Лекция 5 Общая миология КАФЕДРА АНАТОМИИ ЧЕЛОВЕКА УГМУ

Мышечная система Мышцы обеспечивают все движения тела человека. Они сокращаются или укорачиваются и передвигают части тела и всё тело в пространстве … Существуют три основных типа мышц в теле человека Скелетные мышцы Сердечная мышца Гладкие мышцы

Характерно для всех мышц Мышечные клетки имеют вытянутую форму (мышечная клетка = мышечное волокно) Сокращение мышцы происходит благодаря движениям микроволокно (внутри клеток) Для всех мышц справедливы термины Приставка myo означает мышечный Приставка sarco означает мясо (мышца)

Характеристики скелетных мышц В основном, прикрепляются к костям сухожилиями Клетки являются многоядерными Исчерченные (поперечно-полосатые) волокна Произвольные – подчиняются сознательному контролю Клетки окружены и соединены в пучки соединительной тканью Сильные сокращения, быстрое расслабление, утомляются быстро

Макроскопическое строение мышц Брюшко Головка Хвост

Соединительная ткань (мягкий остов) мышцы Endomysium – вокруг каждого мышечного волокна (клетки) Perimysium – вокруг пучка мышечных волокон Epimysium – вокруг всей мышцы в целом

Соединительная ткань (мягкий остов) мышцы Fascia – мышечная оболочка в целом, это эпимизий снаружи, а также может покрывать несколько мышц Figure 6.1

Прикрепления скелетных мышц Прикрепления мышц: Сухожилия – узкие прикрепления, типа струны для узких мышц Апоневрозы – прикрепления широких мышц, листообразные плоские структуры Места мышечного прикрепления: Кости Хрящи Соединительнотканные оболочки

Характеристики гладких мышц Неисчерченные Клетки веретенообразные Одноядерные Непроизвольные – не поддаются контролю сознания В основном расположены в стенках полых органов Медленно слабо сокращаются, расслабляются и не устают

Характеристики сердечной мышцы Волокна исчерченные Между клетками вставочные диски Непроизвольные Расположена только в сердце Задает устойчивый темп сокращений (пэйсмэйкер)

Функции мышц Обеспечивать движения тела и его частей (динамическая) Поддерживать положение (статическая) Стабилизация суставов Теплообразование Другие (речь, глотание, дыхание, дефекация, мочеиспускание, брюшной пресс, зрение, слух …)

Микроскопическая анатомия скелетных мышц Многоядерные клетки Ядра расположены под сарколеммой

Микроскопическая анатомия скелетных мышц Сарколемма (плазмолемма) – оболочка мышечного волокна Саркоплазматический ретикулум reticulum – специализированная сеть мембран

Мышечное волокно (миофибриллы) Миофибриллы расположены пучками На миофибриллах видны полоски I - полоски = светлые A - полоски = темные Микроскопическая анатомия скелетных мышц

Саркомер Сократительный элемент мышечного волокна

Микроскопическая анатомия скелетных мышц Организация саркомера Толстые нити = нити миозина Состоят из белка МИОЗИН Длина 1,5 мкм, диаметр 10 нм Имеет фермент АТФ-азу

Микроскопическая анатомия скелетных мышц Организация саркомера Тонкие нити = нити актина Состоят из белка АКТИН Длина 1 мкм, диаметр 5 нм Длина 1 мкм, диаметр 5 нм

Микроскопическая анатомия скелетных мышц Нити миозина имеют головки (выпячивания, или мостики) Мостики идут поперек (между нитями актина и миозина) Figure 6.3d

Свойства скелетной мускулатуры (одиночных клеток или волокон) Раздражимость – способность получать стимул (импульс) и отвечать на него Сократимость– способность к сокращению в ответ на получение адекватного стимула

Нервный стимул для мышцы Скелетные мышцы для сокращения должны получить нервный импульс (от мотонейрона) Нервно-мышечный элемент = Один нейрон Мышечные клетки, стимулируемые одним нейроном

Нервная стимуляция мышцы Нейромышечные синапсы – связь между нервом и мышцей Figure 6.5b

Нервно-мышечный стимул Синаптическая щель – просвет между нервной и мышечной клетками Нерв и мышца не соединяются Щель заполнена интерстициальной жидкостью

Передача нервного импульса мышце Нейротрансмиттер (медиатор, передатчик импульса) освобождается из нервного волокна (аксона) Для скелетных мышц импульс проводит АЦЕТИЛХОЛИН Ацетилхолин контактирует с рецепторами на сарколемме Сарколемма становится проницаемой для ионов (Na + )

Передача мышце нервного импульса Натрий, поступающий в клетку генерирует потенциал действия Начавшись с возбуждения, дальнейший процесс не может остановиться

Теория мышечного сокращения, посредством скользящих нитей Активация через нерв заставляет мостики от миозина (crossbridges) связываться с местами прикрепления на тонких нитях актина последовательно с одним за другим

Теория мышечного сокращения, посредством скользящих нитей Это приводит к скольжению актина вдоль миозина В результате мышца становится короче (сокращается)

Теория скользящих нитей скользящих

Сокращение скелетной мышцы Закон сокращения одиночного мышечного волокна «всё или ничего» all or none Внутри мышцы не все мышечные волокна стимулируются одновременно Разные комбинации сокращенных волокон могут давать разные ответные реакции (сокращения и расслабления мышц) Постепенное увеличение ответных реакций приводит к разные степени укорочения скелетной мышцы, очень быстрая стимуляция ведёт к постоянному сокращению или тетанусу.

Мышечный ответ на сильную стимуляцию Сила мышечного сокращения определяется количеством стимулируемых мышечных волокон Чем больше волокон сокращаются, тем больше напряжение мышцы Мышцы могут продолжать сокращаться только пока им хватает для этого энергии.

Энергия для мышечного сокращения В начале мышцы используют в качестве источника энергии молекулы АТФ Запасы АТФ распадаются с выделением энергии Этого запаса АТФ хватает только на 4-6 секунд работы мышцы После этого начального времени, должны начаться другие пути выработки АТФ

Энергия для мышечного сокращения Прямое фосфорилирование Мышечные клетки получают креатин-фосфат (КФ) молекула КФ высокоэнергетичная После распада АТФ, остается АДФ КФ передает энергию АДФ, чтобы образовать АТФ Ресурса КФ хватает приблизительно на секунд

Энергия для мышечного сокращения Энергия для мышечного сокращения Slide 6.26a Copyright © 2003 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Анаэробный гликолиз Эта реакция расщепления глюкозы без кислорода При образовании АТФ глюкоза переходит в пировиноградную кислоту (ПВК) ПВК преобразуется в молочную кислоту (МК) Figure 6.10b

Энергия для мышечного сокращения Анаэробный гликолиз (продолжение) Эта реакция недостаточно эффективная, зато быстрая Для неё нужны большие количества глюкозы Молочная кислота вызывает мышечную усталость (утомление)

Энергия для мышечного сокращения Аэробное дыхание (окси фосфорилирование) Включает серии метаболических процессов в митохондриях Глюкоза расщепляется до CO 2 и H 2 O, высвобождая энергию Это более медленная реакция и постоянно требует кислорода

Мышечная усталость и кислородный долг Когда мышца устаёт, она неспособна сокращаться Наиболее частая причина мышечной усталости – это кислородный долг Кислород должен быть «заплачен» (за работу ткани, чтобы вернуть кислородный долг Кислород требуется, чтобы освободиться (избавиться) от накопленной в ткани молочной кислоты Закисление среды (за счет молочной кислоты) и нехватка АТФ ведут к отсутствию мышечных сокращений

Типы мышечных сокращений ИЗОТОНИЧЕСКИЕ Тонус мышцы изменяется мало, энергия расходуется на скольжение нитей Мышца сокращается ИЗОМЕТРИЧЕСКИЕ Напряжение в мышце нарастает Мышца не сокращается

Мышечный тонус Некоторые мышечные волокна сокращаются, даже когда мышца расслаблена Разные волокна сокращаются в разное время для производства мышечного тонуса Стимуляция разных мышечных волокон находится под непроизвольным контролем

Мышцы и движения тела Движения совершаются благодаря мышце, двигающей прикрепленную к ней кость

Мышцы и движения тела Мышца имеет точку начала (неподвижную) и точку прикрепления (подвижную). В зависимости от положения тела эти точки могут меняться местами.

Эффекты упражнения на мышцу Увеличение мышцы в размере Увеличение мышечной силы Увеличение эффективности (КПД) Повышение устойчивости (порога) утомляемости

Изучение обычных простых движений частей тела человека производится, представляя человека в НОРМАЛЬНОМ АНАТОМИЧЕСКОМ ПОЛОЖЕНИИ: ортостатическое, с опущенными и супинированными верхними конечностями.

ЧАСТИ ТЕЛА Центральная (радиальная) симметрия Двусторонняя (билатеральная) симметрия Части тела человека 1. ГОЛОВА 2. ШЕЯ 3. ГРУДЬТУЛОВИЩЕ 4. ЖИВОТЛЕВАЯ РУКА 5. ТАЗПРАВАЯ РУКА 6. РУКИЛЕВАЯ НОГА 7. НОГИПРАВАЯ НОГА

ЧАСТИ ТЕЛА Части руки Части ноги Части кисти Части стопы 1. плечевой пояс тазовый пояс запястье предплюсна 2. плечобедропястьплюсна 3. локотьколеноI палец большой 4. предплечьеголеньII палец указательный II палец 5. запястьепредплюснаIII палец средний III палец 6. пястьплюснаIV палец безымянный IV палец 7. пальцы кисти пальцы стопыV палец мизинец

ОСИ ВРАЩЕНИЯ И ДВИЖЕНИЯ В СУСТАВАХ Сгибание и разгибание Отведение и приведение Вращения Смещения скольжение, сближение, отдаление суставных поверхностей

Движения тела

Отведение ноги в сторону Приведение руки к туловищу Circumductio Круговое движение руки

ДВИЖЕНИЯ ЧАСТЕЙ ТЕЛА Происходят, благодаря сокращениям скелетных (поперечнополосатых, или исчерченных) мышц. Сокращения скелетных мышц, в свою очередь, вызываются импульсами, которые приходят к мышцам по черепным, и (или) по спинномозговым нервам.

РАЗНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА ДВИЖЕНИЯ Ак Активные Пассивные Произвольные Непроизвольн ые Самостоятельные Несамостоятельные Свободные Несвободные Собственн ое сопротивление Несобственное сопротивление ?..

Для данной классификации движений учитывалось: Деление мышечных рефлексов на условные и безусловные Векторность (направленность) движения части тела. результирующая внешних механических сил помогает, или мешает движению части тела, то есть направлена по ходу или против движения. Известное разделение мышечной работы на удерживающую, уступающую, преодолевающую

1. А КТИВНЫЕ ПРОИЗВОЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ Выполняются поперечно- полосатыми мышцами при получении ими нервных импульсов из пирамидной системы клеток (коры головного мозга, прецентральной извилины лобных долей полушарий большого мозга) Зависят от желания, воли человека. К этой же группе относятся статическое (изометрическое) произвольное напряжение и расслабление мышц.

2. А КТИВНЫЕ НЕПРОИЗВОЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ Выполняются мышцами при получении ими импульсов из экстрапирамидной системы (подкорковых ядер, ядер ствола мозга, мозжечка и спинного мозга). Обеспечивают жизненно важные функции скелетных мышц: внешнее дыхание, глотание, фонацию и другие… Обеспечивают постоянную готовность (тонус) мышц к произвольным движениям. Обеспечивают согласованность, плавность, равновесие, координацию, точность, ловкость движений.

3. П АССИВНЫЕ СОБСТВЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ Осуществляются в прямом смысле своими руками, как, например самомассаж. Иногда используют спортивную резину, эспандеры, шары, другие упругие приспособления. Чаще используют при реабилитации двигательных функций пальцев, дистальных отделов конечностей.

4. П АССИВНЫЕ НЕСОБСТВЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ Производятся с помощью другого человека, например, массажистом, мануальным терапевтом, детским ортопедом.

5. С ВОБОДНЫЕ ДВИЖЕНИЯ Выполняются без какого-либо им препятствия и помощи.

6. Ч ЕРЕЗ СВОЁ СОПРОТИВЛЕНИЕ Сопротивление направлено в сторону, противоположную движению части тела. Обычно сопротивление оказывается силой своих рук. Сопротивление силе тяжести (упражнения статической гимнастики на равновесие).

7. Ч ЕРЕЗ ЧУЖОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Сопротивление движению создаётся силой другого человека, или с помощью грузов и специальных тренажеров.

АМПЛИТУДА ДВИЖЕНИЙ Амплитуда (объем) активного движения в любой части тела может быть увеличена за счет дополнительного пассивного движения. Пассивные движения особенно важны в осуществлении незначительных смещений суставных поверхностей (их скольжения, сближения, отдаления), они являются необходимым условием и элементом всех остальных движений. Исчезают при анкилозе сустава.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ в целом, по строению: узкие и широкие + короткие и длинные

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ в частности, по строению:

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ по функции: Сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, вращатели, супинаторы, пронаторы, подниматели, опускатели, напрягающие, суживающие, расширяющие …

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ по функции: Главная мышца – отвечает за определенное движение Антагонист – оказывает сопротивление главной мышце, производит движение в противоположную сторону. Синергист– мышца, которая помогает главной мышце в движении

Вспомогательный аппарат мышц Фасции, перегородки Синовиальные влагалища сухожилий Синовиальные сумки Блоки Сесамовидные кости

Названия скелетных мышц По направленности мышечных волокон Пример: rectus (прямая) По относительному размеру мышцы Пример: maximus (наибольшая) По глубине расположения Пример: поверхностные, средние и глубокие

Названия скелетных мышц По локализации мышцы Пример: многие мышцы носят названия костей (e.g., temporalis) По числу частей мышцы Пример: triceps (три головки) По количеству суставов Пример: односуставные, многосуставные

Названия скелетных мышц По локализации мест начала и прикрепления Пример: sterno (на грудине) По форме мышцы Пример: deltoideus По функции (действию) Пример: flexor и extensor По характеру работы Пример: сильные и ловкие

Мышцы головы и шеи Slide 6.38 Copyright © 2003 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Figure 6.14

Мышцы туловища (груди и живота)

Мышцы туловища (спины), мышцы верхних конечностей

Мышцы нижних конечностей

Мышцы тела: вид спереди

Мышцы тела: вид сзади

РЫЧАГИ Кости, соединяемые суставами, при сокращении мышц действуют как рычаги. В зависимости от расположения действующих сил относительно точки опоры различают два рода рычагов. Рычаг первого рода двуплечий, если точка опоры находится посередине между точками приложения сил, например соединение позвоночника с черепом Рычаг равновесия: А точка опоры; Б точка приложения силы; В точка сопротивления

РЫЧАГИ Кости, соединяемые суставами, при сокращении мышц действуют как рычаги. В зависимости от расположения действующих сил относительно точки опоры различают два рода рычагов. Рычаг второго рода одноплечий. Он бывает двух видов. Первый вид рычаг силы имеет место в том случае, если плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления. Рычаг силы: А точка опоры; Б точка приложения силы; В точка сопротивления

РЫЧАГИ Кости, соединяемые суставами, при сокращении мышц действуют как рычаги. В зависимости от расположения действующих сил относительно точки опоры различают два рода рычагов. Другой вид одноплечевого рычага рычаг скорости плечо приложения мышечной силы короче плеча сопротивления, где приложена противодействующая сила, сила тяжести Рычаг скорости: А точка опоры; Б точка приложения силы; В точка сопротивления

Работа мышц Динамическая: Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила мышечного сокращения изменяет положение тела или его части с преодолением сил сопротивления. Уступающая работа считается работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) и удерживающего ею груза Статическая:. Удерживающая работа называют работу, при которой сила мышц удерживает тело или груз в соответствующем положении без движения в пространстве.

ДРУГИЕ ИСЧЕРЧЕННЫЕ (ПОПЕРЕЧНО-ПОЛОСАТЫЕ) ПРОИЗВОЛЬНЫЕ МЫШЦЫ У ЧЕЛОВЕКА КАКИЕ?

ПОНЯТИЕ О ГИМНАСТИКЕ ГИМНАСТИКА - приемы и способы систематических движений тела или отдельных его частей с целью укрепления или развития ловкости всего организма или особенного развития некоторых мышечных групп (словарь Брокгауза и Ефрона). ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ГИМНАСТИКА используется для сохранения и укрепления здоровья, поддержания на высоком уровне физической и умственной работоспособности, общественной активности. ОЗДОРОВИТЕЛЬНАЯ ГИМНАСТИКА - выполнение упражнений в режиме дня (утренняя гимнастика, физкультминутки на учебе, производстве). СПОРТИВНАЯ ГИМНАСТИКА – вид спорта.

Гиподинамия

Некоторые заболевания мышечной системы Мышечная дистрофия: наследуется,мышцы увеличиваются за счет жировой и соединительной ткани, но волокна дегенерируют и атрофируются Мышечная дистрофия Дюшена: недостаток протеина, образующего сарколемму, нарушение нервно-мышечных связей Миастения гравис: прогрессирующая усталость из-за недостатка в мышцах рецепторов к ацетилхолину

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ