Поперечнополосатые мышцы: произвольные, быстрые, сильные - МЫШЦЫ: ДВИГАЮСЬ - ЗНАЧИТ ЖИВУ

Поперечнополосатые мышцы еще называют скелетными, так как большинство из них соединено с костями скелета (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Мышцы туловища и конечностей: а - вид спереди: 1 - сгибатели запястья и пальцев; 2 - плечевая; 3 - двуглавая плеча; 4 - дельтовидная; 5 - большая грудная; 6 - прямая мышца живота; 7 - портняжная мышца; б - вид сзади: 1 - дельтовидная; 2 - трапециевидная; 3 - широчайшая спины; 4 - разгибатели запястья и пальцев; 5 - большая ягодичная; 6 - икроножные; 7 - камбаловидная

Самая крупная мышца человеческого организма - большая ягодичная - по форме приближается к ромбу. В толщину она достигает 2-3 см. Самая маленькая мышца в нашем теле - одна из мышц, прикрепленных к косточке среднего уха, - стремечко. Длина этой мышцы всего 1,27 мм.

Поперечнополосатые мышцы сокращаются произвольно, т. е. по нашему желанию. Сокращение происходит в том случае, когда к мышце приходят электрические импульсы из соответствующих отделов нервной системы (рис. 3.2).

Скелетные мышцы крепятся к костям с помощью сухожилий.

Рис. 3.2. Механизм мышечного сокращения: а - строение мышцы: 1 - двигательный нерв; 2 - нервное волокно; 3 — двигательное волокно; 4 - кость; 5 - мышца; 6 - концевая пластинка; б - двигательный нейрон проводит нервный импульс; в - направления нервного импульса

Большинство скелетных мышц обеспечивают движение какого-либо сустава, делясь на сгибатели и разгибатели, приводящие сустав и отводящие сустав, на вращатели сустава внутрь и наружу. Обычно в любом движении сустава участвует несколько групп мышц. Мышцы, совместно участвующие в каком-либо движении сустава, называют синергистами, а мышцы, участвующие в движении этого же сустава в противоположном направлении, - антагонистами. Например, в локтевом суставе сгибатель - двуглавая мышца и разгибатель - трехглавая мышца являются антагонистами (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Мышцы-антагонисты: 1 - двуглавая плеча (агонист); 2 - трехглавая плеча (антагонист)

Поскольку работа каждого сустава находится под контролем высших отделов нервной системы, работа всех групп мышц, обслуживающих какой-либо сустав, происходит согласованно. Так, если необходимо согнуть локтевой сустав, то двуглавая мышца сокращается, а разгибатель - треглавая - соответственно расслабляется, чтобы не мешать движению сустава. Если же двуглавая и трехглавая мышцы одновременно сократятся, развивая одинаковое усилие, то локтевой сустав зафиксируется в каком-то определенном положении.

Чем сложнее движения, совершаемые какой-либо частью нашего тела, тем больше мышц нужно для обеспечения его точности. Например, в состав кисти руки входят 37 мышц, а богатство мимики человека создается усилиями 18 мышц.

Надо сказать, что мимические мышцы хорошо развиты только у человека да его ближайших родственников - узконосых обезьян. Трудно представить, чтобы богатой мимикой обладал носорог, баран или удав. Им этого и не нужно. А вот для людей установлена следующая зависимость: при положительных эмоциях задействовано малое число мышц и их сокращение не вызывает образования морщин на лице. А вот отрицательные эмоции, сопровождающиеся гримасами гнева, раздражения, брезгливости, требуют усиленной работы практически всех мышц лица, что является одной из причин появления и закрепления морщин. Так что старайтесь побольше радоваться - лицо краше будет!

Каждая мышца покрыта соединительнотканной оболочкой, отделяющей ее от других мышц. Образованы мышцы длинными многоядерными цилиндрическими клетками, которые называются мышечными волокнами (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Иерархические уровни организации скелетной мышцы: а - строение мышцы: 1 - мышца; 2 - сухожилие; 3 - кость; б - мышечные волокна; в - мышечное волокно; г - миофибрилла; д - саркомер; е - актиновая нить; ж — миозиновая нить

Диаметр мышечных волокон составляет от 5 до 100 мкм, а длина может достигать 10-12 см. Каждое волокно состоит, в свою очередь, из множества тончайших нитей - миофибрилл,способных к сокращению. Миофибриллы в мышечном волокне расположены параллельно. При большом увеличении з микроскоп видно, что миофибрилла поперечно исчерчена. В ней чередуются темные и светлые полосы - структурные элементы, образующие повторяющиеся вдоль всей миофибриллы одинаковые участки - саркомеры. Каждая миофибрилла состоит из многих тысяч последовательно соединенных саркомеров. Они отделены друг от друга так называемыми Z-пластинами (рис. 3.4, г). Длина каждого саркомера около 2,5 мкм. Саркомер образован нитями белков двух видов - актина и миозина. Нити актина прикреплены к Z-пластинам, и между нитями актина расположены более толстые нити миозина. На поперечном разрезе миофибриллы видно, что каждая нить миозина окружена шестью нитями актина.

Когда из центральной нервной системы по аксону нейрона проходит нервный импульс, то из утолщения на конце аксона, расположенного на поверхности мышечного волокна, выделяется небольшое количество особого химического вещества - медиатора. Медиатором в синапсах скелетных мышц, как мы уже знаем, является ацетилхолин. Под действием ацетилхолина состояние актина и миозина меняется, и нити миозина начинают заходить глубже в промежутки между нитями актина. Таким образом, каждый саркомер укорачивается примерно в 2 раза, Z-пластины сближаются, и все мышечное волокно укорачивается или сокращается (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Механизм мышечного сокращения: а — расслабленная мышца; б - сокращенная мышца; в - актин; г - миозин; д - связь актина с миозином; е — “гребок”; ж — “разгибание” и “выпрямление” головок

Если сократилось большое число волокон какой-либо мышцы, то вся она сокращается, утолщаясь при этом. Как только действие ацетилхолина прекращается, происходит расслабление мышцы: миозин выходит из промежутков между нитями актина, длина всех саркомеров возвращается в исходное состояние, следовательно, и мышечная клетка увеличивается, доходя до исходной длины.

Для того чтобы скелетные мышцы могли надежно выполнять свои функции, они должны быть очень прочно прикреплены к соответствующим костям скелета. Мышечные волокна в пределах одной мышцы разделены на небольшие пучки, покрытые соединительнотканными оболочками — фасциями. Эти оболочки, соединяясь с соединительнотканными “продолжениями” активной мышечной ткани, образуют сухожилия или связки, которые выходят за пределы мышцы, врастая в костную ткань и таким образом очень прочно связывая мышцу с костью.

В сухожилиях мало нервных окончаний, и они бедно снабжаются кровью. Многие сухожилия расположены непосредственно под кожей, и их легко прощупать (например, под коленкой). Важно, чтобы сухожилия могли двигаться легко, без большого трения. Поэтому в области лодыжек и запястьев они заключены в особые соединительнотканные оболочки (влагалища), своеобразные муфточки, заполненные для уменьшения трения густой эластичной массой - синовиальной жидкостью.

Связки способны выдерживать колоссальные нагрузки. Например, ахиллово сухожилие, прикрепленное к пяточной кости, не разрывается даже под воздействием груза в 420 кг. При травмах сухожилие чаще всего выдерживает нагрузку и не разрывается, а отрывается от мышцы или кости.