Министерство образования и науки Украины

Южноукраинский государственный педагогический университет им. К.Д.Ушинского (г. Одесса)

Институт физической культуры и реабилитации

Кафедра анатомии и физиологии

Анатомия опорно-двигательногО аппарата

Часть II

Мышечная система

Конспекты лекций для студентов-иностранцев

факультета довузовской подготовки

Одесса - 2004

Методическое пособие по курсу лекций "Анатомия опорно-двигательного аппарата" подготовлено кандидатом биологических наук, доцентом Скобелевым В.А.

Рецензенты: приват-проф. Босенко А.И., проф. Галкин Б.Н.

Рекомендовано к изданию решением кафедры анатомии и физиологии (протокол № 2 от 27 сентября 2004г.).

Печатается в соответствии с решением Ученого Совета ЮГПУ им. К.Д. Ушинского № 2 от 30 сентября 2004г.

Пособие рассчитано на студентов факультета довузовской подготовки и первых курсов студентов Института физической культуры и реабилитации, Института искусств

Мышечная система Общие данные о строении и функции мышечной системы

Мышечная система составляет активную часть опорно-двигательного аппарата. В результате сокращений мышц, вызываемых импульсами, идущими к ним из центральной нервной системы, происходит движение скелета и осуществляются активные перемещения тела в пространстве. Деятельность мышц, регулируемая центральной нервной системой, обеспечивает возможность производить самые разнообразные движения – дыхательные, жевательные, мимические, трудовые, спортивные, художественные. Само сохранение вертикального положения тела в пространстве невозможно без участия мышц, так как только в результате их сокращения происходит удержание в неподвижном состоянии одних костей скелета относительно других.

В организме человека насчитывают более 400 скелетных мышц. Мышцы составляют около 40% всего веса у взрослого человека, а у новорожденного и детей – более 20%. В старости происходит уменьшение массы мускулатуры до 25-30% по сравнению с массой её в среднем возрасте. У спортсменов общая масса мышц может достигать 50%.

В соответствии с формой тела человека по топографическому признаку скелетные мышцы тела делят на мышцы головы и шеи, мышцы спины, мышцы груди и живота, мышцы верхней и нижней конечностей.

Мышечные ткани

У человека мышечная ткань встречается в трёх разновидностях: поперечно-полосатая мышечная ткань, гладкая мышечная ткань и сердечная мышечная ткань. Мышечные ткани илиткани сократимые объединяются по функциональному признаку – способности сокращаться.

Поперечно-полосатая мышечная ткань

Поперечно-полосатая мышечная ткань называется еще скелетной илисоматической в связи с тем, что составляет в основном мышцы опорно-двигательного аппарата, а так же имеется в стенке некоторых отделов пищеварительного канала, мочеполового аппарата, гортани, образует наружные мышцы глазного яблока. По функциям она являетсяпроизвольной, поскольку её сокращения и расслабления подчиняются нашей воле. Поперечно-полосатая мышечная ткань, состоит из отдельных мышечных волокон, каждое из которых является многоядерным образованием – симпластоми по своей форме напоминает длинный, тонкий, заострённый на концах цилиндр диаметром от 10 до 100 мкм и длинной от 1 мм до 12 см.

Одиночное мышечное волокно, как любая клетка, окружено цитоплазматической оболочкой (сарколеммой), имеет цитоплазму(саркоплазму), многочисленные ядра овальной формы, которые располагаются сразу же под сарколеммой, и полный набор органелл общего значения. Кроме органелл общего значения в саркоплазме волокна имеются и специальные органеллы-миофибриллы, которые составляютсократительный аппаратмышечных волокон. Собираясь в пучки они тянутся от одного конца мышечного волокна к другому. Каждая миофибрилла диаметром около 1 мкм состоит в среднем из 2500протофибрилл илимиофиламент, представляющих собой удлинённые полимеризованные молекулы белковмиозинаи актина. Миозиновые протофибриллы или нити вдвое толще актиновых.

Поперечная исчерченность мышечных волокон определяется особым строением миофибрилл, в которых чередуются светлые и тёмные участки, получившие название тёмныхисветлых дисков. Эти диски располагаются на одном и том же уровне, чем и объясняется правильная поперечная исчерченность всего мышечного волокна. Тёмные в обыкновенном свете диски носят названиеанизотропные, то есть обладают двойным лучепреломлением в поляризованном свете и обозначаются буквойА. Светлые в обыкновенном свете дискиизотропные, то есть не обладают двойным лучепреломлением и обозначаются буквойI(И). В середине дискаАразличается светлая полоскаН, по середине дискаI– тёмная полоса Z(линия Z) или (телофрагма), представляющая собой тонкую мембрану, через поры которой проходят нити актина. Сегмент миофибриллы, заключённый между двумя соседними линиямиZ, назван саркомером – это элементарный комплекс структур, обеспечивающий сокращение миофибриллы.

Диски Iсостоят только из актиновых нитей, а дискиАиз нитей миозина и концов нитей актина. Светлая полосаНпредставляет собой узкую зону, свободную от актиновых нитей.

В состоянии покоя мышечного волокна нити расположены в миофибрилле таким образом, что тонкие актиновые нити входят своими концами в промежутки между толстыми и более короткими миозиновыми нитями. На поперечном разрезе миофибриллы видно, что каждая толстая нить миозина окружена шестью нитями актина. При сокращении мышечного волокна указанные нити не укорачиваются, а начинают скользить друг по другу (теория скольжения): актиновые нити вдвигаются в промежутки между миозиновыми, в результате чего дискиI укорачиваются, а дискиАсохраняют свой размер. Почти исчезает светлая полоска Н,так как актиновые нити при сокращении сближаются друг с другом своими концами.

Причиной скольжения является химическое взаимодействие между актином и миозином в присутствии ионов Ca²⁺и АТФ. Наблюдается своего рода химическое “зубчатое колесо” как бы протягивающее одну группу нитей по другой. Роль “зубчиков” в этом процессе приписывают поперечным мостикам, обеспечивающим взаимодействие активных центров белков миозиновых и актиновых нитей.

В зависимости от содержания в саркоплазме мышечного волокна пигмента миоглобина, который подобно гемоглобину может связывать кислород, различаютбелые,красныеипромежуточныепоперечно-полосатые мышечные волокна. Красные волокна самые тонкие, содержат большое количество миоглобина и характеризуются преимущественно аэробным типом обмена веществ. Более толстые, промежуточные волокна беднее миоглобином. Белые мышечные волокна содержат меньше всего миоглобина, отличаются наибольшей толщиной и большим количеством миофибрилл и характеризуются анаэробным типом обмена веществ. Структура и функции волокон неразрывно связаны между собой. Так белые волокна сокращаются быстрее, но быстрее устают, красные сокращаются медленнее, но длительнее. У человека мышцы содержат все типы волокон: в зависимости от функции мышцы в ней преобладает тот или иной тип волокон.