Прежде чем приступить к изучению мышц человека, вспомните, какие типы тканей есть в организме человека. Из какого типа тканей состоят мышцы? Чем этот тип ткани отличается от других? Какие функции он выполняет?
Группы мышц в организме
Мышцы в организме человека могут входить не только в опорнодвигательную систему, но и в состав внутренних органов, например желудка, кишечника, матки.
Мышцы опорно-двигательной системы можно разделить на несколько групп, которые отличаются особенностями строения и функциями. Большинство из них являются скелетными: своими концами они прикрепляются к костям и обеспечивают их движение.
Особенности строения и функции мышц различных групп
Особенности мышц головы
Жевательные мышцы головы крепятся к нижней челюсти и обеспечивают ее движение относительно верхней челюсти. Перемещение нижней челюсти назад-вперед и в обе стороны позволяет человеку пережевывать пищу, которая при этом перетирается зубами.
Мимические мышцы обычно крепятся одним концом к костям черепа, а другим — к определенному участку кожи. Это позволяет человеку двигать участки кожи относительно друг друга. Исключением являются круговая мышца рта и мышца смеха, которые к костям не прикреплены.
Разновидности мышц
Мышцы делятся на разные группы по форме, размеру или по функциям, которые они выполняют (рис. 27.3). Кроме того, они могут прикрепляться к костям или другим органам в нескольких местах (иметь несколько головок). У большинства мышц выделяют одно брюшко и две головки.
По форме мышцы делятся на следующие виды:
веретенообразные (бицепс);
квадратные (квадратная мышца бедра);
треугольные (дельтовидная мышца);
лентовидные (прямая мышца живота);
круговые (круговая мышца рта).
Круговые мышцы, или сфинктеры, окружают отверстия в теле человека и отвечают за их раскрытие и закрытие. Примером таких мышц является круговая мышца рта.
По размеру различают длинные, короткие, широкие мышцы. Длинными являются мышцы конечностей — бицепс, трицепс, четырехглавая мышца, портняжная и икроножная мышцы. Короткие мышцы расположены там, где расстояние между костями невелико. Например, к ним относятся межреберные мышцы. Широкие мышцы, как, скажем, широкая мышца спины, расположены на туловище. По выполняемым функциям мышцы делят на следующие виды:
сгибатели — сгибают часть тела (бицепс);
разгибатели — разгибают часть тела (трицепс);
отводящие — отводят конечность от тела (средняя ягодичная мышца);
приводящие — приводят конечность к телу (большая приводящая мышца);
мышцы-вращатели — обеспечивают вращение конечности вокруг ее оси (портняжная мышца).
Прикрепление мышц к костям
Мышцы прикрепляются к костям с помощью сухожилий (рис. 27.4). Сухожилие образовано плотной тканью и является конечной частью поперечнополосатых мышц. Его основу составляют волокна из белка коллагена, переплетенные между собой, что придает им чрезвычайную прочность. Кроме того, в состав сухожилия входят кровеносные сосуды, которые обеспечивают его клетки питательными веществами и кислородом.
Форма сухожилия может быть разной. У большинства мышц она обычно цилиндрическая. У других мышц могут быть плоские, округлые, лентовидные или пластинчатые сухожилия. При чрезмерной нагрузке сухожилия могут повреждаться.
Мышцы человека
Мышечная система состоит из сорока процентов массы тела здорового организма. Фасции – мышечные покровы объединяют все мышцы человека в единый орган, выполняющий ряд жизненно важных функций: питательную, защитную, скелетную, эндокринную, но главной, все же, является двигательная. А движение – жизнь, поэтому знание анатомии человека, особенно, при занятиях спортом, поможет повысить спортивные результаты и снизить негативные последствия в процессе тяжелых нагрузок.
Структура мышечного волокна и механизм работы мышц
Мышечное волокно – единая клетка с тонкими (актиновыми) и толстыми (миозиновыми) нитями, окруженными митохондриями. Нити имеют возможность взаимодействовать на небольших участках волокон, это пространство называется саркомером и суммарно составляет 30% длины мышечного волокна, таким образом, мышца может сократиться лишь на 30% своей длины. Снаружи от каждого волокна располагаются питающий капилляр и отросток нервной клетки (аксон мотонейрона), в месте «подключения» к нервной клетке имеется цистерна, содержащая ионы кальция.
Механизм сокращения мышц (теория скользящих нитей 1954 г.): в покое зона взаимодействия наполнена «тормозной жидкостью» — ионами магния (Mg2+), что позволяет не затрачивать энергию в покое. При проходе возбуждающего импульса, ионы кальция выходят из цистерны в зону взаимодействия и снимают «тормоза» с актиновых нитей и активируют центры миозиновых молекул, после чего происходит сокращение. После окончания стимуляции кальций возвращается в цистерны, происходит расслабление.
В процессе работы мышц в качестве источника энергии выступает глюкоза (гликоген) и жирные кислоты при достаточной концентрации кислорода. Мышцы способны накапливать аденозинтрифосфат (источник энергии), но этих запасов в мышце хватает только на восемь одиночных сокращений. Для ресинтеза АТФ организм использует запасы креатинфосфата – накопитель-передатчик энергии от митохондрий к акто-миозиновым комплексам.
Костно-мышечная система человека. Рост и развитие мышц и костей тесно связанны – кости являются точкой опоры и складом кальция для мышц, а мышцы, в свою очередь, регулируют питание и рост костей в длину до 25 лет. Мышца прикрепляется сухожилием к надкостнице и при сокращении натягивает ее, создавая «поднадкостничное пространство», обменные процессы в котором значительно более интенсивны. Это позволяет клеткам строить костные балки более быстро и эффективно, и в результате кость растет в толщину. Это главный механизм усиления костей, поясняющий, что только повышением концентрации кальция в крови без сопутствующей мышечной работы, добиться результатов невозможно.
Сколько мышц в теле человека
Мышцы человека и скелет образуют сложную систему опорно-двигательного аппарата, который по своей природе абсолютно уникален. Мышечная система состоит не только из скелетных мышц, но и гладких, а также сердечной мышцы (миокард). Принято считать, что мышц в теле человека, от самых мельчайших до крупных, около 640. Все они отличаются размерами, функциями и структурой.
Виды мышц человека (типы мышечной ткани)
Тело человека состоит из трех видов мышечной ткани:
Гладкие мышцы – образуют полые органы, такие как: пищеварительный тракт, мочевой пузырь, кровеносные сосуды.
Сердечные (миокард) – мышца перекачивает кровь в артерии.
Поперечнополосатые – скелетные мышцы выполняют движение и составляют большую часть мышечной системы в теле человека. Именно эти мышцы выполняют двигательную функцию, необходимую не только для тренировок, но и в течение всей жизни. Рассмотрим скелетные волокна подробнее.
Таблица 1. Типы скелетных мышечных волокон.
Особенности
Медленные (тонические)
Быстрые (фазические)
Строение
Много митохондрий. Красные – имеют развитый энергодобывающий аппарат, окисляющий углеводы и жирные кислоты.
Мало митохондрий. Белые – более склонны запасать АТФ и креатинфосфат, после расхода которых поддерживают энергообмен безкислородным гликолизом.
Расположение
В глубоких мышцах. Мышцы разгибатели и отводящие.
Поверхностные мышцы. Мышцы сгибатели и приводящие.
Возбудимость
Скорость проведения импульса = 2-8 м/с. Возбуждаются медленно и тяжело – требуют длительной и сильной внешней стимуляции («нервное усиление»). Обладают большой точностью.
Скорость проведения импульса = 8-40 м/с. Быстро возбуждаются. Сокращение в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон.
Энергообмен
Способны активно использовать кислород в гликолизе для окисления резервных углеводов и жиров. Хорошо регулируют теплообмен. Устанавливается равновесие между работой и потребностью.
Быстро создается кислородная задолженность. Склонны к анаэробным процессам с использованием гликогена. Быстро перегреваются. Приспособлены к энергодефициту и некоторое время могут работать без достаточного притока кислорода.
Классификация мышц тела человека
По форме мышцы различаются на:
По направлению волокон делятся на мышцы:
с параллельными волокнами — длинные, веретенообразные и лентовидные мышцы;
с поперечными волокнами;
с косыми волокнами – одноперистые, двуперистые.
По положению в теле делятся на:
поверхностные;
глубокие;
наружные;
внутренние;
медиальные;
латеральные.
Функциональные группы мышц при движении конечностей:
сгибатели;
разгибатели;
отводящие;
приводящие;
пронаторы;
супинаторы.
Относительно движения туловища различают:
сгибатели;
разгибатели;
наклоняющие (вправо – влево);
скручивающие (вправо – влево).
Также условно по типу взаимодействия при движении различают мышцы:
Агонисты – мышцы, выполняющие основную работу по заданному движению (главная мышца).
Синергисты – мышцы, помогающие главной осуществить заданное движение.