Мышечное строение тела человека: Мышцы человека: виды и строение мышц

Описание

Типы строения тела и тренировки по всем правилам! — TITAN Race

Почему одному так сложно накачать мышечную массу, а другому – легко? От чего это зависит и как правильно тренироваться?

В зависимости от строения тела люди делятся на три вида:

•  эктоморфов
• мезоморфов 
• эндоморфов

Эктоморф  может похвастаться изящным телосложением. У него обычно небольшое количество подкожного жира. Именно поэтому людям, обладающим подобным видом скелета, так сложно набрать мышечную массу. Плюс еще и быстрый метаболизм…

Эндоморф же наоборот, зачастую борется с лишним весом. У него коренастое телосложение, широкий костяк, медленный метаболизм. В результате эндоморфу приходится не только постоянно увеличивать нагрузки, но и следить за уровнем подкожного жира, из-за которого, порой, даже накачанные мышцы будут не видны.

Везет тем, кто обладает фигурой мезоморфа. Таким людям, идеально подходящим для бодибилдинга, легко набирать мышечную массу, да и результата от тренировок долго ждать не придется.

Так как же тренироваться каждому из вышеперечисленных видов?

Людям-эктоморфам придется обратить внимание на базовые упражнения. Такие виды упражнений заставят одновременно работать несколько мышечных групп и дадут стимул для их роста. Если мышцы растут не так быстро и не в том объеме – не стоит расстраиваться и бросать тренировки. Отличный результат даст коррекция диеты и программы тренировок. Важно помнить, что прирост мышечной у эктоморфа не должен превышать 900 граммов, так как далее идет прирост жировой прослойки.

Эктоморфу необходимо тренироваться медленно, обязательно чередуя тренировки периодами отдыха. Нарастить мышечную массу помогут упражнения на глубокую стимуляцию мышц.

Каждую группу мышц тренировать следует один раз в неделю. А вот аэробную активность надо сократить и использовать ее в виде неторопливых пеших прогулок или велотренажера с невысокой интенсивностью.

Мезоморфу, конечно, довольно легко нарастить мышечную массу, но новичку все же стоит изначально определить для себя план тренировок.

Тренироваться мезоморфу нужно с полной отдачей, выполняя упражнения до отказа, при этом не до изнеможения. И стараться почаще менять разные программы тренировок и нагрузки.

Хороший результат дает экспериментирование с разными видами сплитов.

Эндоморфу, в отличие от двух предыдущих типов, в обязательном порядке надо уделить внимание на аэробику. Игровые виды спорта, легкая атлетика, велоспорт – лучшие способы дополнительной нагрузки на все виды мышц во время активного отдыха от частых тренировок.

Тренировки эндоморфа намного сложнее и длительнее, чем у мезоморфа и эктоморфа. Избавиться от лишнего веса поможет небольшая хитрость бывалых бодибилдеров: поддерживать уровень пульса при нагрузках примерно на уровне 75% от критического.

Анатомия человека. Простое и доступное описание анатомических и физиологических особенностей тела человека

Автор На чтение 18 мин. Просмотров 3 Опубликовано 21.01.2020 Обновлено 21.01.2020

Значение мышц в организме

Мышцы играют крайне важную роль в любом живом организме. С их помощью приводится в движение опорно-двигательный аппарат. Благодаря работе мышц человек, как другие живые организмы, может не только ходить, стоять, бегать, совершать любое движение, но и дышать, жевать и перерабатывать пищу, и даже самый главный орган – сердце — тоже состоит из мышечной ткани.

ЦНС, или центральная нервная система, — это комплекс веществ головного и спинного мозга. И тот, и другой одинаково хорошо защищены от травмирующих внешних воздействий костными структурами — спинной мозг заключён внутри позвоночного столба, а головной располагается в полости черепа. Такое строение организма позволяет предотвратить повреждения чувствительных клеток мозгового вещества при малейшем воздействии.

https://www.youtube.com/watch?v=https:iMkOHzn2Gog

Периферическая нервная система отходит от позвоночного столба к различным органам и тканям. Она представлена 12 парами черепных и 31 парой спинномозговых нервов, по которым различные импульсы молниеносно передаются от мозга к тканям, стимулируя или, наоборот, подавляя их работу в зависимости от различных факторов и конкретной ситуации.

Соматический отдел служит связующим элементом между окружающей средой и организмом. Именно благодаря этим нервным волокнам человек в состоянии не только воспринимать окружающую действительность (например, «огонь горячий»), но и адекватно на неё реагировать («значит, надо убрать руку, чтобы не получить ожог»). Такой механизм позволяет защитить тело от немотивированного риска, подстроиться под окружающую обстановку и правильно проанализировать информацию.

Вегетативная система более автономна, поэтому медленнее реагирует на влияние извне. Она регулирует деятельность внутренних органов — желёз, сердечно-сосудистой, пищеварительной и других систем, а также поддерживает оптимальный баланс во внутренней среде человеческого тела.

Заострим внимание на скелетных мышцах

Основной структурной составляющей мышечной ткани является миоцит — мышечная клетка. Одной из отличительных черт миоцита является то, что его длина в сотни раз превосходит его поперечное сечение, поэтому миоцит называют также мышечным волокном. От 10 до 50 миоцитов соединяются в пучок, а из пучков формируется собственно мышца — в бицепсе, например, до миллиона мышечных волокон.

Между пучками мышечных клеток проходят мельчайшие кровеносные сосуды — капилляры, и нервные волокна. Пучки мышечных волокон и сами мышцы покрыты плотными оболочками из соединительной ткани, которые на концах своих переходят в сухожилия, прикрепляющиеся к костям.

Основное вещество мышечной клетки называется саркоплазмой. В неё погружены тончайшие мышечные нити — миофибриллы, которые и являются сократительными элементами мышечной клетки. Каждая миофибрилла состоят из тысяч элементарных частиц — саркомеров, основной особенностью которых является способность сокращаться под воздействием нервного импульса.

В ходе целенаправленных силовых тренировок увеличивается как количество миофибрилл мышечного волокна, так и их поперечное сечение. Сначала этот процесс приводит к увеличению силы мышцы,затем — и к увеличению её толщины. Однако количество самих мышечных волокон остаётся прежним — оно обусловлено генетическими особенностями развития организма и в течении жизни не меняется.

Итак, сила скелетной мышцы зависит от её поперечного сечения — то есть от толщины и количества миофибрилл, формирующих мышечное волокно. Однако возрастают показатели силы и мышечной массы не одинаково: при увеличении мышечной массы в два раза, сила мышц становится в три раза большей, и единого объяснения этого феномена у учёных пока что нет.

Волокна, формирующие скелетные мушцы, делятся на две группы: «медленные», или ST-волокна (slow twitch fibers) и «быстрые», FT-волокна (fast twitch fibers). ST-волокна содржат большое количество белка миоглобина, имеющего красный цвет, поэтому их ещё называют красными волокнами. Это — выносливые волокна, но работают они при нагрузке в пределах 20-25% от максимальной силы мышц.

При нагрузках менее 25% от максимальной мышечной силы сначала работают ST-волокна, а потом, когда наступит их истощение — в работу включаются FT-волокна. Когда и они израсходуют энергетический ресурс, наступит их истощение и мышце потребуется отдых. Если же нагрузка изначально велика — одновременно работают оба вида волокон.

Однако не стоит ошибочно ассоциировать типы волокон со скоростью движений, которые выполняет человек. То, какой тип волокон преимущественно задействован в работа в данный момент, зависит не от скорости выполняемого движения, а от усилия, которое необходимо затратить на данное действие. С этим связано и то обстоятельство, что разные типы мышц, выполняющие различные функции, имеют пазное соотношение  ST- и FT-волокон.

Кстати, как и общее количество мышечных волокон, соотношение ST/FT волокон в мышцах конкретного человека является генетически обусловленным и сохраняется постоянным на протяжении всей жизни. Это также объясняет врождённые способности к определённым видам спорта: у самых «талантливых», выдающихся бегунов-спринтеров икроножные мышцы на 90% состоят из «быстрых» волокон, а у марафонцев — напротив, до 90% этих волокон — медленные.

Впрочем, несмотря на то, что природное количество мышечных волокон, а также соотношение их быстрой и медленной разновидностей изменить невозможно, грамотно спланированные и настойчивые тренировки заставят мышцы приспособляться к нагрузкам и непременно принесут результат.

Как осуществляется работа мышц?

Функционирование мышц происходит благодаря следующим их свойствам:

• Возбудимость – это процесс активации, проявляемый в виде ответной реакции на раздражитель (как правило, это внешний фактор). Свойство проявляется в виде изменения обмена веществ в мышце и её мембране.
• Проводимость – свойство, означающее способность мышечной ткани передавать образовавшийся в результате воздействия раздражителя нервный импульс от мышечного органа к спинному и головному мозгу, а также в обратном направлении.
• Сократимость – конечное действие мускулатуры в ответ на стимулирующий фактор, проявляется в виде укорачивания мышечного волокна, также меняется тонус мышц, то есть степень их напряжённости. При этом скорость сокращения и максимальная напряжённость мускулатуры могут быть различными как следствие разного влияния раздражителя.

Следует отметить, что работа мышц возможна благодаря чередованию вышеописанных свойств чаще всего в следующем порядке: возбудимость-проводимость-сократимость. В случае если речь идёт о произвольной работе мускулатуры и импульс идёт от центральной нервной системы, то алгоритм будет иметь вид проводимость-возбудимость-сократимость.

Мышечное строение человека

Любая мышца человека состоит из совокупности продолговатых действующих в одном и том же направлении клеток, называемой мышечным пучком. Пучки, в свою очередь, содержат мышечные клетки длиной до 20 см, именуемые также волокнами. Форма клеток поперечно-полосатых мышц продолговатая, гладких — веретенообразная.

Мышечное волокно представляет собой продолговатой формы клетку, ограниченную внешней оболочкой. Под оболочкой параллельно друг другу располагаются способные сокращаться белковые волокна: актиновые (светлые и тонкие) и миозиновые (тёмные, толстые). В периферийной части клетки (у поперечно-полосатых мышц) располагается несколько ядер. У гладких мышц ядро всего одно, оно имеет местоположение в центре клетки.

Сходные по строению и функциям клетки в комплексе с межклеточным веществом образуют ткани, каждая из которых выполняет ряд определённых задач. В зависимости от этого в анатомии тела человека выделяют 4 группы тканей:

• Эпителиальная ткань отличается плотной структурой и малым количеством межклеточного вещества. Такое строение позволяет ей отлично справляться с защитой организма от внешнего воздействия и всасыванием полезных веществ извне. Впрочем, эпителий присутствует не только во внешней оболочке организма, но и во внутренних органах, например, железах. Они быстро восстанавливаются практически без постороннего вмешательства, а потому считаются наиболее универсальными и прочными.
• Соединительные ткани могут быть очень разнообразны. Они отличаются большим процентом межклеточного вещества, которое может быть любой структуры и плотности. В зависимости от этого варьируют и функции, возложенные на соединительные ткани, — они могут служить опорой, защитой и транспортом питательных веществ для остальных тканей и клеток организма.
• Особенностью мышечной ткани является умение изменять свои размеры, то есть сокращаться и расслабляться. Благодаря этому она отлично справляется с координацией тела — перемещением как отдельных частей, так и целого организма в пространстве.
• Нервная ткань — самая сложная и функциональная. Её клетки управляют большинством процессов, протекающих внутри других органов и систем, однако при этом не могут существовать самостоятельно. Всю нервную ткань условно можно разделить на 2 вида: нейроны и глии. Первые обеспечивают передачу импульсов по всему организму, а вторые оберегают и питают их.

Комплекс тканей, локализованный в определённой части организма, имеющий чёткую форму и выполняющий общую функцию, является самостоятельным органом. Как правило, орган представлен различными типами клеток, однако, какой-то определённый вид ткани всегда преобладает, а остальные носят, скорее, вспомогательный характер.

В анатомии человека органы принято условно классифицировать на наружные и внутренние. Наружное, или внешнее, строение человеческого тела можно увидеть и изучить без каких-либо специальных приборов или манипуляций, поскольку все части видны невооружённым глазом. К ним относятся голова, шея, спина, грудь, туловище, верхние и нижние конечности.

В свою очередь, анатомия внутренних органов более сложна, поскольку для её изучения требуется инвазивное вмешательство, современные научно-медицинские приспособления или как минимум наглядный дидактический материал. Внутреннее строение представлено органами, находящимися внутри тела человека, — почками, печенью, желудком, кишечником, головным мозгом и т. д.

Виды мышц

Распознают 3 вида:

1. Скелетные (поперечнополосатые). Крепятся к скелету с помощью сухожилий. Они образуют форму тела и перемещают его в пространстве. Если регулярно подвергать их нагрузке и при этом правильно питаться, то мускулы увеличатся в объёме и приобретут рельефность. Человек может контролировать данный тип мускулов, но они также имеют свойство сокращаться непроизвольно, по приказу нервной системы.
2. Гладкие. Являются частью стенок некоторых внутренних органов таких как пищевод, желудок, кишечник, бронхи, матка, мочевой пузырь, уретра и кровеносные сосуды. Они работают непроизвольно и подчиняются лишь вегетативной нервной системе.
3. Миокард выделяется в отдельную группу. Найти его можно только в сердце. Так же как гладкие, сердечная мышца сокращается вне зависимости от воли человека, но по структуре ближе к поперечнополосатой мышечной ткани.

Мускулы покрыты оболочкой из эпимизия. Внутри данной оболочки содержатся многочисленные пучки мышечных волокон. Эти пучки отделены друг от друга покрытием из перимизия, который также является проводчиком для нервов и кровяного тока.

Мышечные волокна, называемые ещё миоцитами — это главная составляющая мускулов. Они различаются внешне и функционально в зависимости от типа мышечной ткани. Эти клетки содержат нити белков актина и миозина, которые, взаимодействуя, порождают сокращение мускулов.

Классификация мышц происходит по различным признакам. Функционально различают мускулы, сгибающие и разгибающие суставы, перемещающие конечности в разных плоскостях. Для описания мускулов используются специальные термины, определяющие, где они находятся, какую форму приняли и каково направление их волокон. Мышцы также разделяются по количеству суставов, с которыми они связаны, на односоставные и многосуставные.

Классификация мышц по различным критериям

Наличие различных характеристик, отличных у тех или иных мышц, позволяет их условно группировать по объединяющему признаку. На сегодняшний день анатомия не располагает единой классификацией, по которой можно было бы сгруппировать человеческие мышцы. Виды мышц однако можно классифицировать по разнообразным признакам, а именно:

1. По форме и длине.
2. По выполняемым функциям.
3. По отношению к суставам.
4. По локализации в теле.
5. По принадлежности к определённым частям тела.
6. По расположению мышечных пучков.

Наряду с видами мышц выделяют три основные группы мышц в зависимости от физиологических особенностей строения:

1. Поперечно-полосатые скелетные мышцы.
2. Гладкие мышцы, составляющие структуру внутренних органов и сосудов.
3. Сердечные волокна.

Одна и та же мышца может принадлежать одновременно к нескольким группам и видам, перечисленных выше, поскольку может содержать сразу несколько перекрёстных признаков: форму, функции, отношение к части тела и т.д.

Мышечное строение человека

Несмотря на относительно одинаковое строение всех мышечных волокон, они могут быть разной величины и формы. Таким образом, классификация мышц по данному признаку выделяет:

1. Короткие мышцы приводят в движение небольшие участки опорно-двигательной системы человека и, как правило, находятся в глубоких слоях мускулатуры. Пример – межпозвоночные спинные мышцы.
2. Длинные, наоборот, локализованы на тех частях тела, которые совершают большие амплитуды движений, например конечности (руки, ноги).
3. Широкие покрывают в основном туловище (на животе, спине, грудине). Могут иметь разную направленность мышечных волокон, обеспечивая тем самым разнообразные сократительные движения.

Встречаются в организме человека и различные формы мускулатуры: круглые (сфинктеры), прямые, квадратные, ромбовидные, веретенообразные, трапециевидные, дельтовидные, зубчатые, одно- и двухперистые и мышечные волокна других форм.

Анатомия мышц у различных видов может отличаться расположением мышечных пучков. В связи с этим выделяют такие мышечные волокна, как:

1. Перистые напоминают строение птичьего пера, в них пучки мышц крепятся к сухожилиям только одной стороной, а другой расходятся. Перистая форма расположения мышечных пучков характерна для так называемых сильных мышц. Место их крепления к надкостнице является довольно обширным. Как правило, они короткие и могут развивать большую силу и выносливость, при этом тонус мышц не будет отличаться большой величиной.
2. Мышцы с параллельным расположением пучков также называют ловкими. По сравнению с перистыми они имеют большую длину, при этом менее выносливы, однако могут выполнять более тонкую работу. При сокращении напряжение в них значительно увеличивается, что значительно снижает их выносливость.

Виды мышц

Локализация мускулатуры

Скелетные мышцы человека могут выполнять различные функции: сгибание, разгибание, приведение, отведение, вращение. Исходя из данного признака, мышцы можно условно сгруппировать следующим образом:

1. Разгибатели.
2. Сгибатели.
3. Приводящие.
4. Отводящие.
5. Вращательные.

Первые две группы всегда находятся на одной части тела, но в противоположных сторонах таким образом, что когда сокращаются первые, вторые расслабляются, и наоборот. Сгибающие и разгибающие мышцы приводят в движение конечности и являются мышцами-антогонистами. Например, мышца плеча бицепс сгибает руку, а трицепс разгибает.

Если в результате работы мускулатуры часть тела или орган совершает движение в сторону тела, эти мышцы приводящие, если в обратном направлении – отводящие. Вращатели обеспечивают круговые движения шеи, поясницы, головы, при этом вращатели делятся на два подвида: пронаторы, осуществляющие движение внутрь, и супинаторы, обеспечивающие движение в наружную сторону.

Мышечные пучки могут располагаться в подкожном слое, образуя поверхностные группы мышц, а могут и в более глубоких слоях – к ним относятся глубинные мышечные волокна. Так например, мускулатура шеи состоит из поверхностных и глубинных волокон, одни из которых отвечают за движения шейного отдела, а другие оттягивают кожу шеи, прилегающего участка кожи груди, а также участвуют в поворотах и опрокидываниях головы. В зависимости от расположения по отношению к определённому органу могут быть внутренние и наружные мышцы (наружные и внутренние мышцы шеи, живота).

По отношению к частям тела мускулатура делится на следующие виды:

1. Мышцы головы подразделяются на две группы: жевательные, отвечающие за механическое измельчение пищи, и мимические мышцы – виды мышц, благодаря которым человек выражает свои эмоции, настроение.
2. Мышцы туловища подразделяются по анатомическим отделам: шейные, грудные (большая грудинная, трапециевидная, грудинно-ключичная), спинные (ромбовидная, широчайшая спинная, большая круглая), брюшные (внутренние и наружные брюшные, в том числе пресс и диафрагма).
3. Мышцы верхних и нижних конечностей: плечевые (дельтовидная, трёхглавая, двуглавая плечевая), локтевые сгибатели и разгибатели, икроножные (камбаловидная), берцовые, мышцы стопы.

Скопления мышечных волокон образуют целые ткани, структурные особенности которых обуславливает их условное разделения на три группы:

1. Скелетные мышцы имеют наибольший удельный вес среди остальных и формируют активную часть опорно-двигательного аппарата человека. Относятся к классу поперечно-полосатых тканей. Анатомия мышц данного вида ткани отличается поперечным чередованием светлых (актиновых) и тёмных (миозиновых) волокон. Светлые волокна сокращаются быстрее тёмных, но и менее выносливы по сравнению с тёмными волокнами. Скелетная мускулатура может сокращаться произвольно под воздействием соматической нервной системы человека.
2. Гладкие мышцы образуют мускулатуру большинства внутренних органов, как например: желудок, кишечник, кровеносные сосуды, дыхательные пути. Особенности гладких мышц заключаются в неупорядоченным чередовании красных и белых волокон. Кроме последовательности мышечных волокон, гладкие мышцы характеризуются более медленными и непроизвольными сокращениями под воздействием химических медиаторов (адреналин, ацетилхолин).
3. Сердечные мышцы — их строение и функции схожи с поперечно-полосатыми, однако наличие некоторых особенностей их строения позволяют выделить их в отдельную группу. Во-первых, клетки сердца меньше поперечно-полосатых клеток и ограждаются друг от друга специальными вставочными дисками, чего нет у скелетной мускулатуры. Кроме того, сердечная мышца может сокращаться и спонтанно, а не только в ответ на раздражающие факторы. Скорость сокращений занимает среднее значение между сократительной способностью гладких и скелетных мышечных волокон.

Наружное строение человека представлено кожей или, как её принято называть в биологии, дермой, и слизистыми оболочками. Несмотря на кажущуюся незначительность, эти органы играют важнейшую роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности: вкупе со слизистыми кожа является огромной рецепторной площадкой, благодаря которой человек может тактильно ощущать различные формы воздействия, как приятные, так и опасные для здоровья.

Покровная система выполняет не только рецепторную функцию — её ткани способны защищать организм от разрушающего внешнего воздействия, выводить через микропоры токсичные и ядовитые вещества и регулировать колебания температуры тела. Составляя порядка 15 % от общей массы тела, она является важнейшей пограничной оболочкой, регулирующей взаимодействие человеческого тела и окружающей среды.

эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов и тромбоцитов, которые служат своеобразным зеркалом, отражающим состояние организма. Именно с общего анализа крови начинается диагностика абсолютного большинства заболеваний — функциональность органов кроветворения, а значит, и состав крови чувствительно реагирует на любое изменение внутри организма, начиная с банального инфекционного или простудного заболевания и заканчивая опасными патологиями.

Все выполняемые функции чётко разделены между органами, составляющими кроветворный комплекс:

• лимфатические узлы гарантируют поставку плазматических клеток,
• костный мозг формирует стволовые клетки, которые позднее трансформируются в форменные элементы,
• периферические сосудистые системы служат для транспортировки биологической жидкости к другим органам,
• селезёнка фильтрует кровь от омертвевших клеток.

Всё это в комплексе является сложным саморегулируемым механизмом, малейший сбой в котором чреват серьёзными патологиями, затрагивающими любую из систем организма.

В некоторых научных источниках мочеполовую систему рассматривают как 2 составляющие: мочевыделительную и репродуктивную, однако, из-за тесной взаимосвязи и смежного расположения их всё же принято объединять. Строение и функции этих органов сильно разнятся в зависимости от половой принадлежности, поскольку на них возложен один из самых сложных и загадочных процессов взаимодействия полов — репродукция.

И у женщин, и у мужчин мочевыделительная группа представлена следующими органами:

• Почки — парные органы, которые выводят из организма излишек воды и токсичные вещества, а также регулируют объём крови и других биологических жидкостей.
• Мочевой пузырь — полость, состоящая из мышечных волокон, в которой накапливается моча до момента её выведения.
• Уретра, или мочеиспускательный канал — путь, по которому моча эвакуируется из пузыря после его наполнения. У мужчин он составляет 22–24 см, а у женщин — всего 8.

Репродуктивная составляющая мочеполовой системы сильно разнится в зависимости от пола. Так, у мужчин она включает яички с придатками, семенные железы, простату, мошонку и пенис, которые в комплексе отвечают за формирование и эвакуацию семенной жидкости. Женская половая система устроена более сложно, поскольку именно на представительниц прекрасного пола ложится ответственность за вынашивание ребёнка. К ней относятся матка и маточные трубы, пара яичников с придатками, влагалище и наружные половые органы — клитор и 2 пары половых губ.

Система дыхания человека отвечает за насыщение организма молекулами кислорода, а также выведение отработанного углекислого газа и токсических соединений. По сути, это последовательно соединённые между собой трубки и полости, которые сначала заполняются вдыхаемым воздухом, а потом изгоняют изнутри углекислый газ.

Верхние дыхательные пути представлены носовой полостью, носоглоткой и гортанью. Там воздух согревается до комфортной температуры, позволяя предотвратить переохлаждение нижних отделов дыхательного комплекса. Кроме того, слизь носа увлажняет слишком сухие потоки и обволакивает плотные мельчайшие частички, которые могут травмировать чувствительную слизистую.

Далее воздушный поток проникает в трахею — трубку из двух десятков хрящевых полуколец, которая прилегает к пищеводу и впоследствии распадается на 2 отдельных бронха. Затем бронхи, впадающие в ткани лёгких, ветвятся на меньшие по размеру бронхиолы и т. д., вплоть до образования бронхиального дерева. Сама же лёгочная ткань, состоящая из альвеол, отвечает за газообмен — всасывание кислорода из бронхов и последующую отдачу углекислоты.

Послесловие

Организм человека представляет собой сложную и уникальную в своем роде структуру, которая способна самостоятельно регулировать свою работу, реагируя на малейшие изменения окружающей среды. Базовые знания анатомии человека обязательно пригодятся каждому, кто стремится сохранить свой организм, поскольку нормальная работа всех органов и систем является основой здоровья, долголетия и полноценной жизни.

#video-1#

Виды мышц

Многим приходится озаботиться вопросом, как выучить быстро анатомию мышц человека. Вызубрить все мышцы человека и их названия за короткий срок невозможно, ведь их во всем организме больше 800, но изучить основные поверхностные мускулы и их назначение вполне выполнимо. Для этого полезно будет обзавестись схемами, таблицами и рисунками человеческого тела.

По отношению к суставам

Мускулатура крепится с помощью сухожилий к суставам, приводя их в движение. В зависимости от варианта крепления и количества суставов, на которые воздействуют мышцы, они бывают: односуставные и многосуставные. Таким образом, если мускулатура крепится только к одному суставу, то это односуставная мышца, если к двум – двусуставная, а если больше суставов – многосуставная (сгибатели/разгибатели пальцев).

Как правило, односуставные мышечные пучки длиннее многосуставных. Они обеспечивают более полную амплитуду движения сустава относительно своей оси, поскольку расходуют свою сократительную способность только на один сустав, в то время как свою сократимость распределяют на два сустава многосуставные мышцы.

Виды мышц последние короче и могут обеспечить гораздо меньшую подвижность при одновременном движении суставов, к которым они прикреплены. Ещё одним свойством многосуставной мускулатуры называют пассивную недостаточность. Её можно наблюдать, когда под влиянием внешних факторов мышца полностью растягивается, после этого она не продолжает движение, а, напротив, затормаживает.

Состав и строение сухожилий скелетных мышц человека

Описан состав и строение сухожилий скелетных мышц человека, особенности соединения мышечных волокон и сухожилия, а также сухожилия и кости. Дается характеристика механических свойств сухожилий у молодых и пожилых людей.

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ СУХОЖИЛИЙ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА

Сухожилие является одним из важных компонентов скелетной мышцы. Благодаря сухожилиям усилие, развиваемое мышечными волокнами, передается звеньям опорно-двигательного аппарата человека.

Сухожилие состоит из пучков коллагеновых волокон, которые составляют 94% от всего сухожилия (С.П. Габуда с соавт. 2005). Между коллагеновыми волокнами располагаются сухожильные клетки (фибробласты). При повреждении сухожилия фибробласты активируются и синтезируют коллаген для новых коллагеновых волокон. Пучки коллагеновых волокон окружает рыхлая соединительная ткань, в которой проходят кровеносные сосуды и нервы.

На концах мышечных волокон их внешняя оболочка имеет глубокие вдавления. В эти вдавления «входят» коллагеновые волокна сухожилия и соединяются с внешней оболочкой мышечного волокна особым веществом – «цементом». Вдавливания усиливают прочность соединения мышечных волокон с сухожилием, образуя соединение типа застежки «молния». Часть коллагеновых волокон сухожилия проникают в эндомизий (соединительно-тканную оболочку мышечного волокна), ветвится, после чего оканчиваются в его оболочке (Ю.А. Хорошков, 1975). Эта часть коллагеновых волокон сухожилия охватывает снаружи мышечное волокно в области вхождения сухожильных волокон в поперечном направлении и как бы «перевязывает» места соединения мышечных и сухожильных волокон. Установлено, что вблизи зон соединения мышечной и сухожильной ткани происходит рост мышечных волокон.

Рекомендую обратить внимание на учебные пособия «Биомеханика мышц» и «Гипертрофия скелетных мышц человека«

У спортсменов зона перехода мышцы в сухожилие в ряде случаев испытывает исключительно большие нагрузки. Вместе с тем, почти никогда не наблюдается нарушение структурной связи мышцы с сухожилием, в то время как на других участках мышцы повреждения возможны.

В мышечно-сухожильном соединении имеются рецепторы. Эти рецепторы называются сухожильными или рецепторами Гольджи по имени итальянского ученого (Камилло Гольджи), который их открыл. Сухожильные рецепторы активируются, когда мышца развивает напряжение.

Энтезисом называется соединение сухожилия и кости. Это соединение характеризуется особой гистологической структурой, представленной постепенным переходом сухожилия в кость посредством хрящевой зоны.

Сухожилие мало растяжимо, обладает значительной прочностью и выдерживает огромные нагрузки. Предел прочности сухожилия (то есть механическое напряжение, при котором происходит его разрыв) составляет 40-60 МПа (Г. И. Попов, А. В. Самсонова, 2011). Таким же пределом прочности обладает хлопковый канат аналогичного диаметра.

Влияние старения на механические свойства сухожилий

Старение на 36% уменьшает жесткость сухожилий и на 48% модуль Юнга. Эти изменения в свойствах сухожилий оказывают прямое влияние на мышцу и ее механические свойства.

1. Габуда С.П. Уточнение данных ЯМР о структуре связанной воды в коллагене с помощью сканирующей калориметрии / С. П. Габуда, А. А. Гайдаш, В. А. Дребущак, С. Г. Козлова // Журнал структурной химии, 2005.- Т.46.- № 6.– С. 1174 – 1176.
2. Попов, Г.И. Биомеханика двигательной деятельности: учеб. Для студ. учреждений высш. проф. образования / Г. И.  Попов, А. В. Самсонова. – М.: Издательский центр «Академия», 2011.– 320  с. (Сер. Бакалавриат).
3. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека. – СПб: Кинетика, 2018. – 159 с.
4. Хорошков, Ю.А. Ультраструктурные основы прочности соединения мышцы с сухожилием / Ю. А. Хорошков // Механика полимеров, 1975. – Вып.4. – С. 626-628.

С уважением, А.В.Самсонова

Мышечная система

Скелетные мышцы формируют активную часть опорно-двигательной системы человека. Их сокращение обеспечивает перемещение тела и его отдельных частей в пространстве.

Замечание 1

Существенно, что с возрастом и в результате тренировок изменяется не число волокон скелетных мышц человека, а только их толщина. Число мышц постоянно — более 600, что составляет более половины массы тела.

Мышечная система человека делится на три группы соответственно частям тела: мышцы головы, туловища и конечностей.

Основные типы мышц

Анатомически мышцы делят на поперечнополосатые и гладкие, но функционально выделяют ещё и сердечную мышцу.

Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, волокна которой собраны в пучки.

Сердечная мышца состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, которые на определённых сливаются (переплетаются) друг с другом благодаря наличию нексусов (специальных связей).

В функциональном отношении различают три вида мышечной ткани, каждая из которых имеет свои отличия.

Волокна скелетной мышечной ткани вытянуты, цилиндрической формы, не могут ветвиться. Каждое волокно имеет много ядер. У них хорошо развита поперечная исчерчённость. Такие волокна способны быстро сокращаться под влиянием импульсов коры больших полушарий, которые поступают по соматических нервах.

Строение скелетных мышц

Основу скелетных мышц составляет поперечнополосатая мышечная ткань.

В каждой мышце есть активная сократительная часть (мышечное тело, брюшко) и пассивная несократительная — сухожилие.

Мышечное тело состоит из мышечных волокон, собранных в пучки. Волокна связаны между собой соединительной тканью, которая выглядит, как тонкая сетка.

Вся мышца снаружи так же покрыта плотной соединительнотканной оболочкой.

Сухожилия состоят из плотной соединительной ткани, коллагеновые волокна которой проникают в мышечное тело, а другим концом прикреплены к холмистостям костей.

К каждой мышце подходят кровеносные сосуды и нервы (двигательные и чувствительные).

Форма и размеры мышцы зависят от выполняемой ею работы.

По форме скелетные мышцы бывают длинные, короткие и широкие.

Длинные мышцы располагаются в основном на конечностях, они могут иметь несколько головок, прикреплённых на разных костях или в разных местах одной кости (дву-, три- и четырёхглавые).

Короткие мышцы расположены между отдельными позвонками и рёбрами.

Широкие мышцы находятся в основном на туловище и имеют форму пластов различной толщины.

Понятие о двигательной нервно — мышечной единице

Определение 1

Под двигательной (нервно-мышечной) единицей имеется в виду совокупность мотонейрона спинного мозга и иннервированных им миофибрилл.

В зависимости от скорости сокращения и стойкости к усталости различают медленные (S — “slow”) и быстрые (F — “fast”) двигательные единицы, которые, в свою очередь, делятся на стойкие к усталости (FR) и быстроутомляющиеся (FF).

Строение поперечнополосатого мышечного волокна

Мышца состоит из отдельных пучков, каждый из которых содержит большое количество мышечных волокон.

Определение 2

Мышечное волокно — основная (наименьшая) функциональная единица мышцы.

Каждое волокно покрыто плазматической мембраной и помещено в тоненькую трубочку соединительной ткани (эндомизиум).

Пучки волокон так же окружены соединительнотканными перегородками (перимизиумом).

Вся мышца расположена в чехле из соединительной ткани (эпимизиуме).

У большинства скелетных мышц оба их конца прикреплены к сухожилиям.

Мышечные волокна преимущественно уложены параллельно друг к другу, потому сила сокращения мышцы равна сумме усилий, который развивают отдельные волокна.

Каждое мышечное волокно, в свою очередь, состоит из многочисленных миофибрилл, в каждой из которых можно выделить отдельные нити.

Нити миофибрилл состоят из сократительных белков — миозина, актина, тропомиозина и тропонина.

Длина зрелых мышечных волокон может достигать длины самой мышцы, а их диаметр варьирует от 10 до 100 мкм.

Как уже указывалось, каждое волокно состоит из миофибрилл; это белковые структуры, погружённые в цитоплазму. Кроме того, в цитоплазме находятся митохондрии, саркоплазматический ретикуллюм и система поперечных трубочек, а также зёрна гликогена. Под световым микроскопом заметна характерная исчерчённость (чередование светлых и тёмных полос), свойственная всем миофибриллам. Именно потому скелетная мышца получила другое название — поперечнополосатая.

Быстрые и медленные мышцы

В большинстве случаев мышечное волокно контактирует с одним нервным окончанием — оно называется фазическим, поскольку на единичный нервный импульс отвечает фазическим единичным сокращением.

Мышцы млекопитающих делятся на быстрые и медленные. Быстрых волокон больше в мышцах, которые осуществляют быстрые движения, а медленных — в мышцах, которые участвуют в поддержании позы.

Структура миофибрилл

Мышечное волокно состоит из большого количества цилиндрических белковых элементов, которые называются миофибриллами.

Поперечная исчерчённость, свойственная волокну в целом, обусловленна упорядоченной структурой миофибрилл как в продольном, так и в поперечном направлениях. Эта упорядоченность связана с особенностями расположения белковых элементов мышцы — толстых и тонких нитей.

Толстые нити имеют диаметр около 11 нм, тонкие — 5нм.

На схеме расположения толстых и тонких нитей видно, что в поперечном разрезе они образуют гексагональную решётку, а в продольном — регулярно повторяемую структуру, состоящую из участков, которые перекрываются или не перекрываются. Рассматривая миофибриллу вдоль, можно заметить чередование светлых и тёмных полос, которое обусловлено различной светопроницательностью участков с толстыми и тонкими нитями.

На схеме показана структурная организация тонких и толстых нитей, а так же вызванная этим поперечная исчерчённость, которая наблюдается под световым микроскопом.

Наиболее заметными являются А-полосы и более светлые I-полосы, которые регулярно чередуются вдоль миофибриллы. Внутри I- полосы находится тёмная Z- линия (Z- диск), а внутри А-полосы — более светлая область, Н-зона. Н-зона делится пополам более тёмной М-линией, окружённой светлым участком — L-зоной (она заметна не всегда).

Определение 3

Такой регулярно повторяющийся участок между соседними Z-линиями называется сакромером.

Толстая нить состоит из белка миозина. Тонкая нить образована другими белками — актином, тропонином и тропомиозином.

Замечание 2

Актин и миозин способны образовывать комплекс, который называется актомиозином.

Расположение толстых и тонких нитей в области их взаимного перекрытия приводит к тому, что каждая толстая нить окружена шестью тонкими нитями, а каждая тонкая — тремя толстыми. Таким образом, тонких нитей в два раза больше, чем толстых.

Механизм сокращения мышечного волокна (теория скользящих нитей)

Согласно этой теории, во время мышечного сокращения происходит взаимное перемещение тонких и толстых нитей, при этом длина саркомера уменьшается, а длина нитей не изменяется.

Замечание 3

Собственно скольжение происходит благодаря реакциям между выступами миозиновых нитей и активными участками тонких нитей (каждый выступ сначала прикрепляется к актиновой нити, потом тянет её, вызывая скольжение, после отпускает её и перемещается вдоль тонкой нити к следующей точке прикрепления).

Основные механические изменения сопровождаются определённой последовательностью биохимических процессов.

1. Поперечный мостик между миозином и актином размыкается. Это обеспечивается действием АТФ, с которой связывается миозин: АМ + АТФ → А + М ∙ АТФ (где А — актин, М — миозин)

2. АТФ расщепляется на АДФ + Ф, в это время миозин (субфрагмент S1) изменяет конфигурацию перед тем, чем снова присоединиться к тонкой нити (продукты распада АТФ остаются связанными с миозином).

3. Поперечный мостик миозина присоединяется к новому мономеру актина.

4. Это приводит к отщеплению продуктов гидролиза АТФ и выделению энергии, за счёт которой осуществляется «рабочий ход» (поворот S1 и линейное перемещение актина).

Сила мышц

Определение 4

Сила мышцы определяется по максимальному грузу, который она может поднять, и максимальному напряжению, которое она может развить при условии изометрического сокращения.

Принято различать показатели максимальной силы, относительной анатомической силы, абсолютной силы и максимальной произвольной силы.

Определение 5

Максимальная сила — это такая сила мышцы, которую она развивает в изометрическом режиме при условии участия всех её двигательных единиц, их работы в тетаническом режиме (одно длительное сокращение мышцы без расслабления вследствие её частого повторяемого раздражения).

Мышца сокращается при длине покоя (длине, при которой мышца развивает максимальное напряжение). При произвольном напряжении мышцы достичь таких условий тяжело, потому максимальную силу определяют при электрическом раздражении нерва, который иннервирует мышцу.

Понятие максимальной силы мышцы теоретическое и характеризует потенциальные силовые возможности мышцы.

Определение 6

Относительная анатомическая сила — это отношение максимальной силы к анатомическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза мышцы, перпендикулярного к её длине).

Определение 7

Абсолютная сила мышцы — это отношение максимальной силы к её физиологическому поперечнику (площади поперечного разреза мышцы, перпендикулярного к расположению всех её волокон).

Определение 8

Максимальная произвольная сила — это сила, которую развивает мышца при максимальном произвольном сокращении.

Этот показатель характеризирует фактическую силу мышцы, которую она развивает при нормальных условиях, то есть степень реализации потенциальных возможностей мышцы (максимальной силы).

Замечание 4

Разница между этими двумя показателями называется силовым дефицитом.

Поскольку, многие мышцы человека имеют сравнительно большую площадь сечения, то они могут развивать значительное напряжение.

Пример 1

Сила, которую могут развить все мышцы тела здорового человека во время одновременного сокращения, составляет около 22 т, а лишь одна ягодичная мышца может развить силу 1,2 т.

Сила мышц зависит от величины поперечного сечения мышцы, её исходной длины, возраста, функционального состояния, температуры и др.

Статическая и динамическая работа мышц и их значение

Замечание 5

Работа мышц бывает статической (удерживание груза, поддержание позы — изометрический режим сокращения) и динамической (перемещение груза и движения костей в суставах).

Во время подъёма груза массой m динамическая работа А мышцы определяется результатом умножения силы тяготения, действующей на тело, на высоту подъёма h (или же величину укорочения мышцы):

А = Рh = mgh

Статическая работа определяется в результате умножения силы на время выполнения этой работы:

А = Рt.

Работа мышцы возрастает при увеличении массы груза, который поднимается, но только до определённой границы: при большой массе груза высота подъёма оказывается настолько малой, что работа остаётся неизменной, или же уменьшается.

Замечание 6

Максимальная работа выполняется мышцей при средней её нагрузке («закон средних нагрузок»).

Физическая работа характеризуется количеством мышц, которые берут в ней участие, динамикой их сокращения и расслабления, силой и длительностью мышечной работы.

Замечание 7

Методика, позволяющая получить графическую запись выполняемой работы, называется эргографией, прибор для записи — эргографом, а саму запись — эргограмой.

Усталость мышц

Определение 9

Усталость мышц — это временное снижение или потеря трудоспособности мышцы, наступающее как результат его работы и исчезает после отдыха.

Усталость мышцы наступает в результате развития процесса усталости (отказ от работы) в двигательных нервных центрах ЦНС, нервно — мышечном синапсе и непосредственно в мышце в результате накопления продуктов обмена и недостатке кислорода.

При условии усталости может возникнуть неконтролируемое непрерывное сокращение мышцы (контрактура мышцы), вызванное истощением АТФ в саркоплазме, что делает невозможным расслабление мышечных волокон.

Замечание 8

Ускоренное обновление трудоспособности усталых мышц при условии активного отдыха, что является физиологическим обоснованием преимущества активного отдыха в кратковременные перерывы в работе в сравнении с пассивным, называется эффектом Сеченова.

Гиподинамия

Под гиподинамией понимают состояние пониженной двигательной активности, вызванное общей мышечной слабостью в результате заболевания (крайний случай — динамия) или пребыванием в условиях сниженной гравитации, невесомости, постельного режима и т. п., когда нагрузка на мышцы резко уменьшается. Длительное пребывание в таких условиях сопровождается атрофическими изменениями в мышцах (атрофия от неиспользования), общей физической детренированостью, детренированностью сердечно — сосудистой системы, изменениями солевого баланса, системы крови, иммунитета, деминерализацией костей и др.

Иногда вместо термина «гиподинамия» используют термин «гипокинезия» (уменьшённая подвижность), что не является правомерным.

Выбраться из панциря

Мышечный зажим — сигнал организма о внутреннем перенапряжении. Накопление зажимов может привестик разрушительным последствиям.

Мышечный блок, зажим или спазм является защитно–приспособительной реакцией в ответ на любое заболевание, повреждение или стресс. Мышца или группа мышц, которая находится в состоянии хронического напряжения, не способна расслабиться должным образом, что приводит к болезненным ощущениям при движении. Зажим может возникнуть вследствие травмы, неудобного рабочего места или места сна. «Например, когда мы больно ударяемся, то инстинктивно сворачиваемся вокруг ушибленного места, защищая его от внешней угрозы повторной травматизации, — говорит Александр Леонтьев, невролог, мануальный терапевт, автор книг по массажу и физкультуре нового поколения. — Почти так же организм изменяет тонус мышц в ответ на любое заболевание внутренних органов, скручивая туловище таким образом, чтобы создать больному органу по максимуму покой и благоприятные условия для выполнения им функции».

Кроме того, нервная система напрямую влияет на формирование мышечного напряжения. Эмоциональные перегрузки или длительный стресс — все это способствует смещению анатомических структур в теле человека, через которые проходят нервы. Человек, не привыкший в открытую выражать эмоции, особенно негативные, может столкнуться с тем, что подавленные обида, агрессия, страх, гнев будут сохраняться в теле, словно информация на жестком диске, накапливаясь до критического момента — спазма в мышце.

Последователь Фрейда Вильгельм Райх назвал это явление «мышечный панцирь». Его функцией является защита от неудовольствия или возможной опасности. «Райх выделяет семь сегментов мышечного панциря: область глаз, область рта, горло, грудь, солнечное сплетение, живот и таз. Место блокировки в каждом из этих сегментов напрямую зависит от непрожитой эмоции. Например, глубокая печаль может выражаться в грудном зажиме, подавленные слезы — в горле. А остановленные слезы — в спазме глазных мышц», — говорит кандидат психологических наук Нина Каневская.

Разрушительная сила

Сжатая мышца практически перестает снабжаться кровью, поэтому в нее не поступают питательные вещества и не выводятся продукты распада. В результате этого страдают не только сами мышцы, но близлежащие области, в том числе и органы. «Когда в теле накапливается много зажимов, это может привести к смещению позвонков, крупных и мелких суставов, нарушается иннервация (обеспеченность нервными клетками) многих органов, что в итоге может повлечь тяжелые заболевания, — рассказывает доктор остеопатии, невролог, главный врач клиники «Неонатус–Санус» Ольга Калиновская. — Возьмем, к примеру, поджелудочную железу. Иногда мы слышим из средств массовой информации, что какой–нибудь знаменитый артист или политик попадает в больницу с диагнозом острый панкреатит. Ко мне на прием достаточно часто приходят такие пациенты. Во время осмотра я ощущаю, что поджелудочная железа по плотности почти каменная, как бы становится сплошным зажимом».

Утечка энергии

Спазм может образоваться в одном или даже нескольких местах. Локальность того или иного зажима зависит от индивидуальных особенностей человека, таких как тип личности, возраст, строение и структура тела. Но существуют и так называемые мышцы–мишени, которые зажаты у большинства людей. Находятся они в верхней части туловища, чаще всего в шейно–воротниковой области. Распространенность этих блоков связана с увеличением стрессовых ситуаций и сидячим образом жизни. Таким образом, ограничивая приток крови к мозгу, приводят к сильным головным болям. Это постоянное напряжение негативно влияет на весь организм. Ведь на поддержание такого нездорового мышечного напряжения он тратит слишком много энергии. Отсюда быстрая утомляемость, нарушение сна, человеку все время не хватает сил, бодрости. Появляются раздражительность и депрессивные состояния.

В ряде случаев мышечные зажимы проходят самопроизвольно, но это скорее исключение. Исследования показали, что чаще всего первая стадия зажима проходит незаметно и безболезненно, постепенно перерастая в боль. И если своевременно не обратиться к специалисту, то обратимые изменения в мышцах перерастают в органические, справиться с которыми уже значительно сложнее.

Принцип жвачки

Наиболее эффективным способом лечения зажимов является мануальная терапия и остеопатия. Специалисты данного профиля помогут не только устранить появившиеся изменения, но и выяснят более важные факторы и причины появления недуга. Если же спазмирование мышц является следствием какого–либо заболевания, например язвенной болезни желудка или гастрита, то, безусловно, необходимо проходить лечение в комплексе с гастроэнтерологом. Также дополнительно стоит обратиться к психологу, так как эти болезни могут иметь психосоматический характер.

Помимо наблюдения у специалистов не стоит забывать про самостоятельную работу и правильные физические нагрузки.

В расслаблении мышц отлично помогут йога, пилатес или плавание, особенно на спине. Каждый из данного вида активности направлен на согревание и качественное растяжение мышц, что отлично помогает избавиться от мышечных блоков.

Александр Леонтьев обращает внимание на два важных принципа при занятии физической нагрузкой. «Первый — принцип жевательной резинки. Если жвачку потянуть быстро и сильно, то она порвется. Поэтому очень важны плавность и размеренность действий, — говорит эксперт. — В течение продолжительного времени любая биологическая ткань обязательно будет растягиваться. Но есть вероятность повреждения, если усилия будут значительными и кратковременными. Второй принцип — «не согреешь — не растянешь». При низкой температуре любая ткань хрупкая, а после разогрева становится более эластичной. Вот почему перед процедурой растягивания обязательно нужно разогреть проблемные участки. Этого можно добиться за счет разминки, используя физические упражнения или грелку, накладывая ее на область растягиваемой мышцы».

«Следует исключить асимметричные нагрузки (стрельба из лука, теннис), экстремальные нагрузки, влекущие сильное напряжение мышц, и нагрузки, связанные с поднятием тяжестей», — добавляет Ольга Калиновская.

Правильный режим дня, физическая активность, тренировка стрессоустойчивости и положительные эмоции — это гарантия жизни без панциря и боли.

Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter

Общее строение тела человека – Opiq

Сходные по строению, функциям и происхождению клетки вместе с межклеточным веществом образуют ткань.

Все ткани в теле человека выполняют одну основную функцию, например, кровь соединительной ткани связывает различные части организма в единое целое (переносит кислород и питательные вещества ко всем частям тела, выравнивая температуру). С другой стороны, различные части ткани, такие как клетки крови, выполняют разные функции: красные кровяные тельца связывают и транспортируют кислород, а белые участвуют в защите организма.

В теле человека можно выделить четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Нервная ткань формирует головной и спинной мозг. Нервная ткань образована нервными клетками (нейронами). Они воспринимают раздражения, анализируют их и передают дальше. Нервные клетки состоят из тела и многочисленных отростков. Один из отростков обычно длинный (нейрит, или аксон), остальные – короткие (дендриты). Отростки выполняют разные функции: короткие отростки проводят раздражение к телу клетки, а длинный отросток – от тела клетки. Отходящие от нервных клеток длинные отростки объединяются в нервы.

Мышечная ткань образована мышечными клетками. Эти клетки способны к сокращению, благодаря чему человек может двигаться. Существует три вида мышечной ткани.

Соединительная ткань связывает организм в единое целое и формирует скелет. Отличается большим количеством межклеточного вещества. В организме человека соединительная ткань представлена различными формами:

Эпителиальная ткань выполняет защитную функцию. Клетки ткани расположены вплотную друг к другу. Эпителий покрывает поверхность тела и выстилает внутренние полости. Способностью клеток эпителия к быстрому размножению обеспечивается скорое зарастание поверхностных ран. Выстланные эпителием железы производят различные секреты, например пищеварительные соки желудка и кишечника.

Анатомия, скелетные мышцы — StatPearls

Введение

Скелетно-мышечная система представляет собой одну из основных систем тканей / органов в организме. Три основных типа мышечной ткани — это скелетная, сердечная и гладкая мышечные группы. [1] [2] [3] Скелетные мышцы прикрепляются к кости сухожилиями, и вместе они производят все движения тела. Волокна скелетных мышц пересекаются правильным рисунком из тонких красных и белых линий, что придает мышцам характерный полосатый вид.Следовательно, они также известны как поперечно-полосатая мышца. [4] [5] [6] [7] [8]

Структура и функции

Скелетная мышца — одна из трех важных мышечных тканей человеческого тела. Каждая скелетная мышца состоит из тысяч мышечных волокон, обернутых вместе соединительнотканной оболочкой. Отдельные пучки мышечных волокон в скелетных мышцах известны как пучки. Внешняя соединительнотканная оболочка, окружающая всю мышцу, известна как эпимизий. Соединительнотканная оболочка, покрывающая каждый пучок, известна как перимизий, а самая внутренняя оболочка, окружающая отдельные мышечные волокна, известна как эндомизий.[9] Каждое мышечное волокно состоит из ряда миофибрилл, содержащих несколько миофиламентов. Собранные вместе, все миофибриллы выстраиваются в уникальный полосатый рисунок, образуя саркомеры, которые являются основной сократительной единицей скелетных мышц. Двумя наиболее важными миофиламентами являются актиновые и миозиновые нити, которые расположены определенным образом и образуют различные полосы на скелетных мышцах. Стволовые клетки, которые дифференцируются в зрелые мышечные волокна, известны как сателлитные клетки, которые можно найти между базальной мембраной и сарколеммой (клеточная мембрана, окружающая клетку поперечно-полосатых мышечных волокон).[10] Под воздействием факторов роста они дифференцируются и размножаются, образуя новые клетки мышечных волокон. [11]

Основные функции скелетной мускулатуры реализуются через присущий ей процесс сцепления возбуждения и сокращения. Поскольку мышца прикреплена к костным сухожилиям, сокращение мышцы приводит к движению этой кости, что позволяет выполнять определенные движения. Скелетные мышцы также обеспечивают структурную поддержку и помогают поддерживать осанку тела.Скелетные мышцы также действуют как источник хранения аминокислот, которые могут использоваться различными органами тела для синтеза органоспецифических белков. [12] Скелетные мышцы также играют центральную роль в поддержании термостаза и действуют как источник энергии во время голодания. [9]

Эмбриология

Определенные механизмы транскрипции и специфическая регуляторная активность генов контролируют дифференцировку мышечных волокон. [13] Во время эмбриогенеза именно парааксиальная мезодерма подвергается ступенчатой ​​дифференцировке с образованием мышечной ткани.Парааксиальная мезодерма по обе стороны от нервной трубки начинает дифференцироваться и подвергается сегментации с образованием сомитов. Сомиты стимулируются миогенными регуляторными факторами, чтобы дифференцироваться на дермомиотом и склеротом. Эти регуляторные факторы включают белки Wnt, Shh и BMP4. Нервная трубка и поверхностная эктодерма являются первичными источниками белков Wnt, источников белков Shh (Sonic Hedge Hog) из Notochord, а латеральная пластинка мезодермы продуцирует белок BMP4.[14] Латеральный аспект дермомиотома претерпевает переход от эпителия к мезенхиме, поскольку он продолжает мигрировать на вентральную сторону с образованием уникального миотома под дерматомом.

Затем миотом дифференцируется с образованием скелетных мышц в теле после получения стимуляции от сигнальной молекулы Sonic Hedgehog (Shh) от хорды, что приводит к экспрессии Myf5 и последующей дифференцировке. [15] Дорсомедиальный аспект миотома дифференцируется на эпаксиальный миотом, дающий начало мышцам спины.Вентролатеральный аспект дифференцируется на гипаксиальный миотом, который дает начало мышцам стенки тела.

Несколько сигнальных молекул, таких как Wnt и BMP, а также некоторые факторы транскрипции, такие как гомеобокс Sine Oculis, ответственны за эту дифференцировку. Развитие скелетных мышц конечностей и туловища зависит от экспрессии MyoD и Myf5 и их влияния на различные миобласты. [16] Эти эмбриональные миобласты подвергаются дальнейшей дифференцировке с образованием первичных мышечных волокон и, в конечном итоге, вторичных миофибрилл путем объединения миобластов у плода.После рождения сателлитные клетки действуют как стволовые клетки и отвечают за дальнейший рост и развитие скелетных мышц.

Кровоснабжение и лимфатика

Основная артерия или первичная артерия, снабжающая кровью скелетные мышцы, проходит параллельно продольной оси мышечного волокна. [17] Первичная артерия отдает притоки, известные как питающие артерии, которые перпендикулярны первичной артерии и проходят к внешней соединительнотканной оболочке мышечного волокна, называемой перимизием.[18] Питающая артерия разветвляется на первичные артериолы, которые после еще двух порядков ветвления дают начало поперечным артериолам, которые, в свою очередь, дают начало терминальным артериолам. [19] Конечные артериолы являются последними сосудистыми ветвями, и они перфузируют капилляры, которые присутствуют внутри эндомизия и проходят параллельно продольной оси мышечного волокна. Конечная артериола вместе с капиллярами, которые она снабжает, известна как микрососудистая единица, и это наименьшая единица во всей скелетной мышце, в которой можно регулировать кровоток.

Лимфатические капилляры берут начало в скелетных мышцах в микрососудистой единице внутри эндомизия возле основного капиллярного ложа и отводят тканевую жидкость. Эти капилляры сливаются друг с другом, образуя лимфатические сосуды, отводящие тканевую жидкость. Эти лимфатические сосуды проходят через перимизий и соединяются с более крупными лимфатическими сосудами. В отличие от кровеносных сосудов, стенка лимфатических сосудов внутри мышцы не обладает сократительной способностью из-за отсутствия гладких мышц (в стенке), поэтому они зависят от движения мышц и пульсации артериол для оттока лимфы.

Нервы

Нейронная иннервация скелетных мышц обычно состоит из сенсорных нервных волокон, двигательных нервных волокон и нервно-мышечного соединения. Нервные волокна состоят как из миелинизированных, так и немиелинизированных нервных волокон. Тела клеток нейронов дают начало крупным аксонам, которые, как правило, не разветвлены и перемещаются к целевым мышцам для иннервации. Рядом с целевой мышцей аксоны делятся на несколько более мелких ветвей, иннервирующих несколько мышечных волокон.Терминал двигательного нерва имеет обильные митохондрии, эндоплазматический ретикулум и многочисленные мембраносвязанные синаптические везикулы, содержащие нейромедиатор — ацетилхолин. [20] Когда потенциал действия перемещается к нервно-мышечному соединению, происходит ряд процессов, завершающихся слиянием мембраны синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной и последующим высвобождением нейромедиатора в синаптическую щель. [21] [22]

Постсинаптическая мембрана мышечных волокон имеет высокую концентрацию рецепторов нейромедиаторов (AchR).Эти рецепторы представляют собой ионные каналы, управляемые трансмембранными лигандами. [23] Как только нейротрансмиттер активирует эти ионные каналы, происходит быстрая деполяризация моторной концевой пластинки, которая инициирует потенциал действия в мышечном волокне, что приводит к сокращению мышц. [21]

Мышцы

Каждая мышца состоит из нескольких тканей, включая кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, сократительные мышечные волокна и соединительнотканные оболочки. Внешняя оболочка соединительной ткани, покрывающая каждую мышцу, называется эпимизием.Каждая мышца состоит из групп мышечных волокон, называемых пучками, которые окружены слоем соединительной ткани, называемым перимизием. Внутри каждого пучка есть несколько единиц отдельных мышечных волокон, окруженных эндомизием, оболочкой из соединительной ткани. Двумя наиболее важными миофиламентами, составляющими сократительные элементы мышечного волокна, являются актин и миозин. Они отчетливо расположены в виде полосатого узора, образуя темную полосу А, светлую полосу I, а также основную единицу сокращения, также называемую саркомером.Саркомер состоит из центральной линии М, к которой с обеих сторон прикреплены толстые миофиламенты миозина. Это формирует темную полосу A. Саркомер граничит с линией Z, которая служит местом происхождения тонких миофиламентов актина, которые выступают навстречу друг другу, поскольку они частично перекрывают миозиновые волокна. [9] Регуляторные белки, а именно тропонин C, I, T, а также тропомиозин играет ключевую роль в механизме скольжения миофиламентов, приводящем к сокращению. Титин и небулин — другие основные белки, которые влияют на механические свойства мышц.[24] Существует уникальная система Т-канальцев для передачи потенциала действия нейронов внутрь мышечной клетки через инвагинации сарколеммы для улучшения координации и равномерного сокращения мышц. [25]

Клиническая значимость

Скелетные мышцы позволяют людям двигаться и выполнять повседневные действия. Они играют важную роль в механике дыхания и помогают поддерживать осанку и равновесие. Они также защищают жизненно важные органы тела.

Различные заболевания возникают в результате нарушения функции скелетных мышц.Некоторые из этих заболеваний включают миопатии, паралич, миастению, недержание мочи или кишечника, атаксию, слабость, тремор и другие. Заболевания нервов могут вызвать невропатию, а также нарушить функциональность скелетных мышц. Кроме того, разрывы скелетных мышц / сухожилий могут возникать остро у спортсменов высокого уровня или участников рекреационных видов спорта и вызывать значительную инвалидность у всех пациентов, независимо от статуса активности [26].

Мышечные судороги

Мышечные судороги приводят к непрерывному, непроизвольному, болезненному и локализованному сокращению всей группы мышц, отдельной отдельной мышцы или отдельных мышечных волокон.[3] Обычно судороги могут длиться от минут до нескольких секунд при идиопатических или известных причинах у здоровых людей или при наличии заболеваний. При пальпации мышечной области судороги обнаруживается узел.

Судороги мышц, связанные с физической нагрузкой, являются наиболее частым состоянием, требующим медицинского / терапевтического вмешательства во время занятий спортом. [27] Конкретная этиология не совсем понятна, а возможные причины зависят от физиологической или патологической ситуации, в которой появляются судороги. Важно отметить, что болезненное сокращение, ограниченное определенной областью, не означает, что причина возникновения судороги обязательно локальная.

В определенных клинических сценариях основная этиология может быть связана с постоянными спастическими мышечными сокращениями, которые могут существенно повлиять на функции человека. Типичный пример этого состояния проявляется в грудино-ключично-сосцевидной мышце. Клинически это обнаруживается при врожденной кривошеи или спастической кривошеи [28].

Другие соответствующие состояния в этой области включают, но не ограничиваются следующим:

Паралич / компрессионная невропатия

На противоположном конце спектра существуют различные параличи мышц, вторичные по отношению к долгосрочным, последующим эффектам различные нервные расстройства и невропатии, которые могут привести к откровенно вялым состояниям (которые могут быть постоянными или временными).Эти синдромы и состояния включают, но не ограничиваются следующими:

• Синдром запястного канала (вторичный по отношению к компрессионной нейропатии срединного нерва в запястном канале) [35] [36]
• Supraspinatus и / или атрофия подостной мышцы [37]

Дальнейшее обучение / обзорные вопросы

Рисунок

Скелетные мышцы, сарколемма, миофибриллы, двигательный нейрон, кровеносный капилляр, эндомизий, мышечные волокна (клетки), пучок, перимизий, кровеносные сосуды, Эпимизий, сухожилие, глубокая фасция.Иллюстрация Эммы Грегори

Ссылки

1.

Goodman CA, Hornberger TA, Robling AG. Кости и скелетные мышцы: ключевые участники механотрансдукции и потенциальных механизмов перекрытия. Кость. 2015 ноя; 80: 24-36. [Бесплатная статья PMC: PMC4600534] [PubMed: 26453495]

2.

Wilke J, Engeroff T, Nürnberger F, Vogt L., Banzer W. Анатомическое исследование морфологической непрерывности между подвздошно-большеберцовым трактом и фасцией длинной малоберцовой мышцы. Хирург Радиол Анат.2016 Апрель; 38 (3): 349-52. [PubMed: 26522465]

3.

Бордони Б., Сугумар К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 ноября 2020 г. Мышечные судороги. [PubMed: 29763070]

4.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 31 июля 2020 г. Анатомия, сухожилия. [PubMed: 30020609]

5.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 27 июля 2020 г.Анатомия, голова и шея, чешуйчатая мышца. [PubMed: 30085600]

6.

Чанг А., Ли Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 4 сентября 2020 г. Инъекция Piriformis. [PubMed: 28846327]

7.

Bourne M, Talkad A, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 13 августа 2020 г. Анатомия, костный таз и нижняя конечность, фасция стопы. [PubMed: 30252299]

8.

Бордони Б., Махабади Н., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Анатомия, фасция. [PubMed: 29630284]

9.

Frontera WR, Ochala J. Скелетные мышцы: краткий обзор структуры и функции. Calcif Tissue Int. 2015 Март; 96 (3): 183-95. [PubMed: 25294644]

10.

Hikida RS. Возрастные изменения сателлитных клеток и их функций. Curr Aging Sci. 2011 декабрь; 4 (3): 279-97. [PubMed: 21529324]

11.

Stone WL, Ливитт Л., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 13 мая 2020 г. Физиология, фактор роста. [PubMed: 28723053]

12.

Wolfe RR. Недооцененная роль мышц в здоровье и болезнях. Am J Clin Nutr. 2006 сентябрь; 84 (3): 475-82. [PubMed: 16960159]

13.

Buckingham M, Rigby PW. Генные регуляторные сети и механизмы транскрипции, контролирующие миогенез. Dev Cell. 2014 10 февраля; 28 (3): 225-38. [PubMed: 24525185]

14.

Эрнандес-Эрнандес Дж.М., Гарсия-Гонсалес Е.Г., Брун С.Е., Рудницки М.А.Миогенные регуляторные факторы, детерминанты развития мышц, идентичность клеток и регенерация. Semin Cell Dev Biol. 2017 декабрь; 72: 10-18. [Бесплатная статья PMC: PMC5723221] [PubMed: 2

45]

15.

Borycki AG, Brunk B, Tajbakhsh S, Buckingham M, Chiang C, Emerson CP. Sonic hedgehog контролирует определение эпаксиальных мышц посредством активации Myf5. Разработка. 1999 сентябрь; 126 (18): 4053-63. [PubMed: 10457014]

16.

Каблар Б., Крастел К., Инь С., Асакура А., Тапскотт С.Дж., Рудницки М.А.MyoD и Myf-5 по-разному регулируют развитие скелетных мышц конечностей и туловища. Разработка. 1997 декабрь; 124 (23): 4729-38. [PubMed: 9428409]

17,

Багер П., Сегал С.С. Регуляция кровотока в микроциркуляции: роль проводимой вазодилатации. Acta Physiol (Oxf). 2011 Июль; 202 (3): 271-84. [Бесплатная статья PMC: PMC3115483] [PubMed: 21199397]

18.

Сигал СС. Интеграция контроля кровотока в скелетных мышцах: ключевая роль питающих артерий. Acta Physiol Scand.2000 апр; 168 (4): 511-8. [PubMed: 10759588]

19.

Dodd LR, Johnson PC. Изменения диаметра артериолярных сетей сокращающихся скелетных мышц. Am J Physiol. 1991 март; 260 (3, часть 2): H662-70. [PubMed: 2000963]

20.

Heuser JE, Salpeter SR. Организация рецепторов ацетилхолина в быстрозамороженной, глубоко протравленной и роторно-реплицируемой постсинаптической мембране Torpedo. J Cell Biol. 1979 июл; 82 (1): 150-73. [Бесплатная статья PMC: PMC2110412] [PubMed: 479296]

21.

Слейтер CR. Структура нервно-мышечных соединений человека: некоторые безответные молекулярные вопросы. Int J Mol Sci. 2017 октября 19; 18 (10) [Бесплатная статья PMC: PMC5666864] [PubMed: 2

68]

22.

Кайр М.Дж., Редди В., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 24 мая 2020 г., физиология, синапс. [PubMed: 30252303]

23.

Wu H, Xiong WC, Mei L. Построение синапса: сигнальные пути в сборке нервно-мышечных соединений.Разработка. 2010 Апрель; 137 (7): 1017-33. [Бесплатная статья PMC: PMC2835321] [PubMed: 20215342]

24.

Оттенхейм К.А., Гранзье Х. Поднимая туманность: новое понимание сократимости скелетных мышц. Физиология (Bethesda). 2010 Октябрь; 25 (5): 304-10. [PubMed: 20940435]

25.

Jayasinghe ID, Launikonis BS. Трехмерная реконструкция и анализ трубчатой ​​системы скелетных мышц позвоночных. J Cell Sci. 2013 Сентябрь 01; 126 (Pt 17): 4048-58. [PubMed: 23813954]

26.

Shamrock AG, Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 8 августа 2020 г. Разрыв ахиллова сухожилия. [PubMed: 28613594]

27.

Джуриато Дж., Педринолла А., Шена Ф., Вентурелли М. Мышечные судороги: сравнение двух основных гипотез. J Electromyogr Kinesiol. 2018 Авг; 41: 89-95. [PubMed: 29857264]

28.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 27 июля 2020 г.Анатомия, голова и шея, грудино-ключично-сосцевидная мышца. [PubMed: 30422476]

29.

Hicks BL, Lam JC, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 декабря 2020 г. Синдром грушевидной мышцы. [PubMed: 28846222]

30.

Уорнер М.Дж., Хатчисон Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 18 ноября 2020 г. Паралич Белла. [PubMed: 29493915]

31.

Алексенко Д., Варакалло М. StatPearls [Интернет].StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 июля 2020 г. Синдром канала Гийона. [PubMed: 28613717]

32.

Пестер Дж. М., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 27 июня 2020 г. Методы блокады локтевого нерва. [PubMed: 2

21]

33.

Ахонди Х., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Передний межкостный синдром. [PubMed: 30247831]

34.

Бьюкенен Б.К., Майни К., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 22 июня 2020 г. ущемление лучевого нерва. [PubMed: 28613749]

35.

Севи Дж. О., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Синдром запястного канала. [PubMed: 28846321]

36.

Пестер Дж. М., Бехманн С., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 31 июля 2020 г. Методы блокады срединного нерва. [PubMed: 2

41]

37.

Епископ К.Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Анатомия, плечо и верхняя конечность, спинной лопаточный нерв. [PubMed: 2

75]

38.

Мерриман Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 21 июня 2020 г. Паралич Клумпке. [PubMed: 30285395]

Системы поддержки | Биология для майоров II

Описать мышечную, скелетную и покровную системы

Этот набор систем тела был сгруппирован как «системы поддержки».Помните, что это не жесткая категоризация: эти системы сгруппированы вместе, чтобы помочь вам организовать обучение. Эти системы поддержки обеспечивают структуру (и поддержку!) Вашего тела: ваши мышцы, скелет и кожу.

Цели обучения

• Определить структуру и функцию мышечной системы
• Определить структуру и функцию скелетной системы
• Определить структуру и функцию покровной системы

Мышечная система

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

Рисунок 1. Структура мышц

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

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

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

Типы

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

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

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

Скелетные мышцы делятся на несколько подтипов:

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

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

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

Скелетная система

Рисунок 3.Части длинной кости.

Скелетная система не только помогает обеспечить движение и поддержку, но также служит местом хранения кальция и неорганических солей и источником клеток крови. В теле взрослого человека 206 костей самых разных форм и размеров. В основном есть 4 типа костей, классифицируемых по форме:

• Длинные кости имеют продольную продольную ось (рисунок 3).
• Короткие кости имеют короткую продольную ось и имеют форму куба.
• Плоские кости тонкие и изогнутые, как некоторые кости черепа.
• Кости неправильной формы часто встречаются группами и имеют различные формы и размеры.

Обратите внимание на длинный стержень или диафиз в середине кости. Диафиз содержит компактную кость, окружающую медуллярную полость, содержащую костный мозг. На обоих концах находится эпифиз, содержащий губчатую или губчатую кость. Эпифизарная линия — это остаток пластинки роста. Эпифизы также содержат гиалиновый хрящ для образования суставов с другими костями. Кость окружает мембрана, называемая надкостницей.Надкостница содержит кровеносные сосуды и клетки, которые помогают восстанавливать кости.

В костях также есть 2 типа костной ткани в разном количестве. Компактная кость (иногда называемая кортикальной костью) очень плотная. Губчатая кость (иногда называемая губчатой ​​костью) больше похожа на трабекулярный матрикс (рис. 4). Он обнаруживается в центральных областях некоторых костей черепа или на концах (эпифизах) длинных костей. Клетки, образующие кость (остеоциты), получают питательные вещества путем диффузии.

Обратите внимание на губчатый вид костно-губчатой ​​кости.Кортикальная кость расположена у краев кости и более плотная.

Рисунок 4. Трабекулярная и кортикальная кость бедренной кости. (Фото Брюса Форсиа).

Структура кости

Рисунок 5. Гаверсова система.

Компактная кость организована в соответствии со структурными единицами, называемыми гаверсовскими системами или остеонами (рис. 5). Они расположены вдоль силовых линий и выстраиваются вдоль длинной оси кости. Системы Гаверса соединены вместе и образуют взаимосвязанную структуру, обеспечивающую поддержку и прочность костей.

Гаверсовские системы содержат центральный канал (гаверсовский канал), по которому проходят кровеносные сосуды и нервы. Кость откладывается по концентрическим кольцам, называемым ламелями. Вдоль ламелей есть небольшие отверстия, называемые лакунами. Лакуны содержат жидкость и костные клетки, называемые остеоцитами. Во всех направлениях от лакун расходятся небольшие каналы, называемые каналикулами. Системы Гаверса связаны между собой серией более крупных каналов, называемых каналами Фольксмана (перфорирующими каналами).

Костные клетки

В кости есть 3 основных типа клеток.Остеобласты подвергаются митозу и выделяют вещество, которое действует как каркас кости. Как только это вещество (называемое остеоидом) выделяется, минералы могут откладываться и образовывать затвердевшие кости. Остеобласты реагируют на определенные гормоны образования костей, а также на физический стресс. Остеоциты — это зрелые остеобласты, которые не могут делиться путем митоза (рис. 6).

Рис. 6. Остеоциты — это зрелые остеобласты, расположенные в лакунах. Они окружены костным матриксом.

Остеоциты располагаются в лакунах.Остеокласты способны деминерализовать кость. Они высвобождают кальций из костей, чтобы сделать его доступным для организма в зависимости от потребностей организма.

Костный мозг

Костный мозг находится в костномозговой полости длинных костей и в некоторых губчатых костях. Есть 2 вида кабачков. Красный костный мозг содержится в костях младенцев и детей. Его называют красным, потому что он содержит большое количество красных кровяных телец. У взрослых красный костный мозг заменяется желтым. Его называют желтым, потому что он содержит большую долю жировых клеток.Желтый костный мозг снижает его способность образовывать новые эритроциты. Однако не все кости взрослого человека содержат желтый костный мозг. Следующие кости по-прежнему содержат красный костный мозг и вырабатывают эритроциты:

• Проксимальный конец плечевой кости
• Ребра
• Тела позвонков
• Таз
• Бедренная кость

Скелет

Каркас разделен на 2 части: аксиальный и аппендикулярный (рис. 7). Осевой скелет включает череп, позвоночник, грудную клетку и крестец и обозначен синим цветом на рисунке 7.Аппендикулярный скелет обозначен красными метками.

Рисунок 7. Скелет.

Видеообзор

Это видео дает еще одно введение в систему скелета:

Покровная система

Покровная система состоит из кожи, волос, ногтей, подкожной клетчатки под кожей и различных желез. Наиболее очевидной функцией покровной системы является защита, которую кожа обеспечивает нижележащим тканям.Кожа не только задерживает попадание большинства вредных веществ, но и предотвращает потерю жидкости.

Основная функция подкожной клетчатки — соединение кожи с нижележащими тканями, такими как мышцы. Волосы на коже головы обеспечивают защиту головы от холода. Волосы на ресницах и бровях защищают глаза от пыли и пота, а волосы в ноздрях не пропускают пыль в носовые полости. Ногти защищают кончики пальцев рук и ног от механических травм. Ногти позволяют пальцам поднимать мелкие предметы.

В покровной системе есть четыре типа желез: потовые (потовые), сальные, серные и молочные железы. Все это экзокринные железы, секретирующие материалы вне клеток и тела. Судоносные железы — это железы, производящие пот. Они важны для поддержания температуры тела. Сальные железы — это сальные железы, которые помогают подавлять бактерии, сохраняют водонепроницаемость и предотвращают высыхание волос и кожи. Керуминозные железы производят ушную серу, которая сохраняет эластичность наружной поверхности барабанной перепонки и предотвращает ее высыхание.Молочные железы производят молоко.

Кожа

В зоологии и дерматологии кожа — это орган покровной системы, состоящий из слоя тканей, которые охраняют нижележащие мышцы и органы. Как интерфейс с окружающей средой, он играет важнейшую роль в защите от патогенов. Его другие основные функции — изоляция и регулирование температуры, ощущение и синтез витаминов D и B. Кожа считается одной из важнейших частей тела.

Кожа имеет пигментацию, известную как меланин, которая обеспечивается меланоцитами.Меланин поглощает часть потенциально опасного излучения солнечного света. Он также содержит ферменты репарации ДНК, которые обращают вспять УФ-повреждение, и люди, у которых отсутствуют гены этих ферментов, часто страдают от рака кожи. Одна из форм, преимущественно вырабатываемых ультрафиолетом, — злокачественная меланома, — является особенно инвазивной, вызывая быстрое распространение и часто может быть смертельной. Пигментация кожи человека разительно различается в зависимости от населения. Иногда это приводило к классификации людей по цвету кожи.

Поврежденная кожа будет заживать путем образования рубцовой ткани, что часто приводит к обесцвечиванию и депигментации кожи.

Кожу часто называют «самым большим органом человеческого тела». Это относится к внешней поверхности, так как она покрывает тело и имеет наибольшую площадь поверхности среди всех органов. Более того, это относится к весу, так как он весит больше, чем любой отдельный внутренний орган, составляя около 15 процентов веса тела. У среднего взрослого человека площадь поверхности кожи составляет от 1.5–2,0 квадратных метра, большая часть толщиной 2–3 мм. В среднем квадратный дюйм кожи содержит 650 потовых желез, 20 кровеносных сосудов, 60 000 меланоцитов и более тысячи нервных окончаний.

Использование натуральной или синтетической косметики для улучшения внешнего вида лица и состояния кожи (например, контроль пор и очищение кожи головы) широко распространено во многих культурах.

слоев

Кожа состоит из двух основных слоев, состоящих из разных тканей и выполняющих очень разные функции.

Кожа состоит из эпидермиса и дермы . Ниже этих слоев лежит гиподерма или подкожный жировой слой , который обычно не классифицируется как слой кожи.

Рис. 8. Кожа состоит из двух основных слоев: эпидермиса, состоящего из плотно упакованных эпителиальных клеток, и дермы, состоящей из плотной нерегулярной соединительной ткани, в которой находятся кровеносные сосуды, волосяные фолликулы, потовые железы и другие структуры. Под дермой лежит гиподерма, которая состоит в основном из рыхлой соединительной и жировой ткани.

Внешний эпидермис состоит из многослойного плоского ороговевающего эпителия с подлежащей базальной мембраной. Он не содержит кровеносных сосудов и питается за счет диффузии из дермы. Основным типом клеток, составляющих эпидермис, являются кератиноциты, также присутствуют меланоциты и клетки Лангерганса. Эпидермис может быть далее подразделен на следующие слоя (начиная с самого внешнего слоя): роговой, светлый, гранулезный, шиповидный, базальный. Клетки образуются путем митоза в самых внутренних слоях.Они продвигаются вверх по слоям, изменяя форму и состав по мере дифференциации, вызывая экспрессию новых типов кератиновых генов. В конечном итоге они достигают рогового слоя и отслаиваются (шелушение). Этот процесс называется кератинизацией и происходит в течение примерно 30 дней. Этот слой кожи отвечает за удержание воды в организме и предотвращение попадания других вредных химических веществ и патогенов.

Кровеносные капилляры находятся под дермой и связаны с артериолой и венулой.Сосуды артериального шунта могут обходить сеть в ушах, носу и на кончиках пальцев.

Дерма расположена ниже эпидермиса и содержит ряд структур, включая кровеносные сосуды, нервы, волосяные фолликулы, гладкие мышцы, железы и лимфатическую ткань. Он состоит из рыхлой соединительной ткани, иначе называемой ареолярной соединительной тканью, в которой присутствуют коллаген, эластин и ретикулярные волокна. Мышцы-эректоры, прикрепленные между волосяным сосочком и эпидермисом, могут сокращаться, в результате чего волосяное волокно вытягивается вертикально, что приводит к появлению мурашек по коже.Основными типами клеток являются фибробласты, адипоциты (жировые отложения) и макрофаги. Сальные железы — это экзокринные железы, вырабатывающие смесь липидов и восковых веществ: смазывающее, водонепроницаемое, смягчающее и антибактерицидное действие — это многие функции кожного сала. Потовые железы открываются через канал к коже через поры.

Сальные железы

Рис. 11. Волосяные фолликулы берут начало в эпидермисе и состоят из множества различных частей.

сальных железы — железы, обнаруженные в коже млекопитающих. Они выделяют маслянистое вещество, называемое кожный жир (латинское, что означает жир или жир ), которое состоит из жира (липидов) и остатков мертвых жировых клеток. У людей эти железы расположены по всей коже, за исключением ладоней рук и подошв ног.Кожный жир защищает волосы и кожу от влаги, защищает их от высыхания, ломкости и растрескивания. Он также может подавлять рост микроорганизмов на коже.

Сальные железы обычно находятся в покрытых волосами областях, где они соединены с волосяными фолликулами, чтобы откладывать кожный жир на волосах и переносить его на поверхность кожи вдоль стержня волоса. Структура, состоящая из волоса, волосяного фолликула и сальной железы, также известна как волосяная единица . Сальные железы также обнаруживаются в безволосых участках губ, век, полового члена, малых половых губ и сосков; здесь кожный жир достигает поверхности через протоки.В железах кожный жир вырабатывается специализированными клетками и высвобождается по мере их разрыва; Таким образом, сальные железы классифицируются как голокринные железы.

Кожное сало без запаха, но его бактериальное расщепление может вызывать запах. Кожный жир является причиной того, что у некоторых людей волосы становятся «жирными», если их не мыть в течение нескольких дней. Ушная сера частично представляет собой кожный жир, как и слизисто-гнойные выделения, сухое вещество, скапливающееся в уголках глаза после сна.

Состав кожного сала варьируется от вида к виду; в организме человека липид состоит из примерно 25% сложных моноэфиров парафина, 41% триглицеридов, 16% свободных жирных кислот и 12% сквалена.

Активность сальных желез увеличивается в период полового созревания из-за повышенного уровня андрогенов.

Сальные железы участвуют в кожных заболеваниях, таких как акне и волосяной кератоз. Закупорка сальной железы может привести к образованию кисты сальной железы. Изотретиноин, отпускаемый по рецепту, значительно снижает количество кожного сала, вырабатываемого сальными железами, и используется для лечения акне. Чрезмерное использование (до 10 раз предписанного врачом количества) анаболических стероидов культуристами для предотвращения потери веса, как правило, стимулирует сальные железы, что может вызвать прыщи.

Сальные железы плода человека in utero выделяют вещество, называемое vernix caseosa, «восковое» или «сырное» белое вещество, покрывающее кожу новорожденных.

Препуциальные железы мышей и крыс представляют собой большие модифицированные сальные железы, вырабатывающие феромоны.

Серные железы

Рис. 12. Человеческая ушная сера влажного типа на ватном тампоне.

Ушная сера , также известная под медицинским термином ушная сера , представляет собой желтоватое восковое вещество, выделяемое в слуховой проход человека и многих других млекопитающих.Он играет жизненно важную роль в ушном канале человека, помогая очищать и смазывать его, а также обеспечивает некоторую защиту от бактерий, грибков и насекомых. Избыточная или поврежденная серная проба может давить на барабанную перепонку и / или перекрывать наружный слуховой проход и ухудшать слух.

Производство, состав и разные виды

Церумен образуется во внешней трети хрящевой части слухового прохода человека. Это смесь вязких секретов сальных желез и менее вязких выделений модифицированных апокриновых потовых желез.

Различают два различных генетически определенных типа ушной серы — влажный тип, который является доминирующим, и сухой тип, который является рецессивным. Азиаты и коренные американцы чаще имеют сухой тип серы (серая и чешуйчатая), тогда как кавказцы и африканцы чаще имеют влажный тип (от медово-коричневого до темно-коричневого и влажного). Церуменный тип использовался антропологами для отслеживания моделей миграции людей, например, инуитов.

Различие в типе серы прослеживается до единственного изменения основания (однонуклеотидный полиморфизм) в гене, известном как «ген АТФ-связывающей кассеты C11».Эта мутация не только влияет на тип серной серы, но и снижает выработку потоотделения. Исследователи предполагают, что уменьшение потоотделения было полезно для предков жителей Восточной Азии и коренных американцев, которые, как считается, жили в холодном климате.

Функция

Очистка. Очистка слухового прохода происходит в результате «конвейерной ленты» процесса миграции эпителия, чему способствует движение челюсти. Клетки, сформированные в центре барабанной перепонки, мигрируют наружу от пупка (со скоростью, эквивалентной росту ногтей) к стенкам слухового прохода и ускоряются к входу в слуховой проход.Серу из канала также выводится наружу, унося с собой любую грязь, пыль и твердые частицы, которые могли собраться в канале. Движение челюсти способствует этому процессу, удаляя мусор, прикрепленный к стенкам слухового прохода, увеличивая вероятность его экструзии.

Смазка. Смазка предотвращает высыхание и зуд кожи внутри слухового прохода (известный как астеатоз , ). Смазывающие свойства возникают из-за высокого содержания липидов в кожном сале, вырабатываемом сальными железами.По крайней мере, в серу влажного типа эти липиды включают холестерин, сквален и многие длинноцепочечные жирные кислоты и спирты.

Антибактериальные и противогрибковые свойства. В то время как исследования, проводившиеся до 1960-х годов, обнаружили мало доказательств, подтверждающих антибактериальную роль серной кислоты, более поздние исследования показали, что серная пыль обеспечивает некоторую бактерицидную защиту от некоторых штаммов бактерий. Было обнаружено, что церумен эффективно снижает жизнеспособность широкого спектра бактерий (иногда до 99%), включая Haemophilus influenzae , Staphylococcus aureus и многие варианты Escherichia coli .Рост двух грибов, обычно присутствующих при отомикозе, также значительно подавлялся серной пылью человека. Эти противомикробные свойства обусловлены главным образом наличием насыщенных жирных кислот, лизоцима и, особенно, относительно низким pH серной кислоты (обычно около 6,1 у нормальных людей).

Молочные железы

Молочные железы — это органы, вырабатывающие у самок млекопитающих молоко для пропитания молодняка. Эти экзокринные железы представляют собой увеличенные и модифицированные потовые железы и характерны для млекопитающих, давших этому классу название.

Конструкция

Рис. 13. Поперечный разрез груди женщины.