Доклад Мартынюк РАБ 131 З. Скелетные мышцы

• Название: Скелетные мышцы
• Дата: 21.05.2022
• Размер: 33.1 Kb.
• Имя файла: Доклад Мартынюк РАБ 131 З.docx
• Тип: Доклад; #541291

Министерство образования РФ

Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского

Кафедра адаптивной физической культуры

Доклад

по дисциплине: «Анатомия»

на тему: «Скелетные мышцы»

Выполнил: студент гр. РАБ 131-3

Мартынюк В. В.

Проверил: к.м.н Александрова Н.В.

Омск 2022

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..3

1 Состав и строение………….……………………………..………………………4

2 Сокращение мышечного волокна……………………………………………….6

3 Механизм действия СА2+………………………………………………………...8

4 Типы скелетных мышечных волокон…………………………………………...9

5 Классификация скелетных мышц……………………………………………….11

6 Функции скелетных мышц……………………………………………………...13

Список использованной литературы……………………………………………...14

Введение

В теле человека насчитывается примерно 637 мышц: 316 из них являются парными и 5 – непарными. Самая маленькая мышца – стременная – находится в среднем ухе и имеет длину всего 1,3 миллиметра. Мы́шечная систéма (мускулатура) — система органов высших животных и человека, образованная скелетными мышцами, которые, сокращаясь, приводят в движение кости скелета, благодаря которой организм осуществляет движение во всех его проявлениях. Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы — мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов. Масса мышц у новорожденных и детей раннего возраста составляет 20-25 процентов от массы тела, у взрослых 30-40, а в пожилом и старческом возрасте 20-30. Скелетные мышцы человека содержат около 300 миллионов мышечных волокон и имеют площадь порядка 3 квадратных метров. Каждая скелетная мышца представляет собой орган, который имеет собственно мышечную часть (активную, тело или брюшко), venter, и сухожильную (пассивную) часть, tendo, а также систему соединительно тканных оболочек и снабжен сосудами и нервами.

1.Состав и строение

Состоит из миоцитов, имеющих большую длину (до нескольких см) и диаметр 50—100 мкм; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер; в световом микроскопе цитоплазма выглядит как чередование тёмных и светлых полосок. Свойствами этой мышечной ткани является высокая скорость сокращения, расслабления и произвольность (то есть её деятельность управляется по воле человека).

Поперечно-полосатые мышцы (по­пе­реч­но-по­ло­са­тая мы­шеч­ная ткань), со­кра­ти­мая ткань по­зво­ноч­ных жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, фор­ми­рую­щая ске­лет­ную (ту­ло­вищ­ную, или со­ма­ти­че­скую) мус­ку­ла­ту­ру, ми­ми­че­ские мыш­цы, язык, часть стен­ки пи­ще­во­да. Раз­ви­ва­ет­ся из сред­не­го за­ро­ды­ше­во­го ли­ст­ка (ме­зо­дер­мы) и со­сто­ит из мно­го­ядер­ных мы­шеч­ных во­ло­кон (сим­пла­стов), по­кры­тых воз­бу­ди­мой плаз­ма­тической мем­бра­ной (сар­ко­лем­мой), сход­ной по элек­трическим свой­ст­вам с мем­бра­на­ми нерв­ных кле­ток. Под плаз­ма­тической мем­бра­ной мы­шеч­ных во­ло­кон рас­по­ло­же­ны так­же мио­са­тел­ли­ты – мел­кие од­но­ядер­ные ма­ло­диф­фе­рен­ци­ро­ван­ные клет­ки, ли­шён­ные со­кра­ти­мых бел­ков и слу­жа­щие для рос­та и ре­ге­не­ра­ции Поперечно-полосатой мышечной ткани. Груп­пы во­ло­кон об­ра­зу­ют мы­шеч­ные пуч­ки, ко­то­рые, объ­е­ди­ня­ясь, фор­ми­ру­ют мыш­цу. В со­еди­нительной тка­ни, ок­ру­жаю­щей мы­шеч­ные во­лок­на, мы­шеч­ные пуч­ки и всю мыш­цу, про­хо­дят кро­ве­нос­ные со­су­ды и нер­вы. Свои­ми кон­ца­ми Поперечно-полосатая мышечная ткань проч­но со­еди­ня­ют­ся с су­хо­жи­ли­ем, с по­мо­щью ко­то­ро­го при­кре­п­ля­ют­ся обыч­но к кос­тям или хря­щам. Функ­цио­наль­ной еди­ни­цей мы­шеч­ных во­ло­кон яв­ля­ют­ся мио­фиб­рил­лы – тон­кие ни­ти, обес­пе­чи­ваю­щие мы­шеч­ное со­кра­ще­ние.  Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).

Миозин — фибриллярный белок, один из главных компонентов сократительных волокон мышц — миофибрилл. Составляет 40—60 % общего количества мышечных белков. При соединении миозина с другим белком миофибрилл (актином) образуется актомиозин — основной структурный элемент сократительной системы мышц. Другое важное свойство миозина — способность расщеплять аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Благодаря АТФ-азной активности миозина, химическая энергия макроэргических связей АТФ превращается в механическую энергию мышечного сокращения. Миозины — семейство белков, являющихся моторами цитоскелета системы микрофиламентов. Миозины состоят из тяжёлых цепей (H) и лёгких (L) в разном количестве в зависимости от типа миозина. H-цепь имеет 2 участка — «головку» и «хвостик». Головка тяжёлой цепи миозина имеет сайт связывания с актином и сайт связывания АТФ. По количеству «головок» миозины делятся на «традиционные» (англ. conventional myosin) — 2 головки и нетрадиционные (англ. unconventional myosin) — 1 головка. Традиционные миозины могут связываться между собой в протофибриллы, а нетрадиционные — не могут.

На электронных микрофотографиях молекулы миозина имеют вид палочек с двумя глобулярными образованиями на одном из концов. Полагают, что 2 полипептидные цепи, образующие миозин, скручены в спираль. Белки, аналогичные миозину, обнаружены в жгутиках, ресничках и других двигательных структурах у многих простейших и бактерий, сперматозоидов животных и некоторых растений.

Актин — глобулярный белок, из которого образованы микрофиламенты. Актин состоит из 376 аминокислотных остатков. Вместе с белком миозином образует основные сократительные элементы мышц — актомиозиновые комплексы саркомеров. Присутствует в основном в цитоплазме, но в небольшом количестве также найден в ядре клетки.

2.Сокращение мышечного волокна

Общие принципы сокращения одинаковы для всех типов мышц и описываются так называемой теорией скользящих нитей. Морфологическим субстратом сократимости являются сократительные белки — актин и миозин. При сокращении эти белки скользят друг относительно друга, но сами при этом не укорачиваются.

Выделяют несколько последовательных этапов запуска и осуществления мышечного сокращения:

1. Потенциал действия распространяется вдоль двигательного нервного волокна до его окончаний на мышечных волокнах.

2. Каждое нервное окончание секретирует небольшое количество нейромедиатора ацетилхолина.

3. Ацетилхолин действует на ограниченную область мембраны мышечного волокна, открывая многочисленные управляемые ацетилхолином каналы, проходящие сквозь белковые молекулы, встроенные в мембрану.

4. Открытие управляемых ацетилхолином каналов позволяет большому количеству ионов натрия диффундировать внутрь мышечного волокна, что ведет к возникновению на мембране потенциала действия.

5. Потенциал действия проводится вдоль мембраны мышечного волокна так же, как и по мембране нервного волокна.

6. Потенциал действия деполяризует мышечную мембрану, и большая часть возникающего при этом электричества течет через центр мышечного волокна. Это ведет к выделению из саркоплазматического ретикулума большого количества ионов кальция, которые в нем хранятся.

7. Ионы кальция инициируют силы сцепления между актиновыми и миозиновыми нитями, вызывающие скольжение их относительно друг друга, что и составляет основу процесса сокращения мыщц.

8. Спустя долю секунды с помощью кальциевого насоса в мембране саркоплазматического ретикулума ионы кальция закачиваются обратно и сохраняются в ретикулуме до прихода нового потенциала действия. Удаление ионов кальция от миофибрилл ведет к прекращению мышечного сокращения.

3.Механизмы действия Ca2+

Как уже говорилось, Ca2+ действует на сократительные белки (актин и миозин) не непосредственно, а через регуляторные белки. В поперечнополосатой мышце этими белками являются тропонин и тропомиозин. Регуляторные белки, сократительные белки и Ca2+ взаимодействуют следующим образом

— в отсутствие Ca2+ активные центры нитей актина прикрыты нитями тропомиозина. С нитями тропомиозина связан тропонин;

— при поступлении к миофибриллам Ca2+ этот ион связывается с тропонином;

— взаимодействие Ca2+ с тропонином приводит к смещению нитей тропомиозина; активные центры открываются и становятся доступными для присоединения миозиновых поперечных мостиков. Из этого механизма следуют две важные особенности сокращения одиночного волокна скелетной мышцы. Сила сокращения пропорциональна концентрации Ca2+ в цитоплазме (саркоплазме): чем больше эта концентрация, тем больше открывается активных центров на актине и больше к ним присоединяется миозиновых мостиков. Сила сокращения одиночного мышечного волокна не зависит от силы раздражителя, то есть подчиняется закону «все или ничего». Это связано с тем, что одиночный раздражитель независимо от его силы вызывает один потенциал действия, а количество Ca2+, выбрасываемое из саркоплазматического ретикулума в ответ на один потенциал действия, всегда одинаково.

На один цикл поперечного мостика (связывание миозинового мостика с актином — гребковое движение — отсоединение) требуется одна молекула АТФ. Важно, что она присоединяется к мостику, когда он связан с актином, и только после этого мостик приобретает способность отсоединиться. В отсутствие АТФ миозиновые мостики постоянно связаны с актином; таков механизм трупного окоченения.

4.Типы скелетных мышечных волокон

Различают три основных типа скелетных мышечных волокон, которые отличаются по содержанию миоглобина, числу митохондрий, концентрации различных ферментов и скорости сокращений. От скорости сокращений зависит, как быстро мышечное волокно может сокращаться и расслабляться. В митохондриях происходит продукция АТФ путем окислительного фосфорилирования или гликолиза. У человека большинство скелетных мышц имеют в составе все типы мышечных волокон:

1. Красные волокна (тип I) – это волокна с высоким уровнем окислительного метаболизма, содержат много миоглобина, переносящего кислород, и митохондрий с цитохромовыми комплексами переноса электронов. В ответ на нервную стимуляцию они сокращаются медленно и равномерно, в результате этого они обозначаются как медленные волокна. Такие волокна преобладают в мышцах спины и конечностей. Особенно высоко содержание красных волокон у марафонцев.

2. Промежуточные волокна (тип IIa) структурно и функционально занимают среднее положение между красными и белыми волокнами, но считаются подклассом последних. Они распределены среди красных и белых волокон в мышцах с преобладанием того или иного типа волокон. В отличие от красных волокон эти волокна содержат много гликогена и способны к анаэробному гликолизу. Такие волокна преобладают у спринтеров на средние дистанции (400-800 м), пловцов и хоккеистов.

3. Белые волокна (тип IIb) содержат меньше миоглобина и митохондрий, что свидетельствует о низком уровне окислительных реакций. Они содержат значительное количество гликогена и обладают высокой анаэробной активностью, что приводит к быстрому накоплению молочной кислоты и развитию последующей «усталости» мышц. Белые волокна реагируют быстро, сокращаются отрывисто и мощно, но не могут поддерживать сокращения длительное время. Поэтому их называют быстрые волокна. Такие волокна преобладают в мышцах глазного яблока, у них выявляется больше нервномышечных синапсов, по сравнению с волокнами типа I, что обеспечивает более точный контроль нервной системой движений этих мышц. Белые волокна преобладают у спринтеров на короткие дистанции.

5.Классификация скелетных мышц

Итак, мы с вами разобрались с составом, то есть из каких элементов состоят скелетные мышцы. Теперь давайте поговорим о макроструктуре скелетных мышц, то есть об их строении.

Анатомы давно обратили внимание на то, что скелетные мышцы человека сильно отличаются друг от друга и попытались произвести их классификацию.

Предлагают 10 классификаций скелетных мышц человека:

1. 
   По расположению  (мышцы туловища; шеи, головы, верхней и нижней конечности).
   
2. 
   По топографии (поверхностные и глубокие; наружные и внутренние; медиальные, промежуточные и латеральные).
   
3. 
   По форме (ромбовидные, трапециевидные, дельтовидные, квадратные, круглые)
   
4. 
   По размеру (длинные и короткие, большие и маленькие)
   
5. 
   По количеству головок (мышцы, имеющие одну головку, двуглавые, трехглавые и четырехглавые) :
   
6. 
   По особенностям прикрепления и выполняемой функции (мышцы сильные и ловкие).
   
7. 
   По плоскости движения в суставе (сгибатели и разгибатели; приводящие и отводящие, пронаторы и супинаторы).
   
8. 
   По взаимодействию с другими мышцами (синергисты и антагонисты);
   
9. 
   По направлению хода мышечных волокон (мышцы прямым параллельным, косым, круговым и поперечным ходом мышечных волокон);
   
10. 
    По количеству суставов, которые обслуживает мышца (одно- дву- и многосуставные мышцы).
    

Анализируя особенности мышц, расположенных на верхней и нижней конечности, П.Ф. Лесгафт (1905) установил, что площадь поперечного сечения мышц-разгибателей нижних конечностей относится к площади поперечного сечения их антагонистов как 2:1, в то время как для мышц верхних конечностей это отношение составляет 1:1. Такое различие в площади поперечного сечения мышц-антагонистов верхней и нижней конечности связано с тем, что мышцам верхних конечностей нет необходимости постоянно противодействовать силе тяжести (гравитации), в то время как мышцы нижней конечности человека постоянно противодействуют этой силе. В дальнейшем мышцы противодействующие гравитации получили название антигравитационных.

6.Функции скелетных мышц

Специфическая функция скелетных мышц

Под воздействием нервных импульсов скелетные мышцы сокращаются (развивают напряжение). Благодаря этому скелетные мышцы приводят в движение кости (части тела) друг относительно друга или наоборот, обеспечивают их неподвижность. Это обеспечивает передвижение тела в пространстве (ходьба, бег, прыжки и т. д.),  выполнение разнообразных манипуляций (работа), сохранение равновесия тела.

Вспомогательные функции

Кроме специфической, скелетные мышцы выполняют ряд вспомогательных функций:

1. 
   Скелетные мышцы участвуют в выполнении жизненно важных функций организма человека, таких как дыхание, глотание, зрительная функция.
   
2. 
   Скелетные мышцы обеспечивают различные физиологические отправления (роды, мочеиспускание, дефекацию).
   
3. 
   Скелетные мышцы стабилизируют суставы, а также своды стопы.
   
4. 
   При сокращении скелетных мышц облегчается ток крови по венам и лимфы по лимфатическим сосудам. В этом случае скелетные мышцы действуют в качестве «насоса».
   
5. 
   Скелетные мышцы обладают вязкостью. Вязкость мышцы возникает из-за трения мышечных волокон друг о друга, а также мышечных волокон о соединительно-тканные оболочки. Поэтому при сокращении скелетные мышцы нагреваются, что способствует увеличению теплопродукции организмом человека.
   
6. 
   Скелетные мышцы участвуют в образовании стенок полостей тела, например, брюшной полости.
   

Список использованной литературы

1. 
   Миология. О.В. Калмин, О.А. Калмина. Учебно-методическое пособие. – Пенза: ИИЦ ПГУ, 2003. – 145 с.
   
2. 
   Биомеханика мышц: учебно-методическое пособие. А.В. Самсонова, Е.Н. Комиссарова - Санкт-Петербургский гос. Ун-т физической культуры им. П.Ф. Лесгафта.- СПб,: [б.н.], 2008.– 127 с.
   
3. 
   Мышечная ткань. Г.Р. Бурганова, А.С. Плюшкина, Д.И. Андреева, А.А. Гумерова, А.П. Киясов – Казань: Казан. ун-т, 2018. – 44 с.
   
4. 
   Физиология мышц: учебно-методическое пособие для студ. высш. учебн. заведений. Зверев А.А. Аникина Т.А. Крылова А.В., Зефиров Т.Л. -Казань, КФУ, 2016. – 41 с.