Скелетные мышцы
Материал из Documentation.
Скелетные мышцы — один из видов мышц. Скелетные мышцы управляют ЦНС и называются произвольными (то есть сокращаются по воле человека).[1]
В составе скелетных мышечных волокон присутствуют стволовые клетки, поэтому скелетная мышечная ткань потенциально способна к регенерации.[2]
В организме насчитывается около 600 скелетных мышц.[3]
Содержание |
[править] Функции
Скелетная мышечная ткань обеспечивает осознанные и осознаваемые произвольные движения тела и его частей.[4]
Скелетные мышцы участвуют в осуществлении следующих функций:[5]
- Двигательная функция — основная функция. Скелетные мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. Действуя на суставы, скелетные мышцы приводят в движение кости (части тела) друг относительно друга. Это обеспечивает передвижение тела в пространстве (ходьба, бег, прыжки и т. д.), выполнение разнообразных манипуляций (работа), сохранение равновесия.
- Участие в выполнении жизненно важных функций — дыхание, глотание.
- Обеспечение физиологических отправлений.
- Укрепление суставов, сводов стопы, передней стенки брюшной полости.
- Облегчение тока крови по венам и лимфы по лимфатическим сосудам.
- Теплопродукция при сокращении.
[править] Свойства
Физиологические свойства скелетных мышц:[6]
- возбудимость (ниже, чем в нервном волокне, что объясняется низкой величиной мембранного потенциала);
- низкая проводимость, порядка 10-13 м/с;
- рефрактерность (занимает по времени больший отрезок, чем у нервного волокна);
- лабильность;
- сократимость (способность укорачиваться или развивать напряжение).
[править] Управление
Деятельность скелетных мышц регулирует ЦНС, в частности, корой больших полушарий.[7]
[править] Строение
Каждая скелетная мышца представляет собой орган, который имеет собственно мышечную часть (активную, тело или брюшко), venter, и сухожильную (пассивную) часть, tendo, а также систему соединительнотканных оболочек и снабжен сосудами и нервами.[8]
Специфическим тканевым элементом скелетной мышцы является поперечно-полосатое мышечное волокно. Мышечные волокна имеют удлиненную форму, длина их колеблется от нескольких миллиметров до 10-15 см. Толщина волокон у взрослого человека составляет 40-70 мкм, а у лиц, систематически занимающихся спортом, — 100 мкм. Мышечное волокно окружено тонкой оболочкой — сарколеммой. Внутри волокна содержится саркоплазма, в которой располагаются миофибриллы, являющиеся специализированными сократительными структурами волокна. В одном мышечном волокне находится от 100 до 1000 миофибрилл, которые располагаются вдоль оси волокна. Диаметр одной миофибриллы составляет 1-2 мкм. Миофибриллы состоят из чередующихся светлых и темных участков, называемых дисками. Диски имеют неодинаковые оптические свойства. Светлые диски обладают простым лучепреломлением (изотропные диски), а тёмные — двойным лучепреломлением (анизотропные диски). Эти различия зависят от субмикроскопической организации миофибрилл. Миофибриллы состоят из 1500—2000 протофибрилл. Протофибриллы построены из белков актина и миозина, которые имеют определенную пространственную конфигурацию.[9]
[править] Виды мышечных волокон
В скелетных мышцах различают «медленные» и «быстрые» мышечные волок¬на. Красные мышечные волокна (медленные) состоят из тонких миофибрилл, они более устойчивы к утомлению и выносливы, поскольку в них проходит больше окислительных процессов (аэробное энергообеспечение). Красные волокна обеспечивают тонические сокращения, то есть удержание позы. Поэтому их больше в мышцах корпуса. Белые (быстрые) мышечные волокна состоят из крупных и сильных миофибрилл, для них характерна низкая активность окислительных процессов (здесь преобладают анаэробные механизмы энергообеспечения). Белые волокна обеспечивают динамические сокращения, скоростные и сильные, но непродолжительные. Они преобладают в мышцах конечностей.[10]
Количество красных и белых волокон в мышце заложено генетически и предопределяет мышечную архитектуру тела человека. Но силовому тренингу поддаются и те и другие волокна, изменяя показатели своего объёма и толщины.[11]
[править] Иннервация
Волокна скелетной мышцы получают богатую иннервацию от двигательных нейронов спинного мозга и ствола мозга, аксоны которых контактируют с мышечными волокнами.[12]
[править] Сокращение
Скелетные мышцы человека способны сокращаться, подчиняясь его воле. Такие движения называют произвольными. Движения этого типа отличаются от рефлекторных (непроизвольных движений), которые выполняются помимо воли человека. При произвольных движениях нервные импульсы к скелетным мышцам поступают из двигательных центров коры большого мозга.[13]
В основе сократительной способности мышечного волокна лежат изменения конфигурации этих молекул. Молекулы актина втягиваются в промежутки между молекулами миозина, в результате чего происходит укорочение миофибрилл и всего мышечного волокна.[14]
Сигналом к остановке сокращения скелетной мышцы служит прекращение нервного импульса в двигательной концевой пластинке нервно-мышечного соединения. Прекращение импульса означает устранение сигнала к высвобождению кальция.[15]
[править] Регенерация
В скелетной мышце постоянно происходит физиологическая регенерация — обновление мышечных волокон. Зрелые волокна скелетных мышц не способны к митозу, но покоящиеся миосателлитоциты могут делиться. При обновлении мышечных волокон миосателлитоциты вступают в циклы пролиферации с последующей дифференцировкой в миобласты и их включением в состав предшествующих мышечных волокон.[16]
При репаративной регенерации (в случае повреждения) миосателлитоциты активируются, дифференцируются в миобласты, сливаются с образованием мышечных трубочек с характерным для них центральным расположением ядер. Сборка миофибрилл, образование саркомеров и миграция ядер на периферию завершает образование мышечных волокон. Гипертрофия — это тоже ответ на повреждение мышц, при котором происходит увеличение размеров мышечных волокон, а не их количества.[17]
[править] Гистогенез
Скелетные мышцы образуются из мезодермы (миотомы). Мезодермальные клетки втягивают свои длинные цитоплазматические отростки и принимают укороченную овоидную форму, то есть становятся миобластами. Миобласты сливаются с образованием многоядерных мышечных трубочек (миотуб), представляющих собой симпласт. Мышечные трубочки удлиняются, объединяясь с другими миобластами, в то время как в их цитоплазме накапливаются миофиламенты. Постепенно накопленные миофиламенты организуются в миофибриллы и вытесняют ядра и другие цитоплазматические компоненты на периферию.[18]
[править] Показатели
Масса скелетных мышц у взрослого человека достигает 30-40 % массы тела.[19]
