3. Строение, функции и возрастные особенности мышечной системы человека

В организме человека насчитывается примерно 300–330 парных поперечнополосатых мышц, которые в совокупности со скелетом образуют опорно-двигательный аппарат. Скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, расположенных параллельно друг другу. Эти многоядерные волокна порой достигают нескольких сантиметров в длину. В каждом мышечном волокне содержится большое количество упорядоченно расположенных миофибрилл, образованных специфическими белками, главными из которых являются актин и миозин. Мышечные волокна объединены в пучки, окруженные соединительной тканью. Множество таких пучков, в свою очередь, окружены как футляром волокнистой соединительной тканью. Соединительнотканные оболочки мышцы пронизаны кровеносными сосудами и снабжены нервами. В мышце различают мышечную и сухожильные части; утолщенную среднюю, активно сокращающуюся часть называют брюшком (телом), а два конца – головкой и хвостом. В зависимости от количества головок мышца бывает двуглавой, трехглавой и четырехглавой. У многих мышц на обоих концах имеются сухожилия, посредством которых они прикрепляются к костям. Сухожилия образованы плотной волокнистой соединительной тканью и способны выдерживать большие нагрузки при растяжении; прикрепляясь к костям, они плотно срастаются с надкостницей. У различных мышц они неодинаковы по ширине и длине и могут иметь форму шнура, ленты или широких плоских образований (например, у мышц, формирующих стенку брюшной полости), называемых сухожильным растяжением, или апоневрозом. В состав мышц входят также кровеносные сосуды и нервы.

Мышечную мускулатуру у позвоночных разделяют на две основных группы:

Соматическая (т.е. заключенная в стенках полостей тела («сомы»), заключающих в себе внутренности, а также образующая основную массу конечностей). Сюда относят скелетные мышцы.

Висцеральная (т.е. входящая в состав внутренностей, функционально не приспособленные к передвижению тела в пространстве). Это сердечная и гладкая мускулатура.

Мышечная система человека

Функции

Двигательная. Это одна из основных функций скелетных мышц. Мышцы способны развивать силу только при укорочении (т.е. могут только тянуть, а не толкать); следовательно, для того чтобы сместить кость, а затем вернуть ее в прежнее положение, необходимы по меньшей мере две мышцы или две группы мышц. Пары мышц, действующих таким образом, называются антагонистами. Классификация мышц по типам движений, производимых парами мышц-антагонистов, обширна; остановимся на одной из главных пар. Сгибатели сгибают конечность, притягивая два скелетных элемента друг к другу; разгибатели распрямляют конечность. Рассмотрим простейшее движение – сгибание руки в локте. В нем участвуют две группы мышц плеча: передняя (сгибатели) и задняя (разгибатели). Переднюю группу мышц составляют двуглавая мышца плеча (бицепс) и плечевая мышца, а заднюю – трехглавая мышца (трицепс) и малая локтевая мышца. Передняя, проходящая над локтевым суставом, группа при сгибании руки сокращается, а задняя, проходящая позади сустава, расслабляется. При выпрямлении руки укорачивается трицепс, а бицепс постепенно расслабляется, обеспечивая этим плавность движения.

Очень редко в движении участвует лишь одна пара мышц-антагонистов. Обычно каждое отдельное движение обеспечивается группами мышц; мышцы, действующие совместно и однонаправленно (например, группа сгибателей), называются синергистами.

Связующая. В отношении некоторых мышц не так важны движения, которые они производят, как те, которым они препятствуют. Так, группа из четырех мышц – малой круглой, подостной, надостной и подлопаточной – окружает плечевой сустав, удерживая верхний шаровидный конец (головку) плечевой кости в неглубокой суставной впадине. Мышцы стопы поддерживают свод стопы и являются еще одним примером мышц, сохраняющих взаиморасположение костей.

Функция поддержки. Брюшная полость образована преимущественно широкими плоскими мышцами, которые поддерживают внутренние органы. Передняя и боковая стенки полости покрыты тремя слоями мышц, а ее дно образовано у человека двумя мышцами: поднимающей задний проход и копчиковой (у четвероногих эти две мышцы обеспечивают движение хвоста).

Возрастное развитие мышечной системы

Мышечная система человека оценивается по совокупности взаимообусловленных параметров, характеризующихся различными свойствами мышц, показателями мышечной массы, мышечной силы и работоспособности мышц.

В юношеском возрасте продолжают заметно изменяться физико-химические свойства мышц, совершенствуются их функциональные свойства. Мышечная ткань по химическому составу приближается к показателям взрослого человека. В структуре мышечных волокон усматриваются признаки морфологической зрелости, увеличивается масса сократительной ткани. У юношей мышцы эластичнее, чем у взрослых, и обладают большей сократительной способностью. Морфологической и функциональной зрелости достигают прежде всего мышцы, от функций которых зависит результат спортивной деятельности. Анатомический поперечник мышц к 16-17 годам достигает показателей взрослого человека, однако рост мышц в длину продолжается до 23-25 лет.

Адаптация мышечной системы к физическим нагрузкам связана, в первую очередь, с гипертрофией мышечных волокон. Наблюдается также увеличение их числа: волокна расщепляются продольно или отпочковываются от материнского волокна.

Развитие юношеского организма тесно связано с ростом мышечной массы. С возрастом происходят ее изменения: к 7-8 годам общая масса скелетных мышц увеличивается до 28%, а в 12 лет составляет до 29,4% общей массы тела. К 15 годам масса мышц увеличивается до 32,6%, к 18-ти - до 44,2%. К 20 годам мышечная масса составляет до 40-45% общей массы тела.

Отмечено, что изменения показателей мышечной массы после 17 лет связаны с внешними воздействиями (питанием, физическими нагрузками), а также с генетическими особенностями. Прирост мышечной массы в 16-17 лет составляет 3,8 кг (16,1%); в 17-18 лет - 11,4 кг (5,6%); в 18-19 лет - 11,0 кг (4,1%); в 19-20 лет - 10,3 кг (1,2%).

Занятия спортом в известной степени ликвидируют возможные диспропорции в увеличении мышечной массы. В то же время чрезмерные мышечные усилия приводят к стремительной гипертрофии мышечных волокон. Так, например, у выдающихся штангистов мышцы могут составлять более 50% массы тела (при норме 35-40%), а у футболистов - более 30% (при норме 15-20%).

С увеличением мышечной массы возрастает и мышечная сила. По данным многочисленных исследований, в развитии силы отдельных мышечных групп имеют место как возрастные, так и половые различия.

Становая сила у мальчиков от 7 до 12 лет увеличивается на 11%. Начиная с подросткового возраста, отмечаются существенные различия в показателях мышечной силы: в 12 лет становая сила составляет в среднем 52 кг, в 15 лет - 92 кг, в 18 лет - 125 кг.

Развитие силы мышц-сгибателей, вследствие их постоянного тонического напряжения, вызванного действием сил тяжести конечностей, опережает развитие мышц-разгибателей. В связи с этим в тренировочном процессе футболистов необходимо использовать упражнения, специально направленные на укрепление мышц-разгибателей.