Скелетные мышцы человека

Функции мышц

Энергетическая. Превращение белков, липидов, углеводов и креатинфосфата в АТФ, а затем и в механическую энергию и тепло
Двигательная (локомоторная). Уникальная функция мышечной ткани, обеспечивающая передвижение организма в пространстве
Насосная. При работе мышцы активно перекачивают кровь
Защитная. Мышцы оберегают внутренние органы. Например, мышцы брюшного пресса защищают органы брюшной полости от повреждений
Регуляторная. Работа скелетных мышц вызывает выделение гормонов и нейромедиаторов, что позволяет осуществлять регуляцию процессов в организме
Формообразующая. Мышцы человека совместно со скелетом определяют форму и размеры организма
Рессорная. Мышцы совместно с костями и связками смягчают любые толчки и сотрясения организма

Строение скелетных мышц

Все мышцы опорно-двигательного аппарата состоят из поперечнополосатой мышечной ткани и называются скелетными. Мышца является органом, отделенным своими оболочками от других мышц.

В состав мышцы входит мышечная, соединительная и нервная ткань. Из поперечнополосатой мышечной ткани состоит тело мышцы, сухожилия построены из плотной соединительной ткани. Мягкий скелет мышцы образован рыхлой соединительной тканью. В состав сосудов (кровеносных и лимфатических) входит гладкая мышечная ткань, соединительная ткань и эндотелий. Иннервация осуществляется с помощью нервной ткани.

Скелетная мышца состоит из тела (брюшка) и сухожильных концов, служащих для прикрепления к костям. Мышца начинается с сухожилия, называемого головкой, и заканчивается сухожилием, называемым хвостом. Если у мышцы 2 головки, то она называется двуглавой, если три - трехглавой, если четыре - четырехглавой. Скелетные мышцы прикрепляются к костям и головками, и хвостами. Исключением являются мимические мышцы, которые прикрепляются вторым своим концом к коже или слизистым оболочкам.

Если у мышцы две головки, то она называется двуглавой (бицепс), если три - трехглавой (трицепс), если четыре - четырехглавой (квадрицепс).

Структурно-функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно. Мышечные волокна могут соединяться с сухожилием, а могут также и напрямую присоединяться к кости.

Множество мышечных волокон (до сотни) образуют мышечные пучки, покрытые соединительнотканным перимизием.

Множество мышечных пучков образуют мышцу. Снаружи мышца (или группы мышц) покрывается фасцией из плотной соединительной ткани. Внутренней средой мышцы является тканевая жидкость. В иннервации мышцы участвуют афферентные, эфферентные и вегетативные нервы.

Самые маленькие скелетные мышцы расположены в ухе, они прикреплены к слуховым косточкам. Самыми крупными мышцами являются большие ягодичные мышцы.

Сокращение скелетных мышц

Поперечнополосатые мышцы контролируются человеком при участии соматической нервной системы. Управляются скелетные мышцы импульсами, приходящими от двигательных нейронов спинного и головного мозга. Сокращение мышцы происходит при одновременном сокращении множества мышечных волокон, из которых она построена. Степень сокращения мышцы зависит от количества сократившихся мышечных волокон. Отдельное мышечное волокно не может сократиться вполсилы, оно может либо сократиться полностью, либо не сократиться вовсе.

Механизм сокращения скелетных мышц

Получение мышечным волокном сигнала из центральной нервной системы, поступающего по эфферентным нервным волокнам. На конце двигательное нервное окончание ветвится, иннервируя множественные мышечные волокна. В момент получения мышечным волокном нервного импульса, из нервного окончания выделяется ацетилхолин.
В результате ряда процессов, протекающих после этого, полярность сарколеммы, покрывающей мышечное волокно, меняется, и развивается потенциал действия. В конечном итоге, развитие потенциала действия приводит к выделению ионов кальция из саркоплазматического ретикулума (ЭПС мышечного волокна). Высвободившиеся ионы кальция соединяются с белком тропонином (тропонин вместе с актином и тропомиозином содержатся в тонком филаменте). Конфигурация тропонина меняется, приподнимаются тропомиозиновые трубки, ранее закрывавшие активные центры на актине, и теперь становится возможным прикрепление миозиновых головок.
Миозиновые головки толстого филамента прикрепляются к тонкому филаменту (в состав которого входит актин) и образуют поперечные мостики. Когда миозиновая головка поворачивается, она совершает гребковое движение и тянет тонкий филамент в направлении центра саркомера. При этом расходуется АТФ. В конце гребка к миозиновой головке присоединяется новая молекула АТФ, что приводит к ее отделению от актина, и присоединению к новому участкому тонкого филамента (в состав которого входит актин). Многократное повторение гребковых движений приводит к сокращению саркомера.

Режимы работы мышц

Для ЕГЭ нужно знать, что выделяют статический и динамический режимы работы мышц:

При статической работе мышц утомление наступает быстро, сокращение мышц не чередуется с расслаблением, и снижается работоспособность
При динамической работе мышц утомление наступает медленнее, потому что сокращение мышц чередуется с расслаблением. Мышцы успевают отдыхать, и повышается работоспособность

Стоит отметить, что информация о режимах работы мышц, данная выше и проверяемая в ЕГЭ, не соответствует действительности.

Чтобы узнать, что на самом деле представляют из себя режимы работы мышц, ознакомьтесь с научной статьей об этом

Мышцы антагонисты и синергисты

Синергистами называются мышцы одного сустава, которые тянут конечность в одном и том же направлении. Например, во время сгибания предплечья плечевая мышца и бицепс работают как синергисты.

Антагонистами называются 2 мышцы (или 2 группы мышц) одного сустава, которые при сокращении тянут конечность в противоположные стороны. Например, при сгибании предплечья, трицепс (антагонист) расслабляется, позволяя бицепсу и плечевой мышце (синергистам) выполнить сгибание предплечья.

Классификация скелетных мышц

По расположению (мышцы туловища; шеи, головы, верхней и нижней конечности).
По топографии (поверхностные и глубокие; наружные и внутренние; медиальные, промежуточные и латеральные).
По форме (ромбовидные, трапециевидные, дельтовидные, квадратные, круглые)
По размеру (длинные и короткие, большие и маленькие)
По количеству головок (мышцы, имеющие одну головку, двуглавые, трехглавые и четырехглавые)
По особенностям прикрепления и выполняемой функции (мышцы сильные и ловкие).
По плоскости движения в суставе (сгибатели и разгибатели; приводящие и отводящие, пронаторы и супинаторы).
По взаимодействию с другими мышцами (синергисты и антагонисты);
По направлению хода мышечных волокон (мышцы прямым параллельным, косым, круговым и поперечным ходом мышечных волокон);
По количеству суставов, которые обслуживает мышца (одно- дву- и многосуставные мышцы).
Автор классификации: А.В. Самсонова

Антигравитационные и постуральные мышцы

В процессе перехода человека к прямохождению, его мышцы приспособились к нагрузке особенным образом: специализировались антигравитационные и постуральные мышцы.

Мышцы-разгибатели нижних конечностей в связи с переходом к прямохождению оказались под большей нагрузкой, вследствие чего и получили большее развитие, чем мышцы-сгибатели нижних конечностей. К антигравитационным мышцам относятся: ягодичная, четырехглавая и икроножная (трехглавая мышца голени)

Прямохождение требует удерживать туловище человека в вертикальном положении, поэтому дополнительное развитие получили постуральные мышцы туловища (мышцы спины и пресса), а также мышцы шеи, участвующие в поддержании осанки.