1. По форме различают мышцы длинные, короткие и широкие
Длинные мышцы соответствуют длинным рычагам движения и поэтому встречаются на конечностях. Они имеют веретенообразную форму, средняя часть таких мышц наз. брюшком, один из концов, соответствующий началу мышцы, называют — головкой, а другой — хвост. Сухожилия таких мышц имеет вид узкой ленты. Некоторые длинные мышцы начинаются несколькими головками на разных костях, это усиливает их опору. Различают двуглавые, трехглавые и четырехглавые. В случаях слияния мышц разного происхождения или развившихся из нескольких миотомов между ними остаются промежуточные сухожилия (сухожильные перемычки), и такие мышцы имеют 2 и более брюшка.
Варьирует также число сухожилий, которыми заканчиваются мышцы. Так, сгибатели и разгибатели пальцев рук и ног имеют по несколько сухожилий (до 4х).
Широкие мышцы располагаются главным образом на туловище и имеют широкое сухожилие, наз.
2. По направлению мышечных волокон различают мышцы с прямыми волокнами . с косыми волокнами, с поперечными и круговыми, Последние образуют сфинктеры, окружающие естественные отверстия ( анальное отверстие).
3. По функции мышцы делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращатели кнутри и кнаружи.
4. По отношению к суставам, через которые перекидываются мышцы, их соответственно называют односуставными, двусуставными ,и многосуставными (эти мышцы, как более длинные, располагаются поверхностнее односуставных).
5. По положению различают поверхностные и глубокие, наружные и внутренние, медиальные и латеральные.
В процессе развития , часть мышц, развивающихся на туловище, остается на месте, образуя местную аутохтонную мускулатуру. Другая часть в процессе развития перемещается с туловища на конечности( такие мышцы называют трункофугальные). И Зя часть мышц, возникнув на конечности, перемещается на туловище — трункопитальные мышцы.МЫШЦЫ ГОЛОВЫ
Они распространяются на череп, где превращаются в мимические и жевательные, но сохраняют связь с теми частями скелета, из которых возникли.
Т.к. мозговой череп во всех своих частях представляет неподвижное образование, то на нем ожидать развитие мышц нельзя, поэтому на голове встречаются только некоторые остатки мускулатуры. Через весь свод проходит сухожильный шлем ( рудиментарные мышцы ушных раковин).
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ МЫШЦ
Кроме главных частей мышцы, ее тела и сухожилия, существуют вспомогательные приспособления, так или иначе облегчающие работ}’ мышц. Группа мышц или вся мускулатура отдельной части тела окружена оболочками из волокнистой соединительной ткани, наз. фасциями ( фасция — связка, бинт).
Фасция построена из коллагеновых и эластических волокон, расположенных в виде тонкослойной пластинки на поверхности мышцы или в глубине под мышцами. На концах мышцы фасции срастаются с сухожилиями и костями. Каждая мышца имеет соединительно-тканный футляр, который изолирует ее от окружающих тканей и мышц и не вызывает смещения кожи при сокращении мышцы или целой группы мышц. При возникновении воспалительных процессов, фасции выполняют роль биологического барьера и препятствуют проникновению воспалительного эксудата в окружающие ткани . В висцеральных листках проходят кровеносные сосуды и нервы Срастаясь со стенками этих сосудов фасции препятствуют их спадению ( имеется просвет).
По структурным и функциональным особенностям различают поверхностные, глубокие фасции и фасции органов.
Поверхностные фасции лежат под кожей и представляют уплотнение подкожной клетчатки. Окружают всю мускулатуру данной области. Связаны морфологически и функционально с подкожной клетчаткой и кожей и вместе с ними обеспечивают эластическую опору тела.
Глубокими фасциями покрыты группы мышц- синергистов ( выполняют однородную функцию) или каждая мышца в отдельности. При повреждении глубокой фасции в этом месте образуется выпячивание, которое наз мышечная грыжа.
Фасции, отделяющие одну группу мышц от другой, отдают вглубь отростки — межмышечные перегородки, проникающие между соседними мышечными группами и прикрепляющиеся к костям.
ФУТЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ ФАСЦИИ
Поверхностная фасция образует своеобразный футляр для всего человеческого тела в целом.
Глубокая фасция составляет футляры для отдельных мышц и органов. Футлярный принцип строения характерен для фасций всех частей тела ( туловища, головы,
Мышцы человека делятся на группы, противоположные по своему действию и являются парными за некоторым исключением (круговая мышца рта, диафрагма, сфинктер мочеиспускательного канала, сфинктер кишки) остальные парные.
Начало каждой мышцы, конец которой как правило находится ближе средней линии тела ,чем ее прикрепление.
Во всех частях тела мышцы располагаются так, что сокращение одной мышцы смещает точку прикрепления другой мышцы т.е. подготавливает больший угол подхода сухожилия к кости. Это значительно повышает силу мышцы с наименьшей затратой Е и силы сокращения.
Таким образом, благодаря послойному расположению мышц при сравнительно малой величине мышечной ткани человек может выполнять значительную работу.
Подобная конструкция выработалась в процессе эволюции и является приспособл. моментом, при котором организм не пошел по пути увеличения массы вещества мышцы, а произошли изменения в расположении мышц, чтобы создать определенные условия для увеличения момента вращения.
РАБОТА МЫШЦ И ЭЛЕМЕНТЫ БИОМЕХАНИКИ
При сокращении мышц происходит и укорочение и сближение 2х точек к которым она прикрепляется.
Рассмотренная выше система костных рычагов 1,2,3 родов представляет собой систему в механическом значении только при определенных условиях. Одним из таких условий являются открытые и закрытые кинематические цепи и степени свободы. В замкнутой системе кинематической цепи оба конца какой-либо части тела закреплены ( ребра закреплены передними и задними концами, конечности при стоянии).
При выполнении движений всегда вовлекаются цепи звеньев двигательного аппарата, которые закреплены на 1 конце ( верхняя конечность прикреплена к ее лопатке и представляет собой открытую кинематическую цепь).
Таким образом, кисть способна относительно туловища совершать движения по 7-ми степеням свободы в пределах радиуса своей конечности, имея полную свободу движений Поскольку концы мышцы прикрепляются на костях, то точки их начала и прикрепления при сокращении мышцы приближаются друг к Другу, а сами мышцы выполняют определенную работу.
1 .Преодолевающая работа. Когда сила сокращения мышцы изменяет положение части тела, конечности или ее звена с грузом или без него, преодолевая силу сопротивления.
2.Уступающая работа. Когда сила мышцы уступает действию силы тяжести ( когда тело невозможно удержать на весу или поднять)
3. Удерживающая работа. Когда силой мышечных сокращений тело или груз удерживается в определенном положении без перемещении в пространстве.
Чем дальше от места опоры будут прикрепляться мышцы, тем выгоднее может быть использована их сила.
Лесгафт выделял мышцы ловкие и сильные.
Т.к. движение совершается в 2х противоположных направлениях (сгибание и разгибание), то при движении вокруг какой-либо 1 оси необходимо не менее 2х мышц, расположенных на противоположных сторонах.
Мышцы, действующие во взаимно противоположных направлениях, называются антагонистами. При каждом сгибании действует не только сгибатель, но и разгибатель, который постоянно уступает сгибателю и удерживает его от чрезмерного сокращения , поэтому антагонизм мышц обеспечивает плавность и соразмерность движений. Каждое движение- результат действия антагонистов.
В отличие от антагонистов, мышцы, равнодействующая которых проходит в одном направлении . называются синергистами.
В зависимости от характера движений и функциональной комбинации мышц, участвующих в нем, одни и те же мышцы могут выступать как антагонисты и синергисты.
УЧЕНИЕ О ЦЕНТРЕ ТЯЖЕСТИ
Движение человека в пространстве в значительной степени обусловлено расположением центра тяжести тела .Каждая часть тела обладает собственным центром тяжести, объединяясь они формируют общий центр тяжести.
Из физических законов равновесия сил известно, что на тело действуют несколько параллельных сил, поэтому для нахождения общей равнодействующей надо сначала найти равнодействующую каких либо двух сил. полученную равнодействующую сложить с третьей силой, а общую равнодействующую со 2 и 3 ,с 4й и т.д. Для нахождения равенств этих сил т.е. силы тяжести, надо последовательно сложить ряд параллельных сил. R будет равна по величине их сумме, т.е. представляет полную силу притяжения, которую испытывает все тело человека со стороны земли и каждая приложена к определенной его точке.
Точку приложения К сил тяжести называют центром тяжести тела .
Таким образом, действие притяжений земли на тело таково, как если бы точка приложения силы тяжести лежала в центре тяжести тела.
Условием сохранения равновесия тела является прохождение вертикальной оси его общего центра тяжести внутри площади опоры тела.
Если вертикаль центра тяжести опоры выходит из площади опоры, тело теряет равновесие и падает. Поэтому, чем больше площадь опоры, чем ближе расположен центр тяжести тела к центральной точке площади опоры и центральной линии, тем более устойчивым будет положение тела.
Площадь опоры при вертикальном положении тела человека ограничена тем пространством, когда находится под подошвами и между стопами.
Центральная точка отвесной линии центра тяжести на стопе находится на 5 см впереди от пяточного бугра.
Саггитальный размер площади опоры тела всегда преобладает над фронтальным.
Поэтому и смещение отвесной линии центра тяжести легче происходит вправо и влево, чем назад и особенно трудно вперед.
В связи с этим, устойчивость на поворотах при быстром беге значительно меньше, чем в саггитальном направлении (вперед или назад). Например: нога в обуви, особенно с широким каблуком и твердой подошвой, устойчивей, чем без обуви, так как приобретает большую площадь опоры.
По вертикальной оси центр тяжести находится на 1-3 см ниже мыса крестца (promontorium). Центр тяжести тела располагается у мужчин и женщин различно, что зависит от возраста, развития мускулатуры, костной основы и жирового слоя.
Отвесная линия центра тяжести проходит через все тело. Отвесная линия центра тяжести головы находится впереди атлантозатылочного сустава, затем линия опускается в грудную полость, проходит впереди верхнего края тела 10го грудного позвонка, пересекает тело 2го крестцового позвонка и проецируется на 5 см позади оси тазобедренного сустава.
Отвесная линия центра тяжести в области колена проходит впереди фронтальной оси сустава и заканчивается на 3-4 см впереди от голеностопного сустава.
Цент тяжести тела обычно располагается выше у женщин, чем у мужчин.
Вертикальное положение и передвижение человека не очень устойчиво. Это объясняется тем, что центр тяжести находится сравнительно высоко, а площадь опоры не так велика, чтобы при всех положениях тела можно было постоянно сохранять устойчивое равновесие.
Для сохранения равновесия значительную роль играют: объем, последовательность сокращений мышц, когда изменяют положение головы, туловища или конечностей, что влияет на положение общего центра тяжести.
АНОМАЛИИ РАЗВИТИЯ МЫШЦ
В разделе о строении мышечной системы изложены усредненные данные о форме и строении отдельной мышцы, но в действительности имеются варианты начала, прикрепления и формы. Указанные особенности не имеют большого практического значения в сравнении с аномалиями кровеносных сосудов.
Общее представление о мышечных аномалиях:
1 .появление дополнительных мышц 2-различная топография (расположение) 3. разная форма
4-варианты начала и прикрепления 5.особенности соотношения частей мышцы
Дополнительные мышцы встречаются как аномалии, потому что у животных имеются мышцы, которые редуцировались у человека., топографические особенности: иногда соседние мышцы сливаются частично или полностью друг с другом. Форма мышцы подвержена колебаниям, как правило, имеет отношение к мимическим мышцам.
разновидность вариантов начала и прикрепления встречается чаще других аномалий.
Строение и классификация мышц » СтудИзба
Раздел 3. Учение о мышцах (миология)
Лекция 5. Строение и классификация мышц
5.1. Строение мышц
Анатомической единицей скелетной мускулатуры является мышца, общее их количество более 400. Мышца – это орган движения, основу которого составляют поперечнополосатые мышечные волокна, связанные соединительной тканью в пучки. В мышце различают активную часть – брюшко, состоящее из мышечной ткани, и два сухожилия, образованные плотной соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям и различным органам. Снаружи мышца покрыта тонкой оболочкой – фасцией. Мышцы снабжены нервами и сосудами. Кровоснабжение мышц различается в зависимости от нагрузки. Нервные импульсы, передаваемые по двигательным волокнам из мозга в мышцу, вызывают ее сокращение; по чувствительным нервным волокнам в мозг поступает информация от мышечных рецепторов. Кроме того, в мышцах оканчиваются волокна вегетативной нервной системы (симпатические), проводимые ими импульсы оказывают влияние на обменные процессы мышцы.
В каждой мышце принято условно различать ее начало (один конец) и прикрепление (другой конец). Начало – проксимальный конец мышцы – остается неподвижным при сокращении, называется укрепленной точкой, а прикрепление, находящееся на кости, приводимой в движение – называется подвижной точкой. Часто их значение взаимно меняется.
5.2. Классификация мышц
В основу классификации мышц положен функциональный принцип, так как величина, форма, направление мышечных волокон, положение мышцы зависят от выполняемой ею функции и совершаемой работы.
По форме мышцы делятся на длинные, короткие, широкие. В длинных мышцах продольный размер превалирует над поперечным. Они всегда сокращаются целиком, имеют незначительную площадь прикрепления к костям, расположены в основном на конечностях и обеспечивают значительную амплитуду их движений. У коротких мышц продольный размер лишь немного больше поперечного. Они встречаются на тех участках тела, где размах движений невелик (например, между отдельными позвонками, между затылочной костью, атлантом и осевым позвонком).
Широкие мышцы находятся преимущественно в области туловища и поясов конечностей. Эти мышцы имеют пучки мышечных волокон, идущих в разных направлениях, сокращаются как целиком, так и своими отдельными частями; у них значительная площадь прикрепления к костям. В отличие от других мышц они обладают не только двигательной функцией, но также опорной и защитной. Так, мышцы живота помимо участия в движениях туловища, актах дыхания, укрепляют стенку живота, способствуя удержанию внутренних органов.
Существенное значение для работы мышц имеет направление их волокон. По направлению волокон выделяют мышцы с параллельными волокнами, идущими вдоль брюшка мышцы (длинные, веретенообразные и лентовидные мышцы), с поперечными волокнами и с косыми волокнами. Если косые волокна присоединяются к сухожилию под углом к длине брюшка с одной стороны, то такие мышцы называются одноперистыми, если же с двух сторон – двуперистыми. Одноперистые и двуперистые мышцы имеют короткие многочисленные волокна и при своем сокращении могут развивать значительную силу
Мышцы, имеющие круговые волокна, располагаются вокруг отверстий и при своем сокращении суживают их (например, круговая мышца глаза, круговая мышца рта). Эти мышцы называются сжимателями или сфинктерами. Иногда мышцы имеют веерообразный ход волокон. Чаще это широкие мышцы, располагающиеся в области шаровидных суставов и обеспечивающие разнообразие движений.
Мышцы скелета имеют различную сложность устройства. Мышцы с одним брюшком и двумя сухожилиями – это простые мышцы. Сложные мышцы в отличие от них имеют не одно, а два, три или четыре брюшка, называемые головками, и несколько сухожилий. В одних случаях эти головки начинаются проксимальными сухожилиями от разных костных точек, а затем сливаются в брюшко, которое прикрепляется одним дистальным сухожилием. В других случаях мышцы начинаются одним проксимальным сухожилием, а брюшко заканчивается несколькими дистальными сухожилиями, прикрепляющимися к разным костям. Встречаются мышцы, где брюшко разделено одним промежуточным сухожилием или несколькими сухожильными перемычками.
По положению в теле человека мышцы делятся на поверхностные, глубокие, наружные, внутренние, медиальные и латеральные.
Выполняя многочисленные функции, мышцы работают согласованно, образуя функциональные рабочие группы. Мышцы включаются в функциональные группы по направлению движения в суставе, по направлению движения части тела, по изменению объема полости и по изменению размера отверстия. При движениях конечностей и их звеньев выделяют функциональные группы мышц – сгибающие, разгибающие, отводящие, приводящие, пронирующие и супинирующие. При движении туловища различают функциональные группы мышц – сгибающие и разгибающие, наклоняющие вправо или влево, скручивающие вправо или влево. По отношению к движению отдельных частей тела выделяют функциональные группы мышц, поднимающие и опускающие, осуществляющие движение вперед и назад; по изменению объема полости – функциональные группы, увеличивающие, например, внутригрудное или внутрибрюшное давление или уменьшающие его; по изменению размера отверстия – суживающие и расширяющие его.
В процессе эволюции функциональные группы мышц развивались парами: сгибающая группа формировалась совместно с разгибающей, пронирующая – совместно с супинирующей и т. п. Это наглядно выявляется на примерах развития суставов. Оказывается, что каждая ось вращения в суставе, выражая его форму, имеет свою функциональную пару мышц. Такие пары состоят, как правило, из противоположных по функции групп мышц. Так, одноосные суставы имеют одну пару мышц, двуосные – две пары, а трехосные – три пары или соответственно две, четыре, шесть функциональных групп мышц.
5.3. Вспомогательный аппарат мышц
Различные по строению анатомические образования, облегчающие работу мышц: фасции, синовиальные сумки, влагалища и сесамовидные кости.
Фасции – соединительнотканные оболочки, покрывающие отдельные мышцы и группы мышц. Толщина фасций неодинакова, что зависит от силы окружающих мышц. Называются фасции по месту нахождения: фасции груди, плеча, фасция бедра называется широкой фасцией. На конечностях фасции утолщаются и от них отходят межмышечные перегородки, проникающие между мышцами до надкостницы, с которой они срастаются. Так образуются фиброзные и костно-фиброзные каналы. Окружая группу мышц, фасции не дают мышцам смещаться в стороны, а также образуют так называемый мягкий скелет, выполняющий опорную функцию. К некоторым фасциям прикрепляются мышцы.
Синовиальные сумки имеют форму уплощенных мешочков, содержащих жидкость. Находятся вблизи суставов под мышцами и сухожилиями. Благодаря синовиальной сумке трение между двумя движущимися органами уменьшается.
Синовиальные влагалища развиваются внутри костно-фиброзных и фиброзных каналов, окружающих длинные сухожилия мышц в местах скольжения по кости. Состоят из 2-х листков: внутренний сращен с сухожилием, а наружный – со стенками канала. Один листок переходит в другой, образуя складку (брыжейку) сухожилия; в ней проходят к сухожилию нервы и сосуды. В щелевидной полости влагалища между двумя листками находится небольшое количество синовиальной жидкости, которая облегчает движение сухожилий при сокращении мышцы.
Сесамовидные кости развиваются в толще сухожилий вблизи их места прикрепления, и служат блоком, через который перекидываются сухожилия. Это увеличивает силу тяги мышцы (надколенник).
5.4. Работа мышц
Работа мышц внешне выражается либо в фиксации части тела, либо в движении. В первом случае говорят о так называемой статической работе, а во втором – о динамической работе.
Статическая работа мышц есть следствие равенства моментов сил и называется еще удерживающей работой. При такой работе форма мышцы, ее размеры, возбуждение и напряжение относительно постоянны.
Динамическая работа мышц сопровождается движением и есть следствие разности моментов сил. В зависимости от того, какой момент окажется большим, различают два вида динамической работы мышц: преодолевающую и уступающую. Превалирование момента силы мышцы или группы мышц приводит к преодолевающей работе, а уменьшение момента силы мышцы – к уступающей работе.
Различают еще баллистическую работу мышц, которая является разновидностью преодолевающей работы: мышца совершает быстрое сокращение и последующее расслабление, после которого костное звено продолжает движение по инерции.
В организме каждая скелетная мышца всегда находится в состоянии определенного напряжения, готовности к действию. Минимальное непроизвольное рефлекторное напряжение мышцы называется тонусом мышцы. Тонус мышц различен у детей и взрослых, у мужчин и женщин, у лиц, занимающихся и не занимающихся физическим трудом. Физические упражнения повышают тонус мышц, влияют на тот своеобразный фон, с которого начинается действие скелетной мышцы. У детей тонус мышц меньше, чем у взрослых, у женщин меньше, чем у мужчин, у не занимающихся спортом меньше, чем у спортсменов. Направление тяги мышцы, приводящей в движение ту или иную часть тела, определяется равнодействующей сил, которая в длинных, широких и веерообразных мышцах проходит по линии, соединяющей середину места начала мышцы с серединой места прикрепления.
В зависимости от направления мышечных пучков равнодействующую силу мышцы можно разложить по правилу параллелограмма сил на составляющие.
Если тяга отдельных пучков в мышце имеет параллельное направление, то величина силы тяги всей мышцы будет равна сумме сил тяги всех ее пучков (равнодействующая сила определяется по правилу сложения параллельных сил, направленных в одну сторону). Если же тяга пучков мышцы развивается под разными углами, равнодействующая сила определяется по правилу параллелограмма сил.
В тех случаях, когда мышцы не имеют прямого хода и своим сухожилием огибают кости, связки и пр., возникают дополнительные направления тяги: от места прикрепления мышцы – к точке опоры у места изгиба и от последней точки – к месту начала мышцы.
Направление тяги функциональной группы мышц устанавливается по тем же правилам, что и направление тяги отдельной мышцы.
Правильная ориентация в направлении тяги отдельных мышц и функциональной группы мышц, в отношении равнодействующей силы к осям вращения суставов способствует определению действия силы мышц и анализу участия их в движениях.
Проявление силы мышцы в движениях или в укреплении звеньев тела при тех или иных позах зависит от ряда условий: анатомических, механических, физиологических, психических. Анатомические условия определяются структурными особенностями, количеством и направлением мышечных волокон. Чем больше в мышце мышечных волокон, тем больше ее сила. Некоторое представление о силовых возможностях мышцы может дать площадь силового поперечника мышцы – суммарная площадь поперечного сечения всех мышечных волокон. В мышцах с параллельным направлением волокон она совпадает с площадью анатомического поперечника (площадь сечения мышцы, произведенного перпендикулярно ее длине), в перистых – больше, чем площадь анатомического поперечника, что указывает на их большую силу. Установлено, что мышца с площадью силового поперечника 1 см2 может проявить силу тяги равную 8-10 кг.
Из механических факторов на проявление силы мышц оказывают влияние величина площади прикрепления мышцы к кости и угол, под которым мышца к ней подходит. Чем больше площадь прикрепления мышцы и чем больше угол, под которым мышца действует на кость, тем лучшие условия для проявления силы. Если мышца подходит к кости под прямым углом, то почти вся сила мышцы идет на обеспечение движения; если под острым, то лишь часть силы мышцы используется как полезная, другая часть идет на сдавливание рычага, сжатие его и т. п. Не безразлично для проявления силы расположение прикрепления мышцы по отношению к точке движения. Чем дальше прикрепляется мышца от точки вращения, тем в большей мере она выигрывает в силе.
Из физиологических условий следует указать на степень возбуждения нервной системы. Чем большее число мотонейронов, а следовательно, и мышечных волокон возбуждается одновременно, тем суммарная сила больше. Чем чаще поступают импульсы в мышцу, тем также сила больше. Имеет значение и плечо силы – величина перпендикуляра от точки опоры в суставе до направления равнодействующей силы мышцы. Произведение силы мышцы на плечо, под которым она действует, называется моментом силы. Чем больше плечо силы, тем больше момент силы и, следовательно, эффект ее действия. Увеличению плеча силы способствуют костные выступы, блоки, сесамовидные кости. Некоторое возбуждение нервной системы повышает проявление силы, угнетенное состояние – понижает.
Силовая характеристика мышцы зависит и от состояния, с которого начинается ее тяга, так как в мышце при напряжении проявляются упругие силы, возникающие вследствие деформации коллагеновых и эластических волокон (особенно эти силы проявляются при глотании). Поэтому целесообразно начинать сокращение мышцы после предварительного некоторого ее растяжения.
Структура двигательного аппарата, позволяющая совершать движения частей тела, может быть уподоблена простым механизмам – рычагам. Каждый рычаг, как известно, имеет четыре компонента: твердое, тело, точку опоры и две силы, приложенные к твердому телу.
Тело человека имеет свои живые рычаги, в которых твердым телом оказывается кость, точкой опоры кости служит контактная суставная поверхность со своей осью вращения, на кость действуют силы сопротивления (например, сила тяжести части тела, вес спортивного снаряда, сила действия партнера и т. п.) и сила тяги мышц.
В зависимости от взаиморасположения этих компонентов различают три вида рычагов. В первом точка опоры находится между точками приложения противоположно действующих сил. Во втором и третьем обе силы приложены по отношению к опорной точке на одной стороне твердого тела – кости. Но во втором виде рычагов мышечная сила приложена ближе к опорной точке, чем сила тяжести. Подобные рычаги двигательного аппарата создают выигрышные условия для развития скорости. Это обстоятельство позволило в анатомии дать им условное название «рычага скорости». В третьем виде рычагов точка приложения силы мышцы оказывается дальше точки приложения силы тяжести. Такое соотношение компонентов рычага дало основание к его условному названию – «рычаг силы».
В любом из этих трех видов рычагов движение или равновесие обусловлено соотношением моментов действующих сил: момента силы мышцы и момента, например силы тяжести. Момент силы тяжести представляет собой произведение силы тяжести на плечо этой же силы.
Архитектура скелетных мышц
В первой лекции по дисципли не «Биомеханика мышц» для студентов НГУ им. П.Ф.Лесгафта рассмотрена архитектура скелетных мышц. Архитектура скелетных мышц раскрывает состав и строение мышечного волокна, миофибриллы, саркомера, толстого и тонкого филаментов. В лекции описана теория скользящих нитей, описывающая процесс сокращения саркомера, а также свойства и особенности мышечных волокон различных типов.
Лекция 1
Архитектура скелетных мышц человека
1.1. Классификация мышц
Существуют различные классификации скелетных мышц: по форме и размерам, по направлению волокон, по функции, по отношению к суставам.
Классификация по направлению мышечных волокон
Для конечностей наиболее типичны веретенообразные и перистые мышцы. Если волокна проходят параллельно продольной оси мышцы, она называется веретенообразной. Если мышечные волокна располагаются под углом к продольной оси мышцы, она называется перистой.
Из-за существования мышц с различным ходом мышечных волокон в анатомии, физиологии и биомеханике мышц утвердились понятия анатомического и физиологического поперечников.
Если произвести разрез мышцы в плоскости, перпендикулярной линии, соединяющей ее начало и конец (длиннику мышцы), и измерить площадь полученной фигуры (площадь поперечного сечения мышцы), то получим значение анатомического поперечника.
Если произвести разрез мышцы в плоскости, перепендикулярной ходу мышечных волокон, и измерить площадь полученных фигур, то сумма площадей будет характеризовать значение физиологического поперечника мышцы.
Анатомический поперечник у веретенообразной мышцы совпадает с ее физиологическим поперечником, в то время как у мышцы перистой физиологический поперечник больше анатомического.
Классификация по количеству головок
Некоторые мышцы имеют несколько головок. Такие мышцы называют соответственно числу головок двуглавыми, трехглавыми и т.д.
Классификация мышц по их отношению к суставам
Мышцы делят на группы по их отношению к суставам. Односуставные мышцы оказывают действие на один сустав. Если мышца перекидывается через два или более суставов, она называется двусуставной или многосуставной.
Рекомендую обратить внимание на учебные пособия «Биомеханика мышц» и «Гипертрофия скелетных мышц человека«
Возле двуосного сустава мышцы группируются соответственно двум его осям движения (сгибание — разгибание, приведение — отведение). К шаровидному суставу, имеющему три оси движения, мышцы прилежат с нескольких сторон и действуют на него в разных направлениях. Так, например, у плечевого сустава имеются мышцы-сгибатели и разгибатели, осуществляющие движения вокруг фронтальной оси, отводящие и приводящие мышцы — вокруг сагиттальной оси и мышцы-вращатели – вокруг продольной оси.
Классификация мышц по их функции
В зависимости от функции различают мышцы-синергисты и мышцы-антагонисты. Как правило, на каждый сустав в одном направлении действует две или более мышц. Такие содружественные по направлению действия мышцы называют синергистами. Мышцы, действующие на сустав в противоположном направлении (сгибатели и разгибатели), являются антагонистами.
Классификация мышц по особенностям прикрепления и выполняемой функции
П.Ф. Лесгафтом (1905) предложена классификация мышц в зависимости от их морфометрических характеристик П.Ф. Лесгафт различал мышцы сильные и мышцы ловкие. Он писал: « …мышцы по преимуществу сильные начинаются и прикрепляются к большим поверхностям, удаляясь по мере увеличения поверхности прикрепления от опоры рычага, на которой он действует; физиологический поперечник таких мышц относительно мал, несмотря на что они могут проявить большую силу при небольшом напряжении, почему и не так легко утомляются. Они действуют преимущественно всею своею массою и не могут производить мелких оттенков при движении; силу свою они проявляют с относительно малою скоростью и состоят чаще всего из коротких мышечных волокон. Мышцы второго типа, отличающиеся ловкостью в своих действиях, начинаются и прикрепляются на небольших поверхностях, близко к опоре рычага, на который действуют; физиологический поперечник их относительно велик, они действуют с большим напряжением, скорее утомляются, состоят чаще всего из длинных волокон и могут действовать отдельными своими частями, производя различные оттенки движений. Это будут мышцы, допускающие главным образом ловкие и быстрые движения».
1.2. Макроструктура мышцы
Основными структурными элементами скелетной мышцы являются мышечные волокна и соединительнотканные элементы, выполняющие в мышце вспомогательные функции.
Мышечные волокна, объединенные в пучки, формируют брюшко мышцы, переходящее в сухожилие. Окончания мышечных волокон «специализируются» в передаче силы сухожилию. Мышечные волокна по мере приближения к сухожилию значительно сужаются, и диаметр их уменьшается почти на 90%. Сужение волокон придает брюшку мышцы его типичную веретенообразную форму. На конце каждого волокна имеются складки. Они обеспечивают распределение сократительной силы на большей площади, тем самым, снижая нагрузку на поверхность волокна. Кроме того, передача силы под углом обусловливает сдвигающую нагрузку на соседние структуры.
Сухожилия состоят из плотной волокнистой соединительной ткани, богатой коллагеновыми волокнами, формируются как продолжение внутримышечных соединительнотканных элементов и вплетаются в надкостницу. Сухожилие снаружи покрыто футляром из плотной волокнистой соединительной ткани. В соединительнотканных прослойках проходят кровеносные сосуды и нервы. Сухожилие мало растяжимо, обладает значительной прочностью и выдерживает огромные нагрузки. Более подробно о механических свойствах сухожилия будет рассказано в третьей лекции.
Скелетные мышцы имеют определенные особенности прикрепления к костям. Проксимальный отдел мышцы начинается от одной кости – это начало мышцы. Дистальный конец – сухожилие – прикрепляется к другой кости – это прикрепление мышцы. При сокращении мышцы один ее конец остается неподвижным (фиксированная точка), другой изменяет свое положение (подвижная точка). Иногда фиксированная и подвижная точки меняются местами.
Соединительно-тканные оболочки. Поперечный разрез брюшка мышцы свидетельствует о его сложной структуре. Снаружи мышца окружена плотной соединительной тканью — эпимизием. Эпимизий состоит из пучков коллагеновых волокон. Разрезав эпимизий можно увидеть пучки мышечных волокон как бы «завернутых» в оболочку соединительной ткани. Эта соединительнотканная оболочка называется перимизий. Перимизий также достаточно плотный и относительно толстый. Разрезав перимизий, можно увидеть отдельные мышечные волокна, окруженные рыхлой соединительною тканью. Эта оболочка называется эндомизий (рис.1.1).
Рис. 1.1. Соединительнотканные структуры мышцы (В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик, 1985): 1 – перимизий;
2 –эндомизий, 3 – эпимизий
Фасции представляют собой соединительнотканные футляры для мышц. Они отделяют мышцы друг от друга, создают опору для мышцы при ее сокращении, служат местом начала для некоторых мышц.
Строение фасций зависит от функций мышц, давления, которое мышцы оказывают на фасции при своем сокращении. В тех местах, где мышцы много работают, фасции хорошо развиты, плотные, подкреплены сухожильными волокнами и по внешнему виду напоминают тонкое, широкое сухожилие (широкая фасция бедра, фасция голени).
Функции соединительной ткани
1. В процессе развития соединительная ткань выполняет функцию каркаса (мягкого скелета мышцы), на котором фиксируются мышечные волокна. После завершения развития мышц соединительная ткань продолжает удерживать их вместе и во многом определяет структуру мышечного брюшка.
2. В перимизии располагаются каналы для кровеносных сосудов и нервов, обслуживающих мышечные волокна.
3. Соединительная ткань противостоит пассивному растяжению мышцы и обеспечивает такое распределение сил, при котором вероятность повреждения мышечных волокон сводится к минимуму. Кроме того, свойство эластичности, обусловленное эластиновыми фибриллами и коллагеновыми пучками, позволяет брюшку восстановить свою форму после устранения действия пассивных сил.
4. Посредством эндомизия часть силы, развиваемой мышечным волокном передается сухожилию.
1.3. Микроструктура мышцы
Рассмотрим подробно строение основного структурного элемента мышцы – мышечного волокна.
Поперечнополосатая (скелетная) мышца образована расположенными параллельно друг другу мышечными волокнами длиной от 4 см и более и толщиной до 0,1 мм. Каждое волокно имеет цилиндрическую форму, покрыто двумя оболочками: базальной мембраной и сарколеммой. Между оболочками мышечного волокна находятся клетки-сателлиты. Внутри волокно заполнено гелеобразным содержимым — саркоплазмой. В саркоплазме находятся: миофибриллы, ядра, митохондрии, рибосомы, лизосомы и др. Каждая миофибрилла как муфтой окружена саркоплазматическим ретикулумом. В нем находятся ионы Са2+. В сарколазме также содержится белок миоглобин, который, подобно гемоглобину, может связывать 02. В зависимости от количества миоглобина в мышечных волокнах различают так называемые красные и белые мышечные волокна.
Миофибриллы являются основными сократительными элементами мышцы. Их внешний вид можно сравнить со стеблем бамбука. Длинные участки — это саркомеры, а промежутки между ними — Z-диски, рис.1.2.
Рис. 1.2. Схема строения миофибриллы
1.4. Строение саркомера
Участок миофибриллы между двумя Z-дисками называется саркомером. В обе стороны от Z-диска отходят тонкие филаменты, а в середине саркомера находятся толстые нити. В определенных участках саркомера толстые и тонкие нити перекрываются. Этому участку соответствует темный диск, в то время, как в районе светлого диска находятся только актиновые нити. Средняя часть диска темного диска более светлая; она называется Н зоной, и, в свою очередь, подразделяется надвое линией М, которая делит миозиновые нити на две равные части. Поперечный разрез миофибриллы свидетельствует о том, что в соте вокруг одного толстого филамента размещаются шесть тонких филаментов. Однако в саркомере таких сот много. Расчеты показывают, что в одном саркомере диаметром 1 мкм содержится 1261 толстый филамент и 5292 тонких филаментов. При увеличении площади саркомера отношение количества тонких филаментов к количеству толстых уменьшается с 12 (12 тонких филаментов на один толстый) до 4,19 (5292 тонких на 1261 толстый), если диаметр саркомера достигает 1 мкм.
Строение толстого филамента
Основным структурным элементом толстого филамента является белок миозин. Молекула миозина состоит из двух частей: длинного палочкообразного участка («хвоста») и присоединенного к одному из его концов глобулярного участка, который представлен двумя одинаковыми «головками». Молекулы миозина расположены в толстом филаменте таким образом, что головки регулярно распределяются по всей ее длине, кроме небольшого срединного участка, где их нет («голая» зона), рис.1.3.
Рис. 1.3. Строение толстого филамента (В.Л. Быков, 1998)
Строение тонкого филамента
Каждый тонкий филамент образован двумя спиральными нитями из молекул актина, закрученными один вокруг другого и двух вспомогательных белков тропомиозина и тропонина. Оба вспомогательных белка (тропомиозин и тропонин) подавляют взаимодействие актина с миозином в отсутствии ионов кальция, рис.1.4.
Рис. 1.4. Тонкий филамент, состоящий из молекул актина, тропомиозина и тропонина (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997)
1.5. Теория скользящих нитей
Способ сокращения волокон скелетной мышцы был определен в результате двух различных исследований, проведенных в начале 1950-х годов при участии ученых Эндрю и Хью Хаксли. В то время, когда Хью Хаксли проводил свои исследования при помощи электронного микроскопа, Эндрю Хаксли использовал интерференционный микроскоп для изучения характеристик мышечных волокон лягушки во время сокращения и расслабления. Он обнаружил, что во время сокращения светлый диск становился короче, тогда как длина темного диска не изменялась; в то же время бледная Н-зона в темном диске сужалась и могла вообще исчезнуть. Оба ученых независимо друг от друга выдвинули предположение, что полученные ими результаты можно объяснить скользящим движением филаментов актина и миозина относительно друг друга. Теория скольжения филаментов сегодня является общепризнанной. Кратко ее сущность состоит в следующем.
Установлено, что во время сокращения (укорочения) саркомера длина тонкого и толстого филаментов не меняется. При этом неизменной особенностью сокращения является центральное положение толстого филамента в саркомере, посередине между Z-дисками. При поступлении по аксону мотонейрона нервного импульса нервные окончания выделяют нейромедиатор – ацетилхолин, который «привязывается» к рецепторам сарколеммы. При достаточном его количестве электрический заряд передается по всей длине мышечного волокна. Этот процесс называется развитием потенциала действия. Кроме деполяризации мембраны мышечного волокна, электрический импульс проходит через сеть трубочек волокна (Т-трубочки и саркоплазматический ретикулум) во внутреннюю часть клетки. Поступление электрического импульса приводит к выделению значительного количества ионов Са2+ в саркоплазму. Следует заметить, что концентрация ионов Са2+ в саркоплазматическом ретикулуме выше, чем в саркоплазме. После этого ионы Са2+ связываются с тропонином, который начинает процесс сокращения, «поднимая» молекулы тропомиозина с активных участков актиновых филаментов.
Миозин в покое неактивен, так как на его головке находится отрицательно заряженный комплекс Mg, ATФ, не позволяющий белку проявлять АТФ-азные свойства. После поступления ионов Са2+ происходит нейтрализация заряда на головке, что приводит миозин в возбужденное состояние. После этого миозиновые головки начинают прикрепляться к активным участкам тонкого филамента.
Когда миозиновая головка толстого филамента прикрепляется к тонкому филаменту, между толстым и тонким филаментами образуется поперечный мостик. При взаимодействии с актином каждая миозиновая молекула ежесекундно гидролизует до 10 молекул АТФ. За счет энергии, высвобождающейся при расщеплении АТФ, миозиновая головка поворачивается, что приводит к скольжению толстого и тонкого филаментов относительно друг друга. В конце гребка (поворота) к миозиновой головке присоединяется новая молекула АТФ, что приводит к отделению головки от актина и присоединению к новому активному участку тонкого филамента до тех пор, пока миозиновые головки не достигнут Z-диска. Так как при сокращении саркомера расстояние между Z-дисками уменьшается, происходит уменьшение его длины. Одновременное сокращение всех саркомеров приводит к уменьшению длины миофибриллы и мышечного волокна. Ввиду того, что саркомер представляет собой не плоскую, а объемную структуру, при его сокращении происходит не только уменьшение его длины, но и увеличение его поперечного сечения (когда тонкие нити втягиваются в толстые), поперечного сечения мышечных волокон и всей мышцы. рис.1.5.
Рис. 1.5. Схема, иллюстрирующая взаимодействие толстого и тонкого филаментов (Л. Страйер, 1985)
Прекращение нервного импульса приводит к расщеплению ацетилхолина и разрыву поперечных мостиков между актином и миозином. Благодаря действию «кальциевого насоса» ионы Са2+ возвращаются в саркоплазматический ретикулум, актин и миозин инактивируются, длина саркомера возвращается к исходному значению. Мышца расслабляется. Мышечное сокращение может продолжаться до тех пор, пока не истощатся запасы ионов кальция. Затем они снова перекачиваются в саркоплазматический ретикулум посредством активной системы «кальциевого насоса». Следует отметить, что для осуществления этого процесса необходима энергия АТФ.
Каким образом доставляется энергия к филаментам? Кроме участка для прикрепления к тонкому филаменту, миозиновая головка содержит участок, в котором локализуется АТФ. Освобождающая вследствие реакции гидролиза (расщепления АТФ) энергия используется для прикрепления миозиновой головки к тонкому филаменту, а после осуществления поворота головки – для отделения миозиновой головки от тонкого филамента.
1.6. Типы скелетных мышечных волокон и их морфофункциональная характеристика
Рассматривая макроструктуру скелетных мышц, были выделены три основных элемента: это фасции, мышечные волокна и сухожилия. В этом параграфе мы более подробно рассмотрим типы мышечных волокон, так как от этого во многом зависит способность мышц к проявлению силы, скорости, а также выносливости.
Вначале были выделены два типа скелетных мышечных волокон, каждый из которых имел свои физиологические особенности. Это – медленные (тонические) и быстрые (фазические) волокна. В некоторых мышцах могут быть только быстрые или только медленные волокна, в других – волокна обоих типов в определенном соотношении. В дальнейшем были выделены мышечные волокна промежуточного типа.
Благодаря различным типам волокон организм способен передвигаться и поддерживать позу. Быстрые волокна позволяют мышце сокращаться с высокой скоростью. В большом количестве эти волокна имеются у хищников; они обеспечивают быстроту реакции при ловле добычи. С другой стороны, потенциальная добыча, чтобы не стать жертвой хищников, тоже должна быть способна к быстрому реагированию. В обоих случаях от подвижности животного будут зависеть его шансы на выживание. Когда животное находится в покое, оно поддерживает определенную позу с помощью тонических мышечных волокон. Им свойственно более медленное и длительное сокращение и в то же время энергетические затраты меньше, чем при сокращении быстрых волокон. Сокращение их по своей природе обычно изометрическое, при котором мышцы, противодействуя силе тяжести и удерживая конечности в определенном положении, сохраняют постоянную длину.
У человека все мышцы тела состоят из волокон трех типов, но обычно один из них доминирует. Это имеет физиологическое значение, поскольку тонические мышцы способны к медленному и длительному сокращению и поэтому медленных волокон больше в позных мышцах-разгибателях, тогда как в сгибателях, предназначенных для быстрых реакций, преобладают быстрые фазические волокна.
Согласно современным представлениям, большинство скелетных мышц человека и животных представляют собой гетерогенные морфофункциональные системы, состоящие из мышечных волокон, отличающихся по структуре, метаболизму и функции.
Мышечные волокна I типа в мировой номенклатуре обозначают как красные, окислительные, медленные, устойчивые к утомлению. В мышечных волокнах I типа хорошо выражен Z-диск, который толще, чем в мышечных волокнах других типов, саркоплазмаческий ретикулум развит в меньшей степени, чем в других типах мышечных волокон. В данных структурах выявляется много митохондрий с поперечной ориентацией. В саркоплазме обнаруживаются липидные капли, которые часто контактируют с митохондриями. Мышечные волокна I типа характеризуются также высокой степенью кровообращения. Каждое мышечное волокно I типа контактирует с 5-6 кровеносными капиллярами. В этих волокнах отмечается самое высокое содержание миоглобина. Согласно данным гистохимических исследований, в волокнах I типа обнаруживается более низкая активность креатинфосфокиназы, чем в других мышечных волокнах.
Мышечные волокна IIВ типа в мировой номенклатуре обозначают как белые, быстрые, гликолитические, быстроутомляемые. Z-диск в мышечных волокнах IIВ типа более тонкий, чем в волокнах других типов. В данных структурах очень хорошо развит саркоплазматический ретикулум, системы терминальных цистерн и триад. В саркоплазме мышечных волокон IIB типа сравнительно немного малых по размерам митохондрий, содержащих небольшое число крист. Мышечные волокна IIВ типа контактируют с меньшим количеством капилляров, чем мышечные волокна других типов. Кроме того, в этих волокнах имеется очень мало миоглобина. Именно этим объясняется их более светлая окраска, благодаря чему они и получили название «белых». В мышечных волокнах IIB типа содержание креатинфосфата выше, чем в других типах мышечных волокон.
Мышечные волокна IIA типа в мировой номенклатуре обозначают как промежуточные, окислительно-гликолитические, быстрые, устойчивые к утомлению. Z-диск в мышечных волокна IIA типа, по мнению ряда авторов, толще, чем в мышечных волокнах IIВ типа и не отличается от такового в волокнах I типа. По данному показателю волокна типа IIA занимают промежуточное положение между мышечными волокнами I типа и мышечными волокнами IIB типа. В мышечных волокнах IIA типа хорошо развит саркоплазматический ретикулум и системы триад. Мышечные волокна IIА типа богаче митохондриями, чем волокна IIВ типа и практически не отличаются по этому признаку от мышечных волокон I типа. Митохондрии в мышечных волокнах IIA типа имеют преимущественно продольную ориентацию (по длине оси мышечных волокон). Они часто образуют скопления под сарколеммой. В саркоплазме мышечных волокон IIA типа встречается достаточно большое количество липидных капель. Мышечные волокна IIА типа содержат больше миоглобина, чем мышечные структуры IIВ типа. Содержание креатинфосфата в мышечных волокнах IIА типа ниже, чем в волокнах IIВ типа и не отличается от такового в волокнах I типа. Мышечные волокна данного типа представляются универсальными в плане их метаболизма. В связи с тем, что мышечные волокна IIА типа способны длительное время производить работу достаточно большой мощности, они должны рассматриваться как универсальные мышечные волокна в плане их функциональных возможностей.
Рекомендуемая литература
1. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: учебное пособие /А.В.Самсонова, СПб: Кинетика, 2018.- 159 с., ил.
2. Самсонова А.В. Биомеханика мышц: учебно-методическое пособие /А.В.Самсонова, Е.Н. Комиссарова / Под ред А.В.Самсоновой .- СПб., 2008.- 217 с.
Мышечная система
3.1. Учение о мышцах. Работа мышцСкелетная мышца — это активный орган движения, построенный из многих тканей, главной из которых является поперечно-полосатая мышечная ткань. Основное свойство мышцы как органа состоит в том, что она способна сокращаться и изменять при этом свои размеры. Это свойство мышцы обусловлено особенностями поперечно- полосатой мышечной ткани.
Кроме поперечно-полосатой мышечной ткани в организме человека имеется гладкая (неисчерченная) мышечная ткань, структурной единицей которой является одноядерный миоцит размером 15-500 мкм на 10-20 мкм, имеющий сократимые структуры — миофиламенты. Данная мышечная ткань находится в стенках внутренних органов (кишечник, сосуды, железы и др.) и сокращение её происходят медленно, ритмично и непроизвольно.
Поперечнополосатая мышечная ткань
Мышца состоит из пучков поперечно-полосатой мышечной ткани. Эти рыхлые мышечные волокна, идущие параллельно друг другу, связываются рыхлой соединительной тканью в пучки 1-го порядка. Несколько таких первичных пучков соединяются, образуя пучки 2-го порядка и т.д. В целом мышечные пучки всех порядков объединяются соединительнотканной оболочкой, составляя мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками, по концам мышечного брюшка переходят в сухожильную часть мышцы.
Сокращение мышц вызывается импульсом, идущим от центральной нервной системы (ЦНС). Каждая мышца связана с ЦНС нервами:
- афферентными, являются проводником «мышечного чувства»,
- эфферентными, проводящими к мышце нервное возбуждение.
К мышце подходят симпатические нервы, благодаря которым мышца в живом организме всегда находится в состоянии некоторого сокращения (тонусе).
Структурной и функциональной единицей скелетной мышечной ткани является поперечнополосатое мышечное волокно. Гистологически оно представляет собой многоядерное образование, называемое симпластом. Длина поперечнополосатых мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 10 — 12 см, а диаметр от 12 до 100 мкм. Мышечное волокно, как и другие клетки, имеет цитоплазму, именуемую саркоплазмой,окруженную тонкой цитоплазматической мембраной, называемой сарколеммой. Большое число ядер, содержащихся в саркоплазме, обычно располагается сразу же под сарколеммой. Поперечно-полосатое мышечное волокно содержит полный набор органелл общего значения, обеспечивающих естественные процессы питания и синтеза белков, а также специальные органеллы — миофибриллы, составляющие сократительный аппарат волокон. Миофибриллы имеют форму круга, овала или многоугольника толщиной от 0,5 до 2 мкм. Собираясь в пучки, они тянутся от одного конца мышечного волокна к другому. Границы пучков миофибрилл обусловливают продольную исчерченность мышечных волокон.
Поперечнаяисчерченность мышечного волокна определяется особым строением миофибрилл, в которых чередуются участки (светлые и темные) с различными физико-химическими и оптическими свойствами. Поскольку участки с одинаковыми свойствами в волокне располагаются на одном уровне, это обусловливает поперечнуюисчерченность всего волокна. Посредством электронного микроскопа удалось установить, что изотропный (темный) и анизотропный (светлый) участки (диски) построены из тончайших нитей — миофиламент.Среди них различают толстые миофиламенты, построенные из белка, миозина и тонкие — из актина. Каждая толстая нить соприкасается с шестью тонкими нитями, а каждая тонкая нить лишь с тремя толстыми.
Механизм сокращения мышечного волокна
Мышечное волокно сокращается в результате взаимодействия белковых молекул актина и миозина, что морфологически выражается в скольжении толстых и тонких миофиламент друг относительно друга. Расслабление мышечного волокна сопровождается расширением изотропных дисков в результате того, что нити актина выдвигаются из промежутков между нитями миозина. В растянутой мышце плотность расположения нитей актина и миозина в миофибриллах самая небольшая.
Внедрение нитей актина между нитями миозина происходит в результате освобождения энергии при распаде несущего энергию вещества – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) в присутствии ионов Са. Активизация взаимодействия между актином и миозином происходит под воздействием нервного импульса, передаваемого с нервного волокна на мышечное. Вначале активизируются АТФ-азные центры миозина, выделяя аденозинтрифосфатазу. Она расщепляет АТФ до аденозиндифосфорной кислоты. Освобождающаяся при этом энергия идет либо на развитие напряжения мышцы, либо на ее укорочение.
При расслаблении мышцы восстанавливается исходное состояние, благодаря эластическим свойствам сарколеммы и внутримышечной соединительной ткани. Таким образом, в сократительном акте мышечного волокна есть две фазы:
- первая — собственно сократительный акт, который представляет собой процесс структурного взаимодействия между актином и миозином,
- вторая — состояние сокращения, которое заключается в превращении всего саркомера в актомиозиновую систему (после кратковременного существования она распадается на актин и миозин, и мышечное волокно возвращается к исходному состоянию).
В мышцах энергично совершается обмен веществ, поэтому они богато снабжены сосудами. Сосуды проникают в мышцу с ее внутренней стороны в местах, называемыхворотами мышц. Вместе с сосудами в мышечные ворота входят и нервы, разветвляясь в толще мышцы. В мышце различают:
1. Брюшко — активно сокращающаяся часть.
2. Сухожилие — пассивную часть, при помощи которой она прикрепляется к костям.
Сухожилие состоит из плотной соединительной ткани и имеет блестящие светло- золотистый цвет и отличающийся от красно-бурого цвета брюшка мышцы. Сухожилие находится по обоим концам мышцы, в них меньше кровеносных сосудов и слабый обмен веществ.
Таким образом, скелетная мышца состоит не только из поперечнополосатой мышечной ткани, но и из плотной и рыхлой соединительной ткани, сосудов и нервов.
Работа мышц (элементы биомеханики)
Основным, свойством мышечной ткани, на котором основана работа, является сократимость. При сокращении происходит ее укорочение и сближение двух точек, к которым она прикреплена. В результате подвижный пункт прикрепления притягивается к неподвижному, и происходит движение данной части тела.
Действуя таким образом, мышца совершает определенную механическую работу. Сила мышц зависит от количества входящих в ее состав мышечных волокон и определяется площадью разреза в том месте, через которое проходят все волокна мышцы.
Чем дальше от места опоры будут прикрепляться мышцы, тем больше плечо рычага и лучше используется сила мышц. С этой точки зрения Лесгафт различал мышцы:
1. Сильные — прикрепляющиеся вдали от точки опоры.
2. Ловкие — прикрепляющиеся вблизи нее.
Сильные мышцы легче производят работу статического характера, они богаче кровеносными сосудами и мышечным пигментом (миоглобином), их цвет темнее, благодаря чему их называют красными мышцами. Во время работы они проявляют большую силу при незначительном напряжении, долго не утомляются. Работой этих мышц сохраняется вертикальной положение тела, осуществляется стояние на ногах, сохраняется определенная поза.
Ловкие - легче совершают динамическую работу. Они содержат меньшее количество кровеносных сосудов, поэтому их называют белыми мышцами. Они отличаются быстротой сокращения, работают с большим напряжением и быстро утомляются. Уступая в силе, ловкие мышцы способны производить мелкие разнообразные движения.
Различают мышцы: антагонисты — действующие во взаимно противоположных направлениях, агонисты (синергисты) — мышцы, действующие в одном направлении. Так, при сгибании туловища принимает участие несколько мышц, которые являются синергистами. Мышцы, разгибающие туловище, являются антагонистами сгибателей. Работа различных групп мышц происходит согласованно, благодаря этому движения человека совершаются плавно.
При ходьбе, беге и других движениях участвует множество мышц, причем расслабление и сокращение происходит в строгом порядке и с определенном силой. Такая согласованность движений называется координацией движений. Она осуществляется нервной системой.
Виды и режимы работы мышц
В основе работы мышц лежит способность их к сокращению. При сокращении мышца укорачивается, в результате чего две точки, к которым она прикрепляется, сближаются. Действуя так, мышца производит тягу с определенной силой и совершает определенную механическую работу.
Сила мышцы характеризуется величиной максимального напряжения, которое она способна развить при возбуждении и зависит от: 1) сократительной силы входящих в ее состав одиночных мышечных волокон, 2) ее исходной длины, 3) характера иннервационных приборов, 4) механических условий ее действия на кости скелета. Кроме того, на силу мышцы влияет степень тренированности, утомления и состояния нервной системы человека.
Сила мышц зависит от площади их поперечного сечения. У веретенообразных мышц направление волокон параллельно длине мышцы. Площадь поперечного сечения всех волокон проходит перпендикулярно к длине мышцы. У перистой мышцы площадь поперечного сечения каждого волокна проходит наискось по отношению к длине мышцы, однако, суммарная площадь её поперечного сечения значительно превышает площадь веретенообразной мышцы, имеющей одинаковый с перистой мышцей объем. Таким образом, перистые мышцы по сравнению с веретенообразными при одинаковой окружности их брюшка обладают значительно большей силой. С другой стороны, у перистых мышц сравнительно меньше величина укорочения.
Таким образом, у веретенообразной мышцы анатомический поперечник, соответствующий разрезу перпендикулярному к длине мышцы, совпадает с ее физиологическим поперечником, в то время как у перистых мышц физиологический поперечник больше анатомического. Перистые мышцы имеют значительные прослойки плотной соединительной ткани. Они трудно растяжимы и могут производить большую работу статического характера, чем веретенообразные мышцы. Сила мышцы, имеющей площадь поперечного сечения 1 см приблизительно равна 10 кг.
Синергизм и антагонизм мышц. Выполнение любого двигательного акта представляет собой результат содружественного действия ряда отдельных мышц на сустав. В функциональном отношении в зависимости от направления усилий, развиваемых теми или иными мышцами, их принято делить на синергисты и антагонисты.Синергистами являются мышцы, которые образуют содружественно работающие комплексы, обусловливающие возможность выполнения определенного движения в определенном направлении. Среди них всегда можно выделить мышцы, которые производят данное движение непосредственно, и мышцы, способствующие этому движению. Отдельные мышцы или группы мышц, участвующие в различных противоположно направленных движениях, принято называть антагонистами.
Односуставные мышцы одноосных суставов выполняют в отношении этих суставов всегда одну только функцию. Например, плечевая мышца является постоянным сгибателем предплечья в локтевом суставе и постоянным антагонистом для трехглавой мышцы плеча. В отношении многоосных суставов, в особенности шаровидных, функция одних и тех же мышц, как много-, так и одно-суставных, может быть прямо противоположной в зависимости от исходного положения сочленяющихся костей. Так, мышцы, приводящие бедро, оказываются его сгибателями, если бедро разогнуто. Они же могут работать как пронаторы бедра, если оно было чрезмерно повернуто кнаружи, и, наоборот, могут способствовать супинации, если бедро было сильно повернуто внутрь.
Комбинации содружественной и противоположной работы могут быть чрезвычайно разнообразны. Мышцы, являющиеся для данного движения синергистами, для другого движения могут быть антагонистами. Например, при сгибании кисти ее локтевой и лучевой сгибатели работают как синергисты. При движениях же кисти вокруг сагиттальной оси этого сустава локтевой и лучевой сгибатели запястья работают уже как антагонисты (локтевой сгибатель — приведение кисти, лучевой сгибатель — отведение). Согласование работы антагонистических и синергических групп мышц достигается за счет координации их сокращений, которая обусловлена направленными воздействиями со стороны нервной системы.
Преодолевающая, уступающая и удерживающая работа мышц
При выполнении преодолевающей работы мышца преодолевает тяжесть определенного звена тела либо какое-то сопротивление. При уступающей работе напряженная мышца постепенно расслабляется, уступая действию силы тяжести либо какому-либо сопротивлению. Работа мышц-антагонистов представляет собой один из случаев уступающей работы. Если происходит сгибание предплечья в результате преодолевающей работы мышц, расположенных на передней поверхности плеча и отчасти предплечья, то разгибатели предплечья одновременно растягиваются, выполняя уступающую работу, что обусловливает плавность движения и регулирует работу мышц-синергистов. В результате удерживающей работы мышц движение отсутствует, так как происходит уравновешивание действия сопротивления.
Для определения характера работы мышцы необходимо найти направление вертикали, опущенной из центра тяжести данного звена, по отношению к оси вращения в суставе, вокруг которого происходит движение. Так, если из положения лежа на спине переходить в положение сидя путем сгибания в тазобедренных суставах, то вертикаль центра тяжести верхней половины тела будет проходить сзади от поперечных осей, идущих через тазобедренные суставы и через центры поясничных межпозвонковых дисков. Мышцы переднебоковой стенки живота при этом движении производят преодолевающую работу. При переходе из положения сидя в положение лежа они будут производить уступающую работу.
При баллистической работе происходит быстрое преодолевающее сокращение мышц после предварительного их растягивания (метание снаряда), а затем движение части тела продолжается по инерции, тогда как мышцы, вызвавшие движение, перешли в состояние расслабления.
Классификация мышц
В человеческом организме более 400 скелетных мышц, общий вес их у взрослого человека составляет около 2/5 веса тела. Они имеют различную форму, строение, функции развитие
По форме различают мышцы:
1. Длинные — соответствуют длинным рычагам движения и встречаются в большинстве случаев на конечностях. Они имеют веретенообразную форму и в них различают головку (начало мышцы), брюшко (средняя часть) и хвост. Сухожилия длинных мышц имеют вид длинных узких лент. Некоторые длинные мышцы начинаются несколькими головками на различных костях, что усиливает их опору. Встречаются мышцы: двуглавые, трехглавые и четырехглавые.
2. Короткие.
3. Широкие — располагаются на туловище и имеют расширенное сухожилие.
Встречаются и другие формы мышц: квадратная, треугольная, пирамидальные, круглая, дельтовидная, зубчатая, камбаловидная и др.
По направлению волокон различаются мышцы:
1. С прямыми параллельными волокнами,
2. С косыми волокнами,
3. С поперечными,
4. С круговыми.
По функции мышцы делятся на:
1. Сгибатели,
2. Разгибатели,
3. Приводящие,
4. Отводящие,
5. Вращателикнутри (пронаторы),
6. Вращатели кнаружи (супинаторы).
По отношению к суставам, через которые перекидываются мышцы:
1. Односуставные,
2. Двусуставные,
3. Многосуставные.
Многосуставные мышцы более длинные и располагаются поверхностнее-односуставных.
По положению различают мышцы:
1. Поверхностные и глубокие.
2. Наружные и внутренние.
Вспомогательный аппарат мыши
К вспомогательным аппаратам мышц относятся фасции, синовиальные сумки, синовиальные влагалища, костно-фиброзные каналы, сесамовидные кости. Они развиваются под влиянием работы мышц из окружающей их соединительной ткани.
Фасции представляют собой плотную соединительнотканную пластинку, которая покрывает группу мышц или отдельную мышцу. В различных областях тела фасции имеют различную толщину и крепость. По структурным и функциональным особенностям различают:
1. Поверхностные фасции, лежащие под кожей и представляющие уплотнение подкожной клетчатки. Они окружают мускулатуру, связаны морфологически и функционально с подкожной клетчаткой и кожей, и вместе с ними обеспечивает эластичную опору тела.
2. Глубокие фасции — покрывают группу мышц-синергистов или каждую отдельную мышцу (собственная фасция). При повреждении последней мышца выпячивается, образуя мышечную грыжу.
3. Фасции органов отделяют одну группу мышц от другой, образуя межмышечные перегородки, которые проникают между мышечными группами и прикрепляются к костям.
Синовиальные сумки — тонкостенные соединительнотканные мешки, наполненные жидкостью — синовием. Они образуются на местах сильного трения мышцы окости или в местах соприкосновения сухожилий. Благодаря синовиальной сумке, трение между поверхностями уменьшается.
Синовиальные влагалища развиваются внутри фиброзных или костно-фиброзных каналов, которые окружают сухожилия мышц в местах их скольжения по кости (запястный канал между костями запястья и удерживателем сухожилий сгибателей).
Оно состоит из 2-х листков: внутреннего — покрывающего со всех сторон сухожилие и наружного — выстилающего стенку фиброзного канала, листки переходят друг в друга на всем протяжении сухожилия, образуя удвоение — брыжейку. По ней к сухожилию подходят кровеносные сосуды.
Сесамовидные кости находятся в толще сухожилий некоторых мышц (четырехглавая мышца бедра — надколенник) в области прохождения их около сустава, несколько проксимальнее его щели, увеличивая плечо (рычаг) силы тяги мышцы.
Классификация скелетных мышц
В настоящее время мышцы классифицируют с учетом их формы, строения, расположения и функции.
Форма мышц. Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные (рис. 30). Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, они обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделенные промежуточным сухожилием (двубрюшная мышца), две, три и четыре начальные части — головки (двуглавые, трехглавые, четырехглавая мышцы). Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые, круглые и квадратные.
Строение мышц. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. Это одноперистые, двуперистые, много перистые мышцы. Перистые мышцы построены из большого количества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллельным расположением длинных мышечных пучков не очень сильные, но они способны укорачиваться до 50 % своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движения выполняются с большим размахом.
По выполняемой функции и по действию на суставы выделяют мышцы-сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели (сфинктеры) и расширители. Различают мышцы по их расположению в теле человека: поверхностные и глубокие, латеральные и медиальные, передние и задние.
3. Вспомогательные аппараты мышц
Свои функции мышцы выполняют с помощью вспомогательных аппаратов, к которым относятся фасции, фиброзные и костно-фиброзные каналы, синовиальные сумки, блоки.
Фасции– это соединительнотканные чехлы мышц. Они разделяют мышцы на мышечные перегородки, устраняют трение мышц одна о другую.
Каналы (фиброзные и костно-фиброзные) имеются в тех местах, где сухожилия перекидываются через несколько суставов (на кисти, стопе). Служат каналы для удержания сухожилий в определенном положении при сокращении мышц.
Синовиальные влагалища образованы синовиальной оболочкой (мембраной) одна пластинка которой выстилает стенки канала, а другая окружает сухожилие и срастается с ним. Обе пластинки срастаются своими концами, образуют замкнутую узкую полость, которая содержит небольшое количество жидкости (синовии) и смачивает скользящие одна о другую синовиальные пластинки.
Синовиальные (слизистые) сумки выполняют функцию, сходную с синовиальными влагалищами. Сумки представляют собой замкнутые, наполненные синовиальной жидкостью или слизью мешочки, расположенные в местах, где сухожилие перекидывается через костный выступ или через сухожилие другой мышцы.
Блоками называют костные выступы (мыщелки, надмыщелки), через которые перекидывается мышечное сухожилие. В результате угол прикрепления сухожилия к кости увеличивается. При этом возрастает сила действия мышцы на кость.
Работа и сила мышц
Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движение или удерживают части тела в определенном положении. В каждом движении обычно участвует несколько мышц. Мышцы, действующие в одном направлении называют синергистами, действующие в разных направлениях — антагонистами.
На кости скелета мышцы действуют с определенной силой и выполняют при этом работу — динамическую или статическую. При динамической работе костные рычаги изменяют свое положение, перемещаются в пространстве. При статической работе мышцы напрягаются, но длина их не изменяется, тело (или его части) удерживается в определенном неподвижном положении. Такое сокращение мышц без изменения их длины называют изометрическим сокращением. Сокращение мышцы, сопровождающееся изменением ее длины, называют изотоническим сокращением.
С учетом места приложения мышечной силы к костному рычагу и других их характеристик в биомеханике выделяют рычаги первого рода и рычаги второго порядка (рис. 32). У рычага первого рода точка приложения мышечной силы и точка сопротивления (тяжесть тела, масса груза) находятся по разные стороны от точки опоры (от сустава). Примером рычага первого рода может служить голова, которая опирается на атлант (точка опоры). Тяжесть головы (ее лицевая часть) находится по одну сторону от оси атлантозатылочного сочленения, а место приложения силы затылочных мышц к затылочной кости — по другую сторону от оси. Равновесие головы достигается при условии, когда вращающий момент прилагаемой силы (произведение силы затылочных мышц на длину плеча, равную расстоянию от точки опоры до места приложения силы) будет соответствовать вращающему моменту силы тяжести передней части головы (произведение силы тяжести на длину плеча, равную расстоянию от точки опоры до точки приложения тяжести).
У рычага второго рода и точка приложения мышечной силы, и точка сопротивления (силы тяжести) находятся по одну сторону от точки опоры (оси сустава). В биомеханике выделяют два вида рычага второго рода. У первого вида рычага второго рода плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления. Например, стопа человека. Плечо приложения силы трехглавой мышцы голени (расстояние от пяточного бугра до точки опоры — головок плюсневых костей) длиннее плеча приложения силы тяжести тела (от оси голеностопного сустава до точки опоры). В этом рычаге имеется выигрыш в прилагаемой мышечной силе (рычаг длиннее) и проигрыш в скорости перемещения силы тяжести тела (рычаг короче). У второго вида рычага второго рода плечо приложения мышечной силы будет короче плеча сопротивления (приложения силы тяжести). Плечо от локтевого сустава до места прикрепления сухожилия двуглавой мышцы короче, чем расстояние от этого сустава до кисти, где находится приложение силы тяжести. В этом случае имеется выигрыш в и размахе перемещения кисти (длинное плечо) и проигрыш в силе, действующей на костный рычаг (короткое плечо приложения силы).
Сила действия мышцы определяется массой (весом) того груза, который эта мышца может поднять на определенную высоту при своем максимальном сокращении. Такую силу принято называть подъемной силой мышцы. Подъёмная силы мышцы зависит от количества и толщины ее мышечных волокон. У человека мышечная сила составляет 5—10 кг на 1 кв. см физиологического поперечника мышцы. Для морфофункциональной характеристики мышц существует понятие их анатомического и физиологического по перечников (рис. 33). Физиологическим поперечником мышцы называют сумму поперечного сечения (площадей) всех мышечных волокон данной мышцы. Анатомическим поперечником мышцы является величина (площадей) поперечного ее сечения в наиболее широком месте. У мышцы с продольно расположенными волокнами (лентовидной, веретенообразной мышц) величина анатомического и физиологического поперечников будут одинаковыми. При косой ориентации большого числа коротких мышечных пучков, как это имеет место у перистых мышц, физиологический поперечник будет больше анатомического.
Вращающая сила мышцы зависит не только от ее физиологического или анатомического поперечника, или подъемной силы, но и от угла прикрепления мышцы к кости. Чем больше угол, под которым мышца прикрепляется к кости, тем большее действие она может оказать на эту кость. Для увеличения угла прикрепления мышц к кости служат блоки.
Узнать еще:
I. По форме различают мышцы длинные, короткие, плоские и т.д
Структура мышц и принципы их работы
Каждая мышца – это не отдельный орган, а часть единой системы. Она состоит из множества взаимосвязанных клеток – миоцитов, они покрыты рыхлой и плотной соединительной тканью – фасцией.
В структуре каждой мышцы выделяют две зоны:
- Брюшко.
- Сухожилие.
Основная работа выполняется первой частью. Брюшко состоит из миоцитов, которые способны сокращаться. Поэтому функция этой зоны активная, сократительная.
Сухожилие выполняет пассивную работу – это плотная соединительная ткань, с помощью которой мышца прикрепляется к костям или суставам.
Костно-мышечная система человека работает в тесной взаимосвязи. Кости – это не только место прикрепления мышц, но источник кальция для их сокращения.
В свою очередь мышцы во время работы улучшают питание костей, ускоряя кровообращение и обменные процессы в области надкостницы.
Механизм работы мышечных волокон был открыт в середине XX века. Его назвали теорией скользящих нитей.
Сокращение и расслабление регулируется нервными импульсами с помощью ионов кальция и магния.
Магний – это как тормозная жидкость, позволяющая мышечным волокнам в покое не растрачивать энергию.
При прохождении нервного импульса высвобождаются ионы кальция, которые стимулируют сокращение волокон.
Питание осуществляется через тонкие капилляры, которые проходят между волокнами. Там же располагаются нервные пучки, через которые подается сигнал. Источником энергии служит глюкоза или жирные кислоты.
Обязательно также присутствие ионов кислорода. Причем, эти вещества постоянно должны поступать в организм извне. Мышцы не способны накапливать много АТФ. При недостатке энергии быстро начинается их истощение, утомление, накапливается молочная кислота.
Строение мышц человека
Мышечное волокно – это единая клетка, состоящая из нитей разной толщины.
Она многоядерная, но взаимодействуют волокна только на определенном участке. Он называется саркомером и составляет обычно 30% от длины мышцы. Именно на этом участке она сокращается или растягивается. Эластичность обеспечивается белками коллагеном и эластином.
Обязательно прочитайте мою подробнейшую статью про коллаген для суставов. Уверен, вам понравится.
Оболочка мышечных волокон покрыта миофибриллами. От их количества зависит скорость сокращения мышц и их сила. Тренировки приводят к увеличению толщины и количества миофибрилл. При росте их в 2 раза сила мышцы возрастает в 3 раза.
Сами миоциты состоят по большей части из воды, ее в составе мышечных клеток 70-80%. Есть также в них белки, гликоген, минеральные соли. А оболочка, от которой зависит работа волокон, имеет более сложное строение. В ней выделяют несколько веществ:
- актин – аминокислота, составляющая тонкие нити, отвечает за сокращение;
- миозин составляет толстые нити, представляет собой полипептидные цепочки из 2 тысяч аминокислот;
- актиномиозин – комплекс белков, образующийся при их взаимодействии.
Благодаря такому сложному строению каждое мышечное волокно способно выдерживать серьезные нагрузки. Сила мышц зависит от количества миоцитов, а также от входящих в их состав микроэлементов.
Если их клетки не будут получать белки, глюкозу, жирные кислоты и кислород, способность к сокращению снизится, они будут уменьшаться в размерах.
Виды мышц человека (типы мышечной ткани)
Тело человека состоит из трех видов мышечной ткани:
- Гладкие мышцы – образуют полые органы, такие как: пищеварительный тракт, мочевой пузырь, кровеносные сосуды.
- Сердечные (миокард) – мышца перекачивает кровь в артерии.
- Поперечнополосатые – скелетные мышцы выполняют движение и составляют большую часть мышечной системы в теле человека. Именно эти мышцы выполняют двигательную функцию, необходимую не только для тренировок, но и в течение всей жизни. Рассмотрим скелетные волокна подробнее.
Таблица 1. Типы скелетных мышечных волокон.
Особенности | Медленные (тонические) | Быстрые (фазические) |
Строение | Много митохондрий. Красные – имеют развитый энергодобывающий аппарат, окисляющий углеводы и жирные кислоты. | Мало митохондрий. Белые – более склонны запасать АТФ и креатинфосфат, после расхода которых поддерживают энергообмен безкислородным гликолизом. |
Расположение | В глубоких мышцах. Мышцы разгибатели и отводящие. | Поверхностные мышцы. Мышцы сгибатели и приводящие. |
Возбудимость | Скорость проведения импульса = 2-8 м/с. Возбуждаются медленно и тяжело – требуют длительной и сильной внешней стимуляции («нервное усиление»). Обладают большой точностью. | Скорость проведения импульса = 8-40 м/с. Быстро возбуждаются. Сокращение в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон. |
Энергообмен | Способны активно использовать кислород в гликолизе для окисления резервных углеводов и жиров. Хорошо регулируют теплообмен. Устанавливается равновесие между работой и потребностью. | Быстро создается кислородная задолженность. Склонны к анаэробным процессам с использованием гликогена. Быстро перегреваются. Приспособлены к энергодефициту и некоторое время могут работать без достаточного притока кислорода. |
Типы мышц человека
В зависимости от строения, функций и расположения вся мышечная ткань в организме человека делится на три группы.
- Гладкие мышцы составляют стенки внутренних органов и кровеносных сосудов. Они работают автоматически, непрерывно, не зависимо от сознания. С их помощью передвигается пищевой комок по пищеварительной системе, работает мочевой пузырь, поднимается или опускается артериальное давление.
- Сердечные мышцы располагаются только в сердце, служат для перекачивания крови. Работают тоже непрерывно и ритмично.
- Скелетные мышцы или поперечнополосатые составляют каркас тела. Именно эти мышцы интересны нам, т.к. именно их мы пытаемся накачать. Они отвечают не только за различные движения, но и за поддержание равновесия, определенного положения. Даже в покое, когда человек сидит или лежит, многие из них работают. Усилием воли человек может заставить их сокращаться или расслабляться. Эти волокна активно реагируют на нервные импульсы, с помощью нагрузок можно увеличить их силу и объем. Но непрерывная работа приводит к их утомлению.
Физические тренировки направлены на укрепление скелетных мышц. Но в организме все взаимосвязано.
Крепкий мышечный корсет поддерживает правильную работу внутренних органов, что приводит к улучшению пищеварения. Благодаря этому мышечные волокна получают больше питательных веществ и могут выдерживать еще большие нагрузки.
Так же связаны скелетные мышцы и с работой сердца. Во время тренировки укрепляется сердечная мышца. Это приводит к улучшению кровообращения и обеспечения миоцитов кислородом.
Свойства скелетных мышц
Поперечнополосатые или скелетные мышцы человека имеют самое сложное строение. Именно они составляют часть опорно-двигательного аппарата, на них направлены физические тренировки. Эти мышцы выполняют множество важных функций:
- поддерживают позу;
- участвуют в передвижении;
- в перемещении частей тела;
- защищают внутренние органы;
- регулируют дыхание, кровообращение, температуру тела.
Они способны проводить нервные импульсы и под их влиянием сокращаться. Важной также является способность этих волокон к расслаблению и сохранению состояния покоя. Характеризуются они такими свойствами:
- растяжимость – увеличение длины под действием силы, большинство волокон способно растягиваться на 150%;
- эластичность – восстановление первоначального вида после прекращения действия силы;
- сократимость – способность сжиматься, обычно на 30-50% длины;
- сила – удержание определенного груза
Скелетные мышцы могут функционировать в динамическом режиме, когда происходит их активное сокращение и растяжение, а также в изометрическом режиме. Это статическое напряжение, не приводящее к изменению длины волокон.
Так работают мышцы, поддерживающие вертикальное положение тела и работающие на преодоление силы тяжести.
Особенность скелетных мышц также зависит от типа и строения волокон.
- Красные или медленные волокна содержат много митохондрий. Расположены глубоко, в основном это отводящие мышцы и разгибатели. Возбуждаются медленно, требуют внешней стимуляции. Скорость проведения нервного импульса – до 8 м/с. Активно используют кислород, окисляют углеводы и жиры, участвуют в теплообмене.
- Быстрые или белые мышечные волокна расположены поверхностно. Это сгибатели и приводящие. Способны работать при дефиците кислорода. Сокращаются быстро, скорость проведения импульса до 40 м/с. Но то, какие волокна участвуют в движении, зависит не от скорости, а от приложенного усилия.
Считается, что соотношение разных мышечных волокон определяется генетически. Этим можно объяснить природную склонность людей к определенным видам спорта. Но при правильном распределении нагрузки можно заставить мышцы приспособиться и выполнять любую работу.
Что такое фасции мышц? И какова их роль в фитнесе и бодибилдинге?
Узнав, что такое фасции, и тщательно поработав над ними, Вы в значительной степени повысите свою гибкость. Что же такое фасция? По моему мнению, это именно та часть любой системы нашего организма, которую больше всего незаслуженно игнорируют. Фасции это трехмерные образования из соединительной ткани, которые как бы охватывают любую мышцу, связку, сухожилие, нерв и кость и крепко переплетается с ними. Все мы фактически с головы до ног представляем собой одно сплошное огромное сплетение фасций.
Смотрим на рисунок: Мышечный пучок:
- ядра мышечного волокна;
- сократительные нити мышечного волокна;
- покровная мембрана мышечного волокна;
- соединительнотканная оболочка (фасция), объединяющая группу мышечных волокон, действующих в одном направлении;
- кровеносные сосуды.
Итак, фасция это, не что иное, как оболочка из соединительной ткани, окружающая со всех сторон:
- любые мышцы,
- связки,
- сухожилия,
- нервы,
- вены и артерии в нашем организме.
Наши фасции удерживают все внутренние органы и суставы с головы до ног, фактически играя роль амортизаторов, а также защищают наши нервы. От их качественного состояния зависит вся Ваша сила, гибкость, выносливость и работоспособность.
Чтобы Вам стало яснее, о чем тут идет рассказ, в следующий раз, находясь в продуктовом магазине, подойдите к мясному прилавку и хорошенько присмотритесь, какой плёночкой, напоминающей сухожилие, окружено мясо цыпленка без кожи или рассмотрите поближе кусок мясного филе. Вот эта белая пленка — и есть фасция. Фактически фасции человека практически ничем не отличаются. Когда у Вас начинает болеть поясница, или же тазобедренный сустав, коленный отдел, шея или плечи, причина чаще всего кроется в фасциях. Со временем они утолщаются и становятся немного бугристыми. Организм старается скорректировать такое состояние, но фактически не знает как. В результате одни части тела пытаются компенсировать недостатки других. Отсюда и болевые ощущения.
Чтобы Вам хорошенько проиллюстрировать, каким макаром можно растянуть фасции и повысить качество их эластичности, воспользуйтесь элементарным упражнением: покатайте обычный теннисный мячик по полу Вашей подошвенной частью стопы. Получаемое Вами давление мяча снимает накопившееся напряжение с фасций. Непрерывно выполняйте это упражнение в течение несколько минут. Я гарантирую, что Вы очень быстро ощутите результат. По-настоящему качественная и интенсивная фитнес программа тренировок должна включать в себя проработку фасций, причем во всех частях тела атлета.
Я также просто уверен, что, помимо физической боли и дискомфорта, фасции мышц могут нести ответственность и за психические, эмоциональные и душевные травмы. Я неоднократно видел, как здоровые мужики, ну и конечно женщины плачут лёжа на массажном столе, когда грамотный массажист прорабатывает их систему фасций. Все эти слезы объясняются вовсе не физической болью, а долгожданным избавлением от горы мусора, который мы, увы, накапливаем в нашем теле на протяжении всей жизни.
Что же следует из всего вышесказанного? Фасциями нужно заняться. Если требуется прохождение курса хиропрактики, то её целесообразно также дополнить и хорошей динамической разминкой из нашей тренировочной программы. Она дает возможность активизировать наше нервную систему, улучшает общую подвижность нашего тела и непосредственно качественно воздействует на наши фасции. Не многие люди сейчас начинают свои тренировки подобным образом. Однако мы гарантируем, что именно такой подход поможет Вам избавиться от всевозможных хронических болей и последствий пережитых травм.
Также Вам стоит привыкнуть к ещё одной важной концепции: «Сделай чуть больше». Это в мире фитнеса и бодибилдинга – главная приправа к основному блюду. Проделайте весь намеченный комплекс упражнений, а затем — ещё чуть больше. Освойте всю программу, а потом сделайте чуть больше, и уж тогда смело скажите себе: «I Feel Strong». Причем неважно: идет ли тут речь о диете, вверенном Вам на работе задании, Ваших семейных отношениях, воспитании детей, всегда делайте немного больше, нежели от Вас ожидают, и тогда успех Вам гарантирован. Таким образом Вы избавитесь от многих ограничений. Можете считать это Вашим билет в мир совершенства, неважно, чем бы вы ни занимались. Пусть выражение: «Сделай чуть больше» станет для Вас девизом для каждой тренировки, да и по жизни в целом!
- < Назад
- Вперёд >
Классификация мышц тела человека
Классифицируют в анатомии все скелетные мышцы по форме, положению в теле, функциям, направлению волокон и типу взаимодействия друг с другом. По форме различают короткие, длинные, широкие. По расположению – наружные или поверхностные, глубокие, внутренние, а также латеральные и медиальные. Такие виды различаются по направлению волокон:
- параллельные;
- косые;
- поперечные;
- круговые;
- одно, -двух и многоперистые;
- полусухожильные;
- полуперепончатые.
В этой классификации выделяют прямые, лентовидные, веретенообразные. Это простые мышцы.
Есть также двуглавые, трехглавые и 4-главые мышцы. Они относятся к сложным. В эту группу входят гребенчатые, зубчатые, квадратные, дельтовидные, трапециевидные.
Но наиболее известно разделение всех мышц по их функциям. Группы определяются в зависимости от типа выполняемого движения:
- сгибатели и разгибатели;
- отводящие и приводящие;
- наклоняющие вправо-влево;
- пронаторы и супинаторы;
- поднимающие – опускающие.
Есть также несколько видов в зависимости от того, как они взаимодействуют друг с другом.
- Так мышца, которая берет на себя основную нагрузку, называется агонистом.
- Все, которые помогают ей совершить это действие, работающие вместе – это синергисты.
- Те, которые противодействуют движению, работающие в другом направлении – это антагонисты.
- Есть еще стабилизаторы или фиксаторы. Они нужны, чтобы удерживать суставы в правильном положении во время нагрузки.
Классификация мышц
Мышечная система человека характерна разнообразием формы мышц, которые в свою очередь делятся на простые и сложные. Простые: веретенообразные, прямые, длинные, короткие, широкие. К сложным можно отнести многоглавые мышцы. Как мы уже говорили, если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двухглавыми (бицепс), трехглавыми (трицепс) или четырехглавыми (квадрицепс), так же к многоглавым относятся многосухожильные и двубрюшные мышцы. К сложным относятся и следующие типы мышц с определенной геометрической формой: квадратные, дельтовидные, камбаловидные, пирамидальные, круглые, зубчатые, треугольные, ромбовидные, камбаловидные.
Основные функции мышц это сгибание, разгибание, отведение, приведение, супинация, пронация, поднятие, опускание, выпрямление и не только. Под термином супинация подразумевается вращение кнаружи, а под термином пронация – вращение кнутри.
По направлению волокон мышцы делят на: прямые, поперечные, круговые, косые, одноперистые, двуперистые, многоперистые, полусухожильные и полуперепончатые.
По отношению к суставам, учитывая число суставов, через которые они перекидываются: односуставные, двусуставные и многосуставные.
Сколько мышц в теле человека
Мышцы человека образуют сложную систему. Они отличаются друг от друга размерами, функциями, расположением. Принято считать, что в теле 640 мышц. Сюда относят гладкие, скелетные и сердечные. Но по некоторым подсчетам их может быть до 850.
Названия мышц
В названии мышц отражается или их внешний вид – широчайшая, прямая, или же расположение – грудино-ключично-сосцевидная.
Многие из них называются по тому, какие функции выполняют – разгибатель пальца.
Некоторые названия сохранились со средних веков, например, портняжная мышца – это та, которая участвует в сгибании бедра, именно в таком положении сидели портные за станком.
Часто в названии отражается также расположение.
По локализации различают несколько групп: мышцы головы, шеи, туловища, верхних конечностей, нижних конечностей. Не все они участвуют в физических нагрузках.
Но нужно знать схему расположения самых известных мышц, которые чаще всего задействованы в тренировках.
Давайте наглядно посмотрим на основные мышцы нашего тела, которые мы больше других стремимся преобразить с помощью тренировок и питания:
- Трапециевидная (Trapezius).
- Дельтовидная (Deltoid).
- Бицепс (Biceps).
- Ромбовидная (Rhomboid).
- Большая круглая (Teres major).
- Трицепс (Triceps).
- Лучевой разгибатель запястья (Extensor carpi radialis).
- Разгибатель мизинца (Extensor digiti minimi).
- Локтевой разгибатель запястья (Extensor carpi ulnaris).
- Широчайшая мышца спины (Latisimus dorsi).
- Разгибатель пальцев (Extensor digitorum).
- Передняя зубчатая мышца (Serratus anterior).
- Прямая мышца живота (Rectus abdominis).
- Наружная косая мышца живота (External oblique).
- Пояснично-грудная фасция (Thoraco-lumbar fascia).
- Большая ягодичная мышца (Gluteus maximus).
- Длинная приводящая мышца (Adductor longus).
- Тонкая мышца бедра (Gracilis).
- Латеральная широкая мышца бедра (Vastus lateralis).
- Медиальная широкая мышца бедра (Vastus medialis).
- Полуперепончатая мышца бедра (Semimembranosus).
- Передняя большеберцовая мышца (Tibialis anterior).
- Полусухожильная мышца (Semitendinosus).
- Длинная малоберцовая мышца (Peroneus longus).
- Двуглавая мышца (бицепс) бедра (Biceps femoris).
- Икроножная мыщца (Gastrocnemius).
- Камбаловидная мышца (Soleus).
- Короткий разгибатель большого пальца стопы (Extensor hallucis brevis).
- Короткий разгибатель пальцев стопы (Extensor digitorum brevis).
- Портняжная мышца (Sartorius).
- Гребёнчатая мышца (Pectineus).
- Прямая мышца бедра (Rectus femoris).
- Напрягатель широкой фасции бедра (Tensor fasciae latae).
- Средняя ягодичная мышца (Gluteus medius).
- Длинная ладонная мышца (Palmaris longus).
- Лучевой разгибатель запястья (Flexor carpi radialis).
- Плечелучевая мышца (Brachioradialis).
- Большая грудная мышца (Pectoralis major).
- Грудино-ключично-сосцевидная мышца (Sternocleidomastoideus).
Функции мышц человека
Каждый спортсмен, который хочет накачать мышцы и изменить рельеф тела, должен знать их анатомию и функции. Нужно понимать, какие упражнения нужно выполнять, как увеличивать рабочие веса в упражнениях. Есть несколько мышц, которые участвуют в тренировках чаще всего.
Шея
Из мышц шеи накачать можно грудино-ключично-сосцевидную. Она отвечает за наклоны головы во все стороны, а также повороты. Ее укрепление важно для тех спортсменов, которые занимаются футболом, боксом, борьбой.
Можно выполнять упражнения с утяжелением.
Туловище
Из туловища особое внимание уделяется животу, спине, грудным мышцам, шее.
- Большая грудная отвечает за приведение верхних конечностей, подъем вверх, опускание. Нужно выполнять отжимания от пола или брусьев, приведение рук на блоке, жим от груди. Кстати, у меня есть статья про то, как накачать грудь в домашних условиях.
- Прямая мышца живота – за наклоны туловища вперед. Красивый рельеф можно создать, выполняя скручивания из положения лежа. Советую прочитать мою статью про то, как накачать быстро пресс в домашних условиях.
- Косые наружные мышцы живота помогают в наклонах вперед, а также выполняют наклоны в стороны. Тренируются во время метания копья, игры в теннис, выполнения боковых наклонов и скручивания.
- Трапециевидная – с ее помощь выполняется подъем плеч, движения лопатками, а также головой вперед-назад и в стороны. Тренируется у тяжелоатлетов, гимнастов, во время гребли и при жиме вверх. Вот статья про то, как накачать трапецию.
- Широчайшая – сгибание туловища в стороны, отведение рук назад. Работает при гребле, занятии гимнастикой и тяжелой атлетикой. Тренировать можно с помощью подтягивания на перекладине. Почитайте по ссылке подробно про то, как накачать спину.
Верхних конечностей
Мышцы рук стараются накачать в основном мужчины, но и женщинам тоже будет полезно узнать следующую информацию. Для создания красивого рельефа потребуется работа над такими видами мышц верхних конечностей:
- Двуглавая (бицепс) – сгибание в локтях, разворот кисти. Тренируются при любых упражнениях, включающих сгибания рук, а также во время гребли. Вот статья про то, как накачать руки.
- Клювовидно-плечевая отвечает за подъем рук. Можно тренировать во время занятия боулингом, армрестлингом, метанием копья.
- Плечевая – приведение предплечья. Чтобы ее натренировать, нужно заниматься греблей, лазать по канату, выполнять сгибание рук с грузом. Вот подробная статья про то, как накачать предплечья.
- Трехглавая (трицепс) отвечает за отведение верхних конечностей назад. Нужно выполнять стойку на руках, упражнения, связанные с разгибанием рук.
- Дельтовидные отвечают за подъем верхних конечностей. Тренируются при занятии гимнастикой, тяжелой атлетикой, метанием. Можно также выполнять жимы и подъем веса. Почитайте статью про то, как накачать дельты.
Нижних конечностей
Мышцы ног натренировать легче, есть много видов спорта, которые дают нагрузку на нижние конечности.
- Четырехглавая отвечает за ротацию и супинацию, выпрямление в тазобедренном суставе. Полезны все виды приседаний, жимы, разгибание ног с утяжелением. Тренируется также при занятии велоспортом, футболом, легкой атлетикой. Вот статья про то, как качать ноги.
- Бицепс бедра – за сгибание ног. Чтобы накачать, нужно выполнять любые упражнения, связанные с этим движением. Самым эффективным упражнением для бицепса бедра является мёртвая тяга со штангой.
- Большая ягодичная выполняет разворот бедра. Полезно плавание, лыжи, велоспорт. Прочитайте статью про то, как быстро накачать ягодицы.
- Икроножная участвует в работе коленного сустава, развороте стопы. Полезны полуприседы, прыжки, бег, велосипед.
- Камбаловидная разгибает стопу. Тренируется с помощью подъемов на носок.
- Большеберцовая и малоберцовая участвуют в поворотах и других движениях стопы. Нужно выполнять подъем на носки.
Строение мышц человека
В теле человека выделяют основные группы мышц:
- Мышцы туловища, к ним относят – мышцы шеи, спины, грудные и мышцы живота.
- Мышцы верхних конечностей – мышцы плеча, дельтовидная группа, мышцы предплечья, кистей.
- Мышцы нижних конечностей (ног) – ягодичные, четырехглавые, двуглавые мышцы бедра, приводящие, мышцы голени и стоп.
Атлас мышц человека — вид спереди: 1 — Лестничная мышца; 2 — Большая грудная мышца; 3 — Передняя дельтовидная мышца; 4 — Клювовидно плечевая мышца; 5 — Прямая мышца живота; 6 — Наружная косая мышца живота; 7 — Локтевой сгибатель запястья; 8 — поперечная мышца живота; 9 — Лучевой сгибатель запястья; 10 — Портняжная мышца; 11 — Прямая мышца бедра; 12 — Латеральная мышца бедра; 13 — Медиальная широкая мышца бедра; 14 — Передняя большеберцовая мышца; 15 — Малоберцовая мышца; 16 — Длинный разгибатель большого пальца стопы; 17 — Мышца, приводящая большой палец стопы; 18 — Грудино-ключично-сосцевидная мышца; 19 — Малая круглая мышца; 20 — Передняя зубчатая мышца; 21 — Двуглавая мышца плеча; 22 — Внутренняя косая мышца живота; 23 — Круглый пронатор; 24 — Сгибатель пальцев; 25 — Лучевой разгибатель запястья; 26 — Длинный сгибатель большого пальца кисти; 27 — Напрягатель широкой фасции бедра; 28 — Подвздошно-поясничная мышца; 29 — Подвздошная мышца; 30 — Гребенчатая мышца; 31 — Длинная приводящая мышца; 32 — Тонкая мышца; 33 — Икроножная мышца; 34 — Камбаловидная мышца; 35 — Разгибатель пальцев; 36 — Сгибатель пальцев. Атлас мышц человека — вид сзади: 1 — Полуостистая мышца; 2 — Трапециевидная мышца; 3 — Подостная мышца; 4 — Средний дельтовидный пучок мышц; 5 — Задний дельтовидный пучок мышц; 6 — Подлопаточная мышца; 7 — Малая круглая мышца; 8 — Ромбовидная мышца; 9 — Трехглавая мышца плеча; 10 — Локтевая мышца; 11 — Многораздельная мышца; 12 — Верхняя близнецовая мышца; 13 — Квадратная мышца бедра; 14 — Внутренняя запирательная мышца; 15 — Внешняя запирательная мышца; 16 — Латеральная широкая мышца бедра; 17 — Нижняя близнецовая мышца; 18 — Большая приводящая мышца; 19 — Подошвенная мышца; 20 — Икроножная мышца; 21 — Камбаловидная мышца; 22 — Сгибатель пальцев; 23 — Ременная мышца; 24 — Мышца поднимающая лопатку; 25 — Надостная мышца; 26 — Большая круглая мышца; 27 — Разгибающая мышца спины; 28 — Широчайшая мышца спины; 29 — Плечевая мышца; 30 — Плечелучевая мышца; 31 — Разгибатель пальцев; 32 — Квадратная мышца поясницы; 33 — Малая ягодичная мышца; 34 — Средняя ягодичная мышца; 35 — Грушевидная мышца; 36 — Подвздошно-большеберцовый тракт; 37 — Большая ягодичная мышца; 38 — Полусухожильная мышца; 39 — Бицепс бедра; 40 — Полуперепончатая мышца; 41 — Задняя большеберцовая мышца; 42 — Сгибатель большого пальца стопы; 43 — Блок таранной кости; 44 — Мышца, отводящая мизинца. Рассмотрим каждую группу и функции мышц подробно.
Таблица 2. Названий мышц туловища человека и их функции.
Мышечная группа | Функции мышц | В каких упражнениях и видах спорта активно включаются |
Шея (грудинно-ключично-сосцевидная мышца). | Наклон головы по сторонам, назад и вперед, поворот головы и шеи. | Упражнения с отягощением для шеи. Борьба, бокс, футбол. |
Большая грудная мышца: ключичная, грудинная. | Приведение руки вперед, внутрь, вверх и вниз. | Жимовые движения, отжимания от пола и на брусьях, сведения и разведения рук на блоках. |
Прямая мышца живота. | Наклон позвоночника вперед, разведение ребер. | Все виды скручиваний из положения лежа по длинной и короткой амплитуде движения. |
Большая передняя, зубчатая мышца. | Поворот лопатки вниз, разведение лопатки, расширение грудной клетки, подъем рук | Армейские жимы, пуловер. Тяжелая атлетика, метание, прыжки с шестом |
Косые наружные мышцы живота. | Сгибание позвоночника вперед и в стороны. | Диагональные скручивания туловища, боковые наклоны. Толкание ядра, метание копья, теннис. |
Трапециевидная мышца. | Подъем и опускание плечевого пояса, передвижение лопаток, отведение головы назад и в стороны. | Гребля, жимы вверх, стойка на руках. Тяжелая атлетика, гимнастика. |
Широчайшие мышцы спины. | Отведение руки вниз и назад, расслабление плечевого пояса, сгибание торса в стороны. | Подтягивания на перекладинах и тяговые движения, гребля. Тяжелая атлетика, гимнастика. |
Мышцы спины: надостная мышца, малая круглая мышца, большая круглая мышца, ромбовидная. | Поворот рук наружу и внутрь, помощь в отведении рук, поворот, подъем и сведение лопаток | Приседы, становая, гребля, толкание ядра, плавание, футбол. |
Таблица 3. Мышцы верхних конечностей.
Мышечная группа | Функции мышц | В каких упражнениях и видах спорта активно включаются |
Двуглавая мышца плеча. | Сгибание рук в локтевых суставах, разворот кисти наружу. | Сгибания рук – все виды, гребля, подтягивания, канат. |
Клювовидно-плечевая мышц. | Подъем рук. | Жимы и разведение рук. Метание, боулинг, армрестлинг. |
Плечевая мышца. | Приведение предплечья. | Сгибания локтей всеми хватами, канат, гребля. |
Группа мышц предплечья: плечелучевая, длинный лучевой разгибатель кисти, локтевой разгибатель кисти, отводящая мышца, разгибатель большого пальца. | Приведение предплечья к плечу, сгибание и выпрямление кисти и пальцев. | Сгибание кистей, кистевые эспандеры, удержание веса пальцами, гиревой спорт, кроссфит. |
Трехглавая мышца. | Выпрямление руки и отведение назад. | Разгибания – выпрямление рук в локтях, гребля, стойка на руках. |
Группа дельтовидных мышц: передняя, средняя (боковая), задняя головка. | Подъем рук. | Жимы, подъемы, тяги свободного веса. Тяжелая атлетика, толкание, метание, гимнастика. |
Таблица 4. Мышцы нижних конечностей.
Мышечная группа | Функции мышц | В каких упражнениях и видах спорта активно включаются |
Четырехглавая мышца бедра. | Выпрямление ног в тазобедренных и коленных суставах, поворот ноги наружу и внутрь. | Разгибание ног в колене, приседы и жимы ногами. Велоспорт, скалолазание, легкая атлетика, футбол, пауэрлифтинг. |
Бицепс бедра: полуперепончатая, полусухожильная мышца. | Сгибание ног, разгибание бедра. | Сгибание ног в колене, тяги и гиперэкстензия. |
Большая ягодичная мышца. | Выпрямление и поворот бедра наружу. | Тяжелая атлетика, лыжный спорт, велоспорт, плавание. |
Икроножная мышца. | Выпрямление стоп, напряжение ноги в колене. | Подъем на носок, приседы в пол амплитуды. Прыжки, бег, велоспорт. |
Камбаловидная мышца. | Способствует разгибанию стопы. | Подъем на носок сидя в тренажере. |
Передняя большеберцовая, длинная малоберцовая мышца. | Выпрямление, сгибание и поворот ступни. | Подъем на носки и подъем пальцев стоп, стоя на пятке. |
Проверочный тест № 4. Биомеханика двигательного аппарата человека — КиберПедия
1. *По форме различают мышцы:
а) поверхностная
б) одноперистая
в) отводящая
г) веретенообразная
2. *Отводящая мышца называется:
а) сфинктером
б) абдуктором
в) антагонистом
г) аддуктором
3. * Оттягивает дистальный отдел конечности назад:
а) протрактор
б) ротатор
в) ретрактор
г) абдуктор
4. * Мышцы, выполняющие однотипные движения — это:
а) синергисты
б) антагонисты
в) протракторы
г) аддукторы
5. * Сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются, но напряжение остается постоянным, называется:
а) инерционным
б) изометрическим
в) изотоническим
г) синергетическим
6. * Для исследования вестибулярного аппарата используют пробу:
а) К. Коллена
б) Р.И. Айзмана
в) Л. Брауна
г) Д. Ромберга
7. * Тест, позволяющий определить порог чувствительности вестибулярного анализатора, называется тестом:
а) Д. Ромберга
б) Л. Брауна
в) А. Яроцкого
г) А. Баранова
8. * Совокупность согласованных движений человека (животных), вызывающих активное перемещение в пространстве, называется:
а) двигательной реакцией
б) двигательной активностью
в) ходьбой
г) локомоцией
9. * Сокращение, при котором мышца укоротиться не может (оба конца неподвижно закреплены), а напряжение возрастает, называется:
а) изометрическим
б) изотоническим
в) статическим
г) инерционным
10. * Естественные локомоции (ходьба, бег, лазание, прыжки) и их координация формируются в возрасте:
а) до 2 лет
б) до 1,5 лет
в) от 2 до 5 лет
г) от 7 до 12 лет
11. * Формирование координационных механизмов движений заканчивается:
а) в 7 лет
б) в 16-17 лет
в) в 5 лет
г) в 20-25 лет
12. *Двигательные действия, выполняемые за минимальный отрезок времени — это:
а) ловкость
б) сила
в) выносливость
г) быстрота
13. * Наибольший эффект в развитии быстроты достигается в возрасте:
а) от 8 до 16 лет
б) от 3 до 5 лет
в) от 7 до 12 лет
г) от 12 до 20 лет
14. * Способность быстро овладевать новыми движениями и перестраивать двигательную деятельность в соответствии с требованиями внезапно меняющейся обстановки — это:
а) быстрота
б) подвижность
в) выносливость
г) ловкость
Ответьте на вопросы:
1) **Приведите примеры биомеханики в различных видах спорта
2) **Какие необходимы условия для развития гибкости, быстроты, ловкости и выносливости?
3) **Перечислите основные методы исследований в биомеханике.
Оценка результатов:
1) от 0 до 10 баллов – удовлетворительно;
2) от 10 до 15 баллов – хорошо;
3) от 15 до 20 баллов — отлично
Ответы:
Тест № 1
б | г | в | в | б | а | б | г | в | а | в | б |
Тест № 2
б | г | в | а | г | а | б | в | г | а | в | г |
Тест № 3
в | б | б | а | в | б | в | а | г | в | б | б | г | в | а | в | б | б |
Тест № 4
г | б | в | а | в | г | в | г | а | в | б | г | а | г |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Школа искусства, культуры и спорта
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
по дисциплине «Биомеханика»
Направление — 032100.62 Физическая культура
Форма подготовки очная
г. Владивосток
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература:
1. Попов Г.И. Биомеханика: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/.- М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 256 с..
2. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: Учебник для вузов.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2009 – 168 с.
3. Уткин В.Л. Биомеханика физических упражнений: Учеб. пособие для студ. фак. Физ. Воспитания пед. Институтов и для институтов физ культуры. – М.: Просвещение, 2009. – 210 с.: ил.
Дополнительная литература:
1. Донской Д.Д. Строение действия ( биомеханическое обоснование строения спортивного действия и его совершенствования): Учебно-методическое пособие для студентов физкультурных вузов и тренеров.-М.: РГАФК, 2010.
2. Кичайкина, Н.Б. Биомеханика: учебно-методическое пособие/ Н.Б. Кичайкина, И.М. Козлов, А.В, Самсонова; Санкт-Петербургский гос. ун. физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, СПб: [б.и.], 2008. – 160 с., с ил.
3. Лукунина Е.А., Шалманов Ан.А. Сохранение положения тела человека в условиях отсутствия внешних возмущающих воздействий.: Методические разработки для слушателей ФУС и студентов.- М.: РГАФК, 2009.
4. Сучилин Н.Г., Савельев В.С., Попов Г.И. Оптико-электронные измерения движений человека.- М.: Физкультура, образование, наука. 2010.
5. Коренберг В.Б. Спортивная биомеханика: Словарь-справочник. Часть 2 «Биомеханическая система. Моторика и ее развитие. Технические средства и измерения».- Малаховка, 2009.
Интернет ресурсы :
1. http://allasamsonova.ru/?page_id=1547 Кичайкина, Н.Б. Биомеханика: учебно-методическое пособие/ Н.Б. Кичайкина, И.М. Козлов, А.В, Самсонова; Санкт-Петербургский гос. ун. физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, СПб: [б.и.], 2008. – 160 с., с ил.
2. http://www.dvfu.ru/meteo/book/BioMechan.htm Ламаш Б.Е.: Лекции по биомеханики, 2010. – 256 с.
3. http://fizkult-ura.ru/books/theory/1 Михайлов С.С. Спортивная биохимия: Учебник для вузов и колледжей физической культуры. — 2-е изд., доп. — М.: Советский спорт, 2004. — 220 с.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Различение трех типов мышечной ткани
Информация
Мышечная ткань — третья из четырех основных категорий тканей животных. Мышечная ткань подразделяется на три широкие категории: скелетных, мышц, сердечных, мышц и гладких мышц, . Три типа мышц можно различить как по их расположению, так и по микроскопическим характеристикам.
Скелетная мышца прикреплена к костям.Он состоит из длинных многоядерных волокон . Волокна проходят по всей длине мышцы, из которой они происходят, и поэтому обычно слишком длинные, чтобы их концы были видны под микроскопом. Волокна относительно широкие и очень длинные, но неразветвленные, . Волокна не являются отдельными клетками, а образуются в результате слияния тысяч клеток-предшественников. Вот почему они такие длинные и почему отдельные волокна многоядерные (одно волокно имеет много ядер). Ядра обычно упираются в край волокна.В скелетных мышцах полосок . Это чередующиеся темные и светлые полосы, перпендикулярные краю волокна, которые присутствуют по всей длине волокна.
Сердечная мышца находится только в сердце. Его волокна длиннее, чем ширина, и они имеют поперечнополосатую форму и , как волокна скелетных мышц. Но, в отличие от волокон скелетных мышц, волокна сердечной мышцы имеют отдельные концы, называемые вставными дисками . Это темные линии, идущие от одной стороны волокна к другой.Вставные диски не намного толще полосок, но по этой причине они обычно темнее и так отчетливы. Одно волокно сердечной мышцы — это материал между двумя вставленными дисками. Волокна сердечной мышцы состоят из одноядерных , с одним ядром на волокно, и иногда они могут быть разветвленными .
Гладкая мускулатура встречается в стенках внутренних органов, таких как органы пищеварительного тракта, кровеносные сосуды и другие. Он состоит из мононуклеарных волокон с зауженными краями . Под микроскопом на гладкой мускулатуре полосок не видно. Поскольку гладкие мышцы часто оборачиваются вокруг органа, с которым они связаны, бывает трудно найти целое гладкомышечное волокно в профиле в срезе ткани на предметном стекле микроскопа. Большинство волокон будет разрезано под углом или будет трудно попасть в одну плоскость фокуса, но небольшой поиск обычно может выявить некоторые из них, при этом все определяющие характеристики будут видны.
Лабораторная работа 5 Упражнения 5.6
- На каждой из трех микрофотографий ниже укажите, какой тип мышц присутствует. Перечислите определяющие визуальные характеристики этого типа мышц и нарисуйте стрелки к особенностям на фотографии, которые иллюстрируют каждую характеристику.
4.4 Мышечная ткань — анатомия и физиология
Цели обучения
Опишите характеристики мышечной ткани и то, как они определяют функцию мышц.
К концу этого раздела вы сможете:
- Определите три типа мышечной ткани
- Сравните и сопоставьте функции каждого типа мышечной ткани
Мышечная ткань обладает свойствами, позволяющими двигаться. Мышечные клетки возбудимы; они реагируют на раздражитель. Они сокращаются, то есть могут укорачиваться и создавать тянущее усилие. При прикреплении между двумя подвижными объектами, такими как две кости, сокращение мышц заставляет кости двигаться.Некоторые движения мышц являются произвольными, что означает, что они находятся под сознательным контролем. Например, человек решает открыть книгу и прочитать главу по анатомии. Другие движения являются непроизвольными, то есть они не находятся под сознательным контролем, например, сужение зрачка при ярком свете. Мышечная ткань подразделяется на три типа в зависимости от структуры и функции: скелетная, сердечная и гладкая (таблица 4.2).
Тип мышц | Конструкционные элементы | Функция | Расположение |
Скелет | Длинное цилиндрическое волокно, полосатое, с множеством периферических ядер | Произвольное движение, производит тепло, защищает органы | Прикрепляется к костям и вокруг участков входа и выхода тела (напр.г., рот, анус) |
Сердечный | Короткое, разветвленное, исчерченное, одно центральное ядро | Контракты на перекачку крови | Сердце |
Гладкая | Короткое, веретенообразное, без явной штриховки, по одному ядру в каждом волокне | Непроизвольное движение, перемещение пищи, непроизвольный контроль дыхания, перемещение секреции, регулирование кровотока в артериях путем сокращения | Стены основных органов и проходов |
Скелетная мышца прикреплена к костям, и ее сокращение делает возможным передвижение, мимику, осанку и другие произвольные движения тела.Сорок процентов вашей массы тела составляют скелетные мышцы. Скелетные мышцы выделяют тепло как побочный продукт своего сокращения и, таким образом, участвуют в тепловом гомеостазе. Дрожь — это непроизвольное сокращение скелетных мышц в ответ на более низкую, чем обычно, температуру тела. Мышечная клетка или миоцит развивается из миобластов, происходящих из мезодермы. Миоциты и их количество остаются относительно постоянными на протяжении всей жизни. Ткань скелетных мышц состоит из пучков, окруженных соединительной тканью.Под световым микроскопом мышечные клетки кажутся полосатыми с множеством ядер, сдавленных вдоль мембран. Стройность возникает из-за регулярного чередования сократительных белков актина и миозина, а также структурных белков, которые связывают сократительные белки с соединительными тканями. Клетки являются многоядерными в результате слияния множества миобластов, которые сливаются, образуя каждое длинное мышечное волокно.
Сердечная мышца образует сократительные стенки сердца. Клетки сердечной мышцы, известные как кардиомиоциты, также кажутся полосатыми под микроскопом.В отличие от волокон скелетных мышц кардиомиоциты представляют собой одиночные клетки с одним центрально расположенным ядром. Основная характеристика кардиомиоцитов состоит в том, что они сокращаются в соответствии со своим собственным ритмом без внешней стимуляции. Кардиомиоциты прикрепляются друг к другу с помощью специализированных клеточных соединений, называемых интеркалированными дисками. В интеркалированных дисках есть как якорные, так и щелевые соединения. Присоединенные клетки образуют длинные разветвленные волокна сердечной мышцы, которые действуют как синцитий, позволяя клеткам синхронизировать свои действия.Сердечная мышца качает кровь по телу и находится под непроизвольным контролем.
Гладкая мышца Сокращение тканей отвечает за непроизвольные движения внутренних органов. Он образует сократительный компонент пищеварительной, мочевыделительной и репродуктивной систем, а также дыхательных путей и кровеносных сосудов. Каждая клетка имеет форму веретена с одним ядром и без видимых полосок (Рисунок 4.4.1 — Мышечная ткань).
Рисунок 4.4.1 — Мышечная ткань: (a) Клетки скелетных мышц имеют заметную полосатость и ядра по периферии.(б) Гладкомышечные клетки имеют одно ядро и не имеют видимых полос. (c) Клетки сердечной мышцы имеют поперечно-полосатую форму и одно ядро. Сверху, LM × 1600, LM × 1600, LM × 1600. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)Внешний веб-сайт
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о мышечной ткани. Глядя в микроскоп, как можно отличить ткань скелетных мышц от гладких мышц?
Обзор главыТри типа мышечных клеток: скелетные, сердечные и гладкие.Их морфология соответствует их специфическим функциям в организме. Скелетная мышца является произвольной и реагирует на сознательные раздражители. Клетки полосатые и многоядерные, выглядят как длинные неразветвленные цилиндры. Сердечная мышца непроизвольна и находится только в сердце. Каждая клетка имеет одно ядро и соединяется друг с другом, образуя длинные волокна. Клетки прикреплены друг к другу на вставных дисках. Клетки связаны между собой физически и электрохимически, чтобы действовать как синцитий.Клетки сердечной мышцы сокращаются автономно и непроизвольно. Гладкая мышца непроизвольна. Каждая клетка представляет собой веретенообразное волокно и содержит одно ядро. Никаких полос не видно, потому что актиновые и миозиновые филаменты не совпадают в цитоплазме.
Вопросы по интерактивной ссылкеПосмотрите это видео, чтобы узнать больше о мышечной ткани. Глядя в микроскоп, как можно отличить ткань скелетных мышц от гладких мышц?
Клетки скелетных мышц поперечно-полосатые.
Вопросы о критическом мышленииВы наблюдаете, как клетки в чашке спонтанно сокращаются. Все они сокращаются с разной скоростью, некоторые быстро, некоторые медленно. Через некоторое время несколько ячеек соединяются, и они начинают синхронно сокращаться. Обсудите, что происходит и на какие клетки вы смотрите.
Клетки в чашке — кардиомиоциты, клетки сердечной мышцы. У них есть внутренняя способность сокращаться. Когда они соединяются, они образуют вставные диски, которые позволяют клеткам общаться друг с другом и синхронно сокращаться.
Почему скелетные мышцы выглядят поперечно-полосатыми?
Под световым микроскопом клетки выглядят полосатыми из-за расположения сократительных белков актина и миозина.
4.4 Мышечная ткань и движение — анатомия и физиология
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Определите три типа мышечной ткани
- Сравните и сопоставьте функции каждого типа мышечной ткани
- Объясните, как мышечная ткань может обеспечивать движение
Мышечная ткань обладает свойствами, позволяющими двигаться.Мышечные клетки возбудимы; они реагируют на раздражитель. Они сокращаются, то есть могут укорачиваться и создавать тянущее усилие. Когда они прикреплены между двумя подвижными объектами, другими словами, костями, сокращения мышц заставляют кости двигаться. Некоторые движения мышц являются произвольными, что означает, что они находятся под сознательным контролем. Например, человек решает открыть книгу и прочитать главу по анатомии. Другие движения являются непроизвольными, то есть они не находятся под сознательным контролем, например, сужение зрачка при ярком свете.Мышечная ткань подразделяется на три типа в зависимости от структуры и функции: скелетная, сердечная и гладкая (таблица 4.2).
Сравнение структуры и свойств типов мышечной ткани
Ткань | Гистология | Функция | Место нахождения |
---|---|---|---|
Скелет | Длинное цилиндрическое волокно, полосатое, с множеством периферических ядер | Произвольное движение, производит тепло, защищает органы | Крепится к костям и вокруг точек входа в тело (e.г., рот, анус) |
Сердечный | Короткое, разветвленное, исчерченное, одно центральное ядро | Контракты на перекачку крови | Сердце |
Гладкая | Короткое, веретенообразное, без явной штриховки, по одному ядру в каждом волокне | Непроизвольное движение, перемещение пищи, непроизвольный контроль дыхания, перемещение секреции, регулирование кровотока в артериях путем сокращения | Стены основных органов и проходов |
Таблица 4.2
Скелетная мышца прикреплена к костям, и ее сокращение делает возможным передвижение, мимику, позу и другие произвольные движения тела. Сорок процентов вашей массы тела составляют скелетные мышцы. Скелетные мышцы выделяют тепло как побочный продукт своего сокращения и, таким образом, участвуют в тепловом гомеостазе. Дрожь — это непроизвольное сокращение скелетных мышц в ответ на воспринимаемую температуру тела ниже нормальной. Мышечная клетка или миоцит развивается из миобластов, происходящих из мезодермы.Миоциты и их количество остаются относительно постоянными на протяжении всей жизни. Ткань скелетных мышц состоит из пучков, окруженных соединительной тканью. Под световым микроскопом мышечные клетки кажутся полосатыми с множеством ядер, сдавленных вдоль мембран. Стройность возникает из-за регулярного чередования сократительных белков актина и миозина, а также структурных белков, которые связывают сократительные белки с соединительными тканями. Клетки являются многоядерными в результате слияния множества миобластов, которые сливаются, образуя каждое длинное мышечное волокно.
Сердечная мышца образует сократительные стенки сердца. Клетки сердечной мышцы, известные как кардиомиоциты, также кажутся полосатыми под микроскопом. В отличие от волокон скелетных мышц кардиомиоциты представляют собой одиночные клетки, обычно с одним центрально расположенным ядром. Основной характеристикой кардиомиоцитов является то, что они сокращаются в соответствии со своими собственными ритмами без какой-либо внешней стимуляции. Кардиомиоциты прикрепляются друг к другу с помощью специализированных клеточных соединений, называемых интеркалированными дисками.В интеркалированных дисках есть как якорные, так и щелевые соединения. Присоединенные клетки образуют длинные разветвленные волокна сердечной мышцы, которые, по сути, представляют собой механический и электрохимический синцитий, позволяющий клеткам синхронизировать свои действия. Сердечная мышца качает кровь по телу и находится под непроизвольным контролем. Соединения прикрепления удерживают смежные клетки вместе при динамических изменениях давления сердечного цикла.
Сокращение гладкой мускулатуры отвечает за непроизвольные движения внутренних органов.Он образует сократительный компонент пищеварительной, мочевыделительной и репродуктивной систем, а также дыхательных путей и артерий. Каждая клетка имеет веретеновидную форму с одним ядром и без видимых полосок (рис. 4.18).
Рис. 4.18. Мышечная ткань (a) Клетки скелетных мышц имеют заметную полосатость и ядра по периферии. (б) Гладкомышечные клетки имеют одно ядро и не имеют видимых полос. (c) Клетки сердечной мышцы имеют поперечно-полосатую форму и одно ядро. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)
Интерактивная ссылка
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о мышечной ткани.Глядя в микроскоп, как можно отличить ткань скелетных мышц от гладких мышц?
5. Функциональная морфология мышц • Функции клеток и человеческого тела
Содержание:
1. Функциональная морфология мышц
_
Функциональная морфология мышц
Мышечная ткань состоит из миобластов (мышечных клеток) и соединительной ткани. Основная функция мышечной ткани — это сокращение , отвечающее за многие типы движения в теле человека — e.грамм. движение органов или всего тела, кровообращение и т. д. Мышечная ткань подразделяется на поперечно-полосатую скелетную мышцу, поперечно-полосатую сердечную мышцу и гладкую мышцу.
Гладкая мышца развивается из мезенхимы , скелетная мышца из мезодермального происхождения — миотомов и сердечная мышца из височно-плеврической мезодермы .
Поперечно-полосатая скелетная мышца
Скелетная мышца состоит из мышечных волокон ( длинных многоядерных синцитий ), сокращение которых происходит быстро и регулируется волей.Некоторые клеточные компоненты в мышечной ткани называются по-разному, например цитоплазма мышечной клетки называется саркоплазмой , эндоплазматический ретикулум называется саркоплазматический ретикулум , а клеточная мембрана называется сарколемма
Саркоплазма содержит плотно расположенные продольно ориентированные миофибриллы, состоящие из двух типов миофиламентов — тонких актиновых волокон и толстых миозиновых волокон . Взаимное взаимодействие актина и миозина обеспечивает сокращение мышц (таким образом, эти белки называются сократительными белками).Укорочение миофибрилл во время сокращения происходит из-за механизма скольжения филаментов — актиновые филаменты скользят по миозиновым филаментам. Длина толстых и тонких миофиламентов остается неизменной.
Микрофотография скелетной мышцы показывает поперечную исчерченность — видна как чередующихся светлых и темных полос миофиламентов , которые различаются по окраске и двойному лучепреломлению. В поляризационной микроскопии темные полосы имеют двойное лучепреломление и лучше окрашиваются, они называются анизотропными А-полосами (образованными толстыми миофиламентами ).Световые полосы являются монопреломляющими и плохо окрашиваются, это изотропные I-полосы (созданные тонкими миофиламентами ). Концы толстых и тонких нитей перекрываются, и благодаря этому на каждой А-полосе можно различить два периферических сегмента, содержащих оба типа миофиламентов, и один центральный сегмент, содержащий только миозиновые волокна, называемый H-зоной . I-полосы разделены пополам плотной линией Z-line . A-полосы делятся пополам M-line .Саркомер представляет собой регулярно чередующуюся часть миофибрилл между двумя соседними Z-линиями.
Миофибрилла
Поперечно-полосатая скелетная мышца
Толстые миофиламенты , содержащие белок миозин , проявляют активность АТФ и напоминают форму клюшки для гольфа.
Тонкие филаменты состоят из актина и регуляторных белков тропомиозина и тропонина. Актиновые филаменты образованы двухцепочечной спиралью F-актина, которая возникает из G-актина. G-актин (G означает глобулярный) полимеризуется с образованием двухцепочечной спирали F-актина (F означает фибриллярный) и имеет сайт связывания для миозина . Тропомиозин состоит из двойной спирали двух полипептидов и имеет сайт связывания тропонина. Тропонин представляет собой комплекс из трех белковых субъединиц :
1) TnT — связывается с тропомиозином
2) TnC — связывает Ca 2+
3) TnI — ингибирует актин-миозиновое взаимодействие
Саркоплазма содержит также миоглобин, гранулы гликогена, митохондрии и овальных ядер , расположенных непосредственно под плазматической мембраной .
Сарколемма инвагинирует в мышечные волокна и образует поперечную трубчатую систему или Т-систему , состоящую из множества Т-канальцев . Эта Т-система отвечает за распространение деполяризации 90–249 по всему мышечному волокну 90–250. Т-трубочка расположена на границе между А-полосой и I-полосой, окружена прилегающими цистернами саркоплазматического ретикулума — эти цистерны и Т-трубочка образуют так называемую триаду . Каждый саркомер состоит из двух триад.
Мышечные волокна классифицируются по функции и морфологии на две группы:
красных волокон содержат миоглобин и многочисленные митохондрии.Сокращение происходит медленнее, но дольше и устойчиво к усталости. С другой стороны, белых волокон содержат меньше митохондрий и миоглобина, но они быстры и склонны к утомлению. Большинство скелетных мышц содержат оба типа мышечных волокон.
Отдельные мышечные волокна окружены слоем ретикулярных волокон соединительной ткани, называемым endomysium . Мышечные пучки (пучки) окружены более толстым слоем соединительной ткани, называемым перимизиумом (он отправляет перегородки между мышечными пучками), а плотная соединительнотканная оболочка мышцы называется эпимизий .
Сердечная поперечнополосатая мышца, миокард
Сердечная мышца состоит из столбчатых кардиомиоцитов , содержащих поперечно-полосатых миофибрилл в их цитоплазме. Поперечная исчерченность напоминает скелетную мышцу. Каждый кардиомиоцит содержит одно или два больших светлых ядра , расположенных в центре , окруженных многочисленными митохондриями . В цитоплазме обнаружено капель липидов, содержащих триацилглицерины, гликоген и липофусцин (желтовато-коричневого цвета), гранул, .На микрофотографии видны выступающие вставочные диски, представляющие ступенчатое расположение сердечной мышцы. Эти вставочные диски обеспечивают особую связь между кардиомиоцитами (они разветвляются и их отростки пересекаются с соседними кардиомиоцитами). В области интеркалированного диска обнаружено адгерентов фасций (на поперечных участках дисков), адгезивов пятен ( десмосом, ), обеспечивающих плотное соединение между дисками, и щелевых соединений , обеспечивающих клеточную коммуникацию.
Гладкая мышца
Гладкая мускулатура состоит из удлиненных веретеновидных клеток размером около 90 249 размером от 20 до 500 мкм, размером 90 250 (самые крупные содержатся в матке беременной женщины).
Ячейки присутствуют по отдельности или в небольших связках найдено, например в стенках полых органов (кишечник, матка и др.). Клетки содержат стержневидных ядер , расположенных по центру, в расширенной части клеток.Ядра окружены многочисленными митохондриями, свободными рибосомами и комплексами Гольджи. Саркоплазматический ретикулум редуцирован, в мембране отсутствуют Т-канальцы . Цитоплазма содержит миофиламенты актина и миозина, которые не образуют миофибриллы. Также обнаружены промежуточные филаменты, содержащие в основном десмин и виментин . Плотные тела являются аналогом Z-линий в поперечнополосатых мышцах и отвечают за закрепление тонких актиновых и промежуточных филаментов. Эти плотных тел, соединены с сарколеммой или рассредоточены в цитоплазме.
Гладкая мускулатура находится во многих органах человеческого тела — стенок полых органов (ЖКТ, дыхательная система, мочеполовая система, кожа , стенки сосудов или радужная оболочка .
Авторы подразделов: Люси Новакова и Мартина Шайдикова
9.1A: Структура и функции мышечной системы
Мышечная система контролирует множество функций, что возможно при значительной дифференциации морфологии и способности мышечной ткани.
Задачи обучения
- Описать три типа мышечной ткани
Ключевые моменты
- Мышечная система отвечает за такие функции, как поддержание осанки, передвижения и управление различными системами кровообращения.
- Мышечная ткань может быть разделена функционально (произвольно или непроизвольно) и морфологически (поперечно-полосатая или не полосатая).
- Эти классификации описывают три различных типа мышц: скелетные, сердечные и гладкие.Скелетные мышцы являются произвольными и поперечнополосатыми, сердечная мышца — непроизвольными и поперечнополосатыми, а гладкие мышцы — непроизвольными и не имеют.
Ключевые термины
- миофибрилла : волокно, состоящее из нескольких миофиламентов, которое способствует созданию напряжения в миоците.
- миофиламент : филамент, состоящий из нескольких белков миозина или актина, которые скользят друг по другу для создания напряжения.
- миозин : моторный белок, который образует миофиламенты, которые взаимодействуют с актиновыми филаментами для создания напряжения.
- актин : белок, который образует миофиламенты, которые взаимодействуют с миозиновыми филаментами для создания напряжения.
- полосатый : полосатый вид определенных типов мышц, в которых миофибриллы выровнены для создания постоянного направленного напряжения.
- произвольное : движение мышцы под сознательным контролем (например, решение пошевелить предплечьем).
- непроизвольное : движение мышцы, не находящееся под сознательным контролем (например,грамм. биение сердца).
- миоцит : мышечная клетка.
костно-мышечной системы
Мышечная система состоит из мышечной ткани и отвечает за такие функции, как поддержание осанки, передвижения и контроль различных систем кровообращения. Это включает сердцебиение и движение пищи по пищеварительной системе. Мышечная система тесно связана со скелетной системой в облегчении движения.Как произвольные, так и непроизвольные функции мышечной системы контролируются нервной системой.
Мышечная система : Скелетная мышца мышечной системы тесно связана со скелетной системой и действует для поддержания осанки и контроля произвольных движений.
Мышца — это узкоспециализированная мягкая ткань, которая создает напряжение, которое приводит к возникновению силы. Мышечные клетки или миоциты содержат миофибриллы, состоящие из миофиламентов актина и миозина, которые скользят друг мимо друга, создавая напряжение, изменяющее форму миоцита.Многочисленные миоциты составляют мышечную ткань, и контролируемое производство напряжения в этих клетках может генерировать значительную силу.
Мышечную ткань можно функционально классифицировать как произвольную или непроизвольную, а морфологически — как поперечно-полосатую или не полосатую. Произвольный относится к тому, находится ли мышца под сознательным контролем, в то время как полосатость относится к наличию видимых полос внутри миоцитов, вызванных организацией миофибрилл для создания постоянного напряжения.
Типы мышц
Приведенные выше классификации описывают три формы мышечной ткани, которые выполняют широкий спектр разнообразных функций.
Скелетные мышцы
Скелетные мышцы в основном прикрепляются к скелетной системе через сухожилия, чтобы поддерживать осанку и контролировать движения. Например, сокращение двуглавой мышцы, прикрепленной к лопатке и лучевой кости, поднимет предплечье. Некоторые скелетные мышцы могут прикрепляться непосредственно к другим мышцам или к коже, как это видно на лице, где многочисленные мышцы контролируют выражение лица.
Скелетные мышцы находятся под произвольным контролем, хотя это может быть подсознательным при поддержании позы или равновесия.Морфологически скелетные миоциты имеют удлиненную, трубчатую форму и имеют поперечно-полосатую форму с множеством периферических ядер.
Ткань сердечной мышцы
Ткань сердечной мышцы находится только в сердце, где сердечные сокращения перекачивают кровь по всему телу и поддерживают кровяное давление.
Как и скелетная мышца, сердечная мышца поперечно-полосатая; однако он не контролируется сознательно и поэтому классифицируется как непроизвольный. Сердечная мышца может быть дополнительно дифференцирована от скелетной мышцы по наличию вставных дисков, которые контролируют синхронизированное сокращение сердечных тканей.Сердечные миоциты короче скелетных эквивалентов и содержат только одно или два ядра, расположенных в центре.
Гладкая мышечная ткань
Гладкая мышечная ткань связана с многочисленными органами и тканевыми системами, такими как пищеварительная система и дыхательная система. Он играет важную роль в регуляции потока в таких системах, например, помогает перемещению пищи через пищеварительную систему через перистальтику.
Гладкая мышца не имеет поперечно-полосатой и непроизвольной формы.Гладкомышечные миоциты имеют веретенообразную форму с одним центрально расположенным ядром.
Типы мышц : Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетных мышц, гладких мышц и сердечных мышц, визуализированных здесь с помощью световой микроскопии. Видны полосы в скелетных и сердечных мышцах, что отличает их от более рандомизированного вида гладких мышц.
Лаборатория 2: Микроскопия и исследование тканей — Зоо-лаборатория
Лаборатория 2: Микроскопия и исследование тканей — Зоо-лаборатория | UW-La Crosse Перейти к основному содержанию Перейти к нижнему колонтитулу 1. Введение в гистологию (Часть 1)Ткани состоят из клеток аналогичного типа, которые работают скоординированно для выполнения общей задачи, а изучение тканевого уровня биологической организации — это гистология. У животных обнаружены четыре основных типа тканей.
Эпителий — это тип ткани, основная функция которого заключается в покрытии и защите поверхностей тела, но также может образовывать протоки и железы или специализироваться для секреции, выделения, абсорбции и смазки.
Эпителиальные ткани классифицируются по количеству клеточных слоев, из которых состоит ткань, и по форме клеток. Простой эпителий состоит из одного слоя клеток, а многослойный эпителий состоит из нескольких слоев.
Эпителиальные наросты могут быть плоскими (squamous = «чешуйчатые»), кубовидными (кубовидными) или высокими (столбчатыми). Итак, для правильного определения типа ткани необходимы три слова (например, простой столбчатый эпителий, многослойный, плоский эпителий и т. Д.
2. Введение в гистологию (Часть 2)Соединительная ткань выполняет такие разнообразные функции, как связывание, поддержка, защита, изоляция и транспортировка. Несмотря на их разнообразие, все соединительные ткани состоят из живых клеток, встроенных в неживой клеточный матрикс, состоящий из внеклеточных волокон или какого-либо основного вещества. Таким образом, то, что отличает разные соединительные ткани, — это тип матрикса. Примеры соединительной ткани могут включать кость, хрящ, сухожилия, связки, рыхлую соединительную ткань, жировую (жировую) ткань и даже кровь (хотя некоторые авторитеты классифицируют кровь как сосудистую ткань).
Мышечная ткань предназначена для сокращения. Есть три вида мышечной ткани:
- Гладкая мышца (предназначена для медленных, продолжительных, непроизвольных сокращений) состоит из веретенообразных клеток с одним ядром на клетку.
- Скелет , или поперечно-полосатая мышца , которая связана с произвольными сокращениями, содержит цилиндрические клетки с множеством ядер на клетку, расположенными в пучки.
- Сердечная (сердце) мышца поперечнополосатая, как и скелетная мышца, но каждая клетка содержит только одно ядро.
Нервная ткань специализируется на приеме раздражителей и проведении нервных импульсов. Ткань состоит из нервных клеток (нейронов), каждая из которых состоит из тела клетки и клеточных отростков, которые переносят импульсы к (дендритам) или от (аксоны) к телу клетки. На следующих страницах этого лабораторного раздела у вас будет возможность изучить несколько (из многих) типов тканей животных.
Однако с точки зрения понимания работы многоклеточного животного тела вы должны понимать, что ткани являются лишь одним из многих связанных уровней биологической организации.Ткани редко работают в одиночку, вместо этого они сгруппированы в органы. Органы объединяются в системы органов (например, систему кровообращения, нервную систему, скелетную систему, мышечную систему, выделительную систему, репродуктивную систему и т. Д.), Которые функционируют как единое целое, называемое организмом.
В последующих разделах веб-сайта Zoo Lab вы познакомитесь с разнообразием жизни животных, которое возникает в результате взаимодействия всех этих ключевых компонентов.
4. Простой плоский эпителий (кожа лягушки).Лаборатория-2 01
На этом слайде показан тонкий срез кожи лягушки.Наружная часть этой кожи состоит из одного слоя плоских (плоских) клеток неправильной формы, что и дало ткани название. Примечание: Вы просматриваете этот участок ткани сверху! На этом слайде показан тонкий срез кожи лягушки. Наружная часть этой кожи состоит из одного слоя плоских (плоских) клеток неправильной формы, что и дало ткани название. Примечание: Вы просматриваете этот участок ткани сверху!
5. Простой кубовидный эпителий (поперечный разрез почки).Лаборатория-2 02
Красные и синие стрелки указывают на ткань простого кубовидного эпителия
Это слайд тонкого среза почки млекопитающего, демонстрирующий множество трубчатых протоков, составляющих большую часть этого органа.Стенки этих протоков (обозначенные красными стрелками) состоят из простых кубовидных эпителиальных клеток, которые обычно имеют шестигранную форму, но при виде сбоку могут казаться квадратными. Обратите внимание также на тонкую стенку простого кубовидного эпителия (на которую указывает синяя стрелка), которая образует верхний край этого участка.
6. Простой столбчатый эпителий (поперечный разрез тонкой кишки).Лаборатория-2 03
- Гладкая мускулатура (длинный слой)
- Гладкая мышца (круговой слой)
- Эпителий простой столбчатый
- Бокал
- Просвет кишечника
Этот слайд представляет собой поперечный разрез тонкой кишки.В просвет (пространство) кишечника выступают многочисленные пальцевидные выступы, называемые ворсинками, которые замедляют прохождение пищи и увеличивают площадь поверхности для всасывания питательных веществ. Выстилка этих ворсинок представляет собой слой ткани, называемый слизистой оболочкой, который состоит из простых столбчатых эпителиальных клеток. Среди этих столбчатых клеток вкраплены бокаловидные клетки, которые выделяют слизь в просвет кишечника. Во время рутинной гистологической подготовки слизь теряется, оставляя прозрачную или слегка окрашенную цитоплазму.Под тонкой внешней оболочкой кишечника, называемой серозной оболочкой, находится толстый слой гладкомышечных клеток, называемый muscularis externa. Muscularis externa разделена на внешний продольный мышечный слой с клетками, которые проходят вдоль оси кишечника, и внутренний круговой мышечный слой, волокна которого окружают орган. Перистальтическое сокращение этих двух мышечных слоев способствует продвижению пищи по пищеварительному тракту.
1 — гладкая мышца (длинный слой) и 2 — гладкая мышца (ок.слой)
Лаборатория-2 05- Продольный мышечный слой
- Круговой мышечный слой
- Клетки столбчатого эпителия
3 — простой столбчатый эпителий и 2 — бокаловидная клетка
Лаборатория-2 04
- Бокал
- Клетки столбчатого эпителия
- Ядро эпителиальной клетки
- Просвет кишечника
- Многослойный плоский эпителий
- Просвет пищевода
- Соединительная ткань
На этом слайде показано поперечное сечение пищевода, первой части пищеварительного тракта, ведущей к желудку.Обратите внимание, что орган выстлан множеством слоев клеток, вместе называемых многослойным плоским эпителием. По соглашению, многослойные эпителиальные ткани называют по форме наиболее удаленных от них клеток. Таким образом, хотя более глубокий и базальный слои состоят из кубовидных, а иногда даже столбчатых клеток, эти клетки на поверхности имеют плоскую (плоскую) форму, что и дало ткани такое название.
1 — Многослойный плоский эпителий
Лаб-2 07
- Многослойный эпителиальный слой
- Наружные плоскоклеточные клетки
- Просвет пищевода
Лаб-2 08
- Коллагеновое волокно
- Эластиновое волокно
На этом слайде показан тонкий срез рыхлой соединительной ткани (иногда называемой ареолярной тканью). Этот тип ткани широко используется по всему телу для скрепления кожи, мембран, кровеносных сосудов и нервов, а также для связывания мышц и других тканей вместе. Он часто заполняет промежутки между эпителиальной, мышечной и нервной тканями, образуя так называемую строму органа, в то время как термин паренхима относится к функциональным компонентам органа.Ткань состоит из разветвленной сети волокон, секретируемых клетками, называемыми фибробластами. Наиболее многочисленными из этих волокон являются более толстые, слегка окрашенные (розовые) волокна коллагена (1). На срезе также можно увидеть более тонкие, темные эластичные волокна (2), состоящие из белка эластина. s представляет собой слайд тонкого среза, взятого из почек млекопитающих, демонстрирующий множество трубчатых протоков, которые составляют большую часть этого органа. Стенки этих протоков (обозначенные красными стрелками) состоят из простых кубовидных эпителиальных клеток, которые обычно имеют шестигранную форму, но при виде сбоку могут казаться квадратными.Обратите внимание также на тонкую стенку простого кубовидного эпителия (на которую указывает синяя стрелка), которая образует верхний край этого участка.
9. Гиалиновый хрящ (поперечный разрез трахеи). Лаборатория-2 09- Просвет трахеи
- Псевдостратифицированный (реснитчатый) столбчатый эпителий
- Гиалиновый хрящ (100x)
- Жировая ткань
Этот слайд, показывающий поперечное сечение трахеи (дыхательной трубы) млекопитающих, содержит примеры нескольких различных типов тканей.Поддерживает трахею кольцо соединительной ткани, называемое гиалиновым хрящом. Хондроциты (хрящевые клетки), которые секретируют этот поддерживающий матрикс, расположены в пространствах, называемых лакунами.
3 — Гиалиновый хрящ (100x)
Лаборатория-2 10
- Гиалиновый хрящ (400x)
- Жировая ткань
1 — Гиалиновый хрящ (400x)
Лаборатория-2 11- Лакуна
- Хондроцит (хрящевая клетка)
- Надхрящница
Лаб-2 09
- Просвет трахеи
- Псевдостратифицированный столбчатый эпителий (крупный план)
- Гиалиновый хрящ
- Жировая ткань
Этот слайд, показывающий поперечное сечение трахеи (дыхательной трубы) млекопитающих, содержит примеры нескольких различных типов тканей. Выстилка трахеи состоит из типа ткани, называемого псевдостратифицированным (реснитчатым) столбчатым эпителием.Этот единственный слой реснитчатых клеток кажется многослойным, потому что клетки различаются по толщине и потому, что их ядра расположены на разных уровнях.
2 — Псевдостратифицированный столбчатый эпителий (крупный план)
Лаборатория-2 12- Ресничный край
- Эпителиальный слой
Лаб-2 09
- Просвет трахеи
- Псевдостратифицированный столбчатый эпителий (крупный план)
- Гиалиновый хрящ
- Жировая ткань (100x)
Этот слайд, показывающий поперечное сечение трахеи (дыхательной трубы) млекопитающих, содержит примеры нескольких различных типов тканей.Помимо псевдостратифицированного столбчатого эпителия, выстилающего трахею и гиалиновый хрящ, на этом слайде также видна обширная область жировой ткани, которая специализируется на хранении жира. На подготовленных слайдах жир был удален из клеток, придавая ткани вид рыболовной сети.
4 — Жировая ткань (100x)
Лаборатория-2 10
- Гиалиновый хрящ
- Жировая ткань (400x)
2 — Жировая ткань (400x)
Лаборатория-2 13- Жировые (жировые) клетки
- Ядро клетки
Лаборатория-2 14
На этом слайде показан участок высушенной компактной кости. Обратите внимание, что костный матрикс откладывается концентрическими слоями, называемыми ламелями. Основной структурной единицей компактной кости является остеон. В каждом остеоне ламели расположены вокруг центрального гаверсовского канала, в котором находятся нервы и кровеносные сосуды живой кости. Остеоциты (костные клетки) расположены в пространствах, называемых лакунами, которые соединены тонкими разветвляющимися канальцами, называемыми канальцами.Эти «маленькие каналы» выходят из лакуны, образуя обширную сеть, соединяющую костные клетки друг с другом и с кровоснабжением.
Крупный план гаверсовской системы
Лаборатория-2 15
- Гаверсский канал
- Лакуны
Лаборатория-2 16
Это слайд пучка гладкой мышечной ткани, который был разделен на части, чтобы обнажить отдельные клетки.Каждая из этих веретенообразных мышечных клеток имеет одно удлиненное ядро. У большинства животных гладкая мышечная ткань расположена в виде круговых и продольных слоев, которые действуют антагонистически, укорачивая или удлиняя, а также сужая или расширяя тело или орган. В качестве примера такого расположения см. Два слоя гладких мышц на поперечном сечении кишечника млекопитающего.
14. Скелетная мышца (поперечный разрез языка).Лаборатория-2 17
- Многослойный плоский эпителий
- Проток, состоящий из простого кубовидного эпителия
- Скелетная мышца
- Жировая ткань
- Плотная соединительная ткань неправильной формы
Язык крупным планом
Лаборатория-2 18- Жировая ткань
- Скелетная мышца (продольный вид)
- Эпителий простой кубовидный
Лаб-2 20
На этом слайде изображена часть сердечной мышцы, которая имеет поперечно-полосатую форму, как скелетную мышцу, но приспособлена для непроизвольных ритмических сокращений, как гладкая мышца. Хотя миофибриллы имеют поперечную бороздку, каждая клетка имеет только одно ядро, расположенное в центре. Обратите внимание на слабо окрашенные поперечные полосы, которые называются интеркалированными дисками (обозначены синими стрелками), которые отмечают границы между концами клеток.Эти специализированные соединительные зоны уникальны для сердечной мышцы.
16. Нервная ткань (мультиполярный нейрон)Лаборатория-2 19
- Тело нервной клетки
- Отросток нервной клетки
Лаборатория-2 21
На этом слайде показан продольный разрез сухожилия, состоящего из плотной правильной соединительной ткани. Обратите внимание на равномерно расположенные пучки плотно упакованных коллагеновых волокон, идущих в одном направлении, что приводит к образованию гибкой ткани с большим сопротивлением силам растяжения.
18. Простая модель плоского эпителия.Лаборатория-2 22
Поскольку простой плоский эпителий состоит из одного слоя чешуйчатых клеток, он хорошо подходит для быстрой диффузии и фильтрации.Эти клетки выглядят шестиугольными на виде с поверхности, но если смотреть сбоку (как показано на изображении модели выше), они кажутся плоскими с выпуклостями в местах расположения ядер. Простой плоский эпителий образует внутренние стенки кровеносных сосудов (эндотелий), стенку капсулы Боумена почек, выстилку полости тела и внутренних органов (париетальной и висцеральной брюшины), а также стенки воздушных мешков (альвеол) и дыхательных путей. легкого.
Вид поверхности
Лаб-2 23
19.Простая модель кубовидного эпителияЛаборатория-2 24
Простые кубовидные эпителиальные клетки обычно имеют шестигранную форму (кубическую форму), но они кажутся квадратными на виде сбоку (как показано на изображении модели выше) и многоугольными или шестиугольными, если смотреть сверху. Их сферические ядра тёмно окрашиваются и часто придают слою вид нити бус. Этот тип ткани адаптирован к секреции и абсорбции. Его можно найти в таких областях, как канальцы почек, покров яичников и как компонент протоков многих желез.
Вид сверху
Лаборатория-2 25
20. Простая модель столбчатого эпителия.Лаборатория-2 26
Простой столбчатый эпителий состоит из высоких (столбчатых) клеток, которые плотно прилегают друг к другу. С поверхности они кажутся шестиугольными, но если смотреть сбоку (как показано на изображении модели выше), они выглядят как ряд прямоугольников с удлиненными ядрами, часто расположенными на одном уровне, обычно в нижней части клетка. Простые столбчатые эпителиальные клетки могут быть специализированы для секреции (например, бокаловидные клетки, которые секретируют защитный слой слизи в тонком кишечнике), для абсорбции или защиты от истирания.Столбчатые эпителиальные клетки выстилают большую часть пищеварительного тракта, яйцеводов и многих желез.
Вид с поверхности
Лаб-2 27
21. Модель псевдостратифицированного столбчатого эпителия.Лаб-2 28
На изображении слева показана модель псевдостратифицированного столбчатого эпителия. Этот тип ткани состоит из одного слоя клеток, покоящихся на неклеточной базальной мембране, которая защищает эпителий. Ткань кажется стратифицированной (расположенной в несколько слоев), потому что все клетки не имеют одинаковой высоты и потому что их ядра (показанные в виде черных овальных структур) расположены на разных уровнях.Псевдостратифицированный мерцательный столбчатый эпителий выстилает трахею (дыхательное горло) и более крупные дыхательные пути.
22. Модель скелетных (поперечно-полосатых) мышц.Лаб-2 29
Скелетная мышца — это самый распространенный тип мышечной ткани в теле позвоночного, составляющий не менее 40% его массы. Хотя скелетная мышца часто активируется рефлексами, которые автоматически срабатывают в ответ на внешний раздражитель, ее также называют произвольной мышцей, потому что это единственный тип, подлежащий сознательному контролю.Поскольку волокна скелетных мышц имеют очевидные полосы, называемые полосами, которые можно наблюдать под микроскопом, их также называют поперечно-полосатыми мышцами. Обратите внимание, что клетки скелетных мышц многоядерные, то есть каждая клетка имеет более одного ядра.
23. Модель гладкой мускулатуры.Лаборатория-2 30
Гладкая мышца — самый простой из трех видов мышц. Он встречается там, где необходимы медленные, продолжительные, непроизвольные сокращения, например, в пищеварительном тракте, репродуктивной системе и других внутренних органах.Гладкомышечные клетки длинные, веретенообразные, с одним центрально расположенным ядром. Гладкая мускулатура часто состоит из двух слоев, расположенных перпендикулярно друг другу: круглого слоя, волокна которого появляются в поперечном сечении, как показано на модели выше, и продольного слоя, волокна которого выглядят как концы перерезанного кабеля, если смотреть на него на торце.
24. Модель сердечной мышцы.Лаб-2 31
Сердечная мышца имеет поперечнополосатую форму, как скелетную мышцу, но приспособлена к непроизвольным ритмичным сокращениям, как гладкая мышца.Миофибриллы имеют поперечную бороздку, но каждая клетка имеет только одно ядро, расположенное в центре. Обратите внимание на темно-синие поперечные полосы на модели, называемые вставными дисками, которые отмечают границы между концами мышечных клеток. Эти специализированные соединительные зоны уникальны для сердечной мышцы.
25. Компактная модель кости.Лаб-2 32
На этой модели показано поперечное сечение компактной кости. Обратите внимание, что костный матрикс откладывается концентрическими слоями, которые называются пластинками (5).Основной структурной единицей этого типа кости является гаверсова система, или остеон. В каждом из этих остеонов ламели расположены вокруг центрального гаверсовского канала (1), в котором находятся нервы (4) и кровеносные сосуды (2, 3) в живой кости. Остеоциты или костные клетки (6) расположены в пространствах, называемых лакунами (7), которые соединены тонкими разветвляющимися канальцами, называемыми канальцами (8). Эти «маленькие каналы» исходят из лакун, образуя обширную сеть, позволяющую костным клеткам общаться друг с другом и обмениваться метаболитами.
26. Модель многополярного нейрона.Лаборатория-2 33
На изображении выше изображен значительно увеличенный мультиполярный нейрон, наиболее распространенный тип нейронов, встречающихся у людей. Обратите внимание, что тело клетки (1) содержит ядро (2) с заметным темным ядрышком (3). От тела клетки отходят цитоплазматические отростки, называемые отростками нервных клеток. В мотонейронах (которые проводят нервные импульсы к мышечным клеткам) эти отростки состоят из одного длинного аксона (4) и множества более коротких дендритов (5).
4 — Аксон
Лаб-2 34
Обратите внимание на этом увеличенном изображении аксона, что он окружен специализированными клетками, называемыми шванновскими клетками (1), плазматические мембраны которых образуют покрытие аксона, называемое нейрилеммой (2), которое показано на модели коричневым цветом. Эти шванновские клетки секретируют жировую миелиновую оболочку (3), которая показана на модели желтым цветом, которая защищает и изолирует нервные волокна друг от друга и увеличивает скорость передачи нервных импульсов. Соседние шванновские клетки вдоль аксона не соприкасаются друг с другом, оставляя промежутки в оболочке, называемые узлами Ранвье, через равные промежутки времени (4).
Жир против мышц
Жир против мышц
Представьте себе: вы придерживаетесь своего плана тренировок, правильно питаетесь и очень довольны своим здоровьем и фитнесом. Через несколько недель вы встаете на весы — а цифра не меняется! Что дает?
Сегодня мы обсудим разницу между мышцами и жиром.Кто-то действительно весит больше? Можете ли вы превратить жир в мышцы? И, самое главное, есть ли лучший способ отслеживать прогресс, чем ступить на весы?
В чем разница между фунтом жира и фунтом мышц?
Вспомните старую загадку: «Что весит больше: фунт перьев или фунт свинца?» Все мы знаем, что фунт — это фунт, так откуда мы взяли идею, что мышцы весят больше, чем жир?
Мышцы и жир на самом деле различаются по плотности , что означает, что фунт жира занимает больше места, чем фунт мышцы.Мышцы, которые намного плотнее жира, занимают четыре пятых места, чем жир. Из-за этого, даже если два человека имеют одинаковый рост и вес, их тела могут сильно отличаться в зависимости от процентного содержания жира в них.
Мышцы лучше жира?
У более высокой мышечной массы есть много дополнительных преимуществ помимо самой популярной причины — более стройного телосложения.
Бриана Радар, менеджер по работе с клиентами In-Shape, подробно описывает некоторые из этих причин.«Более высокая безжировая масса тела может повысить выносливость, повысить жизненный тонус и улучшить метаболическую эффективность. Мышцы даже помогают сжигать калории, когда ваше тело находится в состоянии покоя ».
Хотя источники расходятся во мнениях относительно точных цифр, ясно одно: мышцы сжигают больше калорий, чем жира в течение дня (это называется «дневной скоростью метаболизма»), даже когда вы не занимаетесь спортом. Поскольку вы можете сжигать больше калорий во время отдыха, добавление мышц может помочь вам сбросить жир.
Как превратить жир в мышцы?
Проще говоря, невозможно превратить жир в мышцы — это разные виды тканей.Вместо этого вы можете либо сбросить жир, либо нарастить мышцы.
Лучший способ увеличить мышечную массу — включить в тренировку тренировки с отягощениями, такие как тренировки с собственным весом (когда вы используете вес собственного тела в качестве сопротивления), поднятие тяжестей или использование тренажеров с отягощениями.
«Пока вы будете выходить за рамки того, что вы обычно делаете, вы увидите результаты», — сказала Бриана. «Убедитесь, что вы проводите прогрессивные тренировки с отягощениями. Продолжайте бросать себе вызов.”
Когда вы тренируетесь достаточно усердно, чтобы утомлять мышцы, вы приучаете свое тело ожидать большей работы в будущем — и ваши мышцы адаптируются, становясь сильнее. В качестве бонуса тренировки с отягощениями помогают сохранить ваши кости крепкими и могут помочь уменьшить беспокойство.
Как лучше всего отслеживать свой прогресс?
Позвольте нам быть первыми, кто пригласит вас ОТДЕЛИТЬСЯ ОТ МАСШТАБА. Хотя иногда он может дать вам представление о том, как меняется ваше тело, он также может вводить в заблуждение.Сдвиньте фокус с «похудания» на «похудание». Отличный способ отслеживать свой прогресс — это проводить измерения или использовать шкалу импеданса тела, такую как InBody. Вы подписались на бесплатный двухгодичный кикстарт? Включен тест InBody, который даст вам оценку процентного содержания жира в организме.
Еще один способ отследить свой прогресс, который не только в масштабе, а вместо этого показывает, что ваш тяжелый труд окупается, — это сфотографировать себя, чтобы можно было сравнивать с течением времени.Также обратите внимание на то, как сидит ваша одежда. Иногда это лучшие индикаторы вашего прогресса.