Уникальные свойства и функции мышечной ткани: что нужно знать

Мышечная ткань обладает уникальными свойствами, которые позволяют ей выполнять свою основную функцию — сокращение. Эти свойства включают в себя возбудимость, проводимость и сокращаемость, что обеспечивает возможность реагирования на нервные импульсы и генерацию силы. Благодаря наличию актиновых и миозиновых филаментов, мышечные волокна способны сокращаться и расслабляться, что является ключевым механизмом для движения и поддержания позы.

Кроме того, мышечные ткани делятся на три типа: скелетные, сердечные и гладкие, каждый из которых имеет свои особенности. Скелетные мышцы работают под контролем произвольной Nervous System, в то время как сердечные и гладкие мышцы контролируются непроизвольно. Эти различия в структуре и функции мышечной ткани определяют их роль в организме и адаптацию к различным физическим требованиям.

Морфофункциональные особенности мышц

В состоянии покоя мышечная ткань обеспечивает до 50% процессов обмена веществ, этот показатель может возрасти до 80% во время физической активности.

Функция сокращения: способствует перемещениям в пространстве, а также передвижению частей тела относительно друг друга, поддерживая при этом заданную позу.

Мышечные массы Важны для генерации тепла.

Для некоторых животных мышцы необходимы для образования электрических импульсов.

В процессе своей работы мышцы конвертируют энергию АТФ в механическое движение.

Структурные и функциональные характеристики скелетных мышц.

Эпимизий покрывает мышцы. Мышечные волокна собраны в пучки (перимизий), каждый из которых состоит из длинной цилиндрической многоядерной клетки, окруженной эндомизием.

В одном мышечном волокне находятся от 1000 до 2000 миофибрилл, диаметр которых колеблется от 0.5 до 2 мкм.

Скопление миофибрилл придает мышце продольную исчерченность. В миофибриллах выделяются светлые и темные участки, которые получили название дисков. Есть светлые и темные диски. Темные диски обладают двойным лучепреломлением, поэтому при световой микроскопии они выглядят темными. В середине темного диска идет светлая полоска h. В этой полоске имеется мембрана М. Структурной и функциональной единицей будет являться саркомер.

Саркомер — это участок миофибриллы, находящийся между двумя мембранами z.

Размер саркомера составляет 2.5 мкм, что позволяет разместить 4000 саркомеров на длине 1 см.

Каждый саркомер состоит из протофибрилл. Были обнаружены толстые и тонкие протофибриллы. Толстые протофибриллы построены из миозина, они располагаются в диске А. В этих протофибриллах обнаружены поперечные мостики. Кроме толстых протофибрилл имеются тонкие протофибриллы, которые построены из белка актина. На них располагаются протомиозин, тропомиозин.

С одной стороны тонкие протофибриллы прикреплены к мембране z. С другой стороны они проходят между толстыми протофибриллами. Каждая толстая нить окружена шестью тонкими. В свою очередь, каждая тонкая нить охвачена тремя толстыми. Поперечные мостики, находящиеся на толстых нитях, выступают в сторону тонких нитей и располагаются спиралевидно.

На одном шаге обнаруживается шесть мостиков, направленных к тонким нитям.

Толстые нити построены из миозина. В скелетных мышцах находится миозин-2, который имеет 2 головки. Существует 360 молекул. Молекулы миозина оринтированы таким образом, что хвостовые части образуют стержень толстой нити. Гловки образуют поперечные мостики.

Каждая головка имеет два центра: центр атефазной активности и актиновый центр, способный соединяться с актиновой нитью. Миозин проявляет притяжение к белку актину.

Тонкие нити состоят из актина.

Глобулярный актин соединяется между собой, формируя два фибриллярных актина, из которых складывается тонкая нить. На белке актина расположены два регуляторных белка. Тропомиозин выглядит как стержень длиной 40 нм и помещается в бороздках между актиновыми нитями. Один из концов тропомиозина соединен с тропонином, который состоит из трёх компонентов: тропонин I, тропонин C, тропонин T.

I ингибиторная часть, которая тормозит взаимодействие актина и тропозина

Компонент C связывается с ионами кальция.

Компонент T обеспечивает взаимодействие тропонина с тропомиозином.

Существует связь между мембраной М и мембраной z. Связь осуществляется за счет титина. Благодаря складчатой структуре мышца может растягиваться.

В миофибриллах расположена система продольных трубочек, которые их окружают. Эти трубочки состоят из мембраны, концевые участки формируют расширения (цистерны), в которых хранятся ионы кальция. Концентрация кальция в саркоплазматическом ретикулуме достигает 30 ммоль на литр.

Внутри саркоплазмы концентрация кальция составляет 1/10 ммоль на литр.

Кроме того, имеется система поперечных трубочек. Они отходят от наружной мембраны и идут вглубь. Система Т трубочек находится на границе дисков.

Каждая трубочка имеет два продольных канала, образуя треугольник. Мембрана мышечного волокна отвечает за передачу потенциала действия, который идет с мембраны на Т-трубочки. Этот потенциал активирует рецепторы в Т-трубочках, которые взаимодействуют с рецепторами в L-трубочках, что приводит к возбуждению с последующим открытием кальциевых каналов. В результате кальций начинает поступать в саркоплазму. Кальций в саркоплазме направляется к белку протомиду, где находится С единица.

Теория сокращения мышц.

Сокращение в мышце осуществляется благодаря перемещению тонких нитей между толстыми. Тонкие нити продвигаются вдоль толстых, при этом мембраны движутся навстречу друг другу, а диск А остается на своем месте (это концепция зубчатого колеса). Запуск сокращения мышц происходит при повышении концентрации кальция в саркоплазме.

Происходят конформационные изменения в регуляторных белках. В состоянии покоя на миозине находятся молекулы АТФ, но атефазный центр миозина не активен. Активация осуществляется при наличии кальция и ионов магния. Это вызывает активацию миозина, и происходит расщепление АТФ на головке миозина до АДФ и до фосфорной кислоты. При этом освобождается энергия.

Когда мостик миозина прикрепляется к актиновой нити, высвобожденная энергия используется для движения мостика, который тянет за собой тонкую нить, уводя её к центру саркомера. По предварительным данным, на одной толстой нити находится 500 мостиков, каждый из которых многократно взаимодействует с актиновой нитью.

Сила сокращения мышц зависит от количества одновременно активных мостиков. Скорость сокращений определяется частотой их взаимодействия. Процесс сокращения продолжается, пока есть кальций и энергия АТФ. Прекращение возбуждения снижает поступление и выведение кальция, который затем возвращается из саркоплазмы в L-трубочки.

При расщеплении АТФ 2 иона кальция активно переносятся обратно. Поперечные мостики перестанут взаимодействовать с актиновыми нитями и начнется расслабление. Этому процессу будет способствовать наличие АТФ. Если имеется недостаток АТФ в мышце, то появляется слабость.

Расслабление начинается с завершения возбуждения, затем активного переноса кальция в L-трубочки, отсоединения от тропонина и возвращения белков в исходное состояние.

Физиологические и физические свойства мышц.

Возбудимость — это способность отвечать на действие раздражителя.

Мышцы обладают как прямой (воздействие на мышцу), так и непрямой (возбуждение нервных окончаний) возбудимостью, с непрямой активностью как более выраженной. Ответ на раздражение приводит к возникновению потенциала действия с амплитудой 100-200 мВ.

Эластичность мышц позволяет им изменять форму под воздействием внешних факторов и возвращаться к первоначальному состоянию при снятии нагрузки.

Сократимость — способностью мышц сокращаться или изменять свою реакцию на возбуждение.

В мышцах принято различать 3 режима сокращения. Различают:

— изотоническое сокращение (укорочение, при этом напряжение остается неизменным),

— изометрическое сокращение (напряжение увеличивается, но мышца не становится короче).

— смешанный режим (меняется и напряжение и длинна).

Различают одиночные и тетанические сокращения.

Одиночное сокращение возникает в ответ на одно раздражение и включает латентный период, фазу сокращения и фазу расслабления. Каждый мышечный волокно работает по принципу «всё или ничего».

Мышечные волокна иннервируются моторными нейронами. Один двигательный нейрон с мышечным волокном — двигательная единица. Они имеют разную возбудимость. Это постепенное вовлечение моторных единиц называют «феноменом рекрутирования.» Во время одиночного сокращения изменяется возбудимость. В момент латентного периода возникает рефроктерная фаза.

Однако уже в начале фазы сокращения мышцы восстанавливаются.

Суммирование сокращений — это сочетание сокращений, вызванных двумя последовательными раздражителями. Если второе раздражение происходит в фазе расслабления, мышца реагирует, но суммация оказывается неполной.

Эти два вида суммации формируют основы для длинных тетанических сокращений, что позволяет мышцам отвечать продолжительными сокращениями на множественные раздражители. Амплитуда тетанических сокращений больше, чем у одиночных.

Сила сокращения мышцы зависит от исходной длинны мышечных волокон. Если мышцу предварительно растягивать, то после растяжения будет более сильное сокращение.

Сила сокращения мышцы определяется работой, или энергией, необходимой для перемещения тела на определенное расстояние.

При статических нагрузках мы потребляем больше энергии, чем при динамических. Продолжительные нагрузки могут вызывать утомление, которое, в первую очередь, является нервным утомлением, что также связано со снижением кровотока.

Мышечные ткани

Мышечные ткани — это ткани, для которых способность к сокращению является главным свойством. Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости, соединения костей).

Все мышечные ткани обладают общими свойствами, такими как сократимость и возбудимость. В эту категорию входят гладкая, поперечнополосатая скелетная и поперечнополосатая сердечная мускулатура. Клетки мышечной ткани характеризуются хорошо развитым цитоскелетом и высоким содержанием митохондрий.

Гладкая (висцеральная) мускулатура

Эта форма мышечной ткани находится в стенках внутренних органов (Бронхи, кишечник, желудок, мочевой пузырь), а В стенках сосудов и протоках желез. Этот тип мускулатуры является наиболее древним с эволюционной точки зрения.

Состоит из веретенообразных миоцитов — коротких одноядерных клеток. Между клетками имеются межклеточные контакты — нексусы (лат. nexus — связь). Благодаря нексусам возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все остальные клетки.

Гладкая мышечная ткань может удерживать длительное тоническое напряжение, что критично для функционирования внутренних органов (например, мочевого пузыря), сокращаясь медленно и не подверженная усталости. В отличие от нее, скелетная мышечная ткань, о которой будет речь позднее, быстро утомляется.

Сокращения осуществляются через клеточные органеллы — миофиламенты, расположенные в клетке в беспорядочном порядке, и не имеющие организованной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (как говорится, всё познается в сравнении, и чуть позже мы их также рассмотрим).

Важно отметить, что в гладкой мышечной ткани миофиламенты собираются в миофибриллы только во время сокращения. Такие временные миофибриллы не могут иметь регулярную организацию, а следовательно, как они, так и гладкие миоциты не имеют поперечной исчерченности.

Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно (неподвластна воле человека). Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой. К примеру невозможно по желанию сузить или расширить бронхи, кровеносные сосуды, зрачок.

Гладкая мышечная ткань классифицируется как неисчерченная, поскольку не имеет характерной для поперечнополосатых скелетной и сердечной мышечных тканей поперечной исчерченности.

Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань

Скелетная мышечная ткань формирует диафрагму, мускулатуру туловища, конечностей, головы и голосовых связок.

В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер — миосимпластами. Миосимпласт (греч. sim — вместе + plast — образованный) представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (соответствует длине мышцы).

Внутри миосимпласта расположена саркоплазма, а снаружи она окружена сарколеммой. Основные сократительные элементы — миофибриллы (лат. fibra — волоконце) — длинные органеллы в миосимпласте (в среднем 1400).

Отличительной чертой этой ткани является поперечная исчерченность, которая проявляется в чередовании светлых и темных полос на мышечном волокне. Это происходит благодаря совпадению границ саркомеров в соседних миофибриллах, что делает всё волокно поперечно исчерченным. Пора пришла углубиться в микроскопическую структуру мышцы — саркомер.

Саркомер (от греч. sarco — мясо (мышца) + mere — маленький)

Саркомер — элементарная сократительная единица поперечнополосатых мышц, структурная единица миофибриллы. В состав саркомера (и миофибриллы в целом) входят миофиламенты (лат. filamentum — нить) двух типов, которые обеспечивают сократимость мышечной ткани.

Саркомер состоит из актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) филаментов, которые в основном состоят из белков актину и миозину. Сокращение мышц осуществляется за счет перемещения филаментов: они приближаются друг к другу, что ведет к укорочению саркомера (и мышцы в целом).

Основным источником энергии для мышечных сокращений являются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). Также нельзя обойтись без ионов кальция, которые играют ключевую роль: они взаимодействуют с тропонином, что вызывает изменения в форме тропомиозина, регуляторного белка, расположенного между актиновыми нитями. Это, в свою очередь, открывает возможность для соединения молекул актина и миозина. Во время сокращения мышц выделяется тепло, что называют сократительным термогенезом.

Стоит отметить, что трупное окоченение, иначе называемое rigor mortis, представляет собой жесткость мышц после смерти, которая связана с поступлением ионов кальция в клетки и их связыванием с актином и миозином.

После смерти в мышце перестает синтезироваться АТФ, ее уровень быстро снижается. Как следствие этого перестает функционировать Ca-АТФаза — насос, выкачивающий ионы Ca из саркоплазмы в саркоплазматический ретикулум (мембранная органелла мышечных клеток (сходная с ЭПС), в которой запасаются ионы Ca).

Внутри саркоплазмы наблюдается увеличение уровня ионов Ca, что приводит к образованию мостиков между актином и миозином. Однако они не способны разорваться, что обуславливает возникновение постоянной мышечной контрактуры. В результате конечности практически невозможно разогнуть или согнуть.

Вернемся к скелетным мышцам и обсудим несколько важных аспектов их функционирования.

В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние миосимпласты (волокна) не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов, где возбуждение предается между соседними клетками через нексусы. Скелетные мышцы сокращаются быстро и быстро утомляются (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени, мало утомляются) .

Скелетные мышцы имеют произвольную природу, то есть их действия контролируются нашим сознанием. Например, мы можем самостоятельно регулировать скорость движения руки, менять темп бега или силу прыжка. Эти мышцы окружены фасцией, прикреплены к костям с помощью сухожилий и при сокращении приводят в движение суставы.

Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань

Сердечная мышечная ткань формирует миокард — мышечный слой сердца (от греч. μῦς «мышца» и καρδία «сердце»). Миокард представляет собой средний слой сердца, который составляет его основную массу. Этот тип мышечной ткани обладает уникальным свойством: он не устает во время работы.

Сердечная мышечная ткань состоит из кардиомиоцитов — одиночных клеток, имеющих поперечную исчерченность. Соединяясь друг с другом, кардиомиоциты образуют функциональные волокна.

Данная мышечная ткань объединяет в себе свойства двух ранее описанных типов (возбудимость и сократимость) и имеет уникальное свойство — автоматизм.

Автоматизм обозначает способность сердечной ткани к самопроизвольному возбуждению и сокращению без внешних воздействий. Это можно легко продемонстрировать на изолированном сердце лягушки, которое будет сокращаться в физиологическом растворе в течение длительного времени после его отделения от организма.

Места соединений между соседними кардиомиоцитами называются вставочными дисками, которые имеют нексусы, позволяющие передавать возбуждение от одной клетки к другой, таким образом, сокращения распространяются по миокарду волной.

Большое число контактов между кардиомиоцитами обеспечивает высокую эффективность и надежность проведения возбуждения по миокарду. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.

На микроскопическом уровне эту ткань можно отличить по центральному положению ядер в клетках, характерной поперечной исчерченности, наличию вставочных дисков и анастомозов — соединений между боковыми границами кардиомиоцитов.

Как правило, возбуждение в сердце проходит по его проводящей системе от предсердия к желудочкам в одном направлении. Специальный участок сердечной мышцы, который генерирует импульсы, контролирующие частоту сердечных сокращений, называется водителем сердечного ритма.

Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных (англ. pacemaker — задающий ритм) клеток, которые также называют водителями ритма. Они спонтанно генерируют нервные импульсы, которые охватывают весь миокард, в результате чего осуществляется сокращение. Именно благодаря водителям ритма сердце лягушки продолжает биться, будучи полностью отделенным от тела.

Реакция мышц на физические нагрузки

Физическая активность приводит к увеличению объема мышц, известному как гипертрофия (от греч. ὑπερ- «пере» и τροφή «еда, питание») — мышцы увеличиваются за счет роста количества волокон, что приводит к общему увеличению мышечной массы.

При недостаточной физической активности (гиподинамии) мышцы могут сильно уменьшаться и даже атрофироваться (от греч. а – «не» и trophe – «питание»). В худших случаях мышечные волокна заменяются соединительной тканью, что может приводить к потере подвижности у пациента.

Необходимо отметить, что сердечная мышечная ткань также дает ответную реакцию на чрезмерную нагрузку: сердце увеличивается в размере, нарастает масса миокарда. Причиной могут быть генетические заболевания, повышенное артериальное давление. Гипертрофия сердца — состояние, требующее вмешательства врача и наблюдения за пациентом.

В большинстве случаев гипертрофию сердца можно обратить, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия, которая считается нормой.

Развитие мышц

Мышечные ткани формируются из мезодермы, то есть среднего зародышевого листка.

Автором данной статьи является Беллевич Юрий Сергеевич, и она охраняется авторским правом. Любое копирование, распространение (включая размещение на других веб-ресурсах) или любое иное использование материалов запрещено без предварительного согласия правообладателя и может быть наказуемо в соответствии с законом. Для запросов на использование материалов статьи, пожалуйста, обращайтесь к Беллевичу Юрию.

Мышцы, их строение и значение. Основные группы мышц

Цель: обобщить и углубить знания о строении и свойствах мышечной ткани; раскрыть особенности строения и функций скелетных мышц; сформировать представление об основных группах мышц тела человека.

I. Введение.

II. Опрос о домашнем задании:

1. Кости срослись должным образом.
2. Необходимо избежать новых повреждений при перемещении пострадавшего.

а) шинирование;

б) остановка кровотечения;

в) обработка раны;

г) наложение стерильной повязки.

1. Зафиксируйте сустав и обратитесь в травмпункт.
2. Наложите шину и сразу же отправляйтесь в травмпункт.
3. Забинтуйте сустав, охладите его и также идите в травмпункт.
4. Примените холод и обратитесь в травмпункт.

1. Шина.
2. Повязка.
3. Пакет со льдом.
4. Ничего, нужно дождаться врача.

А) Доставить в медицинское учреждение.

Б) Использовать холод.

В) Наложить фиксирующую повязку.

А) Доставить в больницу.

Б) Обязательно наложить шину.

В) Обязательно наложить фиксирующую повязку.

Выберите верные суждения. Если вы согласны с утверждением – ставите цифру 1, если не согласны – 0. (Индивидуальная работа в тетрадях.)

1. Перелом — это результат выхода суставной головки из сустава.
2. Вывихи подвергаются вправлению при первой помощи.
3. Сильная боль, отечность и ограниченная подвижность — признаки перелома.
4. Наложение холода и тугой повязки — это основные мероприятия при растяжении связок.
5. При травмах позвоночника пациента нужно уложить на спину, под голову положить валик и срочно доставить в больницу.

1. Во время урока физкультуры мальчики сдавали зачет по бегу на 60 метров. Саша, пробежав некоторое расстояние, сошел с дистанции из-за сильной боли в ноге, хотя он мог ее немного сгибать и разогнуть, а пальцы по-прежнему были подвижны. Однако, вскоре начал появляться отек. Как помочь Саше? Какой вид травмы можно предположить из описанных симптомов?

2. Ира и Таня пришли на каток. Когда Ира каталась, на нее случайно наткнулся падший старшеклассник. Удержаться на ногах ей не удалось, и она упала. Ира громко заплакала от боли в плече. В процессе осмотра стало ясно, что она не может двинуть пальцами, и у нее образовался значительный синяк с искривлением кости.

Девочки не знали, что делать.

Как помочь Ире?

Какой вид травмы можно предположить?

III. Изучение новой темы

1. Строение скелетных мышц. (Рассказ учителя с элементами беседы; самостоятельная работа с текстом учебника, со схемой “Строение мышцы”.)

Термин «мышца» происходит от латинского слова «мускулюс», что значит «мышь», поскольку анатомы заметили, что под кожей мышцы движутся как мыши. Мышцы составляют активную часть опорно-двигательного аппарата. Именно они обеспечивают движение в суставах. Выступление ученика о работах Леонардо да Винчи. У мужчин и женщин различается процентное соотношение тканей в теле.

Мышечная ткань: у женщин — 35,8%; у мужчин — 41,8%. Костная ткань: 15,1%; 15,9%.

А каково значение мышц?

1- мышцы приводят в движение скелет;

2- они поддерживают тело в вертикальном положении и позволяют принимать различные позы;

3- мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы

4- обеспечивают дыхательные и глотательные движения; 5- вырабатывают тепло и трансформируют химическую энергию в механическую.

Благодаря этому их также называют скелетными мышцами. В человеческом организме около 650 мышц, большинство из которых парные. Общая масса скелетной мускулатуры у новорожденных составляет примерно 22% от общего веса, к 17-18 годам она достигает 35-40%. У пожилых людей относительная масса скелетных мышц может снизиться до 25-30%. У спортсменов мышцы могут составлять до 50% от общей массы тела.

Опишите общее строение мышцы и подпишите.

Выясните как мышцы крепятся к скелету

Строение и свойства мышечных тканей. (Лабораторная работа: изучение микропрепаратов костей и поперечно-полосатой мышечной ткани.)

— Какие виды мышечной ткани вы можете назвать? (гладкая, поперечно-полосатая, сердечная).

– Где в организме находятся данные виды мышечной ткани? Каковы их свойства?

Типы мышц. В организме существует три типа мышц, где они располагаются и какова их функция? Какое главное свойство их объединяет? Ознакомьтесь с учебником на соответствующей странице. Сократимость — это основное свойство мышечной ткани.

Сокращение мышечных волокон. Давайте проанализируем структуру различных типов мышечной ткани и подумаем, какие мышцы способны к быстрым сокращениям, а какие – к более медленным? Заполните предложенную схему.

мышца ↔ ………………….↔ нити – миофибриллы ↔ нити белков …………… и миозина

Структура поперечно-полосатой, гладкой и сердечной мышечной ткани. Сделаем вывод: как можно функционально разделить мышцы? Они делятся на произвольные (скелетные) и непроизвольные (гладкие).

3. Основные категории мышц: их расположение и функциональные особенности. (Самостоятельная работа с текстом учебника, заполнение таблицы)

Основные категории мышц.

Основные группы скелетных мышц. 1 группа учащихся изучает мышцы головы страница 52 , 2 группа – мышцы туловища, вид спереди (стр. 53 ), 3-я группа – мышцы туловища, вид сзади (стр. 53 ).

Мышцы можно классифицировать по различным критериям, таким как форма, расположение, функции и строение. По форме они могут быть: веретеновидными, двуглавыми, лентовидными, широкими, двубрюшными и другими. Почему веретеновидные мышцы получили такое название? Как вы думаете? А как насчет двубрюшных — почему их назвали так?

Поделитесь своими мыслями.

По строению мышцы делятся на: одноперестые, двуперестые, многоперестые и т. д. По расположению мышцы делятся на: косые, прямые, глубокие и т. д Можно выделить группы мышц по выполняемым функциям. Как вы думаете какие?

Для облегчения процесса называю вам предстоящие действия.

• Согните и разогните руки в локтях. Какие группы мышц вы можете выделить?
• Поднимите руки вперед, затем разведите в стороны и верните в исходное положение. Как можно назвать задействованные мышцы?
• Сожмите руку в кулак. Какие это мышцы? А как называются мышцы, которые действуют в противоположном направлении?
• Сравните свои ответы и обсудите, какие мышцы мы еще не упомянули?

Учитель подводит итог: Мышцы туловища часто не располагаются там, где проявляется их сила. Например, большая грудная мышца и широчайшая мышца спины могут работать как синергисты (при опускании руки вниз) и как антагонисты (грудная мышца поворачивает ключицу и плечо вперед, а широчайшая – назад). Из-за прямохождения у человека особенно хорошо развиты мышцы, поддерживающие эту способность: трапециевидная мышца, которая поддерживает голову; глубокие мышцы спины для разгибания позвоночника; ягодичные и четырехглавая мышцы, ответственные за движения бедра; икроножные мышцы.

Мышцы, участвующие в дыхании: наружные и внутренние межреберные, диафрагма и мышцы живота.

Мышцы конечностей включают бицепс и трицепс плеча, сгибатели и разгибатели пальцев, четырехглавую и двуглавую бедра, а также икроножную мышцу.

Значение тренировки мышц. Исследования показывают, что при активности любого органа поступает больше крови, чем в состоянии покоя.

Чем больше работы выполняют мышечные волокна, тем больше питания и кислорода приносит кровь. Регулярные физические нагрузки и занятия спортом способствуют более быстрому росту и утолщению мышечных волокон, что делает человека сильнее. Мышцам необходимо регулярное тренирование, для чего подходят физические упражнения, такие как прогулки на лыжах и плавание. Эти упражнения благоприятно влияют на весь организм, укрепляя здоровье и позволяя лучше справляться с неблагоприятными условиями внешней среды.

Это интересно

• Самая маленькая мышца — мышца стремечка уха — 0,127 см.

• Самая длинная мышца – портняжная — 50 см.

• Самая сильная мышца – икроножная – поднимает груз 130 кг

• Самую большую нагрузку выдерживает ахиллово (пяточное) сухожилие — при ходьбе – до 240 кг.

При беге-931 кг.

• Один шаг требует работы 300 различных мышц.

IV. Закрепление пройденного материала.

Чтобы проверить, насколько хорошо вы усвоили материал, предлагаю вам пройти небольшой тест. Те, кто испытывает затруднения, могут обращаться к записям и учебнику. На выполнение отводится 3 минуты (тест будет распечатан и раздан каждому индивидуально).

Мышечная ткань бывает гладкая, сердечная, ……………….. Из поперечно – полосатой мышечной ткани образуются …………….. мышцы. Всего в теле человека насчитывают около ……. мышц. Мышцы состоят из пучков мышечных волокон, а в состав волокон входят нити ……… белков актина и ……. Выделяют условно три основные группы мышц: головы и шеи, ………………., …………… Мышцы классифицируют: по расположению, по форме, по ………., по строению (направлению мышечных волокон).

• Обратите внимание на то, как человек падает: если он споткнется, он упадет вперед, а при скольжении — назад. Как вы можете объяснить это явление?
• Учитель вызывает ученика к доске, но тот сначала наклонился вперед над партой, а затем выпрямился и подошел к доске. Может ли человек встать, не наклоняясь вперед? (Если ответы не будут даны, это станет темой для обсуждения на следующем уроке.)

Обсудите профессии, людям которых особенно необходимы знания о структуре и расположении мышц.

V. Задание на дом

«3» опорный конспект к 10-11

«4» синквейн на тему «мышцы».

«5» В ходе экспериментов, посвященных изучению утомляемости мышц руки, И. М. Сеченов обнаружил интересную закономерность: усталая рука восстанавливается быстрее, если работают мышцы другой руки. Обоснуйте это явление.

V. Лабораторная работа

Тема: Определение местоположения отдельных мышц.

Вам необходимо выполнить действия, найти на своем теле участвующую в них мышцу и по учебнику определить ее название.

1. Поднимите ноги на носочки. Ощупайте ногу и определите локализацию мышцы, выполняющей данное действие. Найдите ее на иллюстрации учебника и определите название.
2. Сложите губы в трубочку и улыбнитесь. Какие мышцы участвуют в этих действиях?

По данным французских невропатологов, у человека, который плачет, задействовано 43 мышцы лица, в то время как у смеющегося — лишь 17. Следовательно, смеяться энергозатратнее.

1. Втяните живот и выдохните. Какие мышцы за это отвечают?
2. Положите руки на скулы. Откройте и закройте рот. Какие мышцы участвуют в этом движении?

Жевательные мышцы самые сильные мышцы. Они способны развивать усилие около 70 кг.

1. Положите левую руку на правое плечо. Сгибайте и разгибайте правую руку. Какая мышца работает во время этих действий?

1. Нервная регуляция мышечной деятельности. (Работа учителя)

Движения мышц в организме имеют рефлекторный характер, поскольку они являются реакцией на раздражение рецепторов центральной нервной системы. Эти рецепторы могут быть разнообразными. Мышечный рефлекс часто инициируется раздражением рецепторов, находящихся в самих мышцах и сухожилиях, как это происходит при коленном рефлексе. Когда мышца сокращается, рецепторы внутри нее посылают сигналы через нервное возбуждение в ЦНС о том, что движение произошло. Это критически важно для согласования движений, но почему, когда двуглавая мышца сокращается, мышца на противоположной стороне плеча расслабляется? (Вопрос классу.)

В этом согласовании проявляется закономерность, связанная со способностью нейронов не только возбуждаться и проводить возбуждение, но и впадать в состояние торможения. При торможении в нейронах и нервах прекращается проведение возбуждения. Естественно, что если в центре нейронов, идущих к мышце, разовьётся торможение, то эта мышца расслабится. Всё это связано с нервными импульсами, приходящими из центральной нервной системы, которые информируют головной мозг о состоянии мышцы. Все произвольные движения человека происходят только при участии коры больших полушарий головного мозга, и невозможны при нарушении кровоснабжения определённых участков коры больших полушарий (показывает на экране двигательную область, где расположены центры всех произвольных движений).

Мышечные ткани

Мышечные ткани (textus muscularis) представляют собой разнообразные по структуре и происхождению клетки, но объединенные способностью к сокращениям. Они позволяют организму двигаться в пространстве, а также осуществляют перемещения внутренних органов (сердце, язык, кишечник и др.).

Некоторые клетки различных тканей обладают свойством сокращаться с изменением формы, однако у мышечных тканей это становится их основной функцией.

1. Общая морфофункциональная характеристика и классификация

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей — удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

Специальные сократительные органеллы – миофиламенты или миофибриллы – обеспечивают сокращение мышц, которое происходит благодаря взаимодействию двух основных фибриллярных белков – актина и миозина, с обязательным участием ионов кальция. Митохондрии снабжают эти процессы энергией. Резервуары источников энергии составляют гликоген и липиды. Миоглобин – белок, отвечающий за связывание кислорода и создание его запаса во время сокращения мышцы, когда кровеносные сосуды сжимаются (поступление кислорода в это время резко уменьшается).

Классификация. Основой для классификации мышечных тканей служат два принципа: морфофункциональный и гистогенетический. В соответствии с морфофункциональным принципом, на основании структуры органелл сокращения мышечные ткани делятся на две подгруппы.

Первая подгруппа – поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани (textus muscularis striatus). В цитоплазме этих элементов присутствуют миозиновые филаменты.

ты постоянно полимеризованы, образуют с актиновыми нитями постоянно существующие миофибриллы. Последние организованы в характерные комплексы — саркомеры. В соседних миофибриллах структурные субъединицы саркомеров расположены на одном уровне и создают поперечную исчер-ченность.

Вторая подгруппа – гладкие (неисчерченные) мышечные ткани (textus muscularis nonstriatus). Эти ткани характеризуются тем, что в состоянии покоя миозиновые филаменты находятся в деполимеризованном состоянии. При наличии ионов кальция они полимеризуются и взаимодействуют с филаментами актина. Образованные миофибриллы не имеют поперечной исчерченности: при специальных окрашиваниях они выглядят как однородные нити по всей длине.

Согласно гистогенетическому принципу в зависимости от источников формирования (эмбриональных зачатков) мышечные ткани и их компоненты подразделяются на: соматические (миотомные), целомические (из миоэпикардиального слоя висцерального листка спланхнотома), мезенхимные (из десмального зачатка в составе мезенхимы), нейральные (из нервной трубки), эпидермальные (из кожной эктодермы и прехордальной пластинки).

9.2. ПОПЕРЕЧНОПОЛОСАТЫЕ МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ

Существует две основные разновидности поперечнополосатых (исчерченных) тканей: скелетная (миотомная) и сердечная (целомическая).

9.2.1. Скелетная мышечная ткань

Гистогенез. Источником развития элементов скелетной (соматической) поперечнополосатой мышечной ткани (textus muscularis striatus sceletalis) являются стволовые клетки миотомов — промиобласты. Одни из них дифференцируются на месте и участвуют в образовании так называемых аутохтон-ных мышц. Другие клетки мигрируют из миотомов в мезенхиму.

Эти клетки уже имеют детерминированное строение, хотя внешне не отличаются от других клеток мезенхимы. Их дифференцировка продолжается в тех местах, где закладываются остальные мышцы тела. В процессе дифференцировки возникают две клеточные линии. Первая линия клеток сливается, образуя удлиненные симпласты – мышечные трубочки (миотубы). В них далее происходит формирование специальных органелл – миофибрилл (см. рис.

9.1). На этом этапе в миотубах наблюдается хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть. Миофибриллы первоначально располагаются под плазмолеммой, а затем занимают центральную часть миотубы. Ядра, напротив, смещаются к периферии. Клеточные центры и микротрубочки при этом исчезают. Гранулярная эндоплазматическая сеть хорошо развита.

Рис. 9.1. Гистогенез скелетной мышечной ткани (по А. А. Клишову):

а — промиобласты; б — миосимпласт; в — мышечная трубочка; г — зрелое мышечное

волокно. 1 — миосателлитоцит; 2 — ядро миосимпласта; 3 — миофибриллы.

Плазматическая сеть значительно редуцируется, что приводит к образованию миосимпластов — определенных структур.

Клетки другой линии остаются самостоятельными и дифференцируются в миосателлитоциты. Эти клетки располагаются на поверхности миосимпластов. Миосателлитоциты, размножаясь, сливаются с миосимпластами, участвуя таким образом в создании оптимального ядерно-

Рис. 9.2. Поперечнополосатая мышечная ткань (микрофотография):

1 — мышечные волокна; 2 — сарколемма; 3 — саркоплазма и миофибриллы; 4 — ядра

миосимпласта. Окраска — железный гематоксилин

Саркоплазменное соотношение, необходимое для синтеза специфичных белков симпласта.

Структура. Главной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно, состоящее из миосимпласта и миосателлитоцитов, которые окружены общей базальной мембраной (см. рис. 9.2-9.4). Длина этого волокна может достигать сантиметров, а толщина — 50-100 мкм. Комплекс, образованный плазмолеммой миосимпласта и базальной мембраной, называется сарколеммой.

Структура миосимпласта. Миосимпласт содержит множество продолговатых ядер, расположенных близко к плазмолемме. Количество ядер в одном симпласте может достигать десятков тысяч (см. рис. 9.2). Полюсные ядерные участки содержат органеллы общего назначения — комплекс Гольджи и небольшие частицы агранулярной эндоплазматической сети.

Миофибриллы заполняют основную часть миосимпласта и расположены продольно (см. рис. 9.3).

Саркомер выступает как единица структуры миофибриллы. Каждая миофибрилла включает поочередные темные и светлые диски, отличающиеся по степени лучепреломления (анизотропные А-диски и изотропные I-диски). Миофибриллы окружены продольными петлями агранулярной эндоплазматической сети, которые переплетаются между собой и формируют саркоплазматическую сеть.

Соседние саркомеры соединены через Z-линию (см. рис. 9.5), представляющую собой сеть белковых фибриллярных молекул, среди которых важное место занимает альфа-актинин. Концы актиновых филаментов связаны с этой сетью; они направляются к середине саркомера, но не достигают ее. Актиновые филаменты соединены с Z-линией и нитями миозина.

Рис. 9.3. Схема ультрамикроскопического строения миосимпласта (по Р. В. Крстичу, с изменениями) (а): 1 — саркомер; 2 — анизотропный диск (полоса А); 2а — изотропный диск (полоса I); 3 — линия М (мезофрагма) в середине анизотропного диска; 4 — линия Z (телофрагма) в середине изотропного диска; 5 — митохондрии; 6 — сар-коплазматическая сеть; 6а — конечная цистерна; 7 — поперечная трубочка (Т-трубочка); 8 — триада; 9 — сарколемма; б — схема пространственного расположения митохондрий в симпласте. Верхняя и нижняя плоскости рисунка ограничиваютанизотропныйдисксарко-мера (по Л. Е. Бакеевой, В. П. Скулачеву, Ю. С. Ченцову); в — эндомизий. Сканирующая электронная микрофотография, увеличение 2600 (препарат Ю. А. Хорошкова): 1 — мышечные волокна; 2 — коллагеновые фибриллы

Филаменты соединяются с нерастяжимыми молекулами титина. В центре темного диска саркомера располагается структура из миомиозина, формирующая М-линию в поперечном сечении. Концы миозиновых филаментов фиксированы в узлах этой линии, а другие концы направляются к Z-линиям.

Рис. 9.4. Поверхность миосимпласта и миосателлитоцита. Электронная микрофотография, увеличение 10 000 (препарат В. Л. Горячкиной и С. Л. Кузнецова): 1 — базальная мембрана; 2 — плазмолемма; 3 — ядро миосимпласта; 4 — ядро миосателлитоцита; 5 — миофибриллы; 6 — канальцы агранулярной эндоплазматической (саркоплазматической) сети; 7 — митохондрии; 8 — гликоген

Рис. 9.5. Саркомер (схема):

1 — линия Z; 2 — линия М; 3 — актиновые филаменты; 4 — миозиновые филаменты; 5 — фибриллярные молекулы титина (по Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др., с изменениями)

Рис. 9.6. Изменения конфигурации, приводящие к смещению филаментов актина и миозина:

а-в — последовательные изменения пространственных отношений. 1 — актин; 2 — головка молекулы миозина (по Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и соавт., с изменениями)

располагаются между филаментами актина, но до самих Z-линий тоже не доходят. Вместе с тем эти концы фиксированы по отношению к Z-линиям растяжимыми гигантскими белковыми молекулами титина.

Миозиновые молекулы имеют длинные хвосты, на одном из концов которых расположены две головки. Увеличение концентрации ионов кальция в области соединения головок (шарнирного участка) приводит к изменению конфигурации молекулы (см. рис. 9.6).

При таком взаимодействии (так как актиновые филаменты расположены между миозиновыми) головки миозина контактируют с актином (с участием вспомогательных белков — тропомиозина и тропонина). Затем головка миозина наклоняется и притягивает актиновую молекулу к М-линии, что приводит к сближению Z-линией и сокращению саркомера.

Альфа-актининовые сети Z-линий соседних миофибрилл связаны друг с другом промежуточными филаментами. Они подходят к внутренней поверхности плазмолеммы и закрепляются в ее кортикальном слое, так что саркомеры всех миофибрилл располагаются на одном уровне. Это и создает при наблюдении в микроскоп впечатление поперечной исчерченности всего волокна.

Ионы кальция исходят от цистерн агранулярной эндоплазматической сети. Они раскладываются вдоль миофибрилл около каждого саркомера, образуя саркоплазматическую сеть, где накапливаются ионы кальция во время расслабленного состояния миосимпласта. В области Z-линий (у амфибий) или на границе A- и I-дисков (у млекопитающих) каналы сети разворачиваются поперечно, формируя расширенные терминальные или латеральные (L) цистерны.

С поверхности миосимпласта плазмолемма образует длинные поперечные трубочки (Т-трубочки) на границе темных и светлых дисков. Когда миосимпласт получает сигнал о начале сокращения, он распространяется по плазмолемме в виде потенциала действия, который затем охватывает мембраны Т-трубочек.

Поскольку эта мембрана сближена с мембранами саркоплазматической сети, состояние последних меняется, кальций освобождается из цистерн сети и взаимодействует с актино-миозиновыми комплексами (они сокращаются). Когда потенциал действия исчезает, кальций снова аккумулируется в канальцах сети и сокращение миофибрилл прекращается. Для развития усилия сокращения нужна энергия.

Процесс освобождения инициируется гидролизом АТФ в АДФ. Функцию АТФ-азы выполняет миозин, а источником АТФ, в основном, служат митохондрии, которые располагаются между миофибриллами.

Важную роль в работе миосимпластов играют включения миоглобина и гликогена. Гликоген является запасом энергии, необходимой не только для мышечной деятельности, но и для поддержания теплового баланса всего организма. Миоглобин связывает кислород в состоянии покоя мышцы, когда кровь циркулирует через мелкие сосуды. Во время сокращения сосуды сжимаются, и освобожденный кислород участвует в биохимических процессах.

Миосателлитоциты. Эти малодифференцированные клетки играют ключевую роль в регенерации мышечной ткани. Они находятся у поверхности миосимпласта, образуя контакты с его плазмолеммами (см. рис. 9.1, 9.4). Миосателлитоциты имеют одно ядро, их овальные темные ядра меньше по размеру, чем ядра симпластов.

Они обладают всеми органеллами общего значения (в том числе и клеточным центром).

Рис. 9.7. Активность сукцинатдегидрогеназы в мышечных волокнах различных типов (препарат В. Ф. Четвергова, обработка по Нахласу и соавт.): 1 — высокая; 2 — низкая; 3 — средняя

Мышечные волокна подразделяют на белые, красные и промежуточные в зависимости от соотношения миофибрилл, митохондрий и миоглобина. По функциональным характеристикам мышечные волокна могут быть быстрыми, медленными или промежуточными, что обуславливается молекулярной структурой миозина. В составе миозина существуют две главные изоформы — «быстрая» и «медленная».

При постановке гистохимических реакций их идентифицируют по АТФ-азной активности. С этими свойствами коррелирует и активность дыхательных ферментов. Обычно в быстрых волокнах преобладают гликолитические процессы, они богаты гликогеном, в них меньше миоглобина, поэтому их называют белыми. В медленных волокнах, напротив, выше активность окислительных ферментов, они богаче миоглобином, выглядят более красными.

Кроме белых и красных, существуют также промежуточные волокна. В большинстве скелетных мышц волокна различных гистохимических типов располагаются мозаично (см. рис. 9.7).

Свойства мышечных волокон могут изменяться в результате различных нагрузок — спортивных, профессиональных, а В условиях экстремальных (например, невесомость). При возвращении к обычным условиям эти изменения оказываются обратимыми. Однако в случае некоторых заболеваний (мышечные атрофии, дистрофии, последствия денервации) изменения в мышечных волокнах с разными исходными характеристиками происходят неравномерно. Это дает возможность более точно установить диагноз с помощью исследования биоптатов скелетных мышц.

Регенерация. Ядра миосимпластов делиться не могут, так как в саркоплазме отсутствуют клеточные центры. Камбиальными элементами служат миосателлитоциты. Пока организм растет, они делятся, а дочерние клетки сливаются с миосимпластами. По окончании роста размножение миосателлитоцитов затухает. После повреждения мышечного волокна на некотором протяжении от места травмы оно разрушается и его фрагмен-

Клетки поврежденной ткани подлежат фагоцитозу макрофагами. Восстановление происходит через два механизма: компенсаторную гипертрофию симпласта и пролиферацию миосателлитоцитов. В симпласте происходит активация гранулярной эндоплазматической сети и комплекса Гольджи.

В результате создаются вещества, которые необходимы для восстановления саркоплазмы и миофибрилл, а также осуществляется сборка мембран, что восстанавливает целостность плазмолеммы. Поврежденный конце миосимпласта утолщается, формируя мышечную почку. Соседствующие миосателлитоциты делятся, одни из них мигрируют к мышечной почке и включаются в нее, другие сливаются, как и миобласты при гистогенезе, образуя новые миотубы, которые становятся мышечными волокнами.

Мышечная усталость

Определение 7

Под усталостью мышц понимают временное снижение или потерю трудоспособности мышцы, которые возникают как следствие их работы и исчезают после отдыха.

Усталость мышцы возникает в результате накопления продуктов обмена и нехватки кислорода, в результате чего в двигательных центрах ЦНС, нервно-мышечном синапсе и в самих мышцах развивается процесс, называемый усталостью.

Последствия усталости могут проявляться в неконтролируемом и непрерывном сокращении мышцы или ее контрактуре. Это связано с истощением АТФ в саркоплазме, что делает расслабление волокон невозможным.

Эффект Сеченова представляет собой ускоренное восстановление трудоспособности усталых мышц в ходе активного отдыха. Из этого следует, что активный отдых и кратковременные перерывы в работе имеют преимущества над пассивным отдыхом.

Гиподинамия

Определение 8

Гиподинамия — это состояние, отмечающееся снижением двигательной активности. Это может быть вызвано общей мышечной слабостью из-за заболевания (в крайних случаях — динамией) или нахождением в условиях низкой гравитации, невесомости, длительного постельного режима и других обстоятельств.

Во всех таких случаях нагрузка на мышцы существенно сокращается. При длительном нахождении в таких условиях в мышцах происходят атрофические изменения (атрофия как результат неиспользования), возникает общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, изменения солевого баланса, кровеносной системы, иммунной системы, а также деминерализация костей и пр.

Гипокинезия или снижение подвижности часто употребляется как синоним гиподинамии, однако это не совсем корректно.

Группы скелетных мышц

Мышцы человеческого тела классифицируются в зависимости от их локализации в организме.

Мышцы головы разделяются по функциям на жевательные и мимические.

Жевательные мышцы одним концом прикреплены к костям черепа, другим – к нижней челюсти. Они необходимы для механического измельчения и перемешивания пищи, то есть для её пережёвывания.

Мимические мышцы имеют одно прикрепление к лицевой части черепа, а другое – к внутреннему слою кожи лица. Исключение составляют круговые мышцы, окружающие глаза и рот, которые не соединены с костями. Эти мышцы отвечают за открытие и закрытие век, формирование лицевых выражений и произнесение определённых звуков.

Мышцы шеи отвечают за движение головы и шеи, а также нижней челюсти.

Мышцы спины осуществляют движения головы, шеи, лопаток. Они могут приподнимать и опускать руки. Также благодаря спинным мышцам поддерживается вертикальное положение тела.

Одна группа грудных мышц присоединена к костям плечевого пояса и рук, обеспечивая их движение. Вторая группа – межреберные мышцы, выполняющие функции подъёма и опускания рёбер во время дыхания.

Мышцы живота формируют переднюю и боковую стенки брюшной полости, их называют брюшным прессом, так как при сокращении они оказывают давление на внутренние органы, находящиеся в брюшной области. Эти мышцы играют важную роль в поворотах и наклонах туловища. Они также участвуют в дыхательных движениях и многих других процессах жизнедеятельности. Брюшной пресс выполняет не только двигательную, но и защитную функции.

К мышцам живота относят также диафрагму, которая герметично разделяет полость тела человека на грудную и брюшную полости. Основная функция диафрагмы – участие в дыхательных движениях.

Мышцы плечевого пояса и рук обеспечивают различные сложные движения конечности и её частей.

Что касается мышц тазового пояса и нижних конечностей:

• Мышцы таза ответственны за движения бедра.
• Бедренные мышцы участвуют в перемещении бедра и голени.
• Мышцы голени обеспечивают движение стопы.
• Мышцы стопы сгибают и разгибают пальцы ног.

Особенности работы мышц

Почти все скелетные мышцы отвечают за движение суставов. Существуют сгибатели, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, а Вращающие мышцы.

Обычно в любом движении сустава участвует несколько групп мышц. Мышцы, совместно участвующие в каком-либо движении сустава, называют синергистами, а мышцы, участвующие в движении этого же сустава в противоположном направлении, антагонистами. Например, в локтевом суставе сгибатель (двуглавая мышца) и разгибатель (трёхглавая мышца) являются антагонистами.

Сокращаясь, мышцы влияют на кости, действуя как рычаги, и выполняют механическую работу. Для их сокращения необходима энергия.

Сгибание в суставе происходит за счёт работы мышц-сгибателей, которые сокращаются, одновременно с расслаблением мышц-разгибателей. Их координированное действие обеспечивается чередованием процессов возбуждения и торможения в нейронах спинного мозга. Например, возбуждение двигательных нейронов приводит к сокращению сгибателей руки, тогда как нейроны, отвечающие за разгибатели, таким образом тормозятся.

Мышцы сгибатели и мышцы разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления. При удержании тяжелого предмета в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение и сгибателей, и разгибателей сустава.

Опыт других людей

Вадим, 27 лет, фитнес-тренер: «Мышечная ткань обладает разнообразными свойствами, которые напрямую влияют на эффективность тренировок. Например, я заметил, что у клиентов с большой долей медленных мышечных волокон выносливость значительно выше, чем у тех, у кого преобладают быстрые волокна. Это знание помогает мне подбирать индивидуальные программы тренировок, чтобы наши занятия были максимально результативными.»

Анастасия, 30 лет, спортивный врач: «Как врач, я уделяю особое внимание пониманию функций мышечной ткани. Мышцы не только отвечают за движение, но и играют ключевую роль в метаболизме. Например, у людей с низкой мышечной массой риск развития заболеваний, связанных с обменом веществ, значительно повышен. Поэтому важно правильно поддерживать мышечную массу через регулярные физические нагрузки и питание.»

Сергей, 22 года, студент: «Я всегда интересовался анатомией и физиологией, и изучение мышечной ткани открыло для меня много новых аспектов. Заметил, что мышцы имеют уникальные свойства, такие как способность к сокращению и растяжению, которые зависят от их структуры. Например, я экспериментировал с разными тренировочными режимами и понял, как важно разнообразие в упражнениях для максимального развития всех типов мышечных волокон. Это действительно влияет на мои результаты в зале.»

Вопросы по теме

Какова роль миофибрилл в обеспечении контрактильных свойств мышечной ткани?

Миофибриллы представляют собой структурные единицы мышечных волокон, состоящие из актиновых и миозиновых филаментов. Их организация и взаимодействие играют ключевую роль в сокращении мышц. При стимуляции нервной системой миофибриллы скользят друг относительно друга, что приводит к сокращению мышцы. Важным фактором является также наличие саркоплазматического ретикулума, который обеспечивает высвобождение кальция, необходимого для активации сокращения. Чем лучше развиты миофибриллы, тем эффективнее мышцы справляются с физической нагрузкой.

Как мышцы адаптируются к различным физическим нагрузкам?

Адаптация мышц к физическим нагрузкам происходит за счет ряда морфологических и функциональных изменений. При регулярных тренировках, особенно в силовом или выносливом режимах, происходит увеличение объема мышечных волокон (гипертрофия), а также улучшение нейромышечной передачи, что способствует высокой эффективности сокращений. Важно отметить, что разные виды нагрузки влияют на мышцы по-разному: силовые тренировки акцентируют развитие быстро сокращающихся волокон, тогда как аэробные нагрузки больше способствуют наращиванию выносливости и увеличению числа капилляров.

Почему усталость мышц возникает после интенсивной тренировки и каковы механизмы ее возникновения?

Усталость мышц – это временное состояние, которое возникает в результате значительных физических нагрузок. Основные механизмы усталости связаны с накоплением метаболитов, таких как молочная кислота, а также истощением запасов энергии в виде гликогена. При интенсивном сокращении мышц нарушается электролитный баланс, что также может препятствовать дальнейшему сокращению. Кроме того, факторы центральной нервной системы, такие как недостаток стимуляции, могут способствовать ощущению усталости. Важно проводить восстановительные процедуры, такие как активное восстановление и правильное питание, чтобы минимизировать последствия усталости и улучшить эффективность последующих тренировок.