Основные элементы мышц

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М. Е. Евсевьева»

 

 

Естественно-технологический факультет

 

Кафедра биологии, географии и методик обучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Основные элементы мышц»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 1 курса

группы КДФ-114

факультета физической культуры

Проверила: ассистент кафедры биологии, географии и методик обучения Дуденкова Н. А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саранск 2014

СОДЕРЖАНИЕ

        Стр.

Введение          3

1. Структура и функции мышц      4

2. Строение мышц        7

3. Вспомогательные аппараты  мышц     12

Заключение         15

Список использованных источников     16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Чтобы ни делал человек – шел, бежал, управлял машиной, копал землю, писал, – все свои действия он совершает при помощи мышц. Мышцы - активная часть опорно-двигательного аппарата. Они удерживают тело в вертикальном положении, позволяют принимать разнообразные позы. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, т.е. выполняют опорную и защитную функции. Мышцы входят в состав стенок грудной и брюшной полостей, в состав стенок глотки, обеспечивают движения глазных яблок, слуховых косточек, дыхательные и глотательные движения. Это только неполный перечень функций мышц.

Целью данной работы является изучение мышечной системы человека. Для этого необходимо выполнить следующие задачи:

1.     Дать характеристику  мышцам и их типам;

2.     Изучить строение  мышцы;

3.     Рассмотреть  основные группы мышц;

4.     Рассмотреть  функции и работу мышц;

5.     Рассмотреть  возрастные изменения мышц и  изменение мышц под влиянием  физической нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Структура и функции мышц

 

Благодаря мышцам, точнее, благодаря их способности сокращаться человеческий организм может выполнять различные движения, сохранять равновесие и определенное положение тела в пространстве. Мышцы, в отличие от костей и соединений, являются активным элементом аппарата движения.

Сократительная способность мышц обеспечивается за счет структурных элементов мышечной ткани, которые называются миофибриллами. От строения миофибрилл зависит поперечная исчерченность мышц – чередование светлых и темных полос, а толщина мышечных волокон зависит от количества и поперечного сечения миофибрилл. Миофибриллы состоят из повторяющихся блоков, называемых саркомерами, и располагаются параллельно длинной оси мышечного волокна. Скелетные мышцы образованы поперечно-полосатой мышечной тканью, основным структурным элементом которой являются мышечные волокна – миосимпласт. Волокнами они названы из-за большой разницы между поперечным сечением (от 0,05 до 0,11 мм) и длиной мышечной клетки (до 15 см). Длина волокон зависит от длины и строения самой мышцы.

Скелетная мышца, которая также называется поперечно-полосатой мышцей (по названию образующих ее волокон) или произвольной (по ее сократительным особенностям), прикрепляется непосредственно к кости или суставу при помощи сухожилия. Отдельные мышцы на одном конце могут прикрепляться на костях, а на другом – на коже. Функционирование мышц заключается в их сокращении, при котором мышца укорачивается, благодаря чему точки, на которых крепится мышца, сближаются. Работой скелетных мышц можно управлять: сокращать или расслаблять в любой необходимый момент, варьировать скорость и интенсивность сокращений.

Средняя мышечная масса взрослого человека составляет примерно 30 кг у мужчин, то есть 42-47% от общей массы тела, и 17 кг у женщин – 30-35% от общей массы тела. Всего в теле человека примерно 300 мышц, которые объединены в группы в соответствии с выполняемыми ими функциями.

Мышечные волокна располагаются параллельными рядами и соединяются в пучки, которые образуют саму скелетную мышцу. Небольшие мышечные пучки покрыты тонкой соединительной тканью – эндомизием (endomysium), крупные – перимизием (perimysium), а всю мышцу в целом покрывает плотная соединительная ткань – эпимизий (epimysium). На концах мышцы переходят в сухожилия, которые обладают большей эластичностью, упругостью и прочностью, чем мышечные волокна, что позволяет избегать разрывов мышц и их отрывов от костей при интенсивной внутренней нагрузке или сильном внешнем воздействии.

Волокна составляют примерно 86-90% от общей массы мышцы. Остальные проценты делят между собой кровеносные сосуды и нервы, обеспечивающие трофику (жизнедеятельность), питание и работоспособность мышц.

В мышце выделяют головку – начальную часть, брюшко – среднюю часть и хвост – конечную часть. От длины мышцы зависит степень размаха, который она может обеспечить. У каждой мышцы есть точка начала и место крепления. Форма мышц разнообразна и зависит от соотношения мышечных волокон и сухожилий. Выделяют следующие формы мышц:

1) веретенообразная мышца  – мышца, сужающаяся к обоим концам и заканчивающаяся сухожилиями;

2) двуглавая/трехглавая/четырехглавая  мышца – мышца, у которой при одном брюшке может наблюдаться несколько головок, имеющих разное начало и переходящих в разные сухожилия;

3) двубрюшная мышца – мышца, брюшко которой делится на два промежуточным сухожилием, называемым сухожильной дугой;

4) многобрюшная мышца, например прямая мышца – мышца, ход волокон которой прерывается одной или несколькими сухожильными перемычками;

5) широкая мышца – мышца, у которой мышечные волокна имеют вид пластов, переходящих в широкое сухожилие – апоневроз. Такие мышцы встречаются преимущественно на туловище;

6) одноперистая мышца – мышца у которой мышечные волокна под углом прикрепляются к одному краю сухожилия;

7) двуперистая мышца – мышца, волокна которой располагаются по обеим сторонам сухожилия так же под углом.

По месту крепления выделяют суставную мышцу – мышцу, крепящуюся к суставам. Кольцеобразные мышцы либо замыкают полость и в этом случае называются круговыми, либо сжимают выход из полостного органа и именуются сфинктерами. По размеру мышцы подразделяются на длинные, образующие мышечные группы конечностей, и короткие, находящиеся в глубоких слоях спины.

В организме существуют различные анатомические образования, облегчающие работу мышц. Например, синовиальные сумки располагаются в местах наиболее интенсивного движения мышц и сухожилий. Они представляют собой щелевидные полости, заполненные жидкостью — синовией, и способствуют снижению трения. Между кожей и выступом кости располагаются подкожные синовиальные сумки, а под сухожилиями — подсухожильные. В области стоп и кистей, то есть в наиболее подвижных местах верхних и нижних конечностей, располагаются влагалища сухожильных мышц. Внутри этих фиброзных или костно-фиброзных каналов находятся синовиальные влагалища, листы которых, смазанные синовией, обеспечивают свободное скольжение сухожилий строго в определенных направлениях. В тех местах, где через кость перехлестывается сухожилие, на самой кости находятся покрытые хрящом впадинка, которая называется блоком. Блоки препятствуют смещению сухожилий при смене их направления. В некоторых блоковидных суставах в толще сухожилий находятся сесамовидные кости, способствующие свободному движению в суставах. Они встречаются в основании первых фаланг и надколенниках.

Отдельные мышцы и группы мышц покрывают фасции, которые выполняют функцию защитной оболочки. Они образованы соединительной тканью и содержат коллагеновые и эластические волокна. Фасции задают направление хода кровяных и лимфатических сосудов и нервов, а в некоторых случаях являются местом начала или прикрепления мышц.

Глубокие фасции образуют для мышц, которые они окружают, фиброзные влагалища с отверстиями для сосудов и нервов. В тех случаях, когда мышцы располагаются в несколько слоев, глубокие фасции расслаиваются на отдельные пластинки, в которых формируются влагалища для каждой отдельной мышцы. Пластинки фасции соединены друг с другом фиброзными межмышечными перегородками, которые отделяют одну группу мышц от другой и срастаются с надкостницей костей, образовывая костно-фиброзные влагалища. Поверхностные фасции находятся непосредственно под подкожной жировой клетчаткой, покрывая целую часть тела и следуя по ходу кожного покрова

 

2. Строение мышц

 

Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Они, в свою очередь, объединяются в пучки второго порядка и т. д. В итоге мышечные пучки всех порядков объединяются соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками по концам брюшка, переходят в сухожильную часть мышцы, крепящейся к кости. Во время сокращения происходит укорочение мышечного брюшка и сближение ее концов. При этом сократившаяся мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет роль рычага. Так совершаются разнообразные движения.

Структурный элемент мышц — мышечное волокно, каждое из которых в отдельности является не только клеточной, но и физиологической единицей, способной сокращаться. Мышечное волокно представляет собой многоядерную клетку, диаметр его составляет от 10 до 100 мкм. Данная клетка заключена в оболочку, сарколемму, которая заполнена саркоплазмой. В саркоплазме располагаются миофибриллы. Миофибрилла — нитевидное образование, состоящее из саркомеров. Толщина миофибрилл в общем случае менее 1 мкм. В зависимости от количества миофибрилл различают белые и красные мышечные волокна. В белых волокнах миофибрилл больше, саркоплазмы меньше, благодаря чему они могут сокращаться более быстро. В красных волокнах содержится большое количество миоглобина, из-за чего они и получили такое название. Помимо миофибрилл в саркоплазме мышечных волокон также присутствуют митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, включения липидов и прочие органеллы. Саркоплазматическая сеть обеспечивает передачу импульсов возбуждения внутри волокна. В состав саркомеров входят толстые миозиновые нити и тонкие актиновые нити.

Актин – сократительный белок, состоящий из 375 аминокислотных остатков с молекулярной массой 42300, который составляет около 15 % мышечного белка. Под световым микроскопом более тонкие молекулы актина выглядят светлой полоской (так называемые «Ι-диски»). В растворах с малым содержанием ионов актин содержится в виде единичных молекул с шарообразной структурой, однако в физиологических условиях, в присутствии АТФ и ионов магния, актин становится полимером и образует длинные волокна (актин фибриллярный), которые состоят из спирально закрученных двух цепочек молекул актина. Соединяясь с другими белками, волокна актина приобретают способность сокращаться, используя энергию, содержащуюся в АТФ.

Миозин – основной мышечный белок; содержание его в мышцах достигает 65 %. Молекулы состоят из двух полипептидных цепочек, в каждой из которых содержится более 2000 аминокислот. Белковая молекула очень велика (это самые длинные полипептидные цепочки, существующие в природе), а её молекулярная масса доходит до 470000. Каждая из полипептидных цепочек оканчивается так называемой головкой, в состав которой входят две небольшие цепочки, состоящие из 150—190 аминокислот. Эти белки проявляют энзиматическую активность АТФазы, необходимую для сокращения актомиозина. Под микроскопом молекулы миозина в мышцах выглядят тёмной полоской (так называемые «А-диски»).

Актомиозин – белковый комплекс, состоящий из актина и миозина, характеризующийся энзиматической активностью АТФазы. Это значит, что благодаря энергии, освобождённой в процессе гидролиза АТФ, актомиозин может сокращаться. В физиологических условиях актомиозин создаёт волокна, находящиеся в определённом порядке. Фибриллярные части молекул миозина, собранные в пучок, образуют так называемую толстую нить, из которой перпендикулярно выглядывают миозиновые головки. Молекулы актина соединяются в длинные цепочки; две таких цепочки, спирально закрученные друг вокруг друга, составляют тонкую нить. Тонкая и толстая нити расположены параллельно таким образом, что каждая тонкая нить окружена тремя толстыми, а каждая толстая нить — шестью тонкими; миозиновые головки цепляются за тонкие нити.

В целом, мышечная ткань состоит из воды, белков и небольшого количества прочих веществ: гликогена, липидов, экстрактивных азотсодержащих веществ, солей органических и неорганических кислот и др. Количество воды составляет 72-80 % от общей массы

 Каждая мышца является целостным (отдельным) органом, имеющим определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в организме. Мышцы обильно снабжены кровеносными сосудами и нервами. В каждом движении принимают участие несколько мышц. Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие сходный эффект, называются синергистами, а совершающие противоположно направленные движения – антагонистами. Например, сгибателем локтевого сустава является двуглавая мышца плеча (бицепс), а разгибателем – трехглавая (трицепс). Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается расслаблением мышц-разгибателей. Однако при постоянной нагрузке на сустав (например, при удержании гири в горизонтально вытянутой руке) мышцы-сгибатели и разгибатели локтевого сустава действуют уже не как антагонисты, а как синергисты. Таким образом, действия мышц нельзя сводить к выполнению только одной функции, так как они многофункциональны. Поскольку в каждом движении участвуют мышцы как одной, так и другой группы, наши движения точны и плавны.