Мышечная система Systema musculare Мышечные ткани 1

Мышечная система Systema musculare

Мышечные ткани 1. Поперечнополосатые мышечные ткани • Скелетная (соматическая) • Сердечная • Висцеральная. 2. Гладкие мышечные ткани Общий признак – способность сокращаться и осуществлять двигательные функции организма

• Скелетную поперечнополосатую мышечную ткань иннервирует соматическая нервная система, ее функция зависит от сознания (произвольные мышцы). • Дыхание, глотание, моргание, сокращение мышц среднего уха и промежности – не всегда зависят от сознания.

• Сердечная мышца – поперечнополосатая, но непроизвольная; иннервируется вегетативной нервной системой.

• Гладкую мышечную ткань иннервирует вегетативная нервная система, функция ее не зависит от сознания (непроизвольные мышцы).

Функции скелетных мышц • • • • Локомоция (перемещение в пространстве) Равновесие тела Трудовая деятельность Познавательная деятельность Формообразующая (пластическая) функция Мимика Артикуляция речи Дыхание Жевание, глотание, дефекация, мочеиспускание Брюшной пресс Движения глазных яблок Движения слуховых косточек Сокращения мышц способствуют кровотоку и лимфотоку Участие в обмене веществ (терморегуляция)

Масса мышечной ткани • У взрослых мужчин ≈ 40% от массы тела. • У взрослых женщин ≈35%. • У детей ≈20%. • У спортсменов-тяжелоатлетов ≈50 -60%.

≈20% – мышцы туловища ≈ 80% – мышцы конечностей, из них ≈ 50% – мышцы нижних конечностей, ≈ 30% – мышцы верхних конечностей. В теле человека насчитывается более 600 мышц.

Мышца как орган Скелетная мышца – это орган, имеющий характерную форму, строение, кровоснабжение, иннервацию и положение в теле.

• Брюшко (venter) и сухожильная часть (tendo). • Начало (origo) и прикрепление (insertio). • Одна из точек прикрепления является неподвижной (punctum fixum), вторая подвижной (punctum mobile). • Подвижная и неподвижная точки могут быть «плавающими» .

Структурно-функциональная единица мышечной ткани – мышечное волокно, имеющее цилиндрическую форму с заостренными концами, диаметром от 10 до 100 мкм, длиной от 10 до 30 см. Соединительнотканные оболочки: 1. Эндомизий окружает каждое мышечное волокно 2. Перимизий окружает пучки мышечных волокон (10 -100). 3. Эпимизий окружает мышцу в целом.

Строение мышечного волокна • Миосимпласт включает сарколемму, саркоплазму, множество ядер, органеллы общего и специального назначения. Окружен базальной мембраной. • Миосателлитоциты – камбиальный резерв мышечной ткани.

Функциональные аппараты мышечного волокна : • Сократительный (миофибриллы). • Опорный (цитоскелет, сарколемма, базальная мембрана). • Синтетический (рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи). • Энергетический (митохондрии, гликоген, липидные включения, миоглобин). • Передачи возбуждения (саркотубулярная система). • Лизосомальный.

Поперечная исчерченность мышечного волокна • Темные А-диски, светлые I-диски. • В центре темного диска – светлая полоска, в центре которой располагается М-линия (мезофрагма). • В центре каждого светлого диска имеется темная полоска Z-линия (телофрагма).

Сократительный аппарат мышечного волокна Миофибриллы Миофиламенты Толстые нити (Миозин) Тонкие нити (Актин)

• Поперечная исчерченность мышечных волокон обусловлена упорядоченным расположением миофибрилл. • В миофибриллах миозиновые и актиновые миофиламенты также строго упорядочены. • Миозиновые нити прикреплены к мезофрагмам (М-линия), актиновые к телофрагмам (Z-линия). • Саркомер – участок миофибриллы между двумя Z-линиями.

Механизм мышечного сокращения Теория скользящих нитей

Типы мышечных волокон • I красные - медленные, окислительные, тонические, устойчивые к утомлению. Красный цвет обусловлен высоким содержанием миоглобина. Преобладают в мышцах, выполняющих длительные тонические нагрузки. • II Б белые - быстрые, гликолитические, тетанические, легко утомляющиеся. Преобладают в мышцах, выполняющих динамическую работу. • II А промежуточные – быстрые, окислительногликолитические, устойчивые к утомлению, с большой силой сокращения.

• Мышцы с преобладанием оксидативных волокон имеют более богатое кровоснабжение. • Каждое такое волокно окружает густая сеть кровеносных капилляров. • Плотность капилляров вокруг гликолитических волокон более низкая.

Лимфатические сосуды • Лимфатические капилляры начинаются в соединительнотканных оболочках (перимизиуме и эпимизиуме, в эндомизиуме их нет). • Из капилляров формируются лимфатические сосуды, идущие (параллельно венам) к регионарным лимфатическим узлам.

Иннервация В каждой мышце имеются двигательные, чувствительные и симпатические нервные волокна. Двигательные – проводят нервные импульсы от α и γ-мотонейронов спинного мозга. Чувствительные – от проприорецепторов (мышечно-суставное чувство), от болевых рецепторов. Симпатические – регулируют кровоток и обменные процессы.

Двигательная единица состоит их одного мотонейрона и группы иннервируемых им мышечных волокон

Классификация мышц 1. По форме: 1) длинные (мышцы конечностей) 2) короткие (глубокие мышцы туловища) 3) широкие (поверхностные мышцы туловища) 2. По сложности формы: 1. простые 2. сложные (двуглавая, трехглавая, четырехглавая, двубрюшная мышцы; мышцы с определенной геометрической формой).

Мышцы различной формы и сложности

Направление мышечных волокон 1. Параллельное. 2. Косое по отношению к сухожилию: 1. с одной стороны – одноперистая мышца (m. unipennatus). 2. с двух сторон – двуперистая мышца (m. bipennatus). 3. Иногда комбинируются разные типы волокон, например: дельтовидная мышца. хода

• По отношению к областям тела: мышцы туловища, головы, шеи, конечностей и т. д. • По анатомо-топографическому положению: поверхностные и глубокие, медиальные и латеральные, наружные и внутренние и т. д.

• По функции: – – – сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие: пронаторы и супинаторы, сфинктеры и дилататоры. Антагонисты и синергисты. • По отношению к суставам: односуставные и многосуставные мышцы.

• По происхождению: 1. развивающиеся из миотомов сомитов. 2. развивающиеся из материала жаберных дуг.

Скелетные мышцы развиваются из мезодермы.

• Мышцы туловища и конечностей развиваются из миотомов туловищных сомитов. • Каждый миотом делится на меньший дорзальный сегмент – эпимер и больший вентральный сегмент – гипомер. • Из эпимеров развиваются глубокие мышцы спины, из гипомеров – глубокие мышцы груди, передней и боковых стенок живота, мышцы конечностей.

• Аутохтонные мышцы - остаются на месте закладки (например: глубокие мышцы спины). • Трункофугальные – в процессе развития перемещаются с туловища на конечности (например: ромбовидные, передняя зубчатая, подключичная и др. ). • Трункопетальные – в процессе развития перемещаются с конечностей на туловище (например: широчайшая мышца спины).

Мышцы головы развиваются из 2 источников: 1. миотомов головных сомитов (мышцы глазного яблока – из предушных сомитов, мышцы языка – из затылочных сомитов). 2. Из мезодермы жаберных дуг: из 1 дуги – жевательные мышцы, из 2 дуги – мимические, из 3 дуги – часть мышц глотки , из 4 дуги – часть мышц глотки, гортани, пищевода.

Некоторые вопросы биомеханики мышц

Вспомогательные аппараты мышц • Мышечные фасции выполняют защитную, разграничительную и опорную функции, направляют движение мышц.

• Удерживатели сухожилий, фиброзные и костнофиброзные каналы для сухожилий – препятствуют смещению сухожилий в стороны, выравнивают тягу мышц.

• Синовиальные влагалища сухожилий; синовиальные сумки (подкожные, подфасциальные, подсухожильные, подмышечные) – устраняют трение.

• Мышечные блоки и сесамовидные кости – изменяют направление хода сухожилия, увеличивают угол его прикрепления и рычаг приложения силы.

Работа мышц Динамическая • Преодолевающая – сила сокращения мышцы преодолевает сопротивление • Уступающая – сила сокращения мышцы уступает силе сопротивления Статическая • Удерживающая – тело или груз удерживается силой сокращения мышц без перемещения в пространстве

• Механическая работа мышц A=F × L F – сила мышцы, L – степень укорочения мышцы. При максимальном сокращении мышца может укорачиваться на 30 -50 % от первоначальной длины (теоретически). Реально строение скелета не позволяет использовать полностью эту потенциальную возможность.

• Сила мышцы равна произведению физиологического поперечника мышцы на коэффициент абсолютной силы мышцы (10 кг для мышцы с площадью физиологического поперечника 1 см²).

• Физиологический поперечник – сумма площадей поперечного сечения всех мышечных волокон. Анатомический поперечник – площади поперечного сечения мышцы в наиболее широкой ее части.

Факторы определяющие силу мышц • Физиологический поперечник • Величина площади опоры на костях, хрящах, фасциях. • Род рычага • Адекватность кровоснабжения • Степень нервного возбуждения • Степень утомления мышцы

Сложение сил Для определения равнодействующей для мышц синергистов, векторы которых параллельны, необходимо последовательно сложить силы всех мышц данной группы.

• В тех случаях, когда мышцы тянут кость в двух разных, но не диаметрально противоположных направлениях, равнодействующая сил выражается диагональю параллелограмма, построенного на векторах этих сил.

Вычитание сил Если к кости прикрепляются мышцы, тянущие ее в противоположных направлениях, то движение происходит под действием разности сил. Равнодействующая при вычитании сил равняется разности между ними и направлена в сторону большей силы. Если силы этих мышц равны, то кость остается неподвижной.

Мышцы и кости как система рычагов

Рычаг первого рода - двуплечий «рычаг равновесия» Точка опоры располагается между точкой приложения силы (мышечного сокращения) и точкой сопротивления (сила тяжести, масса органа) АВ=АБ

Рычаг второго рода – одноплечий «рычаг силы» Точка сопротивления (В) лежит между точкой опоры (А) и точкой точка приложения силы (Б). Плечо приложения силы (АБ) длиннее плеча сопротивления (АВ).

Рычаг третьего рода – одноплечий «рычаг скорости» Точка приложения силы (Б) находится между точкой опоры (А) и точкой сопротивления (В). Плечо сопротивления (АВ) длиннее плеча приложения силы (АБ)

На расстоянии ≈35 см от фронтальной оси локтевого сустава действует направленная вниз сила величиной 10 кг. Двуглавая мышца, прикрепляющаяся на расстоянии 5 см от оси должна развить силу Х. Механическое равновесие 10 кг× 35 см=Х× 5 см. Х=70 кг Рычаг проигрывает в силе.

Но данная рычажная система действует как усилитель в отношении скорости и диапазона перемещения кисти. При укорочении мышцы на 1 см, кисть перемещается на 7 см.

Общий центр тяжести тела человека (ОЦТ) • Каждая часть тела имеет собственный центр тяжести. • ОЦТ – точка приложения равнодействующей всех сил тяжести.

• Положение ОЦТ живого человека находится на уровне второго крестцового позвонка. Отвесная линия из ОЦТ находится на 5 см сзади от фронтальной ости тазобедренных суставов на 3 см кпереди от таковой голеностопных суставов.

• Важнейшее условие равновесия тела – вертикаль из центра тяжести должна находиться в пределах площади опоры.

• Положение ОЦТ постоянно незначительно перемещается. Зависит от пола, возраста, телосложения, возможны суточные колебания положения ОЦТ.