М'язова система людини. Будова м'язової системи людини
Які б дії не скоював людина, він практично завжди задіює свою м'язову систему. М'язи - це одна з основних частин нашого опорно-рухового апарату. Саме за рахунок їх зусиль ми можемо приймати вертикальне положення та інші пози. М'язи ж черевної стінки не лише підтримують внутрішні органи, а й захищають їх від механічних пошкоджень та інших несприятливих факторів середовища.
За рахунок їх роботи ми ковтаємо, дихаємо і пересуваємося в просторі. Зрештою, навіть наше серце є м'язом, а вже про його-то важливості знає кожен! У цій роботі ми задалися метою розповісти вам про наступне:
- Дати загальну характеристику.
- Розповісти про їх будову.
- Розглянути основні групи.
- Обговорити функціональні властивості і деякі відомості з механіки роботи.
- А також розглянути, як змінюється м'язова система з віком.
Загальні відомості
М'язами називають спеціальні органи тварин і людини, за рахунок скорочення яких ми можемо рухатися. Утворені вони спеціальними білковими структурами, які мають здатність до скорочення. Потрібно сказати, що м'язова система утворює комплект разом з компонентами сполучної тканини, нервами і кровоносними судинами.
У людському тілі є близько 600 м'язів. Велика частина з них утворюють строго симетричні освіти по обидва боки тіла. У середньостатистичного чоловіка м'язова тканина складає близько 42% від загальної ваги тіла, а у жінок ця частка становить 35% (в середньому). Якщо ж мова йде про літніх людей, то у них це кількість знижується до 30% або менше. У професійних спортсменів частка м'язової маси може збільшуватися до 52%, а в атлетів - до 63% і більше.
Як м'язова тканина розподіляється по кінцівках
На нижніх кінцівках розташовується аж до 50% всієї м'язової тканини. Близько 25-30% від її загальної кількості кріпиться до плечового поясу, і лише 20-25% закріплено в області тулуба і голови.
Від чого залежить ступінь їх розвитку
Звичайно ж, м'язова система розвинена у різних людей по-своєму. Залежить вона від багатьох факторів: стать, природна конституція і рід діяльності - все має значення. Навіть у спортсменів м'язи далеко не завжди бувають розвинені однаково добре. Зауважимо, що систематичні фізичні навантаження завжди призводять до перебудови цієї системи. Вчені назвали це явище функціональної гіпертрофією.
Про назви
Назви присвоювалися м'язам і цілим їх групам протягом століть. Найчастіше терміни позначають розмір, форму, місце розташування або ж іншу характеристику того чи іншого органу. Наприклад, велика ромбовидна (форма, розмір), квадратний пронатор (функція і зовнішній вигляд), сідничний (місце розташування) м'язи отримали свою назву саме з цих причин.
Не слід вважати, що їх розміри завжди досить великі. Наприклад, існують м'язи, які керують рухами кришталика ока. Вони дуже мініатюрні і складаються буквально з кількох м'язових волокон.
Основні відомості про будову м'язів
Як і всяка тканину в людському організмі, вони складаються з клітин. Їх основною особливістю є скоротність. Всі клітини м'язової тканини мають витягнуту, веретеноподібну форму. Скорочення їх стають можливими завдяки спеціальним білкам (актин і міозин), а енергію вони отримують від великої кількості мітохондрій (які взагалі характерні для цієї тканини).
Після кожного циклу скорочення настає розслаблення, під час якого клітини повертаються до свого вихідного виду. На сьогоднішній день виділяють три типи м'язової тканини. Кожна з різновидів має яскраво виражені відмінності в будові, так як відповідає за вельми спеціалізовані функції в організмі людини.
Основні типи м'язової тканини
Скелетні поперечносмугасті м'язи. Найчастіше вони кріпляться за допомогою сухожиль до кісток скелета. Саме завдяки їм ми можемо стояти, говорити, дихати і пересуватися в просторі. Найчастіше термін «м'язова система людини» позначає саме цю групу, так як її робота видна найбільш наочно.
Назва «поперечносмугасті» походить від їх мікроскопічної будови, яке характеризується чергуванням поперечних смуг світлого і темного відтінків (ті самі миозин і актин). Ці м'язи нерідко називають ще «довільними», так як вони повністю підконтрольні центральній нервовій системі нашого організму. Втім, стан тонусу (часткового напруги) найчастіше не залежить від нашої свідомості. Саме в цьому стані кістково-м'язова система людини перебуває найчастіше.
Серцева м'язова тканина (міокард). Становить практично всю масу серця людини. Тканина утворена величезною кількістю сильно розгалужених, переплетених волокон. У наших далеких попередників, риб і амфібій, ця тканина нагадує пухку сітку: кров вільно проходить через неї, попутно віддаючи кисень і поживні речовини. У людини ж та інших вищих тварин за харчування серцевого м'яза відповідають коронарні судини.
Чим же будова м'язової системи відрізняється в цьому випадку? Вся справа в тому, що кожне волокно поперечно-м'язової тканини - своєрідна «ланцюг» клітин, з'єднаних своїми вільними кінцями. Як і в попередньому випадку, всі вони відрізняються поперечної забарвленням. Як можна здогадатися, ця тканина є мимовільної, так як людина (за винятком спеціально тренованих людей) не може свідомо керувати скороченнями свого серця.
Важливо! Нерідко в навчальних посібниках задається каверзне питання про те, стінки яких порожнистих внутрішніх органів містять волокна поперечно мускулатури ... Правильна відповідь - в артеріях, аорті і кінцевому відділі прямої кишки. Артеріях і аорті ці м'язи надають необхідну пружність і тонус. Що ж стосується прямої кишки, то саме м'язова система органів, яка може швидко скорочуватися, робить можливим акт дефекації.
Гладка м'язова тканина. Своєю назвою зобов'язана тому факту, що її волокна не мають поперечного малюнка. Крім того, її міофібрили не мають тієї жорсткої структурної організації, Коя характерна для вишерассмотренних типів. Кожне з них має яскраво виражену веретеноподібну форму, ядро в кожній клітині розташовується строго центрально. Ця тканина входить до складу багатьох судин, внутрішніх порожнистих органів, сечостатевої, дихальної системи та інших.
Чим же ще характеризується будова м'язової системи людини в цьому випадку?
Особливості гладкої м'язової тканини
Найчастіше клітини в цьому випадку утворюють тривалі, масивні тяжі в стінках органів. Між собою вони з'єднуються за допомогою прошарків сполучної тканини. Весь пласт пронизаний нервовими волокнами і кровоносними судинами, за допомогою яких здійснюється трофіка і іннервація відповідно. Як і у випадку з серцевою тканиною, гладке м'язове волокно є мимовільним, оскільки безпосередньо нашу свідомість його не контролює.
На відміну від всіх описаних вище різновидів, характеризуються тим, що вкрай повільно скорочуються, а потім настільки ж повільно розслабляються. Ця властивість вкрай коштовно, так як значення м'язової системи в цьому випадку - перистальтичні рухи нашого шлунково-кишкового тракту.
Ритмічні, повільні скорочення стінок цих внутрішніх органів забезпечують рівномірне і якісне перемішування їх вмісту. Якби за ці функції відповідала поперечнополосата мускулатура, то вміст того ж кишечника досягало б «фінальної точки» всього за кілька хвилин, так що ні про яке травленні мови б і не йшло.
Здатність же до тривалого їх скорочення також надзвичайно важлива: саме вона дозволяє надовго затримувати вихід жовчі з жовчного міхура або сечі з міхура сечового відповідно. Якщо у людини є якісь хвороби м'язової системи, пов'язані з дегенеративними процесами в тканини, у нього з імовірністю 100% будуть проблеми з органами травлення та виділення.
Саме тонус гладкої м'язової тканини в стінках великих кровоносних судин визначає їх діаметр і, відповідно, рівень кров'яного тиску. Відповідно, гіпертоніки страждають саме від занадто сильного звуження їх просвіту, коли кров'яний тиск небезпечно зростає. При бронхіальній астмі спостерігається практично та ж сама картина: через якихось чинників зовнішнього середовища (алерген, стрес) виникає різкий спазм гладкої мускулатури в стінках бронхів. В результаті людина не може дихати, оскільки специфіка даної тканини не передбачає швидкого розслаблення.
До речі, а за рахунок чого будова м'язової системи людини настільки специфічно? Звичайно ж, все залежить від елементарного її будови, яку ми зараз і обговоримо.
Приватні відомості про будову м'язової тканини
Як ми вже говорили, центральним елементом м'язового волокна є клітина. Її наукова назва - симпласт. Характерна своєю веретенообразной формою і вражаючими розмірами. Так, довжина однієї клітини (!) Може доходити до 14 сантиметрів, тоді як її ж діаметр рідко перевищує кілька мікрометрів. Групи волокон щільно вкриті сарколеми, оболонкою.
Окремі волокна також прикриті сполучнотканинноїоболонкою, яку пронизують кровоносні і лімфатичні судини, а також гілочки нервів. Пучки м'язових волокон і утворюють м'язи, кожна з яких знову-таки закрита сполучнотканинноїоболонкою, на кожній з полюсів переходить в сухожилля (у разі поперечно тканини), за допомогою яких здійснюється закріплення на скелетних кістках. Саме через сухожилля зусилля передається на скелет. Сама м'язова система організму виконує роль важеля.
Так ми можемо рухатися і виконувати будь-які рухи, які потрібні в якийсь певний проміжок часу.
Управління м'язової активністю
Скорочувальна активність більшої частини м'язових клітин контролюється за допомогою мотонейронів. Тіла цих нейронів лежать в спинному мозку, а їх аксони, тобто довгі відростки, підходять до м'язових волокон. Точніше кажучи, кожен аксон йде до певної м'язі, і на вході в неї розгалужується на безліч окремих гілочок, кожна з яких відповідає за іннервацію конкретного волокна. Саме тому кістково-м'язова система людини (тренованого) працює з неймовірною точністю.
За рахунок такої будови один нейрон контролює цілу структурну одиницю, яка працює як одне ціле. Так як кожен м'яз складається з десятків подібних моторних одиниць, вона може працювати не цілком, а тільки лише тими частинами, участь яких потрібна в конкретний момент. Щоб краще розуміти будову м'язової системи в цілому, потрібно розбиратися в нюансах на клітинному рівні. М'язова ж клітина, як ви вже напевно зрозуміли, в значній мірі відрізняється від звичайної.
Характеристики клітинної будови
Почати варто з того, що кожне волокно має кілька ядер. Така будова пов'язано з особливостями розвитку плоду. До речі, як взагалі відбувається розвиток м'язової системи? Симпласти утворюються з своїх попередників, міобластів. Останні характеризуються швидким поділом, в ході якого вони зливаються з утворенням специфічних м'язових трубок, які характеризуються центральним розташуванням ядер. Після цього починається посилений синтез міофібрил (тих самих скорочувальних елементів), а потім ядра мігрують на периферію клітини.
До цього часу вони вже не можуть ділитися, а тому основна їх функція - «поставка» інформації для синтезу клітинного білка. Потрібно зауважити, що далеко не всі міобласти під час свого розвитку зливаються один з одним. Деяка їх частина представлена відокремленими клітинами-сателітами, які розташовані прямо на поверхні м'язових волокон. Точніше кажучи, вони розташовані прямо в сарколеми.
Ці клітини не втрачають здатності до поділу і відтворення, а тому саме за їх рахунок забезпечується відновлення й нарощування м'язової тканини протягом усього життя людини. Багато генетичні захворювання м'язової системи якраз-таки і розвиваються на фоні порушення процесів синтезу м'язового білка.
Крім того, саме сателіти відповідальні за відновлення м'язів при будь-якому їх пошкодженні. Якщо волокно загинуло, вони активізуються і перетворюються в міобласти. А потім все відбувається по-новому: вони діляться, зливаються, утворюють нові м'язові клітини. Простіше кажучи, регенерація м'язи повністю повторює цикл її розвитку у внутрішньоутробний період.
Міофібрили, механізм їх функціонування
Які ще існують особливості м'язової системи? Крім іншого, в цитоплазмі клітин цієї тканини є безліч тонких волоконец, міофібрил. Вони розташовані строго впорядковано, паралельно один одному. У кожному волокні їх може бути до двох тисяч.
Саме міофібрили і відповідають за основну здатність м'яза - скорочення. При надходженні відповідного нервового імпульсу вони зменшують свою довжину, орган стискається. Якщо на них поглянути під мікроскопом, то ви знову побачите все ті ж самі чергуються світлі й темні смуги. При скороченні площа світлих ділянок скорочується, а при повному стисненні вони зникають зовсім.
Протягом декількох десятків років вчені не могли дати скільки-небудь зрозумілої теорії, яка б пояснювала спосіб, за допомогою якого міофібрили можуть скорочуватися. І тільки лише півстоліття тому Х'ю Хакслі розробив модель ковзають ниток. На даний момент вона практично повністю підтверджена експериментально, а тому є загальноприйнятою.
Основні групи м'язів
Якщо ви вчили анатомію хоча б на базовому рівні, то напевно пам'ятаєте про існування трьох великих груп, якими і утворена м'язова система людини:
- Головний і шийний відділ.
- М'язи тулуба.
- Мускулатура кінцівок.
Зауважимо, що ми не будемо описувати тут всі м'язи, тому що в противному випадку розміри статті б зрівнялися з обсягом анатомічного довідника.
Вікові зміни
Загальновідомо, що з віком весь наш організм сильно змінюється. Не є винятком і м'язова система. Так, зі збільшенням віку людина починає інтенсивно втрачати м'язову масу. Волокно «стискається», подовжуються сухожилля. Не випадково багато фізично розвинені люди з віком стають дуже жилавими. Цікаво, що довжина ахіллового сухожилля у людей похилого віку становить порядку дев'яти сантиметрів, у той час як у підлітків його розмір не перевищує трьох-чотирьох.
Нарешті, «пишним цвітом» починають проявлятися захворювання м'язової системи. Пов'язано це як з віковими факторами, так і з різким зменшенням діаметра м'язового волокна: орган просто не справляється з навантаженнями, часто виникають мікроскопічні розриви та інші травми. З цієї причини літнім людям настійно рекомендується утримуватися від інтенсивних фізичних навантажень.
