прослойкам обеспечивается отростками мышечных волокон. Что касается связей отдельных мышечных волокон друг с другом, то они осуществляются соединительной тканью. Снаружи вся мышца окружена соединительнотканной оболочкой, от которой внутрь отходят тонкие прослойки этой ткани, одевающей каждое волокно. Мышца-орган — это не простая совокупность волокон, а сложная система мышечных и соединительнотканных элементов с множеством кровеносных сосудов и нервов.

К вспомогательным структурам мышц относятся фасции, влагалища сухожилий, сесамовидные кости, слизистые сумки и специальные блоки. Фасции — соединительнотканные пластины с большим количеством волокон, образующих фиброзный скелет. Фасции отделяют мышцы друг от друга и от сопредельных тканей. Выраженность фасций находится в прямой зависимости от функции мышц. В некоторых участках конечностей, где проходят многочисленные сухожилия, фасции, утолщаясь, образуют поперечные, или кольцевидные, связки, например, в области запястья или предплюсны. Синовиальные, или слизистые влагалища сухожилий располагаются вдоль сухожилий. В их полости имеется несколько капель синовиальной жидкости, обеспечивающей наилучшие условия для скольжения волокон друг относительно друга. Через синовиальное влагалище к сухожилию подходят сосуды и нервы. При их сдавливании избыточным содержимым синовиального влагалища может происходить некроз (омертвление) сухожилия. В области максимального напряжения сухожилий обычно расположены сесамовидные кости, лишенные надкостницы. Они повышают прочность сухожилия и служат для изменения угла прикрепления мышц. Одной из самых крупных сесамовидных костей является надколенная чашечка в сухожилии четырехглавой мышцы бедра.

Слизистые сумки — щелевидной формы тонкостенные полости, заполненные жидкостью, подобной синовии, или слизью. Чаще всего они находятся в местах наибольшей подвижности сухожилия, мышцы или кожи, способствуя уменьшению трения. Если сумки располагаются в области сустава, то часто сообщаются с полостью последнего, представляя как бы выворот капсулы сустава или ее синовиальной оболочки. В тех местах, где сухожилие скользит непосредственно по кости, на ней образуется выемка-блок, покрытая гиалиновым хрящом. Сухожилие в этом месте окружено слизистой сумкой, которая прикрепляется к кости по краю хряща блока и обеспечивает гладкое скольжение.

Структура мышц строго отражает их функции. Те из них, которые выполняют больше работы, развиты сильнее, чем те, которые работают мало. Питание работающей мышцы обеспечивается соответствующим поступлением в мышцу веществ с кровью. Для производства энергии в мышцы поставляются «топливо» и «окислитель», использование которых может идти как. в экстренном, так и в отсроченном режиме. В первом случае окисление происходит не до конца, но зато быстро (анаэробный гликолиз), а в другом «топливо» сжигается полностью до углекислого газа и воды, но это требует значительно больше кислорода и времени (аэробный гликолиз). Рассеивающаяся при сокращении мышц тепловая энергия служит для обогрева организма. Движения, обеспечиваемые скелетной мускулатурой, управляются нервной системой.

Повышение эффективности работы мышц может происходить по пути увеличения их размеров, улучшения кровообращения в мышце (улучшение снабжения питательными веществами и кислородом), совершенствования управления возбуждением и расслаблением, упрочения связочного аппарата и системы смазки трущихся поверхностей, усиления биохимических систем энергообеспечения (аэробного и анаэробного гликолиза) и др.

Мышечная система | Биология для майоров II

Результаты обучения

• Определить структуру и функцию мышечной системы

Мышечная система — это биологическая система человека, которая производит движение. Мышечная система позвоночных контролируется нервной системой, хотя некоторые мышцы, например сердечная, могут быть полностью автономными. Мышца — это сократительная ткань, происходящая из мезодермального слоя эмбриональных половых клеток.Его функция — создавать силу и вызывать движение, локомоцию или движение во внутренних органах. Мышечные сокращения в значительной степени происходят без осознанного мышления и необходимы для выживания, например, сокращение сердца или перистальтика, которые проталкивают пищу через пищеварительную систему. Произвольное сокращение мышц используется для движения тела и может точно контролироваться, например, движениями пальцев или грубыми движениями, такими как бицепсы и трицепсы.

Рисунок 1. Структура мышц

Мышца состоит из мышечных клеток (иногда называемых «мышечными волокнами»).Внутри клеток находятся миофибриллы; миофибриллы содержат саркомеры, состоящие из актина и миозина. Отдельные мышечные клетки выстланы эндомизием. Мышечные клетки связаны перимизием в пучки, называемые пучками. Эти пучки затем группируются вместе, образуя мышцы, и покрываются эпимизием. Мышечные веретена распределены по мускулам и обеспечивают сенсорную обратную связь с центральной нервной системой.

Скелетные мышцы, которые включают мышцы из скелетной ткани, расположены в дискретных группах (рис. 1).Примером может служить двуглавая мышца плеча. Связан сухожилиями с отростками скелета. Напротив, гладкие мышцы встречаются на разных уровнях почти в каждом органе, от кожи (в которой она контролирует эрекцию волос на теле) до кровеносных сосудов и пищеварительного тракта (в которых она контролирует калибр просвета и перистальтику, соответственно).

В теле человека около 640 скелетных мышц. Вопреки распространенному мнению, количество мышечных волокон нельзя увеличить с помощью упражнений; вместо этого мышечные клетки просто становятся больше.Однако считается, что миофибриллы обладают ограниченной способностью к росту за счет гипертрофии и расщепляются, если к ним предъявляется повышенный спрос. В теле есть три основных типа мышц: гладкие, сердечные и скелетные (см. Рисунок 2). Хотя они во многом различаются, все они используют актин, скользящий по миозину, для сокращения и расслабления мышц. В скелетных мышцах сокращение стимулируется в каждой клетке нервными импульсами, которые высвобождают ацетилхолин в нервно-мышечном соединении, создавая потенциалы действия вдоль клеточной мембраны.Все скелетные мышцы и многие сокращения гладких мышц стимулируются связыванием нейромедиатора ацетилхолина. На мышечную активность приходится большая часть потребления энергии организмом. Мышцы накапливают энергию для собственного использования в виде гликогена, который составляет около 1% от их массы. Гликоген может быстро превращаться в глюкозу, когда требуется больше энергии.

Типы

Рис. 2. Гладкомышечные клетки не имеют бороздок, в отличие от клеток скелетных мышц. Клетки сердечной мышцы имеют бороздки, но, в отличие от многоядерных скелетных клеток, имеют только одно ядро.Ткань сердечной мышцы также имеет вставные диски, специализированные области, проходящие вдоль плазматической мембраны, которые соединяются с соседними клетками сердечной мышцы и помогают передавать электрический импульс от клетки к клетке.

• Гладкая мышца или «непроизвольная мышца» состоит из веретенообразных мышечных клеток, находящихся в стенках органов и структур, таких как пищевод, желудок, кишечник, бронхи, матка, мочеточники, мочевой пузырь и кровеносные сосуды. Гладкомышечные клетки содержат только одно ядро ​​и без бороздок.
• Сердечная мышца также является «непроизвольной мышцей», но имеет поперечно-полосатую структуру и внешний вид. Как и гладкие мышцы, клетки сердечной мышцы содержат только одно ядро. Сердечная мышца находится только в сердце.
• Скелетная мышца или «произвольная мышца» прикрепляется сухожилиями к кости и используется для обеспечения движения скелета, например, передвижения. Клетки скелетных мышц многоядерные, с периферическими ядрами. Скелетные мышцы называются «поперечнополосатыми» из-за того, что под световым микроскопом они выглядят как продольные.Функции скелетной мышцы включают:
  • Опора кузова
  • Помощь при движении костей
  • Помогает поддерживать постоянную температуру по всему телу
  • Помогает в движении сердечно-сосудистых и лимфатических сосудов посредством сокращений
  • Защита внутренних органов и обеспечение стабильности суставов

Сердечные и скелетные мышцы имеют поперечнополосатую форму, поскольку они содержат саркомеры и упакованы в очень регулярные группы пучков; гладкие мышцы не имеют ни того, ни другого.Поперечно-полосатая мышца часто используется короткими интенсивными импульсами, тогда как гладкая мышца выдерживает более длительные или даже почти постоянные сокращения.

Скелетные мышцы делятся на несколько подтипов:

1. Тип I, медленный окислительный, медленно сокращающийся , или «красная» мышца плотна капиллярами и богата митохондриями и миоглобином, что придает мышечной ткани характерный красный цвет. Он может переносить больше кислорода и поддерживать аэробную активность.
2. Тип II, быстро сокращающийся , мышцы делятся на три основных типа, которые в порядке увеличения скорости сокращения:
   1. Тип IIa, который, как и медленные мышцы, является аэробным, богат митохондриями и капиллярами и кажется красным.
   2. Тип IIx (также известный как тип IId) с меньшей плотностью митохондрий и миоглобина. Это самый быстрый тип мышц у человека. Он может сокращаться быстрее и с большей силой, чем окислительная мышца, но может выдерживать только короткие анаэробные всплески активности, прежде чем мышечное сокращение станет болезненным (что часто объясняется накоплением молочной кислоты). N.B. в некоторых книгах и статьях эта мышца у людей была названа типом IIB
   , что сбивает с толку.
   3. Тип IIb, анаэробная, гликолитическая, «белая» мышца, еще менее плотная по митохондриям и миоглобину.У мелких животных, таких как грызуны или кролики, это основной быстрый тип мышц, объясняющий бледный цвет их мяса.

Для большинства скелетных мышц сокращение происходит в результате сознательного усилия, исходящего из головного мозга. Мозг посылает сигналы в виде потенциалов действия через нервную систему к двигательному нейрону, который иннервирует мышечное волокно. Однако некоторые мышцы (например, сердце) не сокращаются в результате сознательного усилия. Они считаются автономными.Кроме того, не всегда необходимо, чтобы сигналы исходили из мозга. Рефлексы — это быстрые бессознательные мышечные реакции, возникающие из-за неожиданных физических раздражителей. Потенциалы действия для рефлексов возникают не в головном, а в спинном мозге.

Существует три основных типа мышечных сокращений, соответствующих типам мышц: сокращения скелетных мышц, сокращения сердечной мышцы и сокращения гладких мышц.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

11,5 Скелетно-мышечная система — Концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

• Обсудить осевую и аппендикулярную части скелетной системы
• Объясните роль суставов в движении скелета
• Объясните роль мышц в передвижении =

Мышечная и скелетная системы поддерживают тело и позволяют двигаться.Кости скелета защищают внутренние органы тела и выдерживают вес тела. Мышцы мышечной системы сокращаются и растягивают кости, позволяя выполнять самые разнообразные движения, такие как стояние, ходьба, бег и хватание предметов.

Травма или заболевание опорно-двигательного аппарата могут быть очень изнурительными. Наиболее распространенные в мире заболевания опорно-двигательного аппарата вызваны недоеданием, которое может отрицательно сказаться на развитии и поддержании костей и мышц.Другие заболевания поражают суставы, например, артрит, который может затруднять движение, а в запущенных случаях полностью нарушать подвижность.

Прогресс в области дизайна протезов привел к разработке искусственных суставов, наиболее распространенной из которых является операция по замене суставов на бедрах и коленях. Также доступны заменяющие суставы для плеч, локтей и пальцев.

Скелет человека — это эндоскелет, состоящий из 206 костей взрослого человека. Эндоскелет развивается внутри тела, а не снаружи, как экзоскелет насекомых.Скелет выполняет пять основных функций: обеспечение поддержки тела, хранение минералов и липидов, выработка клеток крови, защита внутренних органов и обеспечение движения. Скелетная система позвоночных подразделяется на осевой скелет (который состоит из черепа, позвоночника и грудной клетки) и аппендикулярный скелет (который состоит из костей конечностей, грудного или плечевого пояса и тазового пояса).

Концепция в действии

Исследуйте человеческий скелет, просмотрев следующее видео с помощью цифрового трехмерного моделирования.

Осевой скелет образует центральную ось тела и включает кости черепа, косточки среднего уха, подъязычную кость горла, позвоночный столб и грудную клетку (грудную клетку) (рис. 11.25).

Кости черепа поддерживают структуры лица и защищают мозг. Череп состоит из костей черепа и лицевых костей. Кости черепа образуют полость черепа, которая охватывает головной мозг и служит местом прикрепления мышц головы и шеи. У взрослого они плотно соединены соединительной тканью, и прилегающие кости не двигаются.

Слуховые косточки среднего уха передают звуки из воздуха в виде колебаний в заполненную жидкостью улитку.Слуховые косточки состоят из двух костей молоточка (молотка), двух костей наковальни (наковальни) и двух стремени (стремени), по одной с каждой стороны. Кости лица служат полостями для органов чувств (глаз, рта и носа) и служат точками крепления лицевых мышц.

Подъязычная кость лежит ниже нижней челюсти в передней части шеи. Он действует как подвижная основа для языка и соединяется с мышцами челюсти, гортани и языка. Нижняя челюсть образует сустав с основанием черепа. Нижняя челюсть контролирует открытие рта и, следовательно, дыхательные пути и кишечник.

Позвоночный столб, или позвоночник, окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка прикрепления ребер и мышц спины и шеи. Он состоит из 26 костей: 24 позвонков, крестца и копчика. В теле каждого позвонка в центре имеется большое отверстие, через которое спинной мозг проходит до уровня первого поясничного позвонка. Ниже этого уровня отверстие содержит спинномозговые нервы, которые выходят между позвонками. На каждой стороне отверстия есть выемки, через которые спинномозговые нервы могут выходить из спинного мозга для обслуживания различных областей тела.Позвоночный столб у взрослых составляет примерно 70 см (28 дюймов) и изогнут, что видно сбоку.

Межпозвоночные диски, состоящие из фиброзного хряща, лежат между соседними позвонками от второго шейного позвонка до крестца. Каждый диск помогает сформировать слегка подвижный сустав и действует как амортизатор, поглощающий удары от движений, таких как ходьба или бег.

Грудная клетка, также известная как грудная клетка, состоит из ребер, грудины, грудных позвонков и реберных хрящей.Грудная клетка охватывает и защищает органы грудной полости, включая сердце и легкие. Он также обеспечивает опору для плечевых поясов и верхних конечностей и служит точкой крепления диафрагмы, мышц спины, груди, шеи и плеч. Изменения объема грудной клетки позволяют дышать. Грудина или грудина — это длинная плоская кость, расположенная в передней части грудной клетки. Как и череп, он состоит из многих костей эмбриона, которые срастаются у взрослого человека. Ребра представляют собой 12 пар длинных изогнутых костей, которые прикрепляются к грудным позвонкам и изгибаются к передней части тела, образуя грудную клетку.Реберные хрящи соединяют передние концы большинства ребер с грудиной.

Аппендикулярный скелет состоит из костей верхних и нижних конечностей. Он также включает грудной или плечевой пояс, который прикрепляет верхние конечности к телу, и тазовый пояс, который прикрепляет нижние конечности к телу (рис. 11.25).

Кости грудного пояса передают силу, создаваемую мышцами, действующими на верхнюю конечность, на грудную клетку. Он состоит из ключиц (или ключиц) спереди и лопаток (или лопаток) сзади.

Верхняя конечность содержит кости руки (от плеча до локтя), предплечья и кисти. Плечевая кость — самая большая и длинная кость верхней конечности. Он образует сустав с плечом и предплечьем в локтевом суставе. Предплечье простирается от локтя до запястья и состоит из двух костей. Рука включает кости запястья, ладони и кости пальцев.

Тазовый пояс прикрепляется к нижним конечностям осевого скелета. Поскольку тазовый пояс отвечает за вес тела и передвижение, он надежно прикреплен к осевому скелету прочными связками.Он также имеет глубокие лунки с прочными связками, которые надежно прикрепляются к бедренной кости. Тазовый пояс в основном состоит из двух больших тазобедренных костей. Тазобедренные кости соединяются в передней части тела в суставе, называемом лобковым симфизом, и с костями крестца в задней части тела.

Нижняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. Кости нижних конечностей толще и прочнее, чем кости верхних конечностей, чтобы выдерживать весь вес тела и силы передвижения.Бедренная кость или бедренная кость — самая длинная, тяжелая и крепкая кость в теле. Бедро и таз образуют тазобедренный сустав. На другом конце бедра вместе с большеберцовой костью и коленной чашечкой образуют коленный сустав.

Точка, в которой встречаются две или более костей, называется суставом или сочленением. Суставы отвечают за движение, такое как движение конечностей, и стабильность, например стабильность, присущую костям черепа.

Есть два способа классифицировать суставы: по их структуре или по их функции.Структурная классификация делит суставы на фиброзные, хрящевые и синовиальные суставы в зависимости от материала, из которого состоит сустав, а также наличия или отсутствия полости в суставе. Кости фиброзных суставов скрепляются волокнистой соединительной тканью. Между костями нет полости или пространства, поэтому большинство фиброзных суставов вообще не двигаются или способны к незначительным движениям. Суставы между костями черепа и между зубами и костью их лунок являются примерами фиброзных суставов (Рисунок 11.26 а ).

Хрящевые суставы — это суставы, в которых кости соединены хрящами (рис. 11.26 b ). Пример можно найти в суставах между позвонками, так называемых «дисках» позвоночника. Хрящевые суставы позволяют очень мало двигаться.

Синовиальные суставы — единственные суставы, у которых есть пространство между соседними костями (рис. 11.26 c ). Это пространство называется суставной полостью и заполнено жидкостью. Жидкость смазывает сустав, уменьшая трение между костями и обеспечивая большее движение.Концы костей покрыты хрящом, а весь сустав окружен капсулой. Синовиальные суставы способны к наибольшему движению из всех типов суставов. Колени, локти и плечи являются примерами синовиальных суставов.

Широкий диапазон движений, допускаемый синовиальными суставами, обеспечивает различные типы движений.Угловые движения возникают при изменении угла между костями сустава. Сгибание или сгибание происходит при уменьшении угла между костями. Подъем предплечья вверх в локтевом суставе — это пример сгибания. Разгибание противоположно сгибанию, поскольку угол между костями сустава увеличивается. Вращательное движение — это движение кости, когда она вращается вокруг своей продольной оси. Движение головы, как если бы вы говорили «нет», — это пример вращения.

Ревматолог

Ревматологи — это врачи, специализирующиеся на диагностике и лечении заболеваний суставов, мышц и костей.Они диагностируют и лечат такие заболевания, как артрит, нарушения опорно-двигательного аппарата, остеопороз, а также аутоиммунные заболевания, такие как анкилозирующий спондилит, хроническое воспалительное заболевание позвоночника и ревматоидный артрит.

Ревматоидный артрит (РА) — это воспалительное заболевание, которое в первую очередь поражает синовиальные суставы рук, ног и шейный отдел позвоночника. Пораженные суставы опухают, становятся жесткими и болезненными. Хотя известно, что РА является аутоиммунным заболеванием, при котором иммунная система организма по ошибке атакует здоровые ткани, точная причина РА остается неизвестной.Иммунные клетки из крови попадают в суставы и суставную капсулу, вызывая разрушение хряща и отек суставной оболочки. Из-за разрушения хряща кости трутся друг о друга, вызывая боль. РА чаще встречается у женщин, чем у мужчин, и возраст начала обычно составляет от 40 до 50 лет.

Ревматологи могут диагностировать РА на основании таких симптомов, как воспаление и боль в суставах, рентгеновских снимков и МРТ, а также анализов крови. Артрография — это вид медицинской визуализации суставов с использованием контрастного вещества, такого как краситель, непрозрачный для рентгеновских лучей.Это позволяет визуализировать структуры мягких тканей суставов, такие как хрящи, сухожилия и связки. Артрограмма отличается от обычного рентгена тем, что помимо костей сустава показывает поверхность мягких тканей, выстилающих сустав. Артрограмма позволяет выявить ранние дегенеративные изменения суставного хряща до того, как будут затронуты кости.

В настоящее время нет лекарства от РА; однако у ревматологов есть несколько вариантов лечения. Процедуры делятся на те, которые уменьшают симптомы болезни, и те, которые уменьшают повреждение костей и хрящей, вызванное заболеванием.Ранние стадии можно лечить остальными пораженными суставами с помощью трости или суставных шин, которые минимизируют воспаление. Когда воспаление уменьшилось, можно использовать упражнения для укрепления мышц, окружающих сустав, и для поддержания гибкости суставов. Если поражение суставов более обширное, можно использовать лекарства для облегчения боли и уменьшения воспаления. Противовоспалительные препараты, которые можно использовать, включают аспирин, местные обезболивающие и инъекции кортикостероидов. Операция может потребоваться в случаях серьезного повреждения сустава.В настоящее время врачи используют лекарства, которые уменьшают повреждение костей и хрящей, вызванное заболеванием, чтобы замедлить его развитие. Эти препараты разнообразны по своим механизмам, но все они действуют, чтобы уменьшить влияние аутоиммунного ответа, например, путем ингибирования воспалительного ответа или уменьшения количества Т-лимфоцитов, клетки иммунной системы.

Мышцы позволяют совершать движения, такие как ходьба, а также облегчают такие процессы организма, как дыхание и пищеварение. Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетных мышц, сердечных мышц и гладких мышц (Рисунок 11.27).

Ткань скелетных мышц образует скелетные мышцы, которые прикрепляются к костям, а иногда и к коже, и контролируют передвижение и любое другое движение, которое можно сознательно контролировать. Скелетную мышцу также называют произвольной мышцей, поскольку ею можно намеренно управлять. При просмотре под микроскопом ткань скелетных мышц имеет полосатый или полосатый вид. Этот вид является результатом расположения белков внутри клетки, ответственных за сокращение.Клетки скелетной мускулатуры длинные и сужающиеся, с множеством ядер на периферии каждой клетки.

Гладкая мышечная ткань встречается в стенках полых органов, таких как кишечник, желудок и мочевой пузырь, а также вокруг проходов, например, в дыхательных путях и кровеносных сосудах. Гладкая мышца не имеет бороздок, не находится под произвольным контролем и называется непроизвольной мышцей. Гладкомышечные клетки имеют одно ядро.

Ткань сердечной мышцы находится только в сердце.Сокращения сердечной мышечной ткани перекачивают кровь по всему телу и поддерживают кровяное давление. Как и скелетная мышца, сердечная мышца имеет поперечно-полосатую форму, но в отличие от скелетных мышц, сердечная мышца не может контролироваться сознательно и называется непроизвольной мышцей. Клетки сердечной мышечной ткани связаны друг с другом вставными дисками и обычно имеют только одно ядро ​​на клетку.

Каждое волокно скелетных мышц представляет собой клетку скелетных мышц. Внутри каждого мышечного волокна находятся миофибриллы, длинные цилиндрические структуры, расположенные параллельно мышечному волокну.Миофибриллы проходят по всей длине мышечного волокна. На своих концах они прикрепляются к плазматической мембране, называемой сарколеммой, так что по мере укорачивания миофибрилл сокращается вся мышечная клетка (рис. 11.28).

Поперечно-полосатый вид ткани скелетных мышц является результатом повторяющихся полос белков актина и миозина, которые встречаются по длине миофибрилл.

Миофибриллы состоят из более мелких структур, называемых миофиламентами. Существует два основных типа миофиламентов: толстые и тонкие. Толстые нити состоят из белкового миозина. Основным компонентом тонких филаментов является белок актин.

Толстые и тонкие волокна чередуются друг с другом в структуре, называемой саркомером.Саркомер — это единица сокращения мышечной клетки. Сокращение стимулируется электрохимическим сигналом нервной клетки, связанной с мышечным волокном. Чтобы мышечная клетка сократилась, саркомер должен укорачиваться. Однако толстые и тонкие нити не укорачиваются. Вместо этого они скользят друг по другу, заставляя саркомер укорачиваться, а нити остаются той же длины. Скольжение достигается, когда молекулярное расширение миозина, называемое головкой миозина, временно связывается с актиновой нитью рядом с ней и, изменяя конформацию, изгибается, таща две нити в противоположных направлениях.Затем миозиновая головка высвобождает актиновую нить, расслабляется, а затем повторяет процесс, таща две нити друг за другом. Комбинированная активность многих участков связывания и повторяющиеся движения внутри саркомера заставляют его сокращаться. Скоординированные сокращения многих саркомеров в миофибрилле приводят к сокращению всей мышечной клетки и, в конечном итоге, самой мышцы. Движение головки миозина требует АТФ, который обеспечивает энергию для сокращения.

Концепция в действии

Просмотрите эту анимацию, чтобы увидеть, как организованы мышечные волокна.

Модель сжатия скользящей нити

Чтобы мышечная клетка сократилась, саркомер должен укорачиваться. Однако толстые и тонкие нити — компоненты саркомеров — не укорачиваются. Вместо этого они скользят друг по другу, заставляя саркомер укорачиваться, а нити остаются той же длины. Теория сокращения мышц скользящей нити была разработана с учетом различий, наблюдаемых в названных полосах на саркомере при разной степени сокращения и расслабления мышц.Механизм сокращения заключается в связывании миозина с актином, образуя поперечные мостики, которые генерируют движение филаментов (рис. 11.29).

Когда саркомер укорачивается, некоторые области укорачиваются, тогда как другие остаются той же длины. Саркомер определяется как расстояние между двумя последовательными Z-дисками или Z-линиями; когда мышца сокращается, расстояние между Z-дисками уменьшается.Зона H — центральная область зоны A — содержит только толстые волокна и укорачивается при сокращении. Полоса I содержит только тонкие нити и также укорачивается. Полоса А не укорачивается — она ​​остается той же длины, — но полосы А разных саркомеров сближаются во время сокращения и в конечном итоге исчезают. Тонкие нити тянутся толстыми нитями к центру саркомера, пока Z-диски не приблизятся к толстым нитям. Зона перекрытия, в которой тонкие волокна и толстые волокна занимают одну и ту же площадь, увеличивается по мере продвижения тонких волокон внутрь.

АТФ и сокращение мышц

Движение сокращения мышц происходит, когда миозиновые головки связываются с актином и тянут актин внутрь. Это действие требует энергии, которую обеспечивает АТФ. Миозин связывается с актином в сайте связывания на глобулярном белке актина. Миозин имеет еще один сайт связывания АТФ, в котором ферментативная активность гидролизует АТФ до АДФ, высвобождая молекулу неорганического фосфата и энергию.

Связывание АТФ заставляет миозин высвобождать актин, позволяя актину и миозину отделяться друг от друга.После этого вновь связанный АТФ превращается в АДФ и неорганический фосфат, P _i . Фермент в сайте связывания миозина называется АТФаза. Энергия, выделяющаяся при гидролизе АТФ, изменяет угол наклона головки миозина в «взведенное» положение. Головка миозина тогда находится в положении для дальнейшего движения, обладая потенциальной энергией, но АДФ и P _и все еще прикреплены. Если сайты связывания актина закрыты и недоступны, миозин будет оставаться в высокоэнергетической конфигурации с гидролизованным АТФ, но все еще присоединенным.

Если сайты связывания актина открыты, образуется поперечный мостик; то есть головка миозина охватывает расстояние между молекулами актина и миозина. Затем высвобождается P _и , позволяя миозину расходовать накопленную энергию в качестве конформационного изменения. Головка миозина движется к линии М, увлекая за собой актин. Когда актин вытягивается, волокна перемещаются примерно на 10 нм в сторону M-линии. Это движение называется рабочим ходом, так как это шаг, на котором создается сила.Когда актин тянется к линии M, саркомер укорачивается, а мышца сокращается.

Когда миозиновая головка «взведена», она содержит энергию и находится в высокоэнергетической конфигурации. Эта энергия расходуется, когда миозиновая головка движется во время силового удара; в конце силового удара миозиновая головка находится в низкоэнергетическом положении. После силового удара ADP высвобождается; однако образовавшийся поперечный мостик все еще на месте, а актин и миозин связаны вместе. Затем АТФ может присоединяться к миозину, что позволяет возобновить цикл поперечного моста и может произойти дальнейшее сокращение мышц (Рисунок 11.30).

Концепция в действии

Посмотрите это видео, в котором объясняется, как сигнализируется сокращение мышцы.

Скелет человека — это эндоскелет, состоящий из осевого и аппендикулярного скелета. Осевой скелет состоит из костей черепа, косточек уха, подъязычной кости, позвоночника и грудной клетки. Череп состоит из восьми черепных костей и 14 лицевых костей. Шесть костей составляют косточки среднего уха, а подъязычная кость расположена на шее под нижней челюстью.Позвоночный столб состоит из 26 костей, окружает и защищает спинной мозг. Грудная клетка состоит из грудины, ребер, грудных позвонков и реберных хрящей. Аппендикулярный скелет состоит из верхних и нижних конечностей. Грудной пояс состоит из ключиц и лопаток. Верхняя конечность состоит из 30 костей руки, предплечья и кисти. Тазовый пояс прикрепляет нижние конечности к осевому каркасу. Нижняя конечность включает кости бедра, голени и стопы.

Структурная классификация суставов делит их на фиброзные, хрящевые и синовиальные суставы. Кости фиброзных суставов скрепляются волокнистой соединительной тканью. Хрящевые суставы — это суставы, в которых кости соединены хрящом. Синовиальные суставы — это суставы, у которых есть пространство между соседними костями. Движение синовиальных суставов бывает угловым и вращательным. Угловые движения возникают при изменении угла между костями сустава. Вращательное движение — это движение кости, когда она вращается вокруг своей продольной оси.

Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетной мышцы, сердечной мышцы и гладкой мышцы. Мышцы состоят из отдельных клеток, называемых мышечными волокнами. Мышечные волокна состоят из миофиламентов, состоящих из белков актина и миозина, расположенных в единицах, называемых саркомерами. Сокращение мышцы происходит за счет комбинированного действия волокон миозина и актина, скользящих друг мимо друга, когда миозиновые головки связываются с волокном актина, изгибаются, разъединяются, а затем повторяют процесс.

аппендикулярный скелет: скелет, состоящий из костей верхних конечностей, которые служат для захвата предметов и манипулирования ими, и нижних конечностей, которые обеспечивают передвижение.

слуховые косточки: (также кости среднего уха) кости, которые преобразуют звуки из воздуха в вибрации в заполненной жидкостью улитке

осевой скелет: скелет, который образует центральную ось тела и включает кости черепа, косточки среднего уха, подъязычную кость горла, позвоночный столб и грудную клетку (грудную клетку)

ткань сердечной мышцы: мышечная ткань, обнаруженная только в сердце; сердечные сокращения перекачивают кровь по всему телу и поддерживают кровяное давление

хрящевой сустав: сустав, в котором кости соединены хрящом

фиброзный сустав: сустав, скрепленный волокнистой соединительной тканью

подъязычная кость: кость, которая находится ниже нижней челюсти в передней части шеи

сустав: точка, в которой две или более костей встречаются

миофибриллы: длинные цилиндрические структуры, расположенные параллельно мышечным волокнам

миофиламент: небольшие структуры, из которых состоят миофибриллы

грудной пояс: кости, передающие силу, создаваемую верхними конечностями, на осевой скелет

тазовый пояс: кости, передающие силу, создаваемую нижними конечностями, на осевой скелет

сарколемма: плазматическая мембрана волокна скелетных мышц

саркомер: функциональная единица скелетных мышц

Ткань скелетных мышц: образует скелетные мышцы, которые прикрепляются к костям и контролируют передвижение и любое движение, которое можно контролировать сознательно

череп: кость, которая поддерживает структуры лица и защищает мозг

гладкая мышечная ткань: мышца, которая находится в стенках полых органов, таких как кишечник, желудок и мочевой пузырь, а также вокруг проходов, таких как дыхательные пути и кровеносные сосуды

синовиальных суставов: единственные суставы, у которых есть пространство между соседними костями

грудная клетка: (также грудная клетка) скелет грудной клетки, состоящий из ребер, грудных позвонков, грудины и реберных хрящей

позвоночник: (также позвоночник) столб, который окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка крепления для ребер и мышц спины и шеи

Мышечная система — Создание фонда медицинской терминологии

• Определить анатомию мышечной системы
• Опишите основные функции мышечной системы
• Назовите медицинские термины, связанные с мышечной системой, и используйте правильные сокращения
• Изучите распространенные заболевания, нарушения и процедуры, связанные с мышечной системой
• Определить медицинские специальности, связанные с мышечной системой

Части слова мышечной системы

Щелкните префиксы, комбинируя формы и суффиксы, чтобы открыть список частей слова, которые нужно запомнить для мышечной системы.

Знакомство с мышечной системой

Когда большинство людей думают о мышцах, они думают о мышцах, которые видны прямо под кожей, особенно на конечностях. Это скелетные мышцы, названные так потому, что большинство из них двигает скелет. Но есть два дополнительных типа мышц: гладкая мышца и сердечная мышца. В теле более 600 мышц, которые в значительной степени определяют вес тела.

Посмотрите это видео:

Медиа 17.1 Мышцы, часть 2 — Органический уровень: ускоренный курс A&P № 22 [Онлайн-видео]. Авторские права 2015 CrashCourse.

Медицинские термины по мышечной системе

Анатомия (строение) мышечной системы

Мышцы — это один из четырех основных типов тканей тела, состоящий из специализированных клеток, называемых волокнами. Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетных мышц, сердечных мышц и гладких мышц (см. Рисунок 17.1). Все три мышечные ткани обладают некоторыми общими свойствами; все они демонстрируют качество, называемое возбудимостью , поскольку их плазматические мембраны могут изменять свое электрическое состояние (с поляризованного на деполяризованное) и посылать электрическую волну, называемую потенциалом действия, по всей длине мембраны.Фасция — это волокнистая соединительная ткань, охватывающая мышцы.

Три типа мышечной ткани

• Скелет — тесно связан с костной системой. Также известны как поперечно-полосатые мышцы и отвечают за произвольные движения мышц, такие как глотание и т. Д.
• Гладкий — в основном связан со стенками внутренних органов. Также известны как висцеральные мышцы и отвечают за непроизвольные движения мышц, такие как дыхание и т. Д.
• Сердечный — сердечная мышца или миокард. Его внешний вид похож на скелетную мышцу и отвечает за перекачивание крови. Это дает сердцебиение.

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы действуют не только для создания движения, но и для остановки движения, например, противостояния силе тяжести для сохранения осанки.Небольшие, постоянные корректировки скелетных мышц необходимы, чтобы удерживать тело в вертикальном или сбалансированном положении в любом положении. Мышцы также предотвращают чрезмерное движение костей и суставов, поддерживая стабильность скелета и предотвращая повреждение или деформацию скелетных структур.

Скелетные мышцы расположены по всему телу в отверстиях внутренних трактов, чтобы контролировать движение различных веществ. Эти мышцы позволяют произвольно контролировать такие функции, как глотание, мочеиспускание и дефекация.Скелетные мышцы также защищают внутренние органы (особенно органы брюшной полости и таза), действуя как внешний барьер или щит от внешних травм и поддерживая вес органов.

Скелетные мышцы способствуют поддержанию гомеостаза в организме, выделяя тепло. Это тепло очень заметно во время упражнений, когда продолжительное движение мышц вызывает повышение температуры тела, а в случаях сильного холода, когда дрожь вызывает случайные сокращения скелетных мышц для выделения тепла.

Гладкие мышцы

Гладкая мышца, названная так потому, что клетки не имеют бороздок, присутствует в стенках полых органов, таких как мочевой пузырь, матка, желудок, кишечник, и в стенках проходов, таких как артерии и вены системы кровообращения. , а также тракты дыхательной, мочевыделительной и репродуктивной систем. Гладкие мышцы также присутствуют в глазах, где они изменяют размер радужной оболочки и форму хрусталика; и в коже, где волосы встают дыбом в ответ на холод или страх.

Сердечная мышца

Ткань сердечной мышцы находится только в сердце. Скоординированные сокращения сердечной мышцы перекачивают кровь в сосуды кровеносной системы. Подобно скелетной мышце, сердечная мышца имеет поперечнополосатую форму и организована в саркомеров , имеющих ту же полосчатую организацию, что и скелетная мышца (см. Рисунок 17.1). Клетки волокон сердечной мышцы также сильно разветвлены и на концах соединены друг с другом вставными дисками.Вставной диск позволяет клеткам сердечной мышцы сокращаться волнообразно, так что сердце может работать как насос.

• Сравните и сопоставьте 3 типа мышечных тканей.
• Где в теле вы найдете каждый из типов мышц?

Физиология (функция) мышечной системы

Основная функция мышечной системы — помогать в движении . Мышцы работают как антагонистические пары.Когда одна мышца сокращается, другая расслабляется. Это сокращение тянет на

костей и помогает при движении. Сокращение — это сокращение мышечных волокон, в то время как расслабление удлиняет волокна. Эта последовательность расслабления и сокращения находится под влиянием нервной системы.

Мышцы также работают, чтобы поддерживать осанку тела. Это достигается за счет сокращения мышц, когда туловище остается прямым как в положении сидя, так и стоя.

Обозначение мышц

Существует множество номенклатур для обозначения мышц.Некоторые из них включают:

• делений — бицепсы, трицепсы, квадрицепсы
• размер — максимальный (самый большой), минимальный (самый маленький)
• форма — дельтовидная (треугольная), трапециевидная (трапеция)
• действие — сгибатель (для сгибания), приводящий (по направлению к средней линии тела)