Характеристика мышечных волокон скелетных мышц

Строение мышцы как органа

Рассмотрим особенности строения скелетной мышцы как отдельного органа человеческого тела.

Мышца (musculus) — это орган, который при своем сокращении обеспечивает перемещение частей тела друг относительно друга.

Каждая мышца занимает определенное место в теле, в зависимости от характера и способа прикрепления имеет определенные форму и строение.

В средней части мышцы, которая носит название брюшка (venter), сосредоточены мышечные волокна.

Для прикрепления к костям у мышцы имеются сухожилия (tendo), особенно хорошо выраженные у длинных мышц.

Сухожилия построены из плотной соединительной ткани, богатой коллагеновыми волокнами, и отличаются большой сопротивляемостью растяжению. Если сухожилие мышцы имеют форму широкого и тонкого пласта, то оно называется сухожильным растяжением (апоневрозом).

В строении скелетной мышцы человека её волокна с помощью соединительной ткани объединяются в пучки. Рыхлая соединительная ткань внутри мышечных пучков называется эндомизием.

Снаружи пучки мышечных волокон покрыты более плотной соединительной тканью — перимизием, который постепенно переходит в наружный слой — эпимизий.

Последний срастается с мышечной фасцией — плотным соединительнотканным футляром вокруг всей мышцы. Внутримышечная соединительная ткань, а также фасции служат местом начала и прикрепления значительной части мышечных волокон.

Сосуды и нервы обычно проникают в строение скелетной мышцы с внутренней стороны, чаще в одном, реже в нескольких местах, называемых воротами мышцы. В мышце кровеносные сосуды разветвляются до мельчайших капилляров, которые густой сетью оплетают каждое мышечное волокно.

В силу того, что мышцы обильно кровоснабжаются и легко доступны для воздействия, они являются одним из наиболее распространенных путей введения лекарственных средств в организм человека — внутримышечное введение, при котором лекарственное вещество быстро попадает в кровеносное русло и разносится к тканям и органам.

Нервы, проникающие в мышцу, разделяются на тонкие веточки и достигают каждого мышечного волокна. На каждом мышечном волокне они образуют специальное двигательное нервное окончание, которое служит для передачи нервного импульса, вызывающего сокращение волокна.

Чувствительная информация о состоянии мышечных волокон воспринимается специальными чувствительными нервными окончаниями (нервно-мышечными веретенами), которые постоянно сигнализируют о состоянии тонического напряжения мышц.

Патология жевательных мышц

Патология жевательных мышц может проявляться в виде нарушения функции — парезов, параличей; напр., при поражении тройничного нерва или его ядра наблюдается атрофический паралич Ж. м. При одностороннем поражении тройничного нерва жевание хотя и затруднено, но возможно за счет здоровой стороны. При двустороннем атрофическом параличе Ж. м. жевание невозможно, нижняя челюсть отвисает. Такая картина может наблюдаться при боковом амиотрофическом склерозе, когда поражаются пирамидные пути и ядра двигательных черепных нервов. Поражение Ж. м. может быть и при клещевом энцефалите. Функция Ж. м. резко нарушается и при тризме (см.) — тоническом спазме Ж. м., который может быть вызван воспалительным процессом в нижней челюсти или в мягких тканях, прилежащих к области расположения или прикрепления Ж. м. Спазм Ж. м.— характерный симптом при столбняке, может наблюдаться при менингите, в отдельных случаях — как истерическая реакция.

Рис. 2. Истинная двусторонняя гипертрофия собственно жевательных мышц.

Гипертрофия Ж. м. наблюдается редко, при этом чаще бывает односторонняя гипертрофия m. masseter. Различают так наз. истинную и ложную гипертрофию m. masseter. Ложная гипертрофия — это развитие в области жевательной мышцы лимфоидной ткани или сосудистой опухоли. Истинная гипертрофия Ж. м. недостаточно изучена. Изредка она наблюдается при нарушении прикуса. Клинически гипертрофияпроявляется лишь нарушением конфигурации лица (рис. 2), на стороне гипертрофии может быть также изменена форма угла нижней челюсти. Дифференцировать истинную гипертрофию необходимо с доброкачественными новообразованиями в области Ж. м. (лимфомой, липомой).

Ж. м. вовлекаются в патол, процесс при травмах челюстей, ранениях лица, специфических воспалительных процессах (актиномикоз), а также при злокачественных опухолях на лице.

Классификация мышц

Мышцы человека классифицируют по форме, положению на теле, направлению волокон, выполняемой функции, по отношению к суставам и др. (табл. 3).

Таблица 3

Форма мышц в зависимости от расположения мышечных волокон к сухожилию

Форма мышц может быть очень разнообразной, она зависит от расположения мышечных волокон к сухожилию (рис. 54).

Рис. 54. Форма мышц:

А — веретенообразная; Б — двуглавая мышца; В — двубрюшная мышца; Г— мышца с сухожильными перемычками; Д — двухперистая мышца; Е— одноперистая мышца; 1— брюшко мышцы; 2, 3— сухожилия мышцы; 4 — сухожильная перемычка; 5 — промежуточное сухожилие

Чаще встречаются веретенообразные мышцы. В них пучки волокон ориентированы параллельно длинной оси мышцы, а брюшко, постепенно сужаясь, переходит в сухожилие. Мышцы, у которых мышечные волокна прикрепляются к сухожилию только с одной стороны, называются одноперистыми, а с двух сторон — двухперистыми. Мышцы могут иметь одну или несколько головок, отсюда и название: двуглавая, трехглавая, четырехглавая. Некоторые мышечные волокна расположены циркулярно и образуют мышцы сфинктеры, которые окружают ротовое и заднепроходное отверстия и др.

Название мышцы может отражать ее форму (ромбовидная, трапециевидная, квадратная), размер (длинная, короткая, большая, малая), направление мышечных пучков или самой мышцы (косая, поперечная), выполняемую ею функцию (сгибание, разгибание, вращение, поднимание).

По отношению к суставам мышцы располагаются неодинаково, что определяется их строением и функцией. Если мышцы действуют на один сустав, они называются односуставными, если же перекидываются через два сустава и больше — двусуставными и многосуставными. Некоторые мышцы могут брать начало от костей и прикрепляться к костям, не соединяясь при помощи суставов (например, подъязычная, челюстно-подъязычная, мимические мышцы, мышцы дна рта, мышцы промежности).

Рабочие функции и свойства

Основным рабочим элементом функции скелетных мышц является поперечнополосатое мышечное волокно, длина которого может составлять от нескольких миллиметров до 10-12 см, а диаметр — от 12 до 100 мкм.

Поперечнополосатое мышечное волокно — многоядерное образование (симпласт), содержит полный набор органелл общего значения, а также специальные органеллы — миофибриллы, которые при своем сокращении укорачивают мышечное волокно.

Применение электронной микроскопии и других современных методов исследования показало, что оба диска имеют сложное строение. Функции скелетных мышц человека обеспечены за счет того, что они состоят из тончайших нитей — миофиламентов, среди которых различают толстые и тонкие миофиламент.

В области И-дисков имеются только тонкие миофиламенты, а в области А-дисков — и те и другие. Свойства скелетных мышц обеспечивает тонкие миофиламенты построены из белка актина, а толстые — из миозина.

При взаимодействии этих белков происходит скольжение толстых и тонких миофиламентов друг относительно друга. При сокращении мышечного волокна толстые миофиламенты втягиваются между тонкими и И-диски уменьшаются в размере до полного исчезновения.

При релаксации мышечного волокна происходит скольжение толстых и тонких миофиламентов в обратном направлении: толстые миофиламенты выдвигаются относительно тонких. При этом И-диски увеличиваются в размере.

Физиологические свойства скелетных мышц обусловлены тем, что толщина A-дисков при сокращении практически не изменяется.

В зависимости от формы и размера различают веретенообразные и перистые мышцы, длинные и короткие, ромбовидные, квадратные, трапециевидные мышцы и т. п. Мышцы, расположенные на туловище, обычно имеют плоскую форму, они крупнее, занимают большие участки.

Мышцы конечностей отличаются своей длиной, веретенообразной формой, нередко перистым строением, когда пучки мышечных волокон располагаются под углом к продольной оси мышцы (это увеличивает развиваемую мышцами силу).

Различия мышц по форме тесно связаны с их функциональными особенностями. Длинные тонкие мышцы с малой площадью прикрепления к костям (например, длинные сгибатели пальцев кисти) участвуют в движениях с большой амплитудой. Короткие толстые мышцы могут преодолевать значительное сопротивление, но размах их движений невелик.

Мышцы с косым направлением волокон, прикрепляющихся к сухожилию с одной стороны, называются одноперистыми, с двух сторон — двуперистыми.

Круговые мышцы образуют жомы (сфинктеры, сжиматели), располагающиеся вокруг естественных отверстий и каналов.

По функции мышцы делятся на сгибатели (флексоры) и разгибатели (экстензоры), отводящие (абдукторы) и приводящие (аддукторы), супинаторы (вращатели кнаружи) и пронаторы (вращатели кнутри) и т. п.

По положению различают поверхностные и глубокие мышцы, наружные и внутренние, латеральные и медиальные. По отношению к суставам мышцы делят на одно-, двух- и многосуставные в зависимости от того, на сколько суставов они непосредственно действуют.

Многосуставные мышцы обычно длиннее и всегда располагаются более поверхностно, чем односуставные.

Некоторые мышцы получили название в зависимости от внешней формы (дельтовидная мышца, ромбовидная мышца, квадратная мышца, зубчатая мышца и т. п.), количества головок (двуглавая мышца, трехглавая мышца, четырехглавая мышца), анатомического положения (межреберные мышцы, подколенная мышца), по месту начала и прикрепления (плечелучевая мышца, грудино-ключично-сосцевидная мышца), направлению мышечных волокон (прямая мышца, косая мышца, поперечная мышца).

Рефлексы

Рефлекторное действие — одна из простейших форм работы нервной системы. Существует три типа рефлексов.

Поверхностные рефлексы

Здесь имеются в виду рефлекторные движения, вызванные легким похлопыванием или покалыванием кожи коленной чашечкой. Этот рефлекс помогает при ходьбе. Мышцы нижней части ноги удлиняются, вытягиваясь над коленной чашечкой; это заставляет рефлекс срабатывать, и нога «выбрасывается вперед» при очередном шаге.

Рефлексы положения тела

Экспериментально доказано, что многие мышцы, управляющие положением тела, приводятся в действие нервными окончаниями, находящимися в ступнях.

Эти нервные окончания чувствительны к давлению, поэтому чем больший вес давит на наши ступни, тем лучше работают мышцы, ведающие положением тела. Однако, как говорилось ранее, многие неправильно держат ступни ног, когда стоят; при этом вес тела распределяется неравномерно и приходится в основном либо на пятки, либо на пальцы.

В таких случаях нервные окончания не могут быть задействованы, и мышцы, которые должны автоматически поддерживать нас в вертикальном положении, не работают.

В итоге вместо них мы начинаем использовать произвольно-сокращающиеся мышцы, а ввиду того, что они быстро устают, мы «оседаем».

Переучивание с использованием методики Александера может способствовать восстановлению равновесия тела, тем самым стимулируя действие нужных мышц для выполнения конкретных задач.

Рефлексы пальцев

Между косточками плюсны стопы, заканчивающимися пятью пальцами, имеется четыре группы мышц.

К каждой из этих мышц присоединены нервные окончания, которые управляют мышцами ноги. Рефлекторные механизмы действуют в основном в случае, когда человек стоит. Если при этом он не опирается равномерно на обе ноги, рефлексы не смогут эффективно работать, и опять придется использовать произвольно-сокращающуюся мускулатуру и затрачивать гораздо большие усилия.

Упражнение

Вы можете сами легко проверить эти рефлексы:

1.Попросите приятеля сесть на стул.

2. Убедитесь, что он сидит прямо. Положите руку ему на колено и поворачивайте его ногу из стороны в сторону. Она должна свободно двигаться.

3.Теперь попросите его наклониться вперед так, чтобы большая часть веса приходилась на ноги, меньшая — на седалищные кости.

4. Опять положите руку ему на колено и попытайтесь поворачивать его ногу из стороны в сторону. На этот раз нога не будет так легко поворачиваться.

Из-за того, что на пальцы приходится теперь больше веса, задействуются нервные окончания между пальцами, заставляя мышцы ног напрячься и приготовиться к тому, чтобы встать.

Состав

Поперечно-полосатая мышечная ткань содержит Т-канальцы, которые обеспечивают высвобождение ионов кальция из саркоплазматической сети .

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы включают волокна скелетных мышц , кровеносные сосуды, нервные волокна и соединительную ткань. Скелетная мышца обернута эпимизием , что обеспечивает структурную целостность мышцы, несмотря на сокращения. Perimysium организует мышечные волокна, которые заключены в коллагене и эндомизии , во пучки . Каждое мышечное волокно содержит сарколемму , саркоплазму и саркоплазматический ретикулум . Функциональная единица мышечного волокна называется саркомером . Каждая мышечная клетка содержит миофибриллы, состоящие из миофиламентов актина и миозина, повторяющиеся как саркомеры. Многие ядра присутствуют в каждой мышечной клетке, расположенной через равные промежутки времени под сарколеммой.

Основываясь на сократительном и метаболическом фенотипах, скелетные мышцы можно разделить на медленно-окислительные (Тип I) или быстро-окислительные (Тип II).

Сердечная мышца

Сердечная мышца находится между эпикардом и эндокардом в сердце. Волокна сердечной мышцы обычно содержат только одно ядро, расположенное в центральной области. В них много митохондрий и миоглобина. В отличие от скелетных мышц клетки сердечной мышцы одноклеточные. Эти клетки связаны друг с другом вставными дисками , которые содержат щелевые соединения и десмосомы .

Строение и функции сердечной мышечной ткани

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.

Диагностика повреждений ключицы

Внешне травма ключицы выражена стандартными признаками:

• гематомой;
• резкой болезненностью;
• деформацией костив в месте перелома с характерной припухлостью;
• нарушением двигательной способности верхней конечности – невозможность поднять руку из-за боли;
• смещение плеча кпереди и вниз;
• ощущения хруста (крепитация) при попытках поднять руку вверх;
• костные отломки спереди выпирают под кожей, легко прощупываются.

Очень опасны переломы полученные при занятии боевыми искусствами, особенно при ударах сверху в область ключицы рукой или ногой: травмируется не только ключица, но и окружающие ее мягкие ткани, сосуды, нервные окончания. Наблюдается тяжелое состояние пострадавшего, возможно обильное кровотечение, вплоть до шокового состояния.

Клинические проявления переломов ключицы

Область над переломом болезненна, и пациенты могут чувствовать движение и нестабильность фрагментов кости. Некоторые пациенты жалуются на боль в плече. Отведение руки болезненно.

Переломы класса A и внесуставные переломы класса В обычно вызывают видимое и пальпируемое смещение костей. При значительном смещении костные отломки могут даже выпирать натягивая кожу.

Как и в большинстве случаев при травматических повреждения костных структур для подтверждения и установления диагноза в первую очередь используют рентгенографию. «Золотым стандартом» считают рентгенографию в двух проекциях – передне-задняя проекция и аксиальная с наклоном в 30 градусов.

Для уточнения диагноза при внутрисуставных повреждениях может понадобиться КТ (компьютерная томография). При повреждениях сухожилий, капсул и хрящей суставов и связок применяется УЗИ и МРТ. В последнее время с диагностической целью, в некоторых случаях, применяется артроскопия.

Осложнения при переломах ключицы

В большинстве случаев перелом ключицы срастается без последствий. Но иногда возможны следующие осложнения:

• Повреждение нервов или кровеносных сосудов. Заостренные концы сломанной ключицы могут повредить близлежащие нервы и кровеносные сосуды и, в таких случаях это может проявляться онемением или похолоданием в руке.
• Плохое или медленное заживление. При сильном переломе ключицы консолидация костных отломков может быть замедленной или неполной. Плохое сопоставление костных отломков может привести к укорочению ключицы, что приводит к нарушению нормального объема движений в плече.
• Костные наросты могут быть составной частью процесса регенерации костной ткани (костная мозоль) и визуально определяются, так как ключица находится неглубоко под кожей. Но костная мозоль, как правило, исчезает через некоторое время. Но иногда костные наросты сохраняются достаточно долго.
• Костные инфекции. В тех случаях, когда отломки ключицы нарушают целостность кожи, возникает возможность проникновения инфекции в костную ткань. Поэтому, своевременное адекватное лечение при таких переломах имеет большое значение.
• Артроз. Если перелом ключицы произошел в области сустава в месте сочленения с грудиной или лопаткой, то существует определенный риск развития артроза этих суставов.

Функции в организме

Скелетные мышцы — одна из основ тела человека, составляющая от 40 до 50% его массы. Они формируются у ребёнка ещё на стадии внутриутробного развития и растут до окончания полового созревания, после чего могут увеличиваться или уменьшаться на протяжении всей жизни, в зависимости от физических нагрузок, питания, образа жизни, состояния здоровья и других факторов. Значение волокон в организме:

• Изменение положения человека в пространстве.
• Перемещение различных частей тела относительно друг друга.
• Поддержание организма в одной позе.
• Обеспечение выполнения жизненно важных функций, таких как глотание и дыхание.
• Выработка энергии при сокращении — она расходуется на терморегуляцию и поддержание постоянной температуры.
• Сохранение запасов воды, солей, белков и других необходимых веществ в тканях.
• Формирование мимики и голоса, необходимых для общения.

Строение

Структурной единицей мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитоцитов (клеток-сателлитов), покрытых общей базальной мембраной. Длина мышечного волокна может достигать нескольких сантиметров при толщине в 50—100 микрометров.

Скелетные мышцы прикреплены к костям или друг к другу крепкими, гибкими сухожилиями.

Строение миосимпласта

Миосимпласт представляет собой совокупность слившихся клеток. В нем имеется большое количество ядер, расположенных по периферии мышечного волокна (их число может достигать десятков тысяч). Как и ядра, на периферии симпласта расположены другие органеллы, необходимые для работы мышечной клетки — эндоплазматическая сеть (саркоплазматический ретикулюм), митохондрии и др. Центральную часть симпласта занимают миофибриллы. Структурная единица миофибриллы — саркомер. Он состоит из молекул актина и миозина, именно их взаимодействие и обеспечивает изменение длины мышечного волокна и как следствие сокращение мышцы. В состав саркомера входят также многие вспомогательные белки — титин, тропонин, тропомиозин и др.

Строение миосателлитов

Миосателлиты — одноядерные клетки, прилежащие к поверхности миосимпласта. Эти клетки отличаются низкой дифференцировкой и служат взрослыми стволовыми клетками мышечной ткани. В случае повреждения волокна или длительном увеличении нагрузки клетки начинают делиться, обеспечивая рост миосимпласта.

Расположение скелетных мышц

Как следует из названия, скелетные мышцы – это любые мышцы, которые соединяются и контролируют движения скелет, Всего в организме человека от 600 до 900 мышц, но точное количество сложно. Многие мышцы малопонятны или иногда сгруппированы с похожими мышцами. Скелетная мышца находится между костями и использует сухожилия для соединения эпимизия с надкостницей или внешним покрытием кости.

Скелетная мышца адаптируется и формируется многими различными способами, которые вызывают сложные движения. Скелеты не всегда являются внутренними, как у людей. Даже животные с экзоскелетами, такие как крабы и мидии, имеют скелетные мышцы. В то время как мышца может быть адаптирована по-разному в зависимости от животного, скелетная мышца определяется ее исчерченностью и связями со скелетом. Все, от взмахов крыльев птицы до ползания жука, осуществляется скелетными мышцами.

ПОПЕРЕ́ЧНО-ПОЛОСА́ТЫЕ МЫ́ШЦЫ

В книжной версии

Том 27. Москва, 2015, стр. 134-1355

Скопировать библиографическую ссылку:

ПОПЕРЕ́ЧНО-ПОЛОСА́ТЫЕ МЫ́ШЦЫ (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 ( ме­зо­дер ­мы) и со­сто­ит из мно­го­ядер­ных мы­шеч­ных во­ло­кон (сим­пла­стов), по­кры­тых воз­бу­ди­мой плаз­ма­тич. мем­бра­ной (сар­ко­лем­мой), сход­ной по элек­трич. свой­ст­вам с мем­бра­на­ми нерв­ных кле­ток. Под плаз­ма­тич. мем­бра­ной мы­шеч­ных во­ло­кон рас­по­ло­же­ны так­же мио­са­тел­ли­ты – мел­кие од­но­ядер­ные ма­ло­диф­фе­рен­ци­ро­ван­ные клет­ки, ли­шён­ные со­кра­ти­мых бел­ков и слу­жа­щие для рос­та и ре­ге­не­ра­ции П.-п. м. Груп­пы во­ло­кон об­ра­зу­ют мы­шеч­ные пуч­ки, ко­то­рые, объ­е­ди­ня­ясь, фор­ми­ру­ют мыш­цу. В со­еди­нит. тка­ни, ок­ру­жаю­щей мы­шеч­ные во­лок­на, мы­шеч­ные пуч­ки и всю мыш­цу, про­хо­дят кро­ве­нос­ные со­су­ды и нер­вы. Свои­ми кон­ца­ми П.-п. м. проч­но со­еди­ня­ют­ся с су­хо­жи­ли­ем, с по­мо­щью ко­то­ро­го при­кре­п­ля­ют­ся обыч­но к кос­тям или хря­щам. Функ­цио­наль­ной еди­ни­цей мы­шеч­ных во­ло­кон яв­ля­ют­ся мио­фиб­рил­лы – тон­кие ни­ти, обес­пе­чи­ваю­щие мы­шеч­ное со­кра­ще­ние . Для П.-п. м. ха­рак­тер­на ви­ди­мая в све­то­вой мик­ро­скоп по­пе­реч­ная ис­чер­чен­ность (от­сю­да назв.), обу­слов­лен­ная че­ре­до­ва­ни­ем в мио­фиб­рил­лах уча­ст­ков с раз­ны­ми фи­зи­ко-хи­мич. и оп­тич. свой­ст­ва­ми.

Источник