Физиология на двигателната система.

ЛЕКЦИЯ №15

Нуждата на тялото от кислород

При много състояния, включително споменатите по-горе, се подава кислород лечебни цели. В случаите, когато доставката на O 2 спре за повече от 4 минути, настъпват необратими промени в мозъка и човек умира. Подобна ситуация възниква например, когато дете, играейки с найлонов плик, го сложи на главата си и се задуши. Ако предлагането на CO 2 само намалее, то може да се развие мозъчна хипоксия . Това обикновено се случва на хора, работещи в ограничено пространство(трюмове, резервоари, котли). При тези условия те бързо изразходват наличния въздух и могат да умрат от аноксия, освен ако не им бъде осигурен допълнително кислород или изведени на чист въздух.

При недостиг на кислород кръвта губи присъщия си яркочервен цвят и придобива синкав оттенък. В същото време устните, ушите и крайниците на пациента стават цианотичен, тоест синкав цвят.

При хората има три вида мускули (фиг. 32):

Ø набраздените скелетни мускули съставляват 30-35% от телесното тегло и имат площ от около 3 m2. Цял мускуле отделен орган, а мускулните влакна са отделна клетка (фиг. 33);

Ø специален набразден сърдечен мускул;

Ø гладка мускулатура вътрешни органи.

Ориз. 32 . Видове мускулна тъкан: I- разрез по дължина; II - напречно сечение; А -гладка (ненабраздена); Б -набраздено скелетно; В -набраздено сърце

Мускулите се инервират по три начина:

Ø двигателни нерви, които предават двигателни команди от центъра;

Ø сензорни нерви, чрез които се предава информация към центъра за мускулното напрежение и движение;

Ø симпатикови нервни влакна, които влияят метаболитни процесив мускулите.

Функции скелетни мускули:

– движещи се части на тялото една спрямо друга, фиксиращи вътрешностите;

– движение на тялото в пространството (локомоция);

– поддържане на стойка;

– участват в метаболизма, терморегулацията и поддържането на тонуса на нервната и сърдечно-съдовата система.

Ориз. 33 . Диаграма на скелетните мускули: А -мускулните влакна са прикрепени към сухожилията; Б-отделно влакно, състоящо се от миофибрили; В-отделен миофибрил: редуване на светли дискове актин I и тъмни дискове миозин А; наличие на Н-зона и М-линия; G-кръстосани мостове между дебели миозинови и тънки актинови нишки

Функционална единицаскелетните мускули са моторен блок, който се състои от двигателен неврон гръбначен мозък, неговият аксон (двигателен нерв) с многобройни окончания и инервиран от него мускулни влакна. Възбуждането на двигателен неврон предизвиква едновременно свиване на всички мускулни влакна, включени в тази единица. Моторни единици (MU) малки мускулисъдържа малко мускулни влакна (MU) очна ябълка 3-6 влакна), MU на големите мускули на тялото и крайниците - около 2000 влакна.

Мускулни влакнапредставлява удължена клетка с дължина 10-12 cm (дължината на мускулното влакно обикновено е равна на дължината на самия мускул), диаметърът на влакното е около 10-100 микрона. Съставът на мускулните влакна включва (фиг. 33):

· Черупка – сарколема.

· Течно съдържание – саркоплазма.

· Митохондриите са енергийните центрове на клетката.

· Рибозомите са протеинови запаси.

· Миофибрилите (фибрилите) са контрактилни елементи, които се състоят от 2 вида протеини (тънки нишки от актин и два пъти по-дебели нишки от миозин). Миофибрилите са разделени от Z - мембрани (или Z - линии) на отделни участъци - саркомери, в средната част на които има предимно миозинови нишки (дебели нишки), а актинови нишки (тънки нишки) са прикрепени към Z - мембрани на страни на саркомера (различната способност за пречупване на светлината в актина и миозина създава набразден вид в светлинния микроскоп в покой на мускула). Тъмните области се наричат ​​А-дискове, а светлите области се наричат ​​I-дискове. В средната част на А-диска има по-светла зона - Н-зоната. В мускулите в покой няма тънки нишки в H-зоната и няма дебели нишки в I-диска.

· Саркоплазменият ретикулум е затворена система от надлъжни тръби и цистерни, разположени по протежение на миофибрилите и съдържащи Ca 2+ йони

Дебелфиламентите се състоят от приблизително 400 молекули миозин (усукани един спрямо друг) , който има вид на пръчковидна молекула с удебелен край - главата (фиг. 33, D).

тънъкнишките се образуват от три протеина (фиг. 34):

- актин – глобуларен протеин, който образува спирален двойноверижен полимер, състоящ се от 13-14 молекули;

- тропомиозин – пръчковидна молекула, която се намира в жлеба на актиновата двойна спирала, дължината на молекулата на тропомиозина е равна на дължината на 7 актинови мономера

- тропонин – сферичната молекула се състои от 3 субединици (TnC, TnT, TnI): Ca-свързваща, тропомиозин-свързваща и инхибиторна.

Мускулната тъкан се признава за доминираща тъкан човешкото тяло, специфично теглокойто в общо теглона човек е до 45% при мъжете и до 30% при жените. Мускулатурата включва различни мускули. Има повече от шестстотин вида мускули.

Значението на мускулите в тялото

Мускулите играят изключително важна ролявъв всеки жив организъм. С тяхна помощ се задвижва мускулно-скелетна система. Благодарение на работата на мускулите, човек, подобно на други живи организми, може не само да ходи, да стои, да бяга, да прави каквото и да е движение, но и да диша, дъвче и обработва храната, а дори и най-важният орган - сърцето - също се състои от мускулна тъкан.

Как работят мускулите?

Функционирането на мускулите се дължи на следните им свойства:

• Възбудимостта е процес на активиране, проявяващ се под формата на отговор на стимул (обикновено външен фактор). Свойството се проявява под формата на промени в метаболизма в мускула и неговата мембрана.
• Проводимостта е свойство, което означава способността на мускулната тъкан да предава нервен импулс, образуван в резултат на излагане на стимул от мускулния орган към гръбначния мозък и мозъка, а също и в обратна посока.
• Контрактилността е крайното действие на мускулите в отговор на стимулиращ фактор, проявяващо се под формата на скъсяване на мускулните влакна; мускулният тонус също се променя, тоест степента на тяхното напрежение. В същото време скоростта на свиване и максималното мускулно напрежение могат да бъдат различни в резултат на това различно влияниедразнител.

Трябва да се отбележи, че работата на мускулите е възможна поради редуването на описаните по-горе свойства, най-често в следния ред: възбудимост-проводимост-съкратимост. Ако говорим за доброволна мускулна работа и импулсът идва от централната нервна система, тогава алгоритъмът ще има формата проводимост-възбудимост-контрактилност.

Мускулна структура

Всеки човешки мускул се състои от колекция от удължени клетки, действащи в една и съща посока, наречени мускулен сноп. Пачките от своя страна съдържат мускулни клеткидълги до 20 см, наричани още влакна. Клетъчна форма набраздени мускулипродълговати, гладки - вретеновидни.

Мускулното влакно е удължена клетка, ограничена от външна мембрана. Под черупката контрактилните протеинови влакна са разположени успоредно един на друг: актин (светъл и тънък) и миозин (тъмен, дебел). В периферната част на клетката (в набраздените мускули) има няколко ядра. U гладка мускулатураИма само едно ядро, то се намира в центъра на клетката.

Класификация на мускулите по различни критерии

Наличност различни характеристики, различни от определени мускули, позволява те да бъдат условно групирани по обединяващ признак. Към днешна дата анатомията няма единна класификация, по които може да се групира човешки мускули. Видовете мускули обаче могат да бъдат класифицирани според различни критерии, а именно:

1. По форма и дължина.
2. Според изпълняваните функции.
3. Във връзка със ставите.
4. По местоположение в тялото.
5. По принадлежност към определени части на тялото.
6. Според местоположението на мускулните снопове.

Наред с видовете мускули се разграничават три основни мускулни групи в зависимост от физиологичните характеристики на структурата:

1. Напречно набраздени скелетни мускули.
2. Гладките мускули, които изграждат структурата на вътрешните органи и кръвоносните съдове.
3. Сърдечни влакна.

Един и същ мускул може едновременно да принадлежи към няколко групи и типове, изброени по-горе, тъй като може да съдържа няколко кръстосани характеристики наведнъж: форма, функция, връзка с част от тялото и др.

Форма и размер на мускулните снопове

Въпреки относително идентичната структура на всички мускулни влакна, те могат да бъдат с различни размери и форми. По този начин класификацията на мускулите според този критерий идентифицира:

1. Късите мускули се движат малки площина опорно-двигателния апарат на човека и като правило се намират в дълбоките слоеве на мускулите. Пример за това са междупрешленните гръбначни мускули.
2. Дългите, напротив, са локализирани в онези части на тялото, които извършват големи амплитуди на движение, например крайници (ръце, крака).
3. Широките покриват основното тяло (на стомаха, гърба, гръдната кост). Те могат да имат различни посоки на мускулните влакна, като по този начин осигуряват различни контрактилни движения.

В човешкото тяло също се срещат различни форми на мускулите: кръгли (сфинктер), прави, квадратни, ромбовидни, вретеновидни, трапецовидни, делтоидни, назъбени, едно- и двойноперести и други форми на мускулни влакна.

Видове мускули според изпълняваните функции

Човешките скелетни мускули могат да изпълняват различни функции: флексия, екстензия, адукция, абдукция, ротация. Въз основа на тази характеристика мускулите могат условно да бъдат групирани, както следва:

1. Екстензори.
2. Флексори.
3. Водещ.
4. Похитители.
5. Ротационен.

Първите две групи са винаги на една и съща част на тялото, но в противоположни посоки, така че при свиване на първите, вторите се отпускат и обратно. Мускулите флексор и екстензор движат крайниците и са мускули антагонистични. Например брахиалният бицепс огъва ръката, а брахиалният трицепс я разгъва. Ако в резултат на работата на мускулите част от тялото или орган извършва движение към тялото, тези мускули са аддуктори, ако в обратна посока - абдуктори. Ротаторите осигуряват кръгови движенияврат, долна част на гърба, глава, докато ротаторите се разделят на два подтипа: пронатори, които осигуряват движение навътре, и опори за стъпалото, които осигуряват движение навън.

Във връзка със ставите

Мускулите са прикрепени към ставите чрез сухожилия, което ги кара да се движат. В зависимост от вида на прикрепването и броя на ставите, върху които действат мускулите, те биват едноставни и многоставни. Така, ако мускулът е прикрепен само към една става, то той е едноставен, ако е прикрепен към две – двуставен, а ако има повече стави – многоставен. (флексори/екстензори на пръстите).

По правило едноставните мускулни снопове са по-дълги от многоставните. Те осигуряват по-пълен обхват на движение на ставата спрямо нейната ос, тъй като изразходват контрактилитета си само върху една става, докато многоставните мускули разпределят контрактилитета си върху две стави. Последните видове мускули са по-къси и могат да осигурят много по-малко подвижност, като същевременно движат ставите, към които са прикрепени. Друго свойство на многоставните мускули се нарича пасивна недостатъчност. Може да се наблюдава, когато под въздействието на външни фактори мускулът е напълно разтегнат, след което не продължава да се движи, а напротив, забавя се.

Локализация на мускулите

Мускулните снопове могат да бъдат разположени в подкожния слой, образувайки повърхностни групимускулите, а може би и в по-дълбоките слоеве - това включва дълбоките мускулни влакна. Например, мускулите на шията се състоят от повърхностни и дълбоки влакна, някои от които са отговорни за движенията цервикална област, докато други отдръпват кожата на шията, съседната област на кожата на гърдите и също участват в завъртането и накланянето на главата. В зависимост от местоположението по отношение на даден орган може да има вътрешни и външни мускули (външни и вътрешни мускули на шията, корема).

Видове мускули по части на тялото

По отношение на частите на тялото мускулите се разделят на следните типове:

1. Мускулите на главата са разделени на две групи: дъвкателни мускули, отговорни за механичното смилане на храната, и лицеви мускули - видове мускули, благодарение на които човек изразява своите емоции и настроение.
2. Мускулите на тялото са разделени на анатомични части: цервикални, гръдни (стернален голям, трапецовиден, стерноклавикуларен), дорзален (ромбоиден, latissimus dorsal, teres major), коремен (вътрешен и външен коремен мускул, включително корема и диафрагмата).
3. Мускули на горните и долните крайници: брахиалис (делтоид, трицепс, бицепс брахиалис), лакътни флексори и екстензори, гастрокнемиус (солеус), тибия, мускули на стъпалото.

Видове мускули според местоположението на мускулните снопове

Анатомията на мускулите при различните видове може да се различава в местоположението на мускулните снопове. В тази връзка, мускулни влакна като:

1. Пернатите наподобяват структурата на птиче перо, в тях сноповете мускули са прикрепени към сухожилията само от едната страна и се разминават от другата. Перестият вид на разположението на мускулните снопове е характерен за т.нар силни мускули. Мястото на тяхното закрепване към периоста е доста обширно. По правило те са ниски и могат да развият голяма сила и издръжливост, докато мускулният тонус няма да се различава значително.
2. Мускулите с паралелни снопове се наричат ​​още сръчни. В сравнение с пернатите, те са по-дълги и по-малко издръжливи, но могат да се представят повече деликатна работа. При свиване напрежението в тях се увеличава значително, което значително намалява тяхната издръжливост.

Мускулни групи по структурни характеристики

Клъстерите от мускулни влакна образуват цели тъкани, чиито структурни характеристики определят условното им разделяне на три групи:

Скелетни мускулиизградена от набраздена скелетна мускулна тъкан. Те са произволни, т.е. тяхното намаляване се извършва съзнателно и зависи от нашето желание. Общо в човешкото тяло има 639 мускула, 317 от тях са сдвоени, 5 са ​​несдвоени.

Скелетни мускули- това е орган, който има характерна форма и структура, типична архитектоника на кръвоносни съдове и нерви, изграден предимно от набраздена мускулна тъкан, покрита отвън със собствена фасция и има способността да се съкращава.

Принципи мускулна класификация. Класификацията на скелетните мускули на човешкото тяло се основава на различни характеристики: област на тялото, произход и форма на мускулите, функция, ан-

томо-топографски взаимоотношения, посока на мускулните влакна, отношение на мускулите към ставите. По отношение на регионите човешкото тялоправи разлика между мускулите на тялото, главата, шията и крайниците. Мускулите на тялото от своя страна се делят на мускули на гърба, гърдите и корема. Мускули

горен крайникСпоред съществуващите части на скелета те се разделят на мускулите на пояса на горните крайници, мускулите на рамото, предмишницата и ръката. Хомоложните участъци са характерни за мускулите на долния крайник - мускулите на пояса на долния крайник (тазовите мускули), мускулите на бедрото, подбедрицата и стъпалото.

По формамускулите могат да бъдат прости или сложни. ДА СЕ прости мускуливключват дълги, къси и широки. Мускулите с много глави (бицепс, трицепс, квадрицепс), многосухожилните и двукоремните мускули се считат за сложни. Някои мускули също са сложни геометрична форма: кръгъл, квадратен, делтовиден, трапецовиден, диамант и др.

По функцияправи разлика между флексорни и екстензорни мускули; адукторни и абдукторни мускули; въртящи се (ротатори); сфинктери (констриктори) и дилататори (разширители). Ротаторните мускули в

В зависимост от посоката на движение се делят на пронатори и супинатори (въртящи се навътре и навън). Предвижда се също те да бъдат разделени на синергисти и антагонисти. Синергисти- това са мускули, които изпълняват една и съща функция и в същото време се укрепват взаимно. Антагонисти- това са мускули, които изпълняват противоположни функции, т.е. произвеждайки движения противоположни едно на друго.

По местоположение- повърхностни и дълбоки; външни и вътрешни; медиална и латерална.

По посока на мускулните влакна- с успореден, наклонен, кръгов и напречен ход на мускулните влакна.

Мускулна структура.Скелетният мускул като орган включва самите мускулни и сухожилни части, система от мембрани на съединителната тъкан, собствени съдове и нерви. Средната, удебелена част на мускула се нарича корем. В повечето случаи в двата края на мускула има сухожилия, с помощта на които той се прикрепя към костите. Структурната и функционална единица на самата мускулна част е набраздено мускулно влакно.

По време на мускулна контракция актиновите нишки се изтеглят в пространствата между миозиновите нишки, променят конфигурацията си и се прилепват един към друг. Осигуряването на енергия за тези процеси се дължи на разпадането на АТФ молекулите в митохондриите.

Функционална единица на мускула - мион- набор от набраздени мускулни влакна, инервирани от едно двигателно нервно влакно. Спомагателният апарат на скелетните мускули са фасция, фиброзни и остеофиброзни канали, синовиални обвивки, синовиални бурси, мускулни блоковеи сезамовидни кости. Фасцията е съединителнотъканна мембрана, която ограничава подкожната мастна тъкан, покриваща мускулите и някои вътрешни органи.

Мускулите формират активната част на опорно-двигателния апарат. Те са прикрепени към костите на скелета, действат върху костни лостове и ги привеждат в движение. Затова те се наричат ​​още скелетни мускули.

Скелетни мускулиизградена от набраздена мускулна тъкан. Те изпълняват следните функции: 1) поддържат положението на тялото и неговите части в пространството; 2) осигуряват движение на тялото (бягане, ходене и други видове движения);

3) преместете частите на тялото една спрямо друга; 4) извършват дихателни и преглъщащи движения; 5) участват в артикулацията на речта и формирането на изражението на лицето; 6) генерира топлина; 7) преобразувам химична енергиякъм механични.

В човешкото тяло има около 600 мускула. общо тегло скелетни мускулипри новородени деца е средно 22% от телесното тегло, на 17-18 години достига 35-40%. При по-възрастните хора относителната маса на скелетните мускули намалява до 25–30%. При тренирани спортисти мускулите могат да представляват до 50% от общото телесно тегло.

Основните функционални свойства на мускулите: 1) възбудимост - способността бързо да се реагира на стимул с възбуждане, в резултат на което мускулът може да се съкращава; 2) проводимост - способността за провеждане на възбуждане от нервните окончания към контрактилните структури на мускулните влакна;

3) контрактилност - способността за свиване, съкращаване или промяна на напрежението.

Възбуждането и свиването на мускулите възникват под въздействието на нервни импулси, идващи по нервите от централната нервна система, от главния и гръбначния мозък. За да може един мускул да се възбуди и да отговори със съкращение, силата на нервния импулс трябва да е достатъчна. Силата на стимулация, която може да предизвика мускулна контракция, се нарича прагово дразнене.

Вълната на възбуждане, която възниква в мускула, бързо се разпространява в целия мускул, в резултат на което мускулът се свива и действа върху костните лостове, карайки ги да се движат.

В мускула има корем,състоящ се от набраздена мускулна тъкан и сухожилни краища (сухожилия),образувани от плътни влакнести съединителната тъкан. С помощта на сухожилия мускулите са прикрепени към костите на скелета (фиг. 28).

Ориз. 28. Схема на произход и закрепване на мускулите:

1 – мускул, 2 – сухожилие, 3 – костен

Някои мускули обаче могат да се прикрепят и към други органи (кожа, очна ябълка).

Краят на мускула, разположен по-близо до средната равнина на тялото. обикновено се нарича началото на мускуладругият край, отдалечен от средната равнина, се нарича мускулно прикрепване.Произходът на мускула обикновено остава неподвижен, тъй като дължината на мускула се променя. Това място на костта се нарича фиксирана точка. Точката на закрепване на мускула, разположен върху костта, която се движи, се нарича подвижна точка.

Основната работна тъкан на скелетните мускули е набраздена (набраздена) мускул. Неговият основен структурен и функционален елемент е сложното мускулно влакно. Мускулни влакна -това са многоядрени образувания. Едно влакно може да има повече от 100 оризови ядра. 29). Дължината на мускулните влакна достига няколко сантиметра.

Отвън мускулното влакно е подкопано от обвивката - сарколема.В цитоплазмата на мускулните влакна - саркоплазмата, заедно с клетъчните органели от общ характер, има и специализирани органели - миофибрили.Това са основните структури на мускулните влакна, състоящи се от контрактилните протеини актин и миозин. Всяка миофибрила се състои от контрактилни участъци - саркомери.На границите на саркомерите протеиновите молекули са разположени през мускулните влакна. Тези области, прикрепени към сарколемата, се наричат телофрагма.В средата на саркомерите са мезофрагма,също представляващи напречна протеинова мрежа. Актиновите нишки са прикрепени към телофрагмата, а миозиновите нишки са прикрепени към мезофрагмата.

Поради различната структура на протеиновите молекули и пречупването на светлинните лъчи, в саркомерите и по техните граници в мускулните влакна се виждат светли и тъмни участъци, създавайки впечатление за набраздяване.

Мускулната контракция се основава на плъзгането на актинови и миозинови нишки един спрямо друг. Актиновите нишки, движещи се един към друг, когато са възбудени, намаляват дължината на саркомерите.

Мускулна контрактилностсе проявява или в неговото скъсяване, или в напрежение, при което дължината на мускулните влакна не се променя. В тялото мускулната контракция възниква под въздействието на нервни импулси, които мускулът получава от централната нервна система по нервите, които се свързват с него.

Мотор нервни влакна, приближавайки се до мускулните влакна, те образуват окончания върху тях - моторни плочи.Нервните импулси, пристигащи в областта на нервно-мускулните окончания, стимулират освобождаването на биологично активно вещество - ацетилхолин, което предизвиква потенциал за действие. Потенциалът на действие се разпространява през мембраната на мускулните влакна, мембраните на саркоплазмения ретикулум, причинявайки освобождаване на калциеви йони в саркоплазмата, образуване на актомиазин и разграждане на ATP молекули. Енергията, освободена в този процес, се използва за плъзгане на протеинови нишки и свиване на мускула.

Рецепторите в скелетните мускули са представени от нервно-мускулни вретена.Всяко нервно-мускулно вретено е заобиколено от съединителнотъканна капсула и съдържа специализирани мускулни влакна, върху които са разположени сетивните мускули. нервни окончания– рецептори. Те усещат разтягане на мускулите и предават нервни импулси към централната нервна система.

Всеки мускул се състои от голям брой мускулни влакна, свързани помежду си с тънки слоеве рехава влакнеста съединителна тъкан в снопове. Групи снопчета са покрити с по-дебела и плътна съединителнотъканна мембрана и образуват мускул. Влакната на съединителната тъкан, обграждащи мускулните влакна и техните снопове, простиращи се извън мускула, образуват сухожилие. сухожилия различни мускулине същото. В мускулите, разположени на крайниците, сухожилията обикновено са тесни и дълги. Сухожилията на мускулите, участващи в образуването на стените на кухините, са широки, те се наричат апоневрози.

Мускулите са богати на кръвоносни съдове, които носят кръв към тях хранителни веществаи кислород, и извършва метаболитни продукти.Източник на енергия за мускулната контракция е гликогенът. В процеса на неговото разграждане се произвежда аденозинтрифосфатна киселина (АТФ), която е източник на енергия за мускулната контракция.

1. Какъв процент от общото телесно тегло е мускулът при новородено дете, в юношеска възраст, при стари хора?

2. Какви функции изпълняват скелетните мускули?

Свързана информация.

СКЕЛЕТНИ МУСКУЛИ

В човешкото тяло има три вида мускулна тъкан: скелетна (набраздена), гладка и сърдечна мускулатура. Тук ще разгледаме скелетните мускули, които образуват мускулите на опорно-двигателния апарат, изграждат стените на нашето тяло и някои вътрешни органи (хранопровод, фаринкс, ларинкс). Ако цялата мускулна тъкан се приеме за 100%, тогава скелетните мускули представляват повече от половината (52%), гладката мускулна тъкан представлява 40%, а сърдечният мускул представлява 8%. Масата на скелетната мускулатура се увеличава с възрастта (до зряла възраст), а при възрастните хора мускулите атрофират, тъй като има функционална зависимост на мускулната маса от тяхната функция. При възрастен скелетните мускули съставляват 40-45% от общото телесно тегло, при новородено - 20-24%, при възрастни хора - 20-30%, а при спортисти (особено представители на скоростно-силовите спортове) - 50 % или по. Степента на развитие на мускулите зависи от характеристиките на конституцията, пола, професията и други фактори. При спортистите степента на развитие на мускулите се определя от характера на двигателната активност. Систематичната физическа активност води до структурно преструктуриране на мускулите, увеличаване на тяхната маса и обем. Този процес на мускулно преструктуриране под въздействието физическа дейностнаречена функционална (работна) хипертрофия. Физически упражнения, Свързани различни видовеспортове, предизвикват работна хипертрофия на тези мускули, които са най-натоварени. Правилно дозираните физически упражнения предизвикват пропорционално развитие на мускулите на цялото тяло. Активна дейност мускулна системаТой засяга не само мускулите, но също така води до преструктуриране на костната тъкан и костните стави, засяга външната форма на човешкото тяло и неговата вътрешна структура.

Заедно с костите мускулите изграждат опорно-двигателния апарат. Ако костите са неговата пасивна част, то мускулите са активната част от двигателния апарат.

Функции и свойства на скелетните мускули. Благодарение на мускулите, цялото разнообразие от движения между частите на скелета (торс, глава, крайници), движение на човешкото тяло в пространството (ходене, бягане, скачане, въртене и т.н.), фиксиране на части на тялото в определени позиции , по-специално запазване вертикално положениетела.

С помощта на мускулите се осъществяват механизмите на дишане, дъвчене, преглъщане, говор; мускулите влияят върху позицията и функцията на вътрешните органи, насърчават притока на кръв и лимфа, участват в метаболизма, по-специално топлообмена. В допълнение, мускулите са един от най-важните анализатори, които възприемат позицията на човешкото тяло в пространството и относителното положение на неговите части.

Скелетните мускули имат следните свойства:

1) възбудимост– способността да се реагира на стимул;

2) контрактилност– способност за съкращаване или развиване на напрежение при възбуда;

3) еластичност– способност за развиване на напрежение при разтягане;

4) тон- В природни условияскелетните мускули са постоянно в състояние на някакво съкращаване, т.нар мускулен тонус, който има рефлекторен произход.

Ролята на нервната система в регулацията на мускулната дейност. Основното свойство на мускулната тъкан е контрактилността. Свиването и отпускането на скелетните мускули е подчинено на волята на човека. Мускулната контракция се причинява от импулс, идващ от централната нервна система, към която всеки мускул е свързан чрез нерви, съдържащи сензорни и двигателни неврони. от сензорни неврони, които са проводници “ мускулно усещане”, импулсите се предават от рецепторите в кожата, мускулите, сухожилията и ставите към централната нервна система. Моторните неврони пренасят импулси от гръбначния мозък към мускула, карайки мускула да се съкращава, т.е. Мускулните контракции в тялото възникват рефлекторно. В същото време двигателните неврони на гръбначния мозък се влияят от импулси от мозъка, по-специално от мозъчната кора. Това прави движенията произволни. Чрез свиване мускулите движат части от тялото, карат тялото да се движи или поддържа определена поза. Към мускулите се приближават и симпатиковите нерви, благодарение на които мускулът в живия организъм винаги е в състояние на някакво свиване, наречено тонус. Чрез правене спортни движениямозъчната кора получава поток от импулси за местоположението и степента на напрежение на определени мускулни групи. Полученото усещане на части от тялото ви, така нареченото „мускулно-ставно усещане“, е много важно за спортистите.

Мускулите на тялото трябва да се разглеждат от гледна точка на тяхната функция, както и топографията на групите, в които са сгънати.

Мускулите като орган. Структурата на скелетните мускули. Всеки мускул е отделен орган, т.е. холистична формация, която има своя специфична форма, структура, функция, развитие и позиция в тялото. Съставът на мускула като орган включва набраздена мускулна тъкан, която формира неговата основа, рехава и плътна съединителна тъкан, кръвоносни съдове и нерви. Но преобладаващата мускулна тъкан в него е основното свойство на която е контрактилитета.

Ориз. 69. Мускулна структура:

1- мускулесткорем; 2,3 края на сухожилията;

4-набраздено мускулно влакно.

Всеки мускул има средна част, която може да се съкращава и се нарича корема, И сухожилни краища(сухожилия), които нямат контрактилитет и служат за прикрепване на мускулите (фиг. 69).

Корем от мускули(Фиг. 69-71) съдържа снопове от мускулни влакна с различна дебелина. Мускулни влакна(Фиг. 70, 71) е слой от цитоплазма, съдържащ ядра и покрит с мембрана.

Ориз. 70. Структурата на мускулните влакна.

Наред с обичайните компоненти на клетката, цитоплазмата на мускулните влакна съдържа миоглобин, което определя цвета на мускулите (бели или червени) и органелите със специално значение - миофибрили(Фиг. 70), изграждащи контрактилния апарат на мускулните влакна. Миофибрилите се състоят от два вида протеини - актин и миозин. В отговор на нервен сигнал, молекулите на актин и миозин реагират, причинявайки свиване на миофибрилите и, следователно, на мускула. Отделните участъци на миофибрилите пречупват светлината по различен начин: някои от тях в две посоки - тъмни дискове, други само в една посока - светли дискове. Това редуване на тъмни и светли области в мускулното влакно определя напречната набразденост, откъдето мускулът получава името си - набразден. В зависимост от преобладаването на влакна с високо или ниско съдържание на миоглобин (червен мускулен пигмент) в мускула се разграничават (съответно) червени и бели мускули. Бели мускулиимат висока контрактилна скорост и способност да развиват голяма сила. Червени влакнасвиват се бавно и имат добра издръжливост.

Ориз. 71. Устройство на скелетната мускулатура.

Всяко мускулно влакно е обвито от съединителнотъканна обвивка - ендомизийсъдържащи кръвоносни съдове и нерви. Групи мускулни влакна, обединявайки се помежду си, образуват мускулни снопове, обградени от по-дебела съединителнотъканна мембрана, т.нар. перимизиум. Отвън коремът на мускула е покрит с още по-плътно и издръжливо покритие, което се нарича фасция, образуван от плътна съединителна тъкан и имащ доста сложна структура (фиг. 71). Фасцияразделени на повърхностни и дълбоки. Повърхностна фасциялежат директно под подкожния мастен слой, образувайки един вид калъф за него. Дълбока (правилна) фасцияпокриват отделни мускули или групи от мускули, а също така образуват обвивки за кръвоносни съдове и нерви. Поради наличието на съединителнотъканни слоеве между сноповете мускулни влакна, мускулът може да се свива не само като цяло, но и като отделна част.

Всички съединителнотъканни образувания на мускула преминават от корема на мускула към краищата на сухожилията (фиг. 69, 71), които се състоят от плътна влакнеста съединителна тъкан.

сухожилияв човешкото тяло се образуват под влияние на големината на мускулната сила и посоката на нейното действие. Колкото по-голяма е тази сила, толкова повече расте сухожилието. Така всеки мускул има характерно сухожилие (както по размер, така и по форма).

Сухожилията са много различни по цвят от мускулите. Мускулите са червено-кафяви на цвят, а сухожилията са бели и лъскави. Формата на мускулните сухожилия е много разнообразна, но по-често се срещат дълги тесни или плоски широки сухожилия (фиг. 71, 72, 80). Плоските, широки сухожилия се наричат апоневрози(коремни мускули и др.), те се намират главно в мускулите, участващи в образуването на стените на коремната кухина. Сухожилията са много здрави и издръжливи. Например сухожилието на петата може да издържи натоварване от около 400 kg, а сухожилието на квадрицепса - 600 kg.

Сухожилията на мускула са фиксирани или прикрепени. В повечето случаи те са прикрепени към костни части на скелета, подвижни една спрямо друга, понякога към фасцията (предмишница, подбедрица), към кожата (в лицето) или към органи (мускули на очната ябълка). Единият край на сухожилието е началото на мускула и се нарича глава, другото е мястото на закрепване и се нарича опашка. Произходът на мускула обикновено се приема за неговия проксимален край (проксимална опора), разположен по-близо до средната линия на тялото или до торса, а мястото на закрепване е дисталната част (дистална опора), разположена по-далеч от тези образувания . Началото на мускула се счита за стационарна (фиксирана) точка, а вмъкването на мускула се счита за движеща се точка. Това се отнася за най-често наблюдаваните движения, при които дисталните части на тялото, разположени по-далеч от тялото, са по-подвижни от проксималните, разположени по-близо до него. Но има движения, при които дисталните части на тялото са фиксирани (например при извършване на движения върху спортна екипировка), в този случай проксималните връзки се приближават до дисталните. Следователно мускулът може да извършва работа с проксимална или дистална опора.

Мускулите, като активен орган, се характеризират с интензивен метаболизъм и са добре снабдени с кръвоносни съдове, които доставят кислород, хранителни вещества, хормони и отвеждат продукти мускулен метаболизъми въглероден диоксид. Кръвта навлиза във всеки мускул през артериите, тече през множество капиляри в органа и изтича от мускула през вените и лимфните съдове. Притокът на кръв през мускулите е непрекъснат. Въпреки това, количеството кръв и броят на капилярите, преминаващи през нея, зависят от характера и интензивността на мускулната работа. В състояние на относителна почивка функционират приблизително 1/3 от капилярите.

Класификация на мускулите. Класификацията на мускулите се основава на функционалния принцип, тъй като размерът, формата, посоката на мускулните влакна и позицията на мускула зависят от функцията, която изпълнява, и извършената работа (Таблица 4).

Таблица 4

Мускулна класификация

1. В зависимост от местоположението на мускулите те се разделят на съответни топографски групи: мускули на главата, шията, гърба, гърдите, корема, мускулите на горните и долните крайници.

2. По формамускулите са много разнообразни: дълги, къси и широки, плоски и веретенообразни, ромбовидни, квадратни и др. Тези различия са свързани с функционалното значение на мускулите (фиг. 72).

Фигура 72. Форма на скелетните мускули:

a-fusiform, b-biceps, c-digastric, d-ribbonoid, d-bipinnate, e-unipennate: 1-мускулен корем, 2-сухожилие, 3-междинно сухожилие, 4-сухожилни мостове.

IN дълги мускулинадлъжният размер преобладава над напречния. Те имат малка площ на закрепване към костите, разположени са главно на крайниците и осигуряват значителна амплитуда на техните движения (фиг. 72а).

U къси мускули надлъжният размер е само малко по-голям от напречния. Те се появяват в онези области на тялото, където обхватът на движение е малък (например между отделните прешлени, между тилната кост, атласа и аксиалния прешлен).

Latissimus мускулиса разположени предимно в областта на торса и поясите на крайниците. Тези мускули имат снопове от мускулни влакна различни посоки, са намалени както като цяло, така и в отделните им части; те имат значителна площ на закрепване към костите. За разлика от другите мускули, те имат не само двигателна, но и поддържаща и защитна функция. По този начин коремните мускули, освен че участват в движенията на тялото, акта на дишане и при напрежение, укрепват коремната стена, помагайки за задържане на вътрешните органи. Има мускули, които имат индивидуална форма, трапец, квадратен лумборум, пирамидален.

Повечето мускули имат едно коремче и две сухожилия (глава и опашка, фиг. 72а). някои дълги мускулиимат не един, а два, три или четири корема и съответен брой сухожилия, започващи или завършващи на различни кости. В някои случаи такива мускули започват с проксимални сухожилия (глави) от различни костни точки и след това се сливат в един корем, който е прикрепен от едно дистално сухожилие - опашката (фиг. 72b). Например, двуглав и трицепс мускулрамо, квадрицепсбедра, мускул на прасеца. В други случаи мускулите започват с едно проксимално сухожилие, а коремът завършва с няколко дистални сухожилия, прикрепени към различни кости (флексори и екстензори на пръстите на ръцете и краката). Има мускули, при които коремът е разделен от едно междинно сухожилие (дигастрален мускул на шията, фиг. 72c) или няколко сухожилни моста (ректус абдоминис мускул, фиг. 72d).

3. Посоката на техните влакна е от съществено значение за функционирането на мускулите. По посока на зърнотоФункционално определени се разграничават мускули с прави, наклонени, напречни и кръгови влакна. IN прави мускулимускулните влакна са разположени успоредно на дължината на мускула (фиг. 65 a, b, c, d). Тези мускули обикновено са дълги и нямат много сила.

Мускули с наклонени влакнаможе да се прикрепи към сухожилието от едната страна ( едноперести,ориз. 65e) или от двете страни ( двойноперест,ориз. 65d). При свиване тези мускули могат да развият значителна сила.

Мускули, които имат циркулярни влакна, са разположени около дупките и при свиване ги стесняват (напр. орбикуларен мускулочи, orbicularis oris). Тези мускули се наричат компресориили сфинктери(фиг. 83). Понякога мускулите имат ветрилообразен ход от влакна. По-често е така широки мускули, разположен в областта на сферичните стави и осигуряващ разнообразие от движения (фиг. 87).

4. По длъжностВ човешкото тяло мускулите се делят на повърхностенИ Дълбок, външенИ вътрешни, медиаленИ страничен.

5. Във връзка със ставите, през които се изхвърлят (един, два или няколко) мускула, разграничават се едно-, дву- и многоставни мускули. Едноставни мускулиса фиксирани към съседни кости на скелета и преминават през една става, и многоставни мускулипреминават през две или повече стави, произвеждайки движения в тях. Многоставните мускули, тъй като са по-дълги, са разположени по-повърхностно от едноставните мускули. Прехвърляйки ставата, мускулите имат определено отношение към осите на нейното движение.

6. По изпълнявана функциямускулите се делят на флексори и екстензори, абдуктори и адуктори, супинатори и пронатори, елеватори и депресори, дъвкателни и др.

Модели на мускулна позиция и функция . Мускулите се хвърлят върху ставата, те имат определено отношение към оста на дадена става, което определя функцията на мускула. Обикновено мускулът припокрива едната или другата ос под прав ъгъл. Ако мускулът лежи пред ставата, тогава той причинява флексия, зад - екстензия, медиално - аддукция, странично - абдукция. Ако мускул лежи около вертикалната ос на въртене на ставата, тогава той причинява ротация навътре или навън. Следователно, знаейки колко и какви движения са възможни в тази става, винаги можете да предвидите какви мускули са разположени по функция и къде се намират.

Мускулите имат интензивен метаболизъм, който се увеличава още повече с увеличаване на мускулната работа. В същото време кръвният поток през съдовете се увеличава към мускула. Повишената мускулна функция води до подобрено хранене и увеличаване на мускулната маса (работна хипертрофия). В същото време абсолютната маса и размер на мускула се увеличават поради увеличаването на мускулните влакна. Физическите упражнения, свързани с различни видове работа и спорт, предизвикват работна хипертрофия на тези мускули, които са най-натоварени. Често по фигурата на спортист можете да разберете с какъв спорт се занимава - плуване, лека атлетика или вдигане на тежести. Хигиената на труда и спорта изисква универсална гимнастика, която насърчава хармонично развитиечовешкото тяло. Правилните физически упражнения водят до пропорционално развитие на мускулите на цялото тяло. Тъй като повишената мускулна работа засяга метаболизма на цялото тяло, тогава Физическа културае един от мощните фактори за благотворно влияние върху него.

Допълнителен апарат на мускулите. Мускулите, свивайки се, изпълняват своята функция с участието и с помощта на редица анатомични образувания, които трябва да се считат за спомагателни. Помощният апарат на скелетните мускули включва сухожилия, фасции, междумускулни прегради, синовиални бурси и обвивки, мускулни блокове и сезамоидни кости.

Фасцияобхваща както отделни мускули, така и мускулни групи. Различават се повърхностни (подкожни) и дълбоки фасции. Повърхностна фасциялежат под кожата, заобикаляйки всички мускули на областта. Дълбока фасцияобхващат група синергични мускули (т.е. изпълняващи хомогенна функция) или всеки отделен мускул(собствена фасция). Процесите се простират по-дълбоко от фасцията - междумускулни прегради. Те отделят мускулните групи една от друга и се прикрепят към костите.

Сухожилен ретинакулумразположени в областта на някои стави на крайниците. Те представляват лентовидни удебеления на фасцията и са разположени напречно върху мускулните сухожилия като колани, фиксиращи ги към костите.

Синовиални бурси- тънкостенни съединителнотъканни торбички, пълни с течност, подобна на синовията и разположени под мускулите, между мускулите и сухожилията или костите. Те намаляват триенето.

Синовиални вагинисе развиват в местата, където сухожилията са в съседство с костта (т.е. в остеофиброзните канали). Това са затворени образувания, под формата на съединител или цилиндър, покриващи сухожилието. Всяка синовиална вагина се състои от два слоя. Единият лист, вътрешният, покрива сухожилието, а вторият, външният, покрива стената на фиброзния канал. Между листовете има малка празнина, пълна със синовиална течност, която улеснява плъзгането на сухожилието.

Сесамовидни костиразположени в дебелината на сухожилията, по-близо до мястото на тяхното закрепване. Те променят ъгъла на приближаване на мускула към костта и увеличават лоста на мускула. Най-голямата сезамовидна кост е пателата.

Спомагателният апарат на мускулите образува допълнителна опора за тях - мек скелет, определя посоката на мускулната тяга, насърчава изолираното им съкращение, не им позволява да се движат по време на свиване, увеличава мускулната сила и насърчава кръвообращението и лимфния дренаж.

Изпълнявайки многобройни функции, мускулите работят съвместно, оформяйки се функционални работни групи. Мускулите се включват във функционални групи според посоката на движение в ставата, според посоката на движение на част от тялото, според промените в обема на кухината и според промените в размера на отвора.

При движение на крайниците и техните връзки се разграничават функционални групи мускули - флексорни, екстензивни, абдуктори и адуктори, прониращи и супиниращи.

При движение на тялото се разграничават функционални мускулни групи - флексори и екстензии (накланяне напред и назад), накланяне надясно или наляво, завъртане надясно или наляво. Във връзка с движението отделни частитялото отделя функционални мускулни групи, които повдигат и спускат, движейки се напред и назад; чрез промяна на размера на отвора - стесняване и разширяване.

В процеса на еволюция функционалните мускулни групи се развиват по двойки: флексорната група се формира заедно с екстензорната група, прониращата група - заедно с супиниращата група и т.н. Това ясно се демонстрира от примери за развитие на ставите: всяка ос на въртене в ставата, изразяваща нейната форма, има собствена функционална двойка мускули. Такива двойки обикновено се състоят от мускулни групи, които са противоположни по функция. Така едноосните стави имат една двойка мускули, двуосните стави имат две двойки, а триаксиалните стави имат три двойки или съответно две, четири, шест функционални мускулни групи.

Синергизъм и антагонизъм в мускулното действие. Мускулите, включени във функционална група, се характеризират с факта, че проявяват една и съща двигателна функция. По-специално, всички те или привличат костите - скъсяват се, или ги освобождават - удължават се, или показват относителна стабилност на напрежението, размера и формата. Наричат ​​се мускули, които действат заедно в една функционална група синергисти. Синергията се проявява не само по време на движения, но и при фиксиране на части от тялото.

Наричат ​​се мускули от функционални мускулни групи, които са противоположни по действие антагонисти. И така, флексорните мускули ще бъдат антагонисти на екстензорните мускули, пронаторите ще бъдат антагонисти на супинаторите и т.н. Но между тях няма истински антагонизъм. Появява се само във връзка с определено движение или определена ос на въртене.

Трябва да се отбележи, че при движения, в които участва един мускул, не може да има синергизъм. В същото време винаги има антагонизъм и само координираната работа на мускулите синергисти и антагонисти осигурява плавни движения и предотвратява наранявания. Така например при всяка флексия действа не само флексорът, но и екстензорът, който постепенно отстъпва място на флексора и го предпазва от прекомерно свиване. Следователно антагонизмът осигурява плавност и пропорционалност на движенията. Следователно всяко движение е резултат от действието на антагонисти.

Двигателна функция на мускулите. Тъй като всеки мускул е фиксиран предимно към костите, външно двигателна функцияизразява се в това, че или привлича костите, или ги задържа, или ги освобождава.

Мускулът привлича костите, когато активно се свива, коремът му се скъсява, точките на закрепване се приближават, разстоянието между костите и ъгълът на ставата намаляват в посоката на издърпване на мускула.

Костната ретенция настъпва при относително постоянно напрежениемускули, почти незабележима промяна в дължината му.

Ако движението се извършва при ефективно действиевъншни сили, като гравитация, тогава мускулът се удължава до определена граница и освобождава костите; те се отдалечават един от друг и движението им се извършва в обратна посока в сравнение с това, което се е случило, когато костите са били привлечени.

За да се разбере функцията на скелетния мускул, е необходимо да се знае с кои кости е свързан мускулът, през кои стави преминава, кои оси на въртене пресича, от коя страна се пресича оста на въртене и при каква опора мускулът действа.

Мускулен тонус.В тялото всеки скелетен мускул винаги е в състояние на определено напрежение, готовност за действие. Минималното неволно рефлексно мускулно напрежение се нарича мускулен тонус. Физическите упражнения повишават мускулния тонус и повлияват специфичния фон, от който започва действието на скелетната мускулатура. Децата имат по-малък мускулен тонус от възрастните, жените имат по-малко от мъжете, а тези, които не се занимават със спорт, имат по-малко от спортистите.

За функционалните характеристики на мускулите се използват такива показатели като техния анатомичен и физиологичен диаметър. Анатомичен диаметър- напречно сечение, перпендикулярно на дължината на мускула и преминаващо през корема в най-широката му част. Този показател характеризира размера на мускула, неговата дебелина (всъщност той определя обема на мускула). Физиологичен диаметърпредставлява общата площ на напречното сечение на всички мускулни влакна, които изграждат мускула. И тъй като силата на свиващия се мускул зависи от размера на напречното сечение на мускулните влакна, физиологичното напречно сечение на мускула характеризира неговата сила. Във вретеновидни и лентовидни мускули с успоредни влакна анатомичните и физиологичните диаметри съвпадат. Различно е за пернатите мускули. От два еднакви мускула, които имат еднакъв анатомичен диаметър, пенатният мускул ще има по-голям физиологичен диаметър от веретеновидния мускул. В това отношение пенатният мускул има по-голяма сила, но обхватът на свиване на неговите къси мускулни влакна ще бъде по-малък от този на веретеновидния мускул. Следователно пенатните мускули присъстват там, където е необходима значителна сила мускулни контракциис относително малък обхват на движенията (мускулите на стъпалото, подбедрицата, някои мускули на предмишницата). Веретенообразни, лентовидни мускули, изградени от дълги мускулни влакна, се скъсяват значително при свиване. В същото време те развиват по-малка сила от пеннатните мускули, които имат същия анатомичен диаметър.

Видове мускулна работа. Човешкото тяло и неговите части, когато съответните мускули се свиват, променят позицията си, движат се, преодоляват съпротивлението на гравитацията или, обратно, се поддават на тази сила. В други случаи, когато мускулите се свиват, тялото се задържа в определена позиция, без да се извършва движение. Въз основа на това се прави разлика между преодоляване, отстъпване и задържане на мускулна работа.

Преодоляване на работатасе извършва, когато силата на мускулна контракция променя позицията на част от тялото, крайника или връзката му с или без товар, преодолявайки силата на съпротивление. Например, бицепсРамото, огъвайки предмишницата, извършва преодоляваща работа; делтоидният мускул (главно средните му снопове), когато отвлича ръката, също извършва преодоляваща работа.

Непълноцененсе нарича работа, при която мускул, оставайки напрегнат, постепенно се отпуска, поддавайки се на силата на гравитацията на част (крайник) от тялото и товара, който държи. Например, при аддукцията на отвлечената ръка, делтоидният мускул извършва отстъпчива работа, постепенно се отпуска и ръката се спуска.

холдингнаречена работа, при която силата на гравитацията се балансира от напрежението на мускулите и тялото или товарът се задържат в определено положение, без да се движат в пространството. Например, когато държите ръката в отвлечено положение, делтоидният мускул извършва задържане.

Работата по преодоляване и отстъпване, когато силата на мускулните контракции се определя от движението на тялото или неговите части в пространството, може да се разглежда като динамична работа . Задържаща работа, при която не се извършва движение на цялото тяло или част от тялото, е статичен. Използвайки един или друг вид работа, можете значително да разнообразите обучението си и да го направите по-ефективно.