Функции поперечнополосатой мускулатуры

Три типа мускулатуры

Гладкая мускулатура находится в стенках внутренних органов и сосудов и обеспечивает их движение. Иннервация осуществляется автономной нервной системой.

Поперечнополосатая мускулатура иннервируется соматической нервной системой и обеспечивает осознанное движение частей тела.

Сердечнаямускулатура (миокард) является мускулатурой смешанного типа: функционирует как гладкая, но по строению похожа больше на поперечнополосатую. Иннервируется автономной нервной системой.

Поперечно-полосатая мускулатура является активной частью опорно-двигательного аппарата.

Всеми мышцами управляет нервная система.

Два основных деления НС

Первое деление по расположению в теле: 1) центральная нервная система (ЦНС) – головной и спинной мозг; 2) периферическая нервная система – нервные отростки, сплетения, узлы (ганглии), черепные и спинномозговые нервы.

Второе деление по функционированию: 1) соматическая (анимальная) нервная система, которая управляет поперечнополосатой мускулатурой; 2) автономная (вегетативная), управляющая гладкой мускулатурой. Вторая при этом подразделяется на:

а) симпатическую, которая отвечает за адаптацию организма к внешним изменениям, меняя внутренние параметры организма (например, при стрессе), отвечает за активацию организма, готовит его к борьбе или бегству;

б) парасимпатическую, которая восстанавливает равновесие после стресса, успокаивает.

в) метасимпатическую – нервные клетки в стенках внутренних органов (напрямую регулируют функции этих органов, например, желудка или кишечника).

Нервная система (основные понятия и термины):

Нейрон – клетка со специфической функцией: генерирует и проводит электрические импульсы по своим отросткам.

Составные элементы нейрона:

Тело (1) содержит ядро и большую часть органелл.

Дендриты (2)– отростки нейрона, передающие информацию по направлению к своему нейрону, обычно их много.

Аксон (3)– обычно один, длинный отросток нейрона (иногда длиной до 1 метра), передающий информацию по направлению от своего нейрона.

Нерв– пучок нервных отростков.

Узел (ганглий) – скопление нервных клеток (нейронов).

Функции поперечнополосатой мускулатуры

1) Обеспечивает движение.

2) Образует форму тела.

3) Участвует в кровообращении (мышцы даже называют периферическим сердцем).

4) Является источником теплопродукции в теле (например, тремор от холода является защитной реакцией организма).

5) Благодаря специальным рецепторам (проприорецепторам) обеспечивает проприоцептивную чувствительность – ощущение положения тела в пространстве.

6) Участвует в процессе внешнего дыхания — осуществляет вдохи и выдохи благодаря межрёберным мышцам, диафрагме и мышцам брюшного пресса.

7) Поддерживает внутренние органы в физиологичном положении.

Мышца (1) состоит из пучков мышечных волокон (2).

Мышечное волокно это и есть клетка мышечной ткани (поперечнополосатый миоцит) (3). Это многоядерная клетка, иногда достигающая в длину десятков сантиметров. Мышцы по строению напоминают веник, точнее, много сложенных вместе веников, обернутых соединительной тканью (фасцией). Фасция обеспечивает: а) целостность мышцы; б) более гладкое скольжение волокон друг относительно друга. При вытяжении около 40 % сопротивления приходится на мышцы и фасции и 50 % – на суставные ограничения.

Внутри мышечного волокна находится множество миофибрилл (4), особым образом организованных белковых пучков, располагающихся вдоль клетки. Миофибриллы в свою очередь построены из нитей сократительных белков двух типов:актина (тонкие, как спагетти в пачке) (6) и миозина(толстые, как макароны)(7). Когда на мышцу поступает нервный импульс (команда мышце сократиться), эти нити втягиваются друг в друга, таким образом уменьшая длину мышцы.

Как и любая другая живая клетка, мышечное волокно заполнено жидкостью — цитоплазмой, в которой и располагаются миофибриллы, ядра и другие органеллы клетки. Одними из наиболее важных из них являются митохондрии – маленькие «электростанции» клетки, обеспечивающие производство энергии в виде АТФ благодаря процессу окисления (глюкозы и жира). Также в мышечном волокне находится большое количество ионов кальция (они участвует в процессе сокращения волокна), запас жира в виде капелек и углеводов в виде животного крахмала гликогена.

Механизм сокращения мышцы

Нейрон, находящийся в переднем роге спинного мозга (1), передает по аксону электрический импульс (2). Если нервный импульс, поступающий в мышечную ткань, превосходит некое пороговое значение, «спагетти» и «макароны» вдвигаются друг в друга (3)и укорачивают расстояние между дисками, при этом между ними возникают поперечные связи, т.н. мостики. Если с нерва не поступает новый импульс, то мышца расслабляется.

Мышца как орган в своём составе имеет:

1. Мышечные волокна (клетки мышечной ткани, см.выше);

2. Прослойки соединительной ткани, окружающие пучки волокон, по краям мышцы эти межпучковые прослойки переходят в сухожильную часть мышцы;

3. Нервные окончания: афферентные (чувствительные), поставляющие информацию о мышце в ЦНС, упомянутые эфферентные (двигательные), несущие управляющую информацию от ЦНС к мышце, и симпатические, которые иннервируют сосуды мышцы;

4. Сосуды мышцы, обеспечивающие её кровоснабжение.

Способы сокращения мышцы

Мышца может только сокращаться и не может вытягиваться сама по себе: для этого необходимо приложение внешней силы.

Мышцы могут сокращаться по-разному, и все виды сокращения мышц задействованы в упражнениях хатха-йоги.

При концентрическом сокращении, например при медленном подъеме ног из положения лежа на спине (1), мышцы живота и ног спереди сокращаются и производят работу.

При эксцентрическом сокращении, например, при медленном опускании ног (2), одни волокна удлиняются, а другие сокращаются и мышца опять-таки производит работу (на 40 % больше, чем при концентрическом сокращении).

При изометрическом сокращении, например при удержании поднятых ног (3), мышцы производят работу без движения (на 15 % больше, чем при концентрическом сокращении).