учение о мышечной системе
Учение о мышцах – миология (myologia)
Миология – раздел анатомии, изучающий строение активной части опорно-двигательного аппарата человека – мышечной системы. Мышечная ткань характеризуется свойством сократимости, что и обуславливает ее строение и функционирование.
Мышечная ткань состоит из мышечных клеток – миоцитов или мышечных волокон, которые объединяются в специализированные органы – мышцы.
Название «мышца» произошло от слова «musculus», что значит «мышка». Связано это с тем, что анатомы, наблюдая сокращения скелетных мышц, заметили, что они как бы бегают под кожей.
В человеческом теле примерно 400 скелетных мышц, что составляет 35-40% массы тела, а у спортсменов этот показатель может быть 50-52%. Эти мышцы называют еще поперечно-исчерченными (поперечно-полосатыми) или произвольными, т. е., их работа подчинена нашим волевым усилиям.
Филогенетически более старая и устроена более просто – гладкая (неисчерченная) непроизвольная мышечная ткань. Она участвует в построении ряда внутренних органов. Находится в стенках кровеносных и лимфатических сосудов и представлена одноклеточными образованиями – миоцитами веретенообразной формы, длиной до 50 мкм с одним ядром. В саркоплазме расположены многочисленные протофибриллы, представляющие сократительный белок, действие которого вызывает уменьшение размеров миоцита по длине.
Различают еще и исчерченную (скелетную) или произвольную мышечную ткань, сокращение которой зависит от волевых усилий человека. И, наконец, различают поперечно-исчерченную сердечную мышечную ткань (непроизвольную) и некоторые специализированные виды мышечной ткани (миоэпителиальные клетки потовых, молочных, слюнных желез и т.д.).
Функции скелетных мышц
1. Статическая и динамическая работа. Кости и связки как пассивная часть аппарата движения не способны к самостоятельной работе и нуждаются в органах, которые приводили бы их в движение. Таким двигателем являются мышцы как активная часть аппарата движения, осуществляющие свою работу не только при движениях, но и в состоянии покоя (поза).
2. Теплообразовательная функция. Мышечная ткань является преобразователем химической, или вернее, биохимической энергии в механическую работу.
3. Укрепление суставов. Мышцы можно рассматривать как один из видов непрерывного соединения при помощи скелетной мускулатуры (synsarcosis).
4. Рецепторные поля мышцы, т.е. мышцы содержат специальные нервные образования, благодаря которым человек ощущает положение тела в пространстве, чувствует температуру, механическое давление и т.д.
5. Участие в осуществлении дыхания, пищеварения, жевания, глотания.
6. Поддерживание естественного положения внутренних органов, т. е. определяют естественное положение внутренних органов, создают опору для них (мышцы таза, живота), обеспечивают внутрибрюшное давление, являются ложем для некоторых внутренних органов.
7. «Перифереческие сердца», т. е. при своем сокращении скелетная мышца обеспечивает ток крови или лимфы от периферии к сердцу по венам и лимфатическим сосудам.
Строение скелетной мышцы. Мышца как орган
Поперечно-исчерченное (поперечно-полосатое) или скелетное мышечное волокно или миоцит, как структурная единица длиной от 150 мкм до 12 см, содержит в цитоплазме от 1 до 2 тысяч миофибрил, расположенных без строгой ориентации, часть из них группируются в пучки. Это особенно выражено у тренированных людей.
Мышечные волокна объединяются в пучки 1 порядка эндомизием, который регулирует степень его сокращения по принципу спирали (капронового чулка), чем больше спираль растягивается, тем сильнее она сжимает миоцит. Несколько таких пучков 1 порядка объединяются внутренним перимизием в пучки 2 порядка, и так до 4 порядка. Последнего порядка соединительная ткань окружает активную часть мышцы в целом и называется эпимизием (наружным перимизием) (рис. 18). Эндо- и перимизий активной части мышцы переходит на сухожильную часть мышцы и называется перитендинием, благодаря которому обеспечивается передача усилий каждого мышечного волокна на волокна сухожилий. На границе этих 2 тканей чаще всего бывают травмы (у танцовщиков и балерин).
Рис. 18. Схема строения мыщечного волокна:
1 – сарколемма; 2 – эндомизий;
3 – миофибриллы; 4 – ядра мышечных волокон и соединительной ткани
Сухожилия не передают суммарную тягу мышечных волокон костям. К кости сухожилия присоединяются за счет переплетения своих волокон с коллагеновыми волокнами надкостницы. К костям сухожилия прикрепляются либо по концентрированному типу, либо дисперсно. В первом случае на кости образуется бугорок или гребень, а во втором – углубление. Сухожилия очень прочны. Например, пяточное (Ахиллово) сухожилие выдерживает нагрузку в 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра – 600 кг. Это приводит к тому, что при чрезмерных нагрузках отрывается бугристость кости, а сама кость остается целой. Сухожилия имеют богатый иннервационный аппарат и обильно кровоснабжается. Установлено, что кровоснабжение мышечной ткани как
бы мозаично: в наружных областях васкуляризация в 2 раза больше, чем в глубоких. Обычно на 1 мм 3 приходится от 300-400 до 1000 капилляров.
Структурно-функциональной единицей мышцы является мион – мотонейрон с иннервируемой группой мышечных волокон.
Таким образом, мышца – это орган, состоящий из нескольких тканей, ведущей из которых является мышечная, имеющая определенную форму, строение и функцию.
1) поперечноисчерченная, скелетная;
2) неисчерченная, гладкая;
3) поперечноисчерченная сердечная;
4) специализированная мышечная ткань.
1) длинная (веретенообразная):
а) однобрюшная (одноглавая), дву-, многобрюшная;
б) одно-, дву-, трех-, четырехглавая;
2) широкая, трапециевидная, квадратная, треугольная и т.д.;
III. По направлению волокон:
5) перистая (одно-, дву-, многоперистая).
IV. По отношению к суставам:
V. По характеру выполняемых
1) сгибатели и разгибатели;
2) приводящие и отводящие;
3) супинаторы и пронаторы;
4) сжимающие (суживатели) и расжиматели (расширители);
5)поднимающие и опускающие.
1) поверхностные и глубокие;
2) наружные и внутренние;
3) медиальные и латеральные;
4) верхние и нижние;
5) поднимающие и опускающие.
3) верхних конечностей;
4) нижних конечностей.
1) сильные; 2) ловкие.
Вспомогательные аппараты мышц.
I. Фасции – соединительнотканные оболочки, которые покрывают мышцы и образуются за счет соединительной ткани самих мышц. Они отграничивают мышцы друг от друга, разделяют группы мышц, сосудисто-нервные пучки.
Фасции предохраняют сосуды и нервы от сдавления и являются для них проводниками.
Говоря о фасциях, нельзя обойти имя Н. И. Пирогова, который обосновал принцип футлярного строения фасций, показал прикладное значение, детально описал анатомию фасций. В одних случаях фасциальные оболочки играют роль преграды на пути распространения патологического процесса, в других, наоборот – фасциальные футляры служат путями распространения патологического процесса (натечники, тоннельные системы [футлярная анестезия])
Фасции способствуют направленному сокращению мышечных волокон. Нарушение целостности фасции приводит к мышечной грыже. Они уменьшают трение мышц при их работе. Фасция, наконец, выполняет функцию объединения всех групп мышц в единое целое (поверхностная или подкожная фасция, fascia superficialis).
1) по расположению на а) подкожную (поверхностную) и б) собственную. Собственная фасция, покрывая мышцу или группу мышц, в свою очередь, подразделяется на поверхностный и глубокий листки. Последние, объединяясь, могут формировать межмышечную перегородку.
2) по строению на а) плотную – вокруг мышц с сильным боковым давлением; б) рыхлую – окружает сосудисто-нервный пучок, органы, отдельные мышцы; в) утолщение фасций в виде сухожильных дуг, удерживателей мышц.
II. Костно-фиброзный (фиброзный) канал – канал, располагающийся между костями и удерживателями сухожилий мышц. Они пропускают сухожилия мышц, устраняя их боковое смещение, и способствуют более точному направлению мышечной тяги.
III. Синовиальное влагалище сухожилия выстилает стенку фиброзного (костно-фиброзного) канала, заворачиваясь по концам канала на сухожилие мышцы, облегчает скольжение сухожилия. Синовиальное влагалище представлено висцеральным и париетальным листками, между которыми располагается небольшое количество синовиальной жидкости, являющейся смазкой. В месте соединения обоих листков – брыжейки сухожилия (mesotendineum) – проходят сосуды и нервы.
IV. Синовиальная сумка – замкнутая полость с синовиальной выстилкой и жидкостью, расположенная между мышцей и костью или сухожилием в местах наибольшей подвижности. Уменьшают трение и увеличивают объем движений.
V. Блок – костный выступ в виде желобка, покрытого хрящем.
VI. Сесамовидная кость – формируется из синовиальной оболочки сустава и располагается в толще сухожилия. Выполняет такую же функцию, как и блок.
Развитие скелетных мышц.
1. Источником развития мышечной ткани является средний зародышевый листок – мезодерма (рис. 19).
2. Этапы развития скелетных мышц:
2.1. формирование из осевой мезодермы сомитов (39 пар);
2.2. дифференцировка сомитов на дерма-склеро-миотом. Миотомы, разрастаясь в вентральном и дорзальном направлениях, дают начало скелетной мускулатуре.
2.3. преобразование миотомов: расщепление, срастание отдельных (соседних) миотомов (прямая мышца живота); дегенерация, полная или частичная миграция зачатков мышц.
Рис. 19. Расположение миотомов головы и туловища зародыша позвоночного
а, б, в – предушные миотомы;
XII – затылочные миотомы;
С1–8 – миотомы шейного отдела туловища;
3. Онтогенетическое происхождение скелетных мышц:
3.1. мышцы туловища, конечностей, диафрагма – туловищные миотомы;
3.2. мышцы языка – затылочные миотомы (зажаберные);
3.3. наружные мышцы глаза – предушные миотомы
Аномалии и пороки развития скелетных мышц
Аномалии мышц наблюдаются очень часто (они уступают в этом отношении только сосудистой системе). У каждого человека есть те или другие аномалии мышц. Они встречаются во всех областях тела (но больше на конечностях).
Мышечные аномалии обычно асимметричны.
Причины возникновения: на генетическом уровне и внешнесредовые факторы, а также некоторые внутренние факторы.
Аномалии строения и формы подразделяются на следующие виды:
1. Отсутствие нормально существующих мышц, например, отсутствие ключичной части трапециевидной мышцы; задневерхней и задненижней зубчатой мышцы или замена их сухожильной пластинкой; части пучков внутренней или (и) наружной межреберных мышц; прямой мышцы живота; поперечной мышцы живота; ключичной ножки грудиноключичнососцевидной мышцы; лопаточно-подъязычной мышцы; переднего брюшка двубрюшной мышцы и т. д.;
2. Наличие добавочных мышц – практически может быть во всех мышцах;
3. Изменение формы мышцы или (и) ее части, размеров мышц и их взаимоотношений. Практически отмечено во всех мышцах. Это самая обширная группа аномалий.
Основы биомеханики скелетных мышц
Сила мышцы прямо пропорциональна:
1.1. величине физиологического поперечника – показатель, характеризующий силу мышцы;
1.2. площади прикрепления на костях;
1.3. величине расстояния между местом прикрепления и суставом.
Анатомический поперечник – линия, проходящая перпендикулярно длиннику мышцы. Физиологический поперечник – линия, проходящая перпендикулярно волокнам мышцы.
В зависимости от выполняемой работы все поперечно-исчерченные мышцы П. Ф. Лесгафт разделил на сильные (статические) и ловкие (динамические).
Сильные мышцы имеют большие поверхности, начало и прикрепления в удалении от осей суставов, состоящих из коротких косо идущих пучков, а, следовательно, имеют большой физиологический поперечник. Эти мышцы сокращаются медленно с большой силой, мало утомляются.
Ловкие мышцы имеют небольшие поверхности начала и прикрепления, вблизи осей суставов, параллельные пучки мышечных волокон и меньший физиологический поперечник (двуглавая мышца плеча). Они быстрее сокращаются, больше расходуют энергии и дольше восстанавливаются. Однако большинство мышц относится к переходному типу.
2.1. Статическую работу, направленную на поддержание тела и его частей в пространстве. Мышца не меняет свою длину, а меняет напряжение (изометрическое сокращение). Она выполняется:
2.1.1. сильными (п. 1.1,1.2,1.3. – максимально), «красными» мышцами, которые медленно сокращаются и мало утомляются;
2.1.2. сокращением всех волокон, что иногда приводит к сдавлению сосудов;
2.1.3. увеличением объема за счет соединительной ткани.
2.2. Динамическая работа – осуществляется при изотоническом сокращении (длина мышцы при таком сокращении изменяется) и направлена на перемещение тела в пространстве. Приводя в движение пассивную часть опорно-двигательного аппарата, мышца укорачивается на 1/3 (иногда на 1/2) своей длины. Она выполняется:
2.2.1.«ловкими» (п.1.1, 1.2, 1.3 – минимально);
2.2.2. посредством части волокон;
2.2.3. с увеличением объема мышц за счет увеличения количества миофибрилл.
У человека большинство мышц смешанные.
2.3. Тоническая работа – совершается лишь отдельными мышечными волокнами, что обуславливает тонус мышц.
Аппарат движения построен по принципу живых рычагов, позволяющих совершать движения отдельных частей тела в организме.
Различают рычаги 3 родов:
Рычаг 1 рода (рычаг равновесия) характеризуется тем, что точка опоры лежит между точкой приложения силы и точкой сопротивления. Пример – соединение черепа с позвоночником.
Рычаг 2 рода (рычаг силы) – точка сопротивления находится между точкой опоры и точкой приложения силы. Пример – стопа в момент, когда человек отделяет её от земли.
Рычаг 3 рода (рычаг скорости) – точка приложения силы лежит между точкой опоры и точкой сопротивления. Пример – локтевой сустав.
Мышцы тела должны рассматриваться с точки зрения их развития и функции, а также топографии систем и групп, в которые они складываются.
Строение мышц, биология мышцы
Строение мышцы
Мышцы состоят из многочисленных мышечных волокон, которые образуют брюшко мышцы. Выделяют головку и хвост мышцы: головка соединена с неподвижным элементом, а хвост при сокращении мышцы притягивает подвижную часть скелета.
Антагонисты и синергисты
Работа и утомление мышц
Двигательное нервное волокно оканчивается на мышце нервно-мышечным синапсом, с помощью которого возбуждение передается многим мышечным волокнам. Сила сокращения мышцы есть сумма сокращений отдельных мышечных волокон в ней. То есть сила, с которой сокращается мышца, зависит от количества возбужденных (и, как следствие, сокращающихся) мышечных волокон.
Таким образом, суммарный выход АТФ с одной молекулы глюкозы равен 38 АТФ.
Болезни мышечной системы
При чрезмерной нагрузке существует риск разрыва мышцы, либо отрыва сухожилия. Эти состояния можно заподозрить на основании данных внешнего осмотра: при разрыве мышцы образуется гематома (скопление крови в мягких тканях), при отрыве сухожилия мышцы и попытке ее сокращения, образуется характерное полушаровидное выпяичвание.
Помните о законе средних нагрузок мышц, который открыл И.М. Сеченов! Он гласит, что максимальная эффективность в работе мышц достигается при средних нагрузка (не слишком легких, и не слишком тяжелых). Рационально оценивайте собственные силы и возможности, и всегда начинайте спортивную тренировку с разминки 😉
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
МИОЛОГИЯ
МИОЛОГИЯ (греч. mys, my[os] мышца + logos учение) — учение о мышечной системе, включающее представления о ее строении, развитии, функционировании, сравнительной анатомии и аномалиях. В более узком смысле под М. понимают раздел анатомии, описывающий строение мышц скелета. М. вместе с остеологией (см.) и синдесмологией (см.) составляют в анатомии учение об опорно-двигательном аппарате.
Изучение М. исторически связано с развитием анатомии и физиологии. Первые сведения о мышцах встречаются уже в трудах Гиппократа и Аристотеля. Систематическое описание анатомии мышц дано А. Везалием в его труде «О строении человеческого тела» (1543). Строение и работу мышц человека изучал Леонардо да Винчи; детально изучал мышечные движения Дж. Борелли. Начало физиол, исследованиям в М. было положено классическими работами братьев Вебер (E. F. W. и W. Н. Weber, 1836) по изучению ходьбы и И. М. Сеченова (1901) — по изучению рабочих движений человека. Работы П. Ф. Лесгафта и его учеников положили начало функциональному направлению в изучении опорно-двигательного аппарата в целом. Значительный вклад в развитие М. внесли Н. А. Бернштейн, усовершенствовавший технику регистрации и анализа движений, и М. Ф. Иваницкий, разрабатывавший функц, анатомию двигательного аппарата применительно к задачам физического воспитания и спорта.
Изучение мышц и их роли в осуществлении функции опорно-двигательного аппарата производится в ряде мед. НИИ (в частности, в ин-тах ортопедии и травматологии), ин-тах физкультуры, а также на кафедрах анатомии мед. вузов. Изучаются не только структурные особенности мышц, но и их иннервация, васкуляризация (см. Мышечная ткань, Мышцы), морфофункциональные связи между мышцами и рядом органов и систем; функционирование мышц в норме и при различных формах патологии (см. Движения), а также особенности биомеханики мышц (см. Биомеханика), имеющие значение для протезирования.
Изучением М. занимаются морфологи, физиологи, патологи и клиницисты. Достижения М. помогают решить проблемы патогенеза и лечения ряда заболеваний, сопровождающихся поражением мышечной системы.
Мышцы человека
Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.
Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.
Определение мышц
Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.
Мышцы тела человека можно поделить на:
Как видно из названия, скелетный тип мускулатуры крепится к костям скелета. Второе название — поперечно-полосатая (за счет поперечной исчерченности), которая видна при микроскопии.К этой группе относятся мышцы головы, конечностей и туловища. Движения их произвольные, т.е. человек может ими управлять. Эта группа мышц человека обеспечивает передвижение в пространстве, именно их с помощью тренировок можно развить или «накачать».
Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.
Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.
Строение мышц человека
Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.
Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.
В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.
Название мышц человека
Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.
Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.
