Скелетные мышцы: общие сведения и характеристика, работа

Содержание:

    Слаженная постоянная работа скелетных мышц обеспечивает подвижность тела, процесс дыхания, удержание равновесия и многие другие функции. В статье представлена общая информация о скелетных мышцах человеческого тела, рассмотрены основные функции, механизм сокращения и расслабления.

    Приведенная здесь характеристика скелетных мышц позволяет лучше понять механизм работы мускулатуру опорно-двигательного аппарата, а знание анатомии позволяет планировать физические нагрузки и тренировки по усовершенствованию своего тела.

    Все скелетные мышцы человека обладают эластичностью и высокой потенциальной работоспособностью, они с лёгкостью восстанавливают свою структуру даже после экстремальной физической нагрузки.

    Все основные скелетные мышцы имеют собственный энергетический потенциал за счет накопленного в волокнах гликогена.

    Предлагаем познакомиться с информацией про строение и функции скелетных мышц, их работоспособность, вспомогательный аппарат и этапы внутриутробного развития.

    Современная классификация скелетных мышц

    Скелетные мышцы составляют активную часть опорно-двигательного аппарата. При своем сокращении мышцы приводят в движение кости, к которым они прикрепляются, а вместе с ними и соответствующие части тела. Движения, или локомоция (перемещение в пространстве), являются важнейшей функцией организма.

    Каждая мышца занимает определенное положение в теле и действует на один или несколько суставов, что непосредственно зависит от мест ее начала и прикрепления к костям.

    Разные виды скелетных мышц, окружая со всех сторон скелет, создают естественный рельеф тела человека и анатомически определяют локализацию определенных областей — regio (nes) тела.

    Поэтому умение правильно определить место положения мышц и их прикрепления на костях чрезвычайно важно в практической работе врача.

    Разные типы скелетных мышц, также как кости и соединения, располагаются в соответствующих частях тела, поэтому различают мышцы головы (musculi capitis), шеи (musculi cervicis), спины (musculi dorsi), груди и грудной клетки (musculi thoracis), живота (musculi abdominis), а также мышцы верхней конечности (musculi membri superioris) и нижней конечности (musculi membri inferioris).

    Однако, располагаясь в одной области тела, мышцы часто действуют на суставы и кости, лежащие в соседних областях.

    При определении местоположения мышц важную роль играет глубина их залегания по отношению к поверхности тела или к элементам скелета, поэтому различают поверхностные и глубокие мышцы.

    При изучении современной классификации скелетных мышц практическое значение имеют два аспекта:

    • Их действие на различные соединения и, особенно на суставы, поскольку от этого зависит подвижность частей тела
    • Топография мышц, т. к. от их положения и развития зависит рельеф тела и выделение его отдельных областей — regio (nes)

    Поэтому на практике важно уметь определять назначение мышц и их функциональную группировку вокруг основных соединений между частями туловища и конечностей.

    При изучении анатомии мышц особое внимание следует уделять тому, чтобы научиться переносить навыки, полученные на анатомических препаратах, на живого человека.

    Для этого необходимо прощупывать собственное тело, а также определять проекцию мышц на поверхность тела.

    Общая анатомия мышечной системы

    Подвижность (или двигательная функция) организма в целом, его частей и отдельных органов является непременным условием жизнедеятельности.

    В основе подвижности лежит способность мышечной ткани к сокращению, что приводит к изменению взаимного расположения различных частей тела или органов.

    Общая анатомия мышечной системы дает лишь приблизительные представления о работоспособности мускулатуры.

    В организме в зависимости от строения и функции различают три вида мышц:

    • Скелетную (или соматическую) мускулатуру, обеспечивающую подвижность частей скелета
    • Висцеральные мышцы, обеспечивающие подвижность органов
    • Сердечную мышцу

    Непосредственно под мышечной системой (systema musculare) понимают совокупность скелетных мышц, выполняющих двигательную функцию 8 организме, т. е. при своем сокращении обеспечивающих изменение положения частей тела относительно друг друга и локомоцию — перемещение всего тела в пространстве.

    В теле насчитывается огромное количество скелетных мышц человека – их более 400-от, все они имеют определенное местоположение и участвуют, благодаря способности к сокращению, в выполнении различных движений. Мышцы составляют около 35-40 % от общей массы тела взрослого человека.

    Развитие скелетной мышечной системы

    Источником развития скелетной мышечной системы являются миотомы, которые обособляются из дорсальной мезодермы сомитов (первичных сегментов тела) на 3-6-й неделе развития эмбриона.

    С самого начала развития скелетных мышц устанавливается посегментная тесная связь между спинномозговыми нервами и соответствующими миотомами, которая является доминирующей при развитии мускулатуры туловища.

    Мышцы, которые развиваются по месту своей закладки, называют аутонными. Так развиваются собственные мышцы туловища и головы.

    Мускулатура конечностей образуется позднее, чем мускулатура туловища. В ее формировании участвует материал соответствующих сомитов, мигрирующий в направлении зачатков конечностей, а также мезенхима.

    При развитии анатомии скелетных мышц конечностей черты метамерного строения стираются, в результате мышцы образуются путем разделения и слияния отдельных фрагментов миотомов.

    Это необходимо для формирования на конечностях большого числа разнообразных по силе и функциональному значению мышц, действующих на многочисленные суставы.

    Закладка мышц головы и шеи более сложная; они преимущественно развиваются из мезенхимы, выделяющейся на ранних этапах из головных миотомов (трех преоптических и четырех заушных миотомов).

    Часть мезенхимы из головных миотомов мигрирует в область развивающихся висцеральных дуг, давая начало бранхиогенной мускулатуре (мышцам, развивающимся около жаберных дуг). Некоторые мышцы смещаются на туловище; это — трункопетальные мышцы (например, трапециевидная мышца и грудино-ключично-сосцевидная мышца).

    Жевательные и мимические мышцы развиваются из мезенхимы в области висцеральных дуг.

    Закладка и развитие диафрагмы происходит на 3-й неделе внутриутробного развития в виде перегородки между брюшной полостью и только намечающейся грудной полостью. Закладка диафрагмы происходит на уровне средних шейных сегментов.

    По мере развития сердца и легких, а также формирования грудной полости диафрагма постепенно смещается в каудальном направлении. Однако ее связь с шейными сегментами сохраняется, т. к. диафрагма иннервируется одной из ветвей шейного нервного сплетения.

    Зачатки («почки») верхних конечностей появляются в конце 3-й недели внутриутробного развития в виде вентральных выростов тела. В эти зачатки конечностей происходит миграция материала сомитов четырех нижних шейных и 1-го грудного сегментов.

    У 7-недельного эмбриона конечности удлиняются и формируются их отделы: сначала — кисть, затем — предплечье и плечо.

    Мышцы конечностей частично развиваются за счет миграции клеток из вентральных отделов миотомов, а также за счет мезенхимы, выделившейся из вентральных отделов миотомов.

    Формирующиеся конечности у эмбриона ориентированы таким образом, что зачатки мышц располагаются с двух сторон (дорсально и вентрально) от развивающихся костей. Из дорсально расположенной мезенхимы в последующем развиваются мышцы-разгибатели и мышцы-абдукторы; из вентральной — мышцы-сгибатели и мышцы-аддукторы.

    В ходе последующего развития верхней конечности совершается ее поворот относительно оси тела таким образом, что мышцы-сгибатели оказываются на ее передней поверхности, а разгибатели — на задней. В конце 2-го месяца внутриутробного развития мышцы конечности уже хорошо различимы.

    На всех этапах эмбриогенеза развитие мышц верхних конечностей происходит в тесном контакте с нервами формирующегося плечевого сплетения.

    В процессе развития верхней конечности имеет место смещение зачатков мышц с туловища на конечности и, наоборот, с конечностей на туловище. Те мышцы, которые закладываются на конечностях, имеют прикрепление на их костях, а затем большей своей частью смещаются на туловище, называются трункопетальными мышцами.

    Согласно своему происхождению двигательные нервы эти мышцы получают из плечевого сплетения. К таким мышцам относятся большая и малая грудные мышцы, широчайшая мышца спины.

    Некоторые мышцы закладываются на туловище, а прикрепляются на костях конечностей и функционально связаны с их работой; это — трункофугальные мышцы. К ним относятся большая и малая ромбовидные мышцы, передняя зубчатая мышца и ряд других.

    Трапециевидная мышца, расположенная в области спины и участвующая в движениях, как лопатки, так и головы, развивается вместе с грудино-ключично-сосцевидной мышцей, которая лежит в боковой области шеи.

    Источником их развития служат миотомы, связанные с висцеральным скелетом, поэтому обе эти мышцы иннервируются одним из черепных нервов (п. accessorius — XI пара).

    Зачатки нижних конечностей в виде вентральных выростов («почек конечностей») появляются на 4-й неделе внутриутробного развития. В эти зачатки конечностей происходит миграция материала сомитов поясничных и крестцовых сегментов.

    У 8-недельного эмбриона конечности удлиняются и формируются их отделы: сперва — стопа, затем — голень и бедро.

    Мышцы нижней конечности развиваются за счет миграции клеток из вентральных отделов миотомов на уровне трех нижних поясничных и четырех верхних крестцовых сомитов.

    Одновременно с дифференцировкой скелета конечностей идет формирование мышц ног, которые располагаются дорсально и вентрально от развивающихся костей.

    Из дорсально расположенных зачатков мускулатуры в последующем развиваются мышцы-разгибатели и отводящие мышцы; из вентральных — сгибатели и приводящие мышцы.

    В связи с разворотом нижней конечности разгибатели ноги смещаются на переднюю поверхность конечности.

    У 8-недельного эмбриона мышцы конечности уже хорошо различимы. На всех этапах эмбриогенеза развитие мышц нижних конечностей происходит в тесном контакте с нервами формирующегося пояснично-крестцового сплетения.

    Среди аномалий развития мышц различают отсутствие отдельных мышц, появление дополнительных мышц или их головок, изменение формы мышц. Обычно аномалии мышц совпадают с аномалиями развития скелета.

    Причинами, приводящими к аномалиям мышц и скелета, являются генетические изменения, а также эмбриональные изменения, обусловленные нарушениями при смещении материала миотомов.

    У новорожденного ребенка все скелетные мышцы сформированы, однако мускулатура в целом еще слабо развита, поэтому на мышцы приходится только 22 % массы тела.

    К 15 годам мышцы по своей массе достигают 33 % массы тела. По мере роста мышечной массы меняются рельеф и пропорции тела, развиваются физические качества (сила, выносливость, ловкость и др.).

    В постнатальном онтогенезе мускулатура отдельных частей тела развивается неравномерно. Так, мускулатура каудальных частей тела растет быстрее, чем краниальных (каудокраниальный градиент роста).

    В результате мышцы нижних конечностей растут быстрее, чем мышцы туловища и верхних конечностей. На конечностях существует дистально-проксимальный градиент роста, в силу которого мышцы пальцев растут быстрее, чем мышцы более проксимально расположенных сегментов конечностей.

    У детей долгое время слаборазвитыми остаются мышцы спины и брюшной стенки. Слабость мышц спины может приводить к сутуловатой осанке, а слабость мышц переднебоковой стенки живота обусловливает сравнительную легкость возникновения грыж у детей.

    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.

    Эти особенности скелетных мышц обеспечивают их повышенную выносливость и работоспособность.

    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.

    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.

    Поперечная исчерченность мышечного волокна обусловлена особым строением миофибрилл, в которых чередуются анизотропные участки (диски А) — темные на вид структуры из-за двойного лучепреломления и изотропные участки (диски И) — светлые.

    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.

    Анатомическая классификация скелетных мышц осуществляется по целому ряду признаков.

    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.

    По направлению волокон различают прямые мышцы (мышечные волокна расположены параллельно продольной оси тела), косые, поперечные и круговые.

    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.

    Анатомическая характеристика мышц

    Название мышц

    По областям тела

    Мышцы головы, спины, шеи и т. д.

    По положению в теле

    Дорсальные, вентральные Медиальные, латеральные

    Поверхностные, глубокие

    По развитию

    Аутохтонные — перемещенные

    По размеру

    Малые, большие

    Длинные, короткие

    По форме

    Плоские, широкие
    Круглые, квадратные, веретенообразные

    По числу головок

    Двух-, трех- и четырехглавые

    По архитектонике пучков

    Прямые, косые, перистые

    По функции

    Сгибатели, разгибатели

    Пронаторы, супинаторы и т. п.

    По месту прикрепления

    М. brachioradialis,
    М. sternocleidomastoideus

    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).

    Топографически мышцы принадлежат разным частям тела. Поэтому различают мышцы туловища, мышцы головы, мышцы шеи, мышцы верхней и нижней конечностей.

    Фасции и вспомогательный аппарат скелетных мышц

    К вспомогательному аппарату скелетных мышц относится ряд специальных анатомических образований, облегчающих работу мышц. Среди них различают фасции, синовиальные влагалища и синовиальные сумки, мышечные блоки и сесамовидные кости.

    Мышечная фасция (fascia musculorum) — это плотная соединительнотканная оболочка, которая в виде футляра покрывает каждую мышцу. Более плотные листки фасций образуют ложа для групп мышц (compartimenta), объединяемых по топографическому или функциональному признаку.

    Фасции отграничивают мышцы, способствуя их относительно независимому сокращению. Вместе с тем фасции служат местом начала или прикрепления мышечных волокон. До 40 % мышечных волокон могут начинаться или прикрепляться к соединительнотканным компонентам мышцы.

    Поэтому фасции вместе с соединительнотканным каркасом мышц образуют так называемый мягкий остов (скелет), ибо они также служат для передачи мышечных усилий на костные рычаги.

    Фасции имеют поверхностные и глубокие пластины, утолщения в различных местах.

    В области дистальных отделов конечностей, где многочисленные сухожилия переходят на кисть или стопу, в фасции образуются утолщенные участки в виде браслетов, которые при сокращении мышц удерживают сухожилия около костей и выполняют роль блоков, благодаря чему изменяется угол при передаче мышечной тяги.

    Они так и называются: удерживатели сухожилий мышц (retinaculum).

    Синовиальные влагалища окутывают длинные сухожилия, облегчая их скольжение вблизи костей и различных блоков при сокращении мышц.

    Это специальные футляры, построенные из двух листков: внутреннего и наружного, между которыми имеется узкое пространство, заполненное синовиальной жидкостью, которая и облегчает скольжение сухожилия.

    Особенно много синовиальных влагалищ в области перехода сухожилий мышц с предплечья на кисть и с голени на стопу.

    Синовиальные сумки представляют собой замкнутые или иногда сообщающиеся с суставом полости, заполненные синовиальной жидкостью.

    Расположены они между мышцами или между мышцей и костью, между кожей и костью в местах наибольшей механической подвижности тканей. Они также служат для облегчения смещения тканей при сокращении мышц. Синовиальных сумок много в области коленного и плечевого суставов.

    Сесамовидные кости. В толще сухожилий некоторых мышц могут развиваться специальные кости, которые необходимы для изменения угла прикрепления мышц и, соответственно, изменения угла направления силы мышечной тяги. Наиболее крупной из сесамовидных костей является надколенник.



    Оставить комментарий:

    Ваш e-mail не будет опубликован.