Чем снаружи покрыты мышцы

Строение мышечного волокна. Мышечное волокно снаружи покрыто оболочкой сарколеммой

Мышечное волокно снаружи покрыто оболочкой сарколеммой. Цитоплазма мышечного волокна называется саркоплазмой. В саркоплазме находятся миофибриллы, состоящие из протофибрилл (сократимые белки). Различают тонкие нити белка актина и толстые нити белка миозина, которые располагаются в определенном порядке (нити актина находятся между нитями миозина). С сарколеммой связана видоизмененная эндоплазматическая сеть – саркоплазматический ретикулум, в котором накапливается большое количество ионов кальция.

Механизм мышечного сокращения

Нервный импульс поступает на сарколемму и вызывает увеличение проницаемости мембраны саркоплазматического ретикулума для ионов кальция. Ионы кальция выходят в саркоплазму и взаимодействуют с протофибриллами, которые образуют комплекс – актомиозин. Актомиозин взаимодействует с АТФ и расщепляет ее. При этом выделяется энергия, которая обеспечивает скольжение протофибрилл относительно друг друга. В результате этих процессов мышечное волокно сокращается.

Виды мышечных сокращений

Различают следующие виды мышечных сокращений:

1. Одиночное мышечное сокращение возникает в ответ на одиночное раздражение. В нем выделяют три периода: скрытый (когда нервный импульс подействовал на мышечное волокно, но оно еще не сократилось); период укорочения (сокращения) и период расслабления.

2. Тетанус это длительное, сильное сокращение мышцы под влиянием серии импульсов следующих друг за другом. Если, следующий импульс действует на мышцу на пике сокращения, развивается гладкий тетанус. Если, импульс действует на мышцу в начале расслабления, развивается зубчатый тетанус.

3. Тонус это постоянное напряжение мышц. Благодаря ему обеспечивается определенное положение тела в пространстве.

4. Контрактура это стойкое, необратимое сокращение мышц. Развивается при отравлении мышцы продуктами распада. Частным случаем контрактуры является трупное окоченение.

5. Изометрическое сокращение это сокращение мышцы, при котором напряжение в ней растет, а длина не изменяется (попытка поднять очень тяжелый груз).

6. Изотоническое сокращение это сокращение мышцы, при котором ее длина изменяется, а напряжение не растет (сгибание и разгибание руки без груза).

Работа и сила мышц

При своем сокращении мышца выполняет работу. Работа мышцы измеряется произведением массы поднятого груза на величину укорочения мышцы. Работа мышцы равна нулю, если она сокращается без нагрузки. По мере увеличения груза работа постепенно увеличивается, а затем постепенно падает. При очень большом грузе, который мышца неспособна поднять, работа опять становится равной нулю. Наибольшую работу мышца выполняет при некоторых средних нагрузках.

Сила мышцы измеряется максимальным грузом, который она способна поднять. Она зависит от количества мышечных волокон в мышце, их толщины и величины физиологического сечения, которое проходит перпендикулярно мышечным волокнам. Поэтому сила мышц с косыми волокнами больше чем у мышц той же толщины, но с продольными волокнами.

Утомление мышц

Утомление это временное понижение работоспособности мышц. Причинами утомления являются:

1. накопление в мышце продуктов распада (молочная кислота);

2. истощение энергетических запасов в мышце;

3. утомление двигательных нервных центров коры больших полушарий.

Восстановление работоспособности мышц может быть достигнуто путем отдыха. Различают пассивный отдых, при котором все мышцы расслаблены и активный отдых, при котором происходит смена одного вида деятельности другим.

ЛЕКЦИЯ

ОБЩИЙ ОБЗОР

МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

МЫШЦЫ ГОЛОВЫ

Мимические мышцы

Мимические мышцы характеризуются тем, что построены из тонких пучков, не имеют фасций и прикрепляются к костям только одним концом. Второй конец их вплетается в кожу. Некоторые мышцы обоими концами вплетаются в кожу. Поэтому сокращение мимических мышц образует на лице складки, ямки, борозды, что придает лицу определенное выражение (мимику). В области лица мимические мышцы расположены кольцеобразно или по радиусу вокруг естественных отверстий: глазниц, рта, носа, обеспечивая смыкание или расширение этих отверстий.

К мимическими мышцам относятся:

1. Надчерепная мышца имеет два брюшка: лобное и затылочное, которые соединяются друг с другом апоневрозом – сухожильным шлемом. Сокращение вызывает смещение волосистой части головы.

2. Ушные мышцы у человека развиты слабо.

3. Круговая мышца глаза – смыкает глазную щель.

4. Круговая мышца рта – сжимает губы, закрывает рот (мышца поцелуев).

5. Мышца, сморщивающая бровь – мышца боли, страдания, удивления.

6. Мышца, опускающая угол рта – придает лицу выражение печали, недовольства.

7. Мышца, поднимающая угол рта – участвует в акте смеха.

8. Щечная мышца – образует боковую стенку полости рта, участвует в акте сосания, способствует выдуванию воздуха (мышца трубача).

9. Скуловые мышцы – поднимают угол рта.

Мышечные ткани

Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости.) Важнейшие функции мышечной ткани: сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, скелетная и поперечно-полосатая мышечные ткани.

Гладкая (висцеральная) мускулатура

Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (кишечник, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.

Состоит из веретенообразных миоцитов – коротких одноядерных клеток. Слабо выражено межклеточное вещество, клетки сближены друг с другом: благодаря этому возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все остальные клетки.

Гладкая мышечная ткань отличается своей способностью к длительному тоническому напряжению, что очень важно для работы внутренних органов (к примеру, мочевого пузыря), практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает и утомляется быстро.

Осуществляется сокращение с помощью клеточных органоидов – миофиламентов, которые расположены в клетке хаотично и не имеют такой упорядоченной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (все познается в сравнении, уже скоро мы их изучим.)

Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой: человек не может управлять ей произвольно. К примеру, невозможно по желанию сузить или расширить зрачок.

Скелетная поперечно-полосатая мускулатура

Скелетная ткань образует мышцы туловища, конечностей и головы.

В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер – миосимпластами. Миосимпласт представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром.

Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой.

Характерная черта данной ткани – поперечная исчерченность, выражающаяся в равномерном чередовании светлых и темных полос на мышечном волокне. Это происходит потому, что границы саркомеров в соседних миофибриллах совпадают, вследствие чего все волокно приобретает поперечную исчерченность. Теперь самое время изучить микроскопическую основу мышцы – саркомер.

Саркомер

Сократимость мышечной ткани обусловлена наличием в клетках миофиламентов. Саркомер – элементарная сократительная единица мышцы. Состоит из тонкого белка – актина, и толстого – миозина. Сокращение осуществляется благодаря трению нитей актина о нити миозина, в результате чего саркомер укорачивается.

Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином (белком между нитями актина), что обуславливает соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло.

Замечу, что трупное окоченение – посмертное затвердевание мышц – связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (мышцы), способствуя связыванию актина и миозина. Мертвый организм не способен разорвать цикл, возникший в мышцах, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура: конечности очень сложно разогнуть или согнуть.

Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.

В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние волокна не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов. Скелетные мышцы быстро утомляются и сокращаются мгновенно (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени.)

Скелетные мышцы поддаются нашему осознанному контролю, их скоращение регулируется произвольно. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.

Сердечная мышечная ткань

Мышечная ткань сердца – миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία – «сердце») – средний слой сердца, составляющий основную часть его массы.

Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает характеристики двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство. Сердечная мышечная ткань состоит из одиночных клеток, имеющих поперечно-полосатую исчерченность.

В некоторых участках эти клетки смыкаются, образуя между собой контакты, благодаря которым возбуждение одной клетки волнообразно передается на соседние, таким образом, охватываются новые участки миокарда. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.

Сердечная ткань обладает уникальным свойством – автоматизмом – способностью возбуждаться и сокращаться без влияний извне, самопроизвольно. Это легко можно подтвердить, изолировав сердце лягушки из организма в физиологический раствор: сокращения сердца в нем будут продолжаться еще несколько часов.

Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных 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.

Ответ мышц на физическую нагрузку

Физические нагрузки приводят к гипертрофии мышц (от др.-греч. ὑπερ- «чрез, слишком» + τροφή – «еда, пища») – в них увеличивается количество мышечных волокон, объем мышечной массы нарастает.

В условиях гиподинамии (от греч. ὑπό — «под» и δύνᾰμις — «сила»), то есть пониженной активности, мышцы уменьшаются вплоть до полной атрофии. В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.

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 случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).

Происхождение мышц

Мышцы развиваются из среднего зародышевого листка – мезодермы.

©Беллевич Юрий Сергеевич

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Соединительно-тканные оболочки мышцы и мышечных волокон

Описаны соединительно-тканные оболочки мышцы и мышечных волокон: фасции, эпимизий, перимизий и эндомизий. Соединительно-тканные оболочки составляют приблизительно 15% от общего объема мышцы. Силовая тренировка приводит к их утолщению. Описаны функции, которые выполняют соединительно-тканные оболочки.

СОЕДИНИТЕЛЬНО-ТКАННЫЕ ОБОЛОЧКИ МЫШЦЫ И МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН

В прошлый раз мы познакомились с тем, из каких основных компонентов состоят наши скелетные мышцы, затем я дала краткую характеристику мышечным волокнам. Теперь мы познакомимся с одним из важных компонентов мышцы – соединительно-тканными оболочками. Соединительно-тканные оболочки составляют приблизительно 15% от общего объема мышцы. Силовая тренировка приводит к их утолщению.

Если мы разрежем скелетную мышцу поперек мышечных волокон, то увидим, что снаружи скелетная мышца окружена плотной соединительной тканью. Эта оболочка называется эпимизий. Эпимизий представляет собой особенно плотную соединительнотканную оболочку, которая покрывает всю поверхность брюшка мышцы и отделяет ее от других мышц. В некоторых литературных источниках считается, что фасция и эпимизий – одно и то же. В других – эти компоненты мышц различаются. Так, известные гистологи Артур Хэм и Дэвид Кормак (1983) пишут, что «…вся мышца одета толстой оболочкой из относительно плотной соединительной ткани — эпимизием» С. 242. А вот известный анатом Михаил Федорович Иваницкий (1985) считал, что наружная оболочка мышцы называется фасцией. Он писал: «Фасции, которыми покрыты мышцы, представляют собой фиброзные оболочки, одевающие не только отдельные мышцы, но также и группы мышц». С. 112. Эпимизий он называл наружным перимизием и находил, что его основу составляет рыхлая соединительная ткань.

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«

Я больше склоняюсь ко второму варианту и считаю, что фасция и эпимизий – это разные оболочки, рис.1.

Разрезав эпимизий, можно увидеть пучки мышечных волокон как бы «завернутых» в оболочку соединительной ткани. Эта соединительнотканная оболочка называется перимизием. Перимизий также достаточно плотный и относительно толстый. Поперечное сечение пучков мышечных волокон представляет собой фигуру сложной формы. Следует отметить, что перимизий не только окутывает пучки мышечных волокон, но и соединяет их с эпимизием. Разрезав перимизий, можно увидеть отдельные мышечные волокна, окруженные рыхлой соединительной тканью. Эта оболочка называется эндомизием.

На концах мышцы соединительно-тканные элементы продолжаются за пределы мышечных волокон и соединяются с прочной соединительной тканью, например, сухожилием.

1. Играют роль «футляров», в которые заключены мышечные волокна, пучки мышечных волокон и вся мышца в целом.
2. Являются средой для других компонентов мышцы. Так, например, в соединительной ткани перимизия есть каналы для кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервов.
3. Благодаря своей упругости противостоят пассивному и активному растяжению мышцы, тем самым препятствуя ее повреждению.
4. Передают усилие, развиваемое мышечными волокнамисухожилию.

Источники:

https://lektsii.org/8-96223.html
https://studarium.ru/article/79
https://allasamsonova.ru/soedinitelno-tkannye-obolochki-myshcy-i-myshechnyh-volokon/