Скелетні м’язи

Функції м’язів. Основна функція скелетних м’язів — рухова: під час скорочення кінці м’язів, прикріплені до кісток, зближуються, а кістки, сполучені суглобами, діють як важелі. М’язи беруть участь також у терморегуляції, оскільки під час їхньої роботи частина енергії виділяється у вигляді тепла. У разі переохолодження в людини розвивається мимовільне тремтіння, зумовлене скороченням м’язів. Тепло, яке виділяється в цьому випадку, поглинається іншими тканинами організму.

25

15

9

м’язи людини:

1 — надчерепні, 2 — круговий м’яз ока, 3 — круговий м’яз рота, 4 — жувальні, 5 — грудинно-ключично-со- скоподібний, 6 — дельтоподібний, 7 — двоголовий м’яз плеча, 8 — кравецький, 9 — передній великогомілковий, 10 — згиначі кисті й пальців, 11 — великий грудний м’яз, 12 — зубчасті, 13 — прямий м’яз живота, 14 — косий м’яз живота, 15 — чотириголовий м’яз стегна, 16 — розгиначі кисті й пальців, 17 — скроневий, 18 — потиличний, 19 — трапецієподібний, 20 — дельтоподібний, 21 — трицепс плеча, 22 — найширший м’яз спини, 23 — великий сідничний, 24 — двоголовий м’яз стегна, 25 — литковий

Будова скелетних м’язів. Структурною одиницею скелетних м’язів є м’язове волокно. Волокна об’єднуються в пучки. Сукупність пучків утворює черевце м’яза. З обох кінців черевце переходить у сухожилки, які прикріплюються до кісток, зростаючись з окістям. Сухожилок складається з паралельно розташованих колагенових волокон,

він не дуже розтягається і витримує величезні навантаження (до 600 кг). Ззовні м’язи вкриті сполучнотканинним чохлом — фасцією. Фасції відмежовують м’язи один від одного, зменшують їхнє тертя і перешкоджають перерозтягненню.

Класифікація скелетних м’язів. За розташуванням виділяють поверхневі та глибокі м’язи (наприклад поверхневі м’язи спини, глибокі м’язи шиї).

За функцією — згиначі (біцепс), розгиначі (трицепс), сфінктери (сфінктер заднього проходу), відвідні (м’яз, що відводить мізинець), привідні (великий привідний м’яз стегна).

12

4

5

М’язове волокно

Нервова система

Нервова система виконує дві найважливіші функції: узгоджує діяльність усіх внутрішніх органів і контролює їхню роботу, а також забезпечує зв’язок організму з навколишнім середовищем.

Анатомічно нервову систему умовно поділяють на центральну та периферійну.

Центральна нервова система (ЦНС) представлена головним і спинним мозком, периферійна (ПНС) — черепно-мозковими (12 пар) і спинномозковими (31 пара) нервами, а також нервовими вузлами, що лежать поза головним і спинним мозком.

Функціонально виділяють соматичну і вегетативну нервові системи. Соматична іннервує скелетні м’язи, вегетативна — внутрішні органи, залози та шкіру.

Будова нейрона і проведення нервового імпульсу. Нерви

Будова нейрона. Структурною одиницею нервової системи є нервова клітина — нейрон. Нейрон має тіло та відростки. Розрізняють два види відростків. Короткі, дуже розгалужені відростки називають дендритами. Довгий відросток носить назву аксон. По дендритах нервовий імпульс іде до тіла

нейрона, по аксонах — від тіла до інших нейронів або клітин (м’язів, клітин внутрішніх органів). Таким чином, нейрон може проводити імпульс тільки в одному напрямку — від дендритів по аксону.

1

5 4

6

3 2

нейрон:

1 — ядро, 2 — тіло нейрона, 3 — дендрити, 4 — аксон, 5 — мієлінова оболонка аксона, 6 — пресинаптична частина. Стрілками показаний напрям поширення нервового імпульсу

Аксони більшості нейронів вкриті багатошаровою мієліновою оболонкою, яка утворюється з клітин нейроглії. Завдяки мієліну швидкість проведення імпульсу по аксону досягає 100— 120 м/с; мієлін ізолює збудження та перешкоджає його переходу на сусідні нервові волокна.

Типи нейронів. Залежно від функції виділяють три основні типи нейронів.

Чутливі (аферентні, доцентрові) нейрони проводять нервовий імпульс від органів чуттів до головного (спинного) мозку. Тіла чутливих нейронів лежать поза ЦНС. Дендрити цих нейронів добре розвинені; один або декілька дендритів є рецепторами. Рецептори розташовуються як у зовнішніх покривах тіла, так і у внутрішніх органах (м’язах, сухожилках, суглобах, судинах) і переводять сигнали зовнішнього (світло, звук) і внутрішнього (розтягування органів, зміна хімічного складу крові) середовища в нервові імпульси.

Рухові (еферентні, відцентрові) нейрони мають довгі аксони та несуть сигнали від головного та спинного мозку до внутрішніх органів, м’язів, залоз. Якщо аксон рухового нейрона закінчується на скелетному м’язі, то говорять про нервово- м’язовий контакт (синапс). Медіатором тут виступає ацетілхолін.

Вставні нейрони (інтернейрони) сполучають рухові та чутливі нейрони між собою та з іншими відділами нервової системи.

Синапси. Ділянка контакту аксона з іншою клітиною називається синапсом. У синапсі розрізняють пресинаптичну частину (закінчення аксона), постсинаптичну частину (ділянка клітини, з якою він контактує) і синаптичну щілину — простір завширшки не більше за 20 нм, заповнений рідиною.

У пресинаптичному закінченні аксона містяться гранули з особливою хімічною речовиною — медіатором. Під час проходження нервового імпульсу по аксону молекули медіатора виділяються в синаптичну щілину, за дуже короткий час досягають поверхні сусідньої клітини, на якій є рецептори до медіатора. Зв’язування медіатора з рецептором приводить до виникнення електричного імпульсу, який поширюється далі.

Після виконання своєї функції передавача медіатори руйнуються специфічними ферментами.

1синапс:

21 — аксон нейрона,

32 — гранула з нейро-

4медіатором, 3 — моле-

кула нейромедіатора,5

Нерви. Безліч аксонів об’єднуються загальною сполучнотканинною оболонкою і утворюють нерви. У сполучнотканинній оболонці залягають кровоносні судини, які живлять нерв. Якщо до складу нерва входять тільки чутливі або тільки рухові волокна, то говорять про чутливі або про рухові нерви відповідно. Частіше нерви є змішаними, тобто об’єднують як чутливі, так і рухові волокна.

Центральна нервова система. Спинний мозок

Будова спинного мозку. Спинний мозок розташований у спинномозковому каналі хребта. Він становить собою тяж циліндричної форми діаметром 1 см і завдовжки до 45 см. На рівні першого шийного хребця спинний мозок переходить у головний, а на рівні другого поперекового хребця закінчується кінцевою ниткою (залишок ембріональної нервової трубки), яка прикріплюється до 2-го куприкового хребця. У центрі мозку міститься вузький канал, заповнений спинномозковою (цереброспинальною) рідиною. Ця рідина омиває спинний мозок, доставляє до нейронів поживні речовини й видаляє продукти метаболізму. На поперечному розрізі спинного мозку видно, що він складається із сірої речовини, оточеної ззовні білою речовиною.

Сіра речовина представлена тілами нейронів та їх дендритами. У сірій речовині виділяють передні та задні роги. До задніх рогів через задні корінці спинного мозку підходять аксони чутливих нейронів, а від передніх рогів беруть початок рухові нейрони, які виходять з мозку через передні корінці. У грудному відділі спинного мозку є ще бічні роги, де розташовані нейрони, котрі іннервують внутрішні органи. Аксони цих нейронів виходять через передні корінці разом з аксонами рухових нейронів. У міжхребцевих отворах передні та задні корінці з’єднуються, утворюючи змішані нерви, що складаються з рухових і чутливих аксонів. Усього від спинного мозку відходить 31 пара спинномозкових нервів.

Біла речовина складається з аксонів (білий колір зумовлений мієліном). Аксони нейронів білої речовини орієнтовані поздовжньо й утворюють провідні шляхи, що сполучають спинний мозок із головним.

Мозочок складається з двох півкуль і частини, яка зв’язує їх, — черв’яка. Поверхня півкуль вкрита сірою речовиною — корою. Під корою міститься біла речовина зі скупченнями ядер сірої. Основна функція мозочка — рухова. Провідними шляхами через ніжки мозочка до нього надходить інформація від скелетних м’язів, сухожилків, суглобів. Тут вона обробляється (часто під контролем півкуль мозку) і передається низхідними шляхами до рухових нейронів спинного мозку. Завдяки цьому людина може здійснювати цілеспрямовані рухи, а також легко орієнтуватися у просторі.

Середній мозок відповідає за обробку інформації від зорового і слухового аналізаторів.

У проміжному мозку основними зонами є таламус і гіпоталамус. Тут відбувається обробка слухової та зорової інформації (яку таламус отримує від середнього мозку і направляє до кори). Ядра гіпоталамуса формують центри голоду та спраги, люті та страху, сну та неспання.

Передній мозок складається з двох півкуль, поєднаних між собою мозолистим тілом. Нервові волокна мозолистого тіла частково перехрещуються так, що права півкуля іннервує ліву половину тіла, а ліва — праву. Півкулі вкриті сірою речовиною, яка утворює кору великих півкуль, завтовшки лише 1,5—5 мм. Кора складається з тіл нейронів (близько 20 млрд) та їх відростків.

1 2 3

4

5

6

7

8

16

14

10

13

12 11

Будова головного мозку:

1 — мозолисте тіло, 2 — череп, 3 — оболонки мозку, 4— коравеликихпівкуль,5 —стовбурмозку,6 —таламус, 7 — порожнина III шлуночка, 8 — гіпоталамус, 9 — мозочок, 10 — ніжки мозочка, 11 — I шийний хребець, 12 — спинний мозок, 13 — довгастий мозок, 14 — міст, 15 — середній мозок, 16 — гіпофіз

Поверхня півкуль має борозни і звивини, які значно збільшують площу кори. Три найбільші борозни — центральна, бічна і тім’яно-потилич- на — ділять кожну півкулю на лобову, тім’яну, потиличну і скроневу частки. У потиличній частці розташована зорова зона, в якій відбувається кінцева обробка інформації від зорового аналізатора. У скроневій частці розташовані слухова, нюхова

та смакова зони. У тім’яній частці розрізняють чутливу зону кори: тут відбувається обробка сигналів, які надходять від рецепторів шкіри (дотикова чутливість), больових і терморецепторів. У лобовій частці розташована рухова зона кори, в якій містяться рухові центри м’язів кінцівок, тулуба та голови. Тут зосереджені також зони мислення, пам’яті, рухові зони мовлення (усного та письмового). Зони та ділянки кори пов’язані між собою і постійно обмінюються інформацією. Такі зв’язки називають асоціативними.

Оболонки мозку. Спинний і головний мозок вкриті трьома оболонками. До зовнішньої поверхні головного та спинного мозку прилягає м’яка (судинна) оболонка. Вона повторює всі борозни та звивини, просякаючи разом із кровоносними судинами в речовину мозку. Ззовні від м’якої розташовується павутинна оболонка. Між ними є простір, заповнений спинномозковою (черепно-мозковою) рідиною. Зовнішньою є тверда оболонка мозку, яка зростається з окістям черепних кісток.

Периферійна нервова система (ПНС)

Представлена нервами та нервовими сплетеннями, що розташовані ззовні ЦНС.

Дванадцять пар черепно-мозкових нервів відходять від стовбура головного мозку. Вони несуть як рухові, так і чутливі нервові волокна й іннервують органи чуттів, шкіру та м’язи лиця, язика, ротову порожнину. Блукаючий нерв іннервує майже всі органи черевної та грудної порожнини.

Тридцять одна пара спинномозкових нервів формується з передніх і задніх корінців спинного мозку, які з’єднуються між собою в міжхребцевому отворі. Тому кожний нерв є змішаним і має як рухові, так і чутливі волокна, котрі іннервують відповідні ділянки тіла. Нерви можуть з’єднуватися один з одним з утворенням нервових сплетень (шийне, поперекове).

Вегетативна нервова система

Вегетативна нервова система підрозділяється на симпатичну та парасимпатичну. Центри симпатичної системи розташовані в грудному відділі спинного мозку, парасимпатичної — у крижовому відділі спинного і в стовбурі головного мозку.

Симпатична та парасимпатична системи часто справляють протилежну дію на іннервуючі органи. Симпатична система збільшує частоту та силу серцевих скорочень, звужує просвіт кровоносних судин, уповільнює роботу шлунково-кишкового тракту. Парасимпатична — зменшує частоту скорочень серця, збільшує просвіт судин, активує процеси травлення. Обидві системи стимулюють роботу слинних залоз. Більшість органів іннервуються як парасимпатичною, так і симпатичною системами.

Аналізатори (сенсорні системи)

Поняття аналізатора було вперше запроваджене І. П. Павловим. Кожний аналізатор складається з трьох частин:

1)периферійної (рецепторної), яка сприймає сигнали зовнішнього середовища й переводить їх у нервові імпульси;

2)провідникової (провідного шляху), по якій імпульси надходять до відповідного нервового центру;

3)центральної (центру аналізатора в корі).

Зоровий аналізатор

Периферійна частина зорового аналізатора представлена очним яблуком і допоміжним апаратом ока.

Очне яблуко. Очне яблуко розташоване в заглибині черепа — очній ямці. Воно вкрите трьома оболонками. Зовнішня оболонка — білкова — складається переважно з колагенових волокон і оберігає око від механічних ушкоджень. Спереду вона переходить у прозору рогівку.

Під білковою розташована судинна оболонка, пронизана густою сіткою кровоносних судин. Спереду судинна оболонка переходить у райдужку, пігменти якої визначають колір очей. У центрі райдужки є отвір — зіниця. Діаметр зіниці змінюється рефлекторно залежно від яскравості освітлення. За зіницею розташований кришталик — прозора двоопукла лінза діаметром близько 9 мм. Зміна кривизни кришталика — акомодація — досягається скороченням або розслабленням війкового м’яза.

Внутрішня оболонка — сітківка — вистеляє дно очного яблука. Сітківка містить фоторецепторні клітини, які сприймають світло, і нейрони, які переводять світловий сигнал в електричні імпульси та формують зоровий нерв. Місце виходу із сітківки зорового нерва називають сліпою плямою, оскільки ця ділянка не містить фоторецепторних клітин. На відстані 4 мм від неї є жовта пляма — місце найкращого зору. Порожнина ока заповнена желеподібною масою — склистим тілом.

Допоміжний апарат ока. Слізний апарат, окорухові м’язи, повіки та вії складають допоміжний апарат ока. Слізний апарат складається зі слізної залози, що розміщується в ямці лобової кістки й виробляє сльозу, і носослізної протоки, по якій надлишок сльози видаляється в носову порожнину. Сльоза зволожує поверхню ока, видаляє чужорідні тіла й містить бактерицидну речовину лізоцим.

Шість окорухових м’язів здійснюють різноманітні рухи очних яблук. Верхня та нижня повіки захищають око від різних впливів. Внутрішня поверхня повік вистелена оболон-

кою — кон’юнктивою. По краях повік розташовуються вії, котрі виконують захисну функцію.

орган зору:

1 — задня камера, 2 — передня камера, 3 — райдужка, 4 — зіниця, 5 — кришталик, 6 — рогівка, 7 — війковий м’яз, 8 — склоподібне тіло, 9 — склера (задній відділ білкової оболонки), 10 — судинна оболонка, 11 — сітківка, 12 — жовта пляма, 13 — зоровий нерв, 14 — кровоносні судини, 15 — сліпа пляма

Сприйняття світла. Проходячи через кришталик, промені заломлюються, формуючи на сітківці зменшене перевернене зображення. Сітківка містить два види фоторецепторів: палички (120 млн) та колбочки (6—7 млн). Палички відповідають за сутінковий зір, вони чутливіші до світла, але сприймають чорно-біле зображення. Колбочки відповідають за кольоровий зір. Виявлено три типи колбочок: перші сприймають синій колір, другі — зелений, треті — червоний. Колбочки зосереджені в центральній зоні сітківки, а палички — на периферії. У жовтій плямі вони взагалі відсутні.

У паличках міститься пігмент родопсин, який становить собою комплекс білка з вітаміном А. У разі потрапляння кванта світла на молекулу родопсину відбувається її руйнування. У цьому випадку виникає імпульс, що підсилюється нейроном, який утворює синапс з кожною клітиноюпаличкою. Колбочки містять інший пігмент — йодопсин. Він також руйнується під дією світла певної довжини хвилі. Після припинення дії світла родопсин і йодопсин відновлюються.

Провідникова частина зорового аналізатора. Нейрони від колбочок і паличок (їхні аксони) кожного ока формують зорові нерви, які є провідниковою частиною зорового аналізатора.

Потилична частка кори великих півкуль — кірковий центр зорового аналізатора. Тут здійснюється найповніша й остаточна обробка зорової інформації, порівняння її з інформацією від інших органів чуттів.

Порушення зору. У разі короткозорості зображення фокусується перед сітківкою і людина виразно бачить тільки близько розташовані предмети. У разі далекозорості фокусування зображення відбувається за сітківкою, тож предмети, розташовані поблизу, стають розпливчастими.

Порушення кольорового зору, що об’єднуються під назвою «дальтонізм», найчастіше пов’язані з вродженими аномаліями фоторецепторних клітин.

Слуховий аналізатор

Улюдини органи слуху та рівноваги об’єднані

вскладну систему. Периферійною частиною слухового аналізатора є вухо, яке поділяється на зовнішнє, середнє та внутрішнє, провідниковою частиною — слуховий нерв, центральною — слухова зона тім’яної частки кори великих півкуль.

1

орган слуху:

1 — вушна раковина, 2 — зовнішній слуховий прохід, 3 — барабанна перетинка, 4 — молоточок, 5 — коваделко, 6 — стремінце, 7 — півколові канали, 8 — слуховий нерв, 9 — завитка, 10 — слухова труба, 11 — скронева кістка

Зовнішнє вухо включає вушну раковину та зовнішній слуховий прохід. Зовнішній слуховий прохід має S-подібну форму й довжину 30— 35 мм. У стінці проходу є безліч сальних залоз, які виділяють вушну сірку. Остання виконує захисну функцію, оскільки містить бактерицидну речовину — лізоцим, але надмірне її накопичення (сірчані пробки) погіршує гостроту слуху. Прохід закінчується барабанною перетинкою, яка відокремлює зовнішнє вухо від середнього. Барабанна перетинка пружна, оскільки складається з колагенових волокон і має товщину лише 0,1 мм.

Середнє вухо представлене барабанною порожниною,заповненоюповітрям.Унійрозташованіслухові кісточки — молоточок, коваделко, стремінце, зчленовані між собою за допомогою суглобів. Молоточок зростається з барабанною перетинкою і передає її коливання на коваделко, а те — на стремінце. Стремінце торкається перегородки овального вікна внутрішнього вуха. Середнє вухо з’єднується з носоглоткою за допомогою слухових (євстахієвих) труб. Завдяки цьому тиск у порожнині середнього вуха врівноважується з атмосферним.

Внутрішнє вухо утворене півколовими каналами (належать до вестибулярного апарата) і завиткою (до органа слуху). Завитка становить собою спіральний закручений канал, який розміщується в лабіринті скроневої кістки й повторює його