Строение мышц и их классификация

Мышцы человека образованы мышечной тканью и состоят из мышечных клеток. Клетки поперечнополосатой мускулатуры имеют очень малый диаметр и большую длину. Поэтому их называют волокнами. Мышечные клетки имеют протоплазму, которая называется саркоплазмой. Мембрана мышечных клеток называется сарколеммой. В состав мышечных волокон входит большое количесто миофибрилл – органоидов специального назвначения, которые состоят из тончайших нитей – протофибрилл. Протофибриллы – это сократительный аппарат мышечной клетки, они представляют собой специальные сократительные белки – миозин и актин.

Анатомической единицей скелетной мускулатуры является скелетная мышца. Скелетная мышца – это орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью и содержащий также соединительную ткань, нервы и сосуды.

Каждая мышца окружена своеобразным «футляром» из соединительной ткани – фасцией.

У мышц различают сократительную часть – брюшко, образованное поперечно-полосатой мышечной тканью, и сухожильные концы – сухожилия, которые прикрепляются к костям скелета.

Форма мышц очень разнообразна и в значительной степени зависит от функционального назначения мышцы. Но чаще всего встречаются веретенообразные и лентовидные мышцы. Веретенообразные мышцы могут иметь два брюшка, разделенные промежуточным сухожилием (двубрюшная мышца), две, три и даже четыре головки (двуглавые, трехглавые, четырехглавая мышцы). Различают мышцы длинные и короткие, прямые и косые.

Важным морфологическим признаком является расположение мышечных волокон. Различают параллельное, косое, поперечное и круговое расположение волокон. Если при косом расположении мышечных волокон они присоединяются только с одной стороны сухожилиями, то мышцы называются одноперистыми, если с двух сторон – двуперистыми. Перистые мышцы построены из большого количества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллельным расположением длинных мышечных пучков не очень сильные, но они способны укорачиваться до 50% своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движения выполняются с большим размахом.

В зависимости от расположения в теле выделяют мышцы головы, шеи, туловища, мышцы верхних и нижних конечностей.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Сократимость характеризуется способностью мышцы укорачиваться или развивать мышечное напряжение. Сокращение мышцы происходит под влиянием нервных импульсов, приходящих из различных центров головного мозга. Непосредственная связь мышц и управляющих нервных центров осуществляется через центры, расположенные в спинном мозге. Здесь имеются специальные нейроны – мотонейроны, посылающие свои аксоны к скелетным мышцам. Аксоны, достигнув мышцы, разветвляются, образуя особые окончания, передающие возбуждение с нервного волокна на мышцу (нервно-мышечный синапс, или моторная пластинка). Группа мышечных волокон, которая иннервируется одним аксоном (нервной клеткой) называется двигательной, или моторной единицей. Она может включать 10 до 3000 мышечных волокон.

Сила мышцы измеряется тем максимальным напряжением, которое она способна развить в условиях изометрического сокращения (изометрическое сокращение происходит тогда, когда мышца напрягается, но укорочения не происходит – при попытке понять неподъемный груз). Силу мышц можно определить динамометром.

Работа мышцы равна весу груза в кг на высоту подъема этого груза (кгм).

Существует правило оптимальных нагрузок. Оно заключается в том, что при оптимальной нагрузке и оптимальной частоте сокращений работоспособность мышцы наибольшая, т.е. она может выполнить наибольшую суммарную работу до развития утомления.

Утомление мышцы – это временное снижение ее работоспособности, вызванное предшествующей работой. Развитие утомления в мышце связано с накоплением в ней недоокисленных продуктов во время сокращения (молочной кислоты) и израсходованием энергетических ресурсов (АТФ). В организме утомление развивается прежде всего в ЦНС.

7. Первый этап.Мышцы тела человека развиваются из среднегозародышевого листка (мезодермы).У новорожденного имеютсявсе скелетные мышцы, но их вес в 37 раз меньше, чем у взрослого, и составляет 23 % по отношению к весу тела. В течение года наблюдается быстрый рост мышц. Развитие мышц идет неравномерно. Быстрее развиваются мышцы, обеспечивающие дыхание, сосание, мышцы плечевого пояса и рук.

Моторные единицы начинают формироваться с 2-3 месяцев, но они несовершенны.

Миофибриллы окружены прослойкой саркоплазмы, их в 20-25 раз меньше, чем у взрослого. В миофибриллах мало протофибрилл – миозина и актина.

Тонус мышц повышен. Сила и работоспособность мышц мала, утомление развивается быстро.

У новорожденного нет координации движений, они беспорядочны и почти беспрерывны. Двигательные умения развиваются постепенно. К концу 1 месяца ребенок может поднимать голову. В 2 месяца поворачивает голову в сторону звука, удерживает предмет рукой, улыбается. В 3 месяца свободно держит головку., приподнимает туловище опираясь на локти. В 4-5 месяцев сидит при поддержке, берет предметы, кладет в рот. В 6 месяцев самостоятельно сидит и начинает ползать. В 7-8 встает, держась за опору. В 11-12 начинает самостоятельно ходить.

II этап. Рост мышц идет в основном за счет увеличения толщины мышечных волокон, диаметр увеличивается в 2 раза. Количество миофибрилл увеличивается в 3-4 раза. Прослойки саркоплазмы исчезают. Тонус мышц еще относительно высок, поэтому движения скованны.

Двигательные единицы сформированы, но их иннервация несовершенна. Мышцы быстро утомляются, но и быстро восстанавливаются, благодаря интенсивному обмену веществ. Поэтому ребенок 3 лет не может выполнять однообразные движения и спокойно сидеть. Ходьба его утомляет и он просится на руки.

Идет развитие координации движений. В 2 года нет дифференцировки на ходьбу и бег. Ребенок передвигается быстро, шаг короткий и быстрый. В 3 года дифференцируются ходьба и бег, но они еще несовершенны. Координация рук уже несколько развита. В течении 2-3 года ребенок может научиться самостоятельно есть ложкой, пить из чашки, одеваться , застегивать пуговицы. Однако мелкие движения еще неточны. Основой развития мышц и координации движений являются подвижные игры.

III этап. Масса мышц составляет 27 % от веса тела (у взрослых 44 %). Количество миофибрилл в мышечных волокнах увеличивается в 5-6 раз. Еще повышен тонус мышц.

Заканчивается формирование двигательных единиц с миэлинизацией нервных окончаний в них. Выносливость в 5-6 раз меньше. Поэтому дети быстро утомляются. Ребенок часто меняет позы и характер движений. Точные и однообразные движения быстро утомляют. Значительно улучшается координация движений. Дети овладевают прыжками в длину двумя ногами, могут прыгать на одной ноге. К концу этапа могут начинать заниматься спортом.

Ловкость еще отсутствует. На III этапе начинает формироваться осанка, но она еще неустойчива (осанка это привычное положение тела при ходьбе, сидении).

IV этап. Масса мышц достигает 29 % от веса тела. Диаметр мышечных волокон пока еще меньше, чем у взрослых. Количество миофибрилл почти такое же, как у взрослых. Тонус мышц снижается до нормы и исчезает скованность движений.

К концу IV этапа структура мышечной ткани приобретает качество взрослого человека.

Выносливость мышц составляет 70 % от взрослых, а их утомляемость в 2,5 раза больше, чем у взрослых. Именно поэтому статическая работа дается детям с трудом. Так, сохранять однообразную позу на уроке - это большой труд для младших школьников.

Быстро совершенствуется координация движений. Движения становятся ловкими.

Появляются половые различия в силе, тонуса и выносливости мышц. У мальчиков сила, тонус и выносливость мышц становятся больше, чем у девочек. Появляются различия в силе мышц правой и левой руки. Формируется осанка.

V этап.

Быстро растет масса мышц за счет увеличения диаметра мышечных волокон. К 15 годам масса мышц достигает 32 % от веса тела, а к 18 годам – 44 %.

Несмотря на быстрый рост мышц, они все-таки отстают от роста скелета. Поэтому в 15-16 мышц наблюдается относительная недоразвитость мышц по сравнению со скелетом. В связи с тем, что развитие сердечно-сосудистой системы на этом этапе идет еще медленней, чем мышечной, у подростков возникает временная диспропорция между развитостью костной, мышечной и сердечно-сосудистой систем. Отсюда повышенная утомляемость, угловатость и скованность движений. Нарушается ловкость движений. Однако к 17-18 годам временная диспропорция исчезает, снова появляется ловкость в движениях, резко возрастает сила и выносливость мышц. К 19-20 годам все показатели опорно-двигательного аппарата достигают наибольшей величины, и заканчивается формирование типа телосложения.