Какими основными свойствами обладают мышцы
Основными свойствами мышц являются сократимость, возбудимость и лабильность.
Сократимость заключается в способности мышцы укорачивать или развивать мышечное напряжение. Напряжение или сокращение происходит под влиянием нервного импульса, приходящего в мышцу через нервно-мышечный синапс.
Мышечные сокращения могут быть изотоническими и изометрическими.
Изотоническое сокращение при неизменном напряжении мышцы выражается в уменьшении ее длины и увеличении поперечного сечения. Изометрическое мышечное сокращение заключается в усилении напряженности мышцы при неизменной длине, например сокращение мышцы конечности, оба конца которой закреплены неподвижно.
В естественных условиях в организме к мышце посылается всегда серия импульсов, мышечные сокращения носят смешанный характер, и движения человека сопровождаются как изотоническими, так и изометрическими сокращениями.
В экспериментальных условиях для мышечного сокращения достаточно одного нервного импульса. Такое сокращение мышцы называют одиночным, оно протекает очень быстро, в пределах нескольких десятков миллисекунд. Одиночные сокращения суммируются в одно более продолжительное сокращение, которое называется тетаническим сокращением, или тетанусом. Именно тетанус обеспечивает длительность и плавность мышечных сокращений.
В ответ на раздражение в мышце развивается процесс возбуждения. Уровень возбудимости мышцы является одним из важнейших функциональных показателей, характеризующих функциональное состояние всего нервно-мышечного аппарата. Процесс возбуждения мышцы сопровождается изменением обмена веществ в клетках мышечной ткани и, соответственно, изменением ее биоэлектрических особенностей.
Лабильность – скорость или длительность протекания процесса возбуждения в возбудимой ткани. Этот термин был впервые предложен российским физиологом Н.Е. Введенским. Мышечные волокна обладают значительно меньшей лабильностью в сравнении с нервными волокнами, но большей, чем лабильность синапсов.
Уровни возбудимости и лабильности мышцы не являются постоянными и меняются при действии различных факторов. Например, небольшая физическая нагрузка (утренняя зарядка) повышает возбудимость и лабильность нервно-мышечного аппарата, а значительные физические и умственные нагрузки понижают.
Сила мышц измеряется тем максимальным напряжением, которое она способна развить в условиях изометрического сокращения. Величина напряжения зависит от количества и толщины мышечных волокон, образующих мышцу.
Количество и толщина мышечных волокон определяются по физиологическому поперечнику мышцы, под которым понимается площадь поперечного разреза мышцы (см2), проходящего через все мышечные волокна. Толщина мышцы не всегда совпадает с ее физиологическим поперечником. Например, при равной толщине мышцы с параллельным и перистым расположением волокон значительно отличаются по физиологическому поперечнику. Перистые мышцы имеют больший поперечник и обладают большей силой сокращения. Характеризует силу мышц также ее анатомическая толщина (анатомический поперечник), представляющая собой площадь поперечного сечения мышцы. Чем толще мышца, тем она сильнее.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 января 2018; проверки требуют 35 правок.
Мы́шечные тка́ни (лат. Textus muscularis «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность является главной функцией.
Основные морфологические признаки элементов мышечной ткани: удлинённая форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.
Слева: мышцы левой ноги (вид спереди); справа: мышцы и кости правой ноги (вид в профиль справа); посередине: надколенник. Микеланджело, ок. 1515—1520 г.
Специальные сократительные органеллы — миофиламенты, или миофибриллы — обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина, при обязательном участии ионов кальция. 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).
Свойства мышечной ткани[править | править код]
- Возбудимость
- Проводимость
- Лабильность
- Сокращение.
Виды мышечной ткани[править | править код]
Гладкая мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы длиной 15—500 мкм. Их цитоплазма в световом микроскопе выглядит однородно, без поперечной исчерченности. Эта мышечная ткань обладает особыми свойствами: она медленно сокращается и расслабляется, обладает автоматией, является непроизвольной (то есть её деятельность не управляется по воле человека). Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).
С помощью гладких мышц изменяются размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза.
Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань[править | править код]
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). Эта мышечная ткань входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, ею образован язык, глазодвигательные мышцы. Волокна длиной от 10 до 12 см.
Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одно- или двухъядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы (по периферии цитолеммы). Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения — вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма. Существует также другой межклеточный контакт — анастомозы (впячивание цитолеммы одной клетки в цитолемму другой). Этот вид мышечной ткани является основным гистологическим элементом миокард сердца. Развивается из миоэпикардальной пластинки (висцерального листка спланхнотома шеи зародыша). Особым свойством этой ткани является автоматизм — способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках (типичные кардиомиоциты). Эта ткань является непроизвольной (атипичные кардиомиоциты). Существует третий вид кардиомиоцитов — секреторные кардиомиоциты (в них нет фибрилл). Они синтезируют предсердный натрийуретический пептид (атриопептин) — гормон, вызывающий снижение объёма циркулирующей крови и системного артериального давления.
Функции мышечной ткани[править | править код]
Двигательная. Защитная. Теплообменная. Сокращение и реакция на раздражение. Также можно выделить ещё одну функцию — мимическую (социальную). Мышцы лица, управляя мимикой, передают информацию окружающим.
Мышечная ткань как пищевой продукт[править | править код]
Мясо (пищевой продукт) представляет собой мышечную ткань убитого животного (например, крупного рогатого скота). Мясо — ценный продукт для человека и других плотоядных животных
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Мышечная ткань // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Источник
Мышечные ткани — это ткани, отличающиеся по структуре и происхождению, но имеют общую способность к сокращению. Состоят из миоцитов — клеток, которые могут воспринимать нервные импульсы и отвечать на них сокращением.
Свойства и виды мышечной ткани
Морфологические признаки:
- Вытянутая форма миоцитов;
- продольно размещены миофибриллы и миофиламенты;
- митохондрии находятся вблизи сократительных элементов;
- присутствуют полисахариды, липиды и миоглобин.
Свойства мышечной ткани:
- Сократимость;
- возбудимость;
- проводимость;
- растяжимость;
- эластичность.
Выделяют следующие виды мышечной ткани в зависимости от морфофункциональных особенностей:
- Поперечнополосатая: скелетная, сердечная.
- Гладкая.
Гистогенетическая классификация делит мышечные ткани на пять видов в зависимости от эмбрионального источника:
- Мезенхимные — десмальный зачаток;
- эпидермальные — кожная эктодерма;
- нейральные — нервная пластинка;
- целомические — спланхнотомы;
- соматические — миотом.
Из 1-3 видов развиваются гладкомышечные ткани, 4, 5 дают поперечнополосатые мышцы.
Строение и функции гладкой мышечной ткани
Cостоит из отдельных мелких веретеновидных клеток. Эти клетки имеют одно ядро и тонкие миофибриллы, которые тянутся от одного конца клетки к другому. Гладкие мышечные клетки объединяются в пучки, состоящие из 10-12 клеток. Это объединение возникает благодаря особенностям иннервации гладкой мускулатуры и облегчает прохождение нервного импульса на всю группу гладких мышечных клеток. Сокращается гладкая мышечная ткань ритмично, медленно и на протяжении длительного времени, способна при этом развивать большую силу без значительных затрат энергии и без утомления.
У низших многоклеточных животных из гладкой мышечной ткани состоят все мышцы, тогда как у позвоночных животных она входит в состав внутренних органов (кроме сердца).
Сокращения этих мышц не зависят от воли человека, т. е. происходят непроизвольно.
Функции гладкой мышечной ткани:
- Поддерживание стабильного давления в полых органах;
- регуляция уровня кровяного давления;
- перистальтика пищеварительного тракта, перемещения по нему содержимого;
- опорожнение мочевого пузыря.
Строение и функции скелетной мышечной ткани
Скелетная мышечная ткань
Cостоит из длинных и толстых волокон длиной 10-12 см. Скелетная мускулатура характеризуется произвольным сокращением (в ответ на импульсы, идущие из коры головного мозга). Скорость ее сокращения в 10-25 раз выше, чем в гладкой мышечной ткани.
Мышечное волокно поперечнополосатой ткани покрыто оболочкой — сарколеммой. Под оболочкой находится цитоплазма с большим количеством ядер, расположенных по периферии цитоплазмы, и сократительными нитями — миофибриллами. Состоит миофибрилла из последовательно чередующихся темных и светлых участков (дисков), обладающих разным коэффициентом преломления света. С помощью электронного микроскопа установлено, что миофибрилла состоит из протофибрилл. Тонкие протофибриллы построены из белка — актина, аболее толстые — из миозина.
При сокращении волокон происходит возбуждение сократимых белков, тонкие протофибриллы скользят по толстым. Актин реагирует с миозином, и возникает единая актомиозиновая система.
Функции скелетной мышечной ткани:
- Динамическая — перемещение в пространстве;
- статическая — поддержание определенной позиции частей тела;
- рецепторная — проприорецепторы, воспринимающие раздражение;
- депонирующая — жидкость, минералы, кислород, питательные вещества;
- терморегуляция — расслабление мышц при повышении температуры для расширения сосудов;
- мимика — для передачи эмоций.
Строение и функции сердечной мышечной ткани
Сердечная мышечная ткань
Миокард построен из сердечной мышечной и соединительной ткани, с сосудами и нервами. Мышечная ткань относится к поперечнополосатой мускулатуре, исчерченность которой также обусловлена наличием разных типов миофиламентов. Миокард состоит из волокон, которые связаны между собой и формируют сетку. Эти волокна включают одно или двухъядерные клетки, что расположены в виде цепочки. Они получили название сократительных кардиомиоцитов.
Сократительные кардиомиоциты длиной от 50 до 120 микрометров, шириной — до 20 мкм. Ядро здесь располагается в центре цитоплазмы, в отличие от ядер поперечно полосатых волокон. Кардиомиоциты имеют больше саркоплазма и меньше миофибрилл, в сравнении со скелетными мышцами. В клетках сердечной мышцы находится много митохондрий, так как непрерывные сердечные сокращения требуют много энергии.
Вторая разновидность клеток миокарда — это проводящие кардиомиоциты, которые формируют проводящую систему сердца. Проводящие миоциты обеспечивают передачу импульса к сократительным мышечным клеткам.
Функции сердечной мышечной ткани:
- Насосная;
- обеспечивает ток крови в кровеносном русле.
Компоненты сократительной системы
Особенности строения мышечной ткани обусловлены выполняемыми функциями, возможностью принимать и проводить импульсы, способностью к сокращению. Механизм сокращения заключается в согласованной работе ряда элементов: миофибрилл, сократительных белков, митохондрий, миоглобина.
В цитоплазме мышечных клеток имеются особые сократительные нити — миофибриллы, сокращение которых возможно при содружественной работе белков — актина и миозина, а также при участии ионов Са. Митохондрии снабжают все процессы энергией. Также энергетические запасы образуют гликоген и липиды. Миоглобин необходим для связывания O2 и формирование его запаса на период сокращения мышцы, так как во время сокращения идет сдавление кровеносных сосудов и снабжение мышц O2 резко снижается.
Таблица. Соответствие между характеристикой мышечной ткани и ее видом
| Вид ткани | Характеристика |
|---|---|
| Гладкомышечная | Входит в состав стенок кровеносных сосудов |
| Структурная единица – гладкий миоцит | |
| Сокращается медленно, неосознанно | |
| Поперечная исчерченность отсутствует | |
| Скелетная | Структурная единица – многоядерное мышечное волокно |
| Свойственна поперечная исчерченность | |
| Сокращается быстро, осознанно |
Где находится мышечная ткань?
Гладкие мышцы являются составной частью стенок внутренних органов: желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, сосудов. Входят в состав капсулы селезенки, кожных покровов, сфинктера зрачка.
Скелетная мускулатуразанимают около 40% от массы тела человека, с помощью сухожилий крепятся к костям. Из этой ткани состоят скелетные мышцы, мышцы рта, языка, глотки, гортани, верхнего участка пищевода, диафрагмы, мимическая мускулатура. Также поперечно полосатые мышцы находится в миокарде.
Чем мышечное волокно скелетной мышцы отличается от гладкой мышечной ткани?
Волокна поперечнополосатых мышц намного длиннее (до 12см), чем клеточные элементы гладкомышечной ткани (0,05-0,4мм). Также скелетные волокна имеют поперечную исчерченность благодаря особому расположению нитей актина и миозина. Для гладких мышц это не характерно.
В мышечных волокнах находится много ядер, а сокращение волокон сильное, быстрое и осознанное. В отличие от гладких мышц, клетки гладкомышечной ткани одноядерные, способны сокращаться в медленном темпе и неосознанно.
Источник
В организме взрослого человека около 600 мышц. Мышечная ткань делится на гладкую (входит в состав внутренних органов) и поперечнополосатую (сердце и скелетные мышцы). Мышцы, не входящие в состав внутренних органов, составляют скелетную мускулатуру. Её основная функция– осуществление разного рода двигательных реакций.
Мышечные волокна обладают определёнными свойствами.
1. Возбудимость – способность отвечать на раздражение специфической реакцией или возбуждением (генерацией нервного импульса, секрецией или сокращением).
2. Проводимость – способность проводить нервные импульсы по волокну.
3. Сократимость – способность к сокращению мышечного волокна. Это специфическое свойство мышечных волокон и ткани в целом.
Под воздействием импульсов, идущих от ЦНС, мышечные волокна возбуждаются, а затем отвечают сокращением: ЦНС, возбуждение, проведение, сокращение волокна. Сокращаясь, мышцы выполняют работу. Она может быть двух типов.
| 1. Статическое напряжение: -поддержание позы; – происходит одновременное сокращение почти всех мышечных волокон; – непродолжительное. |
| 2. Динамическое напряжение: – обеспечение движения; – поочерёдное сокращение разных групп мышц; – продолжительное. |
Длительная бездеятельность мышц ведёт к их атрофии и потере ими работоспособности. Тренировка способствует развитию мышц – увеличению объёма, возрастанию выносливости и силы.
Мышечный тонус – состояние частичного сокращения мышцы. В состоянии покоя мышцы человека всегда находятся в тонусе. Мышцы при этом напряжены, но движения не производят. Мышечный тонус необходим для поддержания внутренних органов в нормальном положении.
Тонус поддерживается импульсами, идущими из спинного мозга с большими интервалами. Активность же нервных клеток спинного мозга поддерживается импульсами, идущими из вышележащих отделов ЦНС, а также от рецепторов в самих мышцах (проприорецепторы). Снижается он только во сне и при наркозе.
Упражнение является эффективным средством совершенствования двигательного аппарата человека, оно лежит в основе любого двигательного навыка и умения. Основой любого упражнения является возникновение так называемого динамическогостереотипа. В начальный период выполнения упражнения возбуждение широко распространяется в коре больших полушарий головного мозга. В деятельность вовлечено большое количество мышц, часто не имеющих к данному двигательному акту никакого отношения, движения хаотичны. Вследствие этого быстро развивается утомление. По мере упражнения возбуждение концентрируется в ограниченной группе мышц, непосредственно связанных с данным актом, образуется очаг стационарного возбуждения. Движения становятся более чёткими и координированными, экономичными, а впоследствии автоматизированными.
При любой работе в мышцах развивается утомление.
Утомление – временное снижение работоспособности организма, органов и систем, наступающее после длительной напряжённой или кратковременной, чрезмерно интенсивной работы. Утомление может быть мышечным – выражаетсявукорочении мышцы, её неспособности к полному расслаблению (контрактура), и нервное – наблюдаются нарушения в передаче нервных импульсов.
Активный отдых быстрее восстанавливает работоспособность мышц, также как и наличие положительных эмоций и мотиваций.
Недостаток в движении – гиподинамия – негативно отражается на развитии организма: страдают обменные процессы, снижается работоспособность и иммунобиологическая реактивность, дыхательная и сердечно-сосудистая системы работают неэкономично и неэффективно при физических нагрузках, что приводит к ухудшению здоровья в целом.
Переизбыток движений в детском возрасте (спортсмены) часто приводит к деформациям в ОДА и угнетению функций передней доли гипофиза (при этом рост приостанавливается, нарушаются обменные процессы) и коры надпочечников (снижается иммунитет).
Возрастные особенности: в первые месяцы жизни тонус скелетных мышц повышен, что связано с деятельностью головного мозга (красное ядро среднего мозга). По мере развития нервной системы, тонус снижается, что является необходимой предпосылкой для развития ходьбы. Максимальная скорость роста мышц приходится на пубертатный скачок роста. Они в этот период сильно удлиняются. С 15 лет начинает расти поперечник мышц. Рост идет до 25–30 лет. Период «расцвета» аэробных возможностей отмечается в 9–10 и 13–14 лет. Резкое увеличение анаэробных возможностей приходится на начальные стадии полового созревания, а также возраст 15–16 лет у мальчиков и 13–14 у девочек. Возрастает работоспособность, координированность движений, выносливость, сила, суточная двигательная активность, быстрота, частота и точность движений достигают своего расцвета именно в этот период. Это связано с увеличением скорости проведения нервных импульсов и нарастающей подвижностью нервных процессов.
Источник