Как работают мышцы в организме. Анатомия человека. Мышцы. Циклы роста и снижения мышечной массы

Мышцы состоят из длинных мышечных волокон, которые крепятся к костям при помощи сухожилий. Волокна состоят из миллионов мышечных клеток, к которым подходят капилляры для их питания и нервные окончания для управления их работой.

Когда говорят «мышцы», обычно имеют в виду скелетные мышцы. Еще бывают гладкие мышцы, из которых состоят стенки некоторых внутренних органов, а так же сердечная мышца. Сердечная мышца по строению очень похожа на скелетную, но в нее встроен , благодаря которому сердце непрерывно работает на протяжении всей жизни человека.

Мышечная клетка состоит из множества маленьких секций - саркомеров. Саркомер выглядит как трубочка, к боковым стенкам которой внутри прикреплены длинные нити белка миозина, как щетина у зубной щетки. А в середине параллельно этим нитям находятся нити белка актина, которые состоят из множества цепочек, заканчивающихся головкой. Выглядят они как маленькие гусеницы с лапками.

Когда на нервное окончание приходит импульс - это сигнал к действию, надо сокращать мышцу. Запускается химическая реакция, которая притягивает головки актина к нитям миозина, после чего головка сгибается и подтягивает нити миозина и актина друг к другу.

В результате этого нити миозина подтягиваются друг к другу и саркомер сокращается. Получается, что маленькие гусеницы ножками идут по щетине двух зубных щеток и притягивают их друг к другу.

Сила сокращения каждой отдельной такой клетки очень мала. Но поскольку в мышце их огромное количество, и сила складывается, мышца в целом может развивать большое усилие.

В расслабленном состоянии головки актина отцепляются от миозина и саркомер разъезжается обратно.

Вот так это выглядит в движении:

Почему мышцы болят

Бывает совсем уж неприятная боль в мышцах - когда сводит ногу ночью или в воде. Обычно это связано с нарушенным обменом веществ, недостатком калия, магния, кальция, натрия или воды, плохим кровообращением.

Очень часто после серьезных нагрузок мышцы на следующий день начинают болеть. Раньше в этом обвиняли молочную кислоту - продукт химической реакции во время работы мышцы. Но на самом деле вся молочная кислота уходит из мышц почти сразу после нагрузок.

При больших нагрузках часть мышечных клеток повреждается. Но в этом нет ничего страшного, если нет действительно серьезных травм: мышцы быстро восстанавливаются и даже при этом увеличиваются в объеме и наращивают силу. Результатом этой восстановительной деятельности является неприятная нудящая боль. Мазохистское удовольствие от боли в мышцах оправдано: вы же в это время становитесь сильнее.

Еще со школьной скамьи всем известно, что больше всей массы тела человека занимают мускулы. В анатомии принято разделять их по назначению, выполняемым функциям, строению волокон и подчинению нервной системе. Они помогают нам передвигаться в пространстве, поддерживать нормальные физиологические процесс и вообще всю жизнедеятельность человека.

Каркас человека состоит из скелета и мышц, при этом кости играют роль несущей конструкции, а мышцы скелета крепятся к ним при помощи соединительной ткани. В отличие от костей, мышечное волокно очень эластичное и имеет свойства к деформации. Они занимаются тем, что сокращаются и расслабляются, при этом человек передвигается.

Работа скелетной мускулатуры похожа на систему рычагов. Сухожилие, которое является пассивной частью данной структуры, крепится в наиболее удобном месте для выполнения всех необходимых работ. Другой конец прикреплен к парному участку скелета. В том месте, где сочленяются кости, находится сустав, делая при этом соединение подвижным. Усилие, которое передается через сухожилие, приводит кость в движение.

Тело человека разделено на сегменты, при этом мускулы представляют собой не пласт, а отдельные участки или отделы. Для их согласованной работы необходим постоянный контроль. Движение рукой или ногой происходит под влиянием не только сокращения, но и мышцы-антагониста, которая расслабляется в данный период. При обратном процессе они меняют свои роли на противоположные.

За все телодвижения отвечает мозг. В некоторой степени человек может управлять этим процессом, но не на все 100%. Хотя всевозможные команды человек не подает мозгу буквально, но все же благодаря одному лишь намерению человека он способен трансформировать в сигнал, понятный для мышц.

Существует и другая часть, над которой человек не имеет власти. К ней относятся мышцы внутренних органов, а сердечная мышца представляет собой вообще отдельную систему. Никто не может влиять на ее функционирование, а при нормальных условиях она вообще не заметна. Мышцы таких органов, как: желудок, мочевой пузырь, кишечник, стенки сосудов, функционируют вообще по-другому, но их основная работа заключается в поддержании определенных органов в тонусе и обеспечении ими своих непосредственных обязанностей в теле человека.

Виды

Виды мышц

Принято классифицировать мускулы, исходя из определенных факторов. По назначению их разделяют такие виды мышц:

• скелетные;
• внутренних органов.

Мускулы внутренних органов гладкие, а те, которые находятся в произвольном подчинении, имеют структуру, направленную поперечно.

В зависимости от места дислокации мышцы бывают:

• головы;
• туловища;
• нижних и верхних конечностей.

Также они могут выполнять разную работу. По этому признаку бывают разгибатели и сгибатели. Род деятельности делит их на:

• , которые выполняют сходные функции;
• антагонистов, работающих наперекор.

Форма мышц человека также разная. По этой причине их классифицируют:

• короткие и толстые;
• длинные и тонкие.

Широчайшую мышцу относят к плоским структурам спины, которые отвечают за отведение руки и участвуют в подтягивании плеча по направлению к шее.
Приводящей называется та мышца, которая способна приблизить конечность к телу. Если все происходит наоборот, то она отводящая.

Структура

Как и всё в организме, мышцы также состоят из клеток, вытянутых по своей форме и имеющих свойства сокращаться по причине наличия в них миофиламентов. Существует относительная классификация, согласно которой есть такие виды волокон:

• белые;
• красные.

Структура мышечного волокна

Наглядно понять, почему это так можно, рассмотрев куриное мясо, которое на грудке белое, а на ножке — красное. Данный факт объясняется большим количеством кровеносных сосудов, которые питают мышцу, постоянно находящуюся в работе и требующую большого количества питательных веществ.

Такая же закономерность существует и у людей. Проводились исследования, по которым есть возможность предположить, что у обычного человека соотношение красной и белой ткани находится в соотношении 4:6. Спортсмены, которые занимаются легкой атлетикой, имеют другую картину. У них преобладают белые мышцы, что в большей степени было достигнуто с помощью регулярных тренировок. Стоит отметить, что такие результаты удается достичь не каждому, кто занимается в тренажерном зале.

Клетки скелетной мускулатуры достаточно большие, имеют вытянутую форму, много ядер и отличаются скоростью возможных сокращений. При рассматривании под микроскопом они выглядят как темные и светлые полоски, которые чередуются и имеют название поперечно-полосатые. Клетки гладкой мускулатуры содержат всего одно ядро, имеют однородную структуру и менее вытянутую форму.

По тому, как размещены мышцы по отношению к оси позвоночника, различается:

• прямолинейная мускулатура;
• косая;
• поперечная.

Поскольку мышцы располагаются вокруг сухожилий, то их делят на следующие виды:

• параллельные;
• круговые.

Сердечная мышца представляет собой особую структуру и состоит из клеток, которые называются кардиомиоциты. Эти клетки срощены и переплетены между собой с помощью цитоплазмы. Особенностью данной мышцы является умение работать без остановки и сбоя ритма.

Функционирование

Даже в почти бездейственном состоянии мышцы в любую минуту способны начать немедленное сокращение. Данная характеристика называется . Каждую секунду из мозга к мышечному волокну по нервам передается импульс. Хотя при расслаблении их количество стает намного меньшим, но для обмена различной информацией этого вполне достаточно. Такой непрерывный контроль необходим для поддержания скелета в устойчивом вертикальном положении.

Основной источник ценной энергии для всех процессов – аденозинтрифосфорная кислота, которая образовывается при расщеплении гликогена. Ток крови позволяет необходимому количеству питательных веществ бесперебойно поступать к мышечному волокну. Для достижения этого, все важные мышцы должны быть окружены большим количеством кровеносных сосудов разного диаметра.

Находиться в постоянной работе мускулы не могут, отдых для них тоже очень важен. При пренебрежении этим правилом будет нарушаться проводимость импульса и ответа на раздражение. Когда нагрузки становятся чрезмерно интенсивными, то в мышечном волокне накапливаются продукты обмена, поэтому импульс распределяется неравномерно.

Корсет человека имеет двустороннюю симметрию. По этой причине всех важных мышц по 2 штуки или же они состоят из двух одинаковых частей.

Роль

Если мышцы не поддерживать в должной форме, они могут . Стоит отметить, что даже минимальные нагрузки способны помочь клеткам обновиться, а занятия спортом провоцируют ускорение данного процесса.

Мускулы при нагрузках с большим весом часто надрываются. При этом организм пытается самостоятельно восстановиться и вырастить новые клетки, за счет которых и происходит рост мышечной массы. Это дает дополнительный объем и массу.

Основные задачи мышечного корсета:

• сердечная деятельность;
• обеспечение правильного положения в пространстве;
• поддержание скелета в определенной форме;
• помощь в движении.

На ряду с главными задачами, перед мускулами человека стает ряд иных, столь же важных функций:

• разговор (принимают участие мышцы языка и гортани);
• возможность дышать (работает диафрагма);
• переваривание пищи (участвует пищевод, желудок, а также, толстый и тонкий кишечник);
• способность выводить продукты жизнедеятельности (происходит это с помощью мочевого пузыря и сфинктера, находящегося в прямой кишке).

Мышцы

Для каждой мышцы в теле человека отведена определенная роль и поставлена задача. Давайте поподробнее узнаем, какая мышца что делает.

Плечевой пояс

Мышцы плеча

Мускулатура плечевого пояса состоит из следующих мышц:

1. Грудино-ключично-сосцевидная мышца, которая используется для вращения наклона головы в нужную сторону.
2. Дельтовидная мышца. Она имеет три подразделения: ключичное, плечевое, лопаточное и нужна для отведения руки вперед, в сторону и вверх, поворота вовнутрь и вращения наружу.
3. Для того чтобы вращать плечом и приводит руку используется малая круглая мышца плеча.
4. Большая круглая мышца задействована в движении плечом в разные стороны.
5. Бицепс, который состоит из двух головок и хвоста, помогает сгибать плечо и руку в локте.
6. Отличительная черта трицепса – это наличие 3-х головок, которые закреплены в одной точке на локтевом отростке локтевой кости. Эта мышца задействована в разгибании предплечья.

Также мышцы предплечья различают:

• мускулы передней группы (принимают участие в сгибании кисти и пальцев в кулак, вращают предплечьем, сгибают руку в локте);
• мускулы задней группы (разгибают кисти и пальцы, разгибают предплечье).

Грудь

Грудь также хорошо снабжена мышечной массой. На поверхности находится большая грудная мышца, которая больше всего похожа на треугольник. Она принимает участие в движении рукой к телу и внутреннем вращении верхней конечностью. В глубине находится малая грудная мышца, форма которой напоминает веер. Сокращаясь, она помогает лопатке оттягиваться вперед, а также вниз.

Спина

Условно все мышцы спины можно разделить на 3 группы:

1. Трапециевидные мышцы находятся в верхней части спины. С их помощью происходит движение лопаткой в необходимую сторону.
2. Широчайшая мышца. Она находится ближе к боку и помогает тянуть руку назад и вращать ей внутрь. Также она способствует перемещению нижнего угла лопатки к грудной клетке.
3. Глубокий мышцы. Расположена данная группа возле самого позвоночника и тянется вдоль него. Эти мышцы используются человеком для подъема тела из наклона.

Живот

Рассмотрит важные мышечные структуры живота:

1. С уровня восьми нижних ребер начинается наружная косая мышца торса, которая как широкий пласт проходит сверху вниз. Внизу и спереди от мышцы находится сухожилие, которое носит название «апоневроз». С помощью данных структур происходит сгибание торса в разные стороны.
, полуперепончатая и стройная мышца задней поверхности бедра сгибает голень.

Стоит отметить, что непроизвольная мускулатура неподвластная человеку, а произвольная поддается тренировке. Как известно, ведение здорового образа жизни, нахождение в отличной форме – это первые правила прекрасного самочувствия, как физического, так и душевного.

Как работают мышцы (видео)

Наверно большинству из нас, ведущий активный образ, будет полезно и интересно узнать про свои мышцы,про анатомию своего тела. Тем более, что вы уже поняли, что одного бега явно недостаточно для поддержания здоровья, особенно для достижения определенных результатов.

Если вы уже окончательно решили идти в тренажерный зал, то неплохо будет приобрести знания элементарной анатомии человека и функционального назначения основных мышц, узнать состав мышечных групп. Это необходимо для составления тренировочных занятий и выполнения правильной техники в упражнениях. Так как-же устроены мышцы и. что там можно тренировать?

Анатомия человека

Очень понятный и интересный ролик про анатомию человека, думаю, что будет понятно и интересно всем.

Для начала предлагаю вашему вниманию десять самых интересных фактов о мышцах, узнайте,почему тренировки мышц в более старшем возрасте необходимы даже больше, чем в молодом.

Характеристика мышц

Мышцы или мускулы — органы тела человека (животных), состоящей из мышечной ткани способной сокращаться под влиянием нервных импульсов, другими словами мышцы могут менять свой размер и причем быстро.

Поэтому основное свойство мышц, это возбуждаться и сокращаться, получая сигналы от нервной системы в виде потенциалов действия . Чем чаще проходят нервные импульсы, чем чаще мы стимулируем мышцу, тем чаще происходит сокращение мышцы.

Можно поднять, например, руку медленно, а можно и быстро. Мы можем управлять своими мышцами. Но всему есть предел, и поэтому если сигналы в мышцу приходят слишком часто.то мышца не успевает расслабиться. Пример тому выполнение упражнения в Поднимая руку с грузом, я заставляю руку находиться в одном каком-то напряженном положении. Импульсы идут очень быстро и мышца не успевает расслабиться.

Нервная система, в свою очередь, обеспечивает связь головного и спинного мозга с мышцами. От исправной и слаженной работы цепи «мозг - нервная система - мышцы» зависит не только ваш внешний вид, но и правильное функционирование отдельных систем, органов и организма в целом.

Мышцы предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят из упругой, эластичной мышечной ткани, которую, в свою очередь, представляют клетки миоциты (мышечные клетки). Для мышц характерно утомление, которое проявляется при интенсивной работе или нагрузке. Например, при длительном беге. Поэтому, чтобы достичь каких-то результатов надо в первую очередь тренировать мышцы. Для бегуна, например, это мышцы ног.

Масса мышц взрослого человека составляет примерно 42%. У новорожденных - чуть больше 20%. С возрастом масса мышц уменьшается до 30%, а жира становится больше.

В теле человека 640 мышц (в зависимости от метода подсчёта дифференцированных групп мышц, их общее число определяют от 639 до 850). Самые маленькие прикреплены к мельчайшим косточкам, расположенным в ухе. Самые крупные - большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги.

Самые сильные мышцы - икроножные и жевательные.

Икроножная мышца. Жевательная мышца

Самая длинная мышца человека - портняжная - начинается от передней верхней ости крыла подвздошной кости (передне-верхние отделы тазовой кости), спиралевидно перекидывается спереди через бедро и прикрепляется сухожилием к бугристости большеберцовой кости (верхние отделы голени).

По форме мышцы очень разнообразны. Чаще всего встречаются веретенообразные мышцы, характерные для конечностей, и широкие мышцы - они образуют стенки туловища. Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двух-, трёх- или четырёхглавыми.

Мышцы и скелет определяют форму человеческого тела. Активный образ жизни, сбалансированное питание и занятие спортом способствуют развитию мышц и уменьшению объёма жировой ткани. Мышечная масса у ведущих тяжелоатлетов составляет 55-57 % веса тела.

Типы мышц

В зависимости от особенностей строения мышцы человека делят на 3 типа или группы:

Первая группа мышц - скелетные, или поперечнополосатые мышцы . Скелетных мышц у каждого из нас более 600. Мышцы этого типа способны произвольно, по желанию человека, сокращаться и вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему.

Общая масса этих мышц составляет около 40 % веса тела, а у людей, активно развивающих свои мышцы, может быть ещё больше. С помощью специальных упражнений размер мышечных клеток можно увеличивать до тех пор, пока они не вырастут в массе и объёме и не станут рельефными.

Сокращаясь, мышца укорачивается, утолщается и движется относительно соседних мышц. Укорочение мышцы сопровождается сближением её концов и костей, к которым она прикрепляется. В каждом движении участвуют мышцы как совершающие его, так и противодействующие ему (агонисты и антагонисты соответственно), что придаёт движению точность и плавность.

Второй тип мышц, который входит в состав клеток внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, - гладкая мышечная ткань , состоящая из характерных мышечных клеток (миоцитов). Короткие веретеновидные клетки гладких мышц образуют пластины. Сокращаются они медленно и ритмично, подчиняясь сигналам вегетативной нервной системы. Медленные и длительные их сокращения происходят непроизвольно, то есть независимо от желания человека.

Гладкие мышцы, или мышцы непроизвольных движений, находятся главным образом в стенках полых внутренних органов, например пищевода или мочевого пузыря. Они играют важную роль в процессах, не зависящих от нашего сознания, например в перемещении пищи по пищеварительному тракту.

Отдельную (третью) группу мышц составляет сердечная поперечнополосатая (исчерченная) мышечная ткань (миокард). Она состоит из кардиомиоцитов. Сокращения сердечной мышцы не подконтрольны сознанию человека, она иннервируется (иннервация, это снабжение органов и тканей нервами) вегетативной нервной системой.

Скелетная мышца. Строение.

Скелетные мышцы крепятся к нашим костям. К кости крепится не сама мышца, а то, что называют- сухожилие. Последнее состоит из плотной соединительной ткани. В большинстве случаев сухожилие расположено по обоим концам мышцы. Сухожилие само по себе не растяжимо и оно не может сокращаться. Это просто соединительная ткань, при помощи которой мышца крепится к кости. Сухожилие можно порвать или потянуть. это все очень болезненно и лечение, как правило, длительное.

Если посмотреть на срез мышцы. то видно, что мышца состоит из пучков. Если рассматривать строение пучков, то видно, что они состоят из мышечных волокон. Мышечные волокна состоят из отдельных клеток.

Значит, еще раз — мышечные клетки объединяются в мышечные волокна. волокна объединяются в мышечные пучки, пучки объединяются в целую мышцу.

Скелетная мышца состоит не только из поперечно-полосатой мышечной ткани, но и из различных видов соединительной ткани, нервной ткани, эндотелия и сосудов. Однако преобладает поперечнополосатая мышечная ткань, благодаря сократимости которой мышцы и являются органами сокращения, производя движения. Сила мышцы зависит от количества входящих в её состав мышечных волокон и определяется площадью физиологического поперечника. Другими словами, более толстая и массивная мышца производит большую силу.

Мышечная клетка. Тонкое строение.

Большую часть клетки занимают миофибриллы. Миофибриллы можно перевести как мышечный канат, веревка или нить. Кому как удобнее и понятнее. В общем-то, вот эти миофибриллы и сокращаются.

В поперечно-полосатой мускулатуре клетки многоядерные. На картинке видно много ядер. Ядра большие, так как они получились в процессе слияния множества клеток.

В мышцах имеется так же множество митохондрий, так как мышцам нужна постоянно энергия. Митохондрии ее вырабатывают в виде АТФ. Помните, чем больше митохондрий в мышцах, тем выносливее человек. Еще говорят, набрал хорошую спортивную форму. В нетренированных мышцах миофибриллы расположены, рассеяно, а в тренированных они сгруппированы в пучки

Строение миофибриллы

Миофибриллы — цилиндрические нити толщиной 1 — 2 мкм, идущие вдоль от одного конца мышечного волокна до другого. Изолированная миофибрилла способна сокращаться (в присутствии АТФ), именно она и есть сократимый элемент мышечной клетки.

Состоят миофибриллы из чередующихся пучков параллельно расположенных толстых и тонких нитей, которые концами заходят друг на друга. Эти нити называются по другому-саркомерами. Толстые нити в два раза толще тонких, соответственно 15 и 7 нм.

Саркомер - базовая сократительная единица поперечнополосатых мышц, представляющая собой комплекс нескольких белков, состоящий из трёх разных систем волокон. Из саркомеров состоят миофибриллы.

Тонкие и толстые нити образованы белками. Толстые нити (микрофиламенты) состоят из белка миозина (синие нити на рисунке). Эти белки образуют двойную спираль с глобулярной(шаровидной) головкой на конце, присоединенной к очень длинному стержню.

Тонкие нити состоят из белков актина, тропонина и тропомиозина. Основной белок в данном случае актин . (красные нити на рисунке).

На рисунке, вверху, показана схематично, расслабленная мышца. Когда актин скользит вдоль миозина, то расстояние между между актиновыми нитями сокращается. Значит и мышца тоже сокращается. Внизу на рисунке-сокращенная мышца.

Таких, сокращающихся участков очень много. Миофибрилла состоит из такой актин-миозиновой системы, расположенной по всей длине миофибриллы. С помощью актинового белка и миозинового белка миофибрилла сокращается.

Для сокращения нужен кальций, естественно все это происходит с затратой энергии. Актин- миозиновые нити не могут скользить сами по себе, их приходится тащить с затратой энергии. Для этого нужна АТФ.

Чтобы мышца расслабилась нужен магний. Во время длительного бега, например марафона, с потом вымывается магний, что вызывает у бегунов судороги, для этого надо пить специальные напитки, содержащие все необходимые вещества.. Например, изотонические напитки. Самое простое и доступное средство, это регедрон, В нем есть все необходимые соли.

Управление мышцами или почему мышцы сокращаются?

Речь идет о все тех же скелетных мышцах. Все сигналы на какое либо действие идут от нашего головного мозга. Это своего рода центр управления. Но запрос поступает от спинного мозга. Головной мозг посылает сигнал или импульс двигательному нейрону который находится в спинном мозге на сокращение мышцы.

НЕЙРОН (нервная клетка), основная структурная и функциональная единица НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, осуществляющая быструю передачу НЕРВНЫХ ИМПУЛЬСОВ между различными органами.

Нейрон

Двигательный нейрон разряжается потенциалом действия, который приходит к мышце, то есть дает сигнал мышце на сжатие или расслабление..

Разветвление на конце нейрона называется концевой пластинкой, вот эта концевая пластинка охватывает кусочек мышцы и в этом месте получается синапс, то есть должен быть налажен контакт или связь между нервом и мышечной клеткой.

Синапсы (от греч. sýnapsis - соединение, связь) , специализированные функциональные контакты между возбудимыми клетками, служащие для передачи и преобразования сигналов.

Нервы подходят к мышечным волокнам и управляют сокращениями.

Окончание нерва или нейрона выбрасывает медиатор. МЕДИАТОРЫ нервной системы (лат. mediator посредник; син.: нейротрансмиттеры, синаптические передатчики) - химические передатчики нервного импульса с нервного окончания на клетки периферических органов или на нервные клетки.

Если еще проще сказать, то это химическое вещество которое заставит мышцу что либо делать. Посредник между нервным окончанием или синапсом и мышечной клеткой. Этот медиатор связывается с мышцей и открывает в ней каналы. Каналы, это своего рода дороги по которым могут двигаться химические вещества — ионы.

Например, для того, чтобы соседний нерв принял сигнал, должны открываться каналы для натрия. Для сокращения мышцы должны открыться каналы для кальция. В клетку заходит просто куча кальция, мало того, используется кальций запасенный внутри клетки.Весь этот кальций заставляет актиновые и миозиновые белки скользить относительно друг друга. Мышца сокращается.

Когда потенциал действия исчезает, кальций возвращается в свои резервуары и мышца расслабляется.

Поистине диву даешься, насколько разнообразны все эти действия, основанные на одном и том же принципе со­кращения мышц. Например, мышца моллюска, сжимающая створки его раковины, может пребывать в ста­дии сокращения несколько дней подряд! А как работают мышцы человека? Давайте разберемся.

Как работают мышцы

Сколько мышц мы имеем?

За счет мышечных сокращений совершают движения практически все многоклеточные, в том числе и человек. Много ли мышечной энергии нам требуется?

В зависимости от пола, состояния здоровья и некоторых других показателей люди могут иметь разное количество мышц - от 400 до 680. Цифра эта не так уж велика, если брать в сравнение следующие факты: у саранчи 900 мышц, у некоторых гусениц - до 4 тысяч.

Современный человек не так много времени проводит в по сравнению со своим первобытнообщинным пред­ком. Тем не менее, по подсчетам ученых, за 70 лет он рас­ходует ровно столько мышечной энергии, сколько требу­ется, чтобы покрыть расстояние от Земли до Луны - 384 тыс. км.

Двигательная и «греющая» сила мышцы

КПД мышц человека при движении составляет 50%. Это на 15% больше КПД легкового автомобиля (35%).

Но и неизрасходованные в движении 50% мышечной энергии человека не бездействуют - они идут на поддер­жание привычной температуры тела.

Вспомним довольно распространенный способ согрева­ния на морозе: мы начинаем двигаться, то есть работать мышцами, чтобы повысить температуру своего тела.

Но даже когда мы не пытаемся согреться в движении, наши мышцы все равно заботятся о нас - они начинают сокращаться, выделяя определенную дозу тепла. При этом наше тело начинает непроизвольно дрожать. Но это очень хорошая реакция - она означает, что наши дрожащие мышцы не дают нам замерзнуть окончательно.

Мышечное топливо

Для эффективной работы мышц требуется немало энер­гии. Она освобождается за счет специального мышечного топлива аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Когда она отщепляет от себя фосфорную кислоту, выделяется срав­нительно много энергии, ее-то и расходует организм.

Кроме того, без АТФ наш организм был бы не в состо­янии получить доступ к энергии, выделяющейся в процес­се .

Если запас АТФ в организме истощается, мы чувствуем резкую слабость. За что разные группы мышц, получили разные названия.

В состав мышечных волокон входят нити двух видов: тол­стые, состоящие из белка миозина, и тонкие, образован­ные белком актином.

Для поперечно-полосатых мышц, рассматриваемых под микроскопом, характерно правильное и четкое чередова­ние темных и светлых полос - нитей миозина и актина. Вот откуда название «поперечно-полосатые».

Что касается происхождения названия гладкой муску­латуры, миозиновые и актиновые нити, которые содер­жатся в ней, как и в скелетных мышцах, расположены беспорядочно и хаотично, так что под микроскопом не увидишь четких линий. И стали называть эти мышцы глад­кими.

Как мышцы делают нас худыми или полными

Однажды исследователи Медицинского колледжа при лондонском госпитале провели любопытный эксперимент: они брали у испытуемых-добровольцев микроскопические пробы мышц при помощи специальной иглы. Исследуя их, устроители эксперимента хотели найти ответ на следую­щий вопрос: почему некоторые остаются худощавыми, не ограничивая свой рацион, другие же наоборот - мало едят и полнеют.

Исследователи из Англии сделали вывод: во всем «вино­ваты» мышцы, точнее, их волокна, которые бывают двух типов: быстрые и медленные.

Первые и сокращаются, и устают быстрее. Вследствие чересчур высокой утомляемости обладателей таких мышеч­ных волокон им не под силу спортивные тренировки. Ис­пользуют они энергию глюкозы, дефицит которой в орга­низме не ведет к .

Медленные волокна сокращаются не быстро, но они и не устают в рабочем состоянии достаточно долго, поэтому никакие виды физической деятельности обладателей таких волокон не выбьют из колеи. И используют они энергию жира, что необходимо для похудения.

Но, руководствуясь данными этих экспериментов, анг­лийские ученые сделали достаточно пессимистический вывод: к сожалению, изменить свою конституцию сложно. Вот почему кто-то из нас годами тщетно пытается поху­деть или поправиться. А во всем виноваты мышцы!

Анатомия мышц человека, их строение и развитие, пожалуй, можно назвать той самой наиболее актуальной темой, которая вызывает максимальный общественный интерес к культуризму. Стоит ли говорить о том, что именно строение, работа и функции мышц это та тема, которой персональный тренер должен уделять особое внимание. Как и в изложении других тем, введение в курс мы начнем с детального изучения анатомии мышц, их строения, классификации, работы и функций.

Ведение здорового образа жизни, правильное питание и систематическая физическая активность способствуют развитию мускулатуры и снижению уровня жира в организме. Строение и работы мышц человека будут понятны лишь при последовательном изучении сначала скелета человека и только затем мышц. И теперь, когда из статьи мы знаем, что он, в том числе выполняет функцию каркаса для крепления мышц, настало самое время изучить, какие же основные группы мышц формируют тело человека, где они находятся, как они выглядят и какие функции выполняют.

Выше вы можете видеть, как выглядит строение мышц человека на фото (3D модель). Сначала рассмотрим мускулатуру тела мужчины с терминами, применяемыми к бодибилдингу, затем мускулатуру тела женщины. Забегая наперед, стоит заметить, что строение мышц у мужчин и женщин принципиальных отличий не имеет, мускулатура тела практически полностью сходна.

Анатомия мышц человека

Мышцами называются органы тела, которые формирует эластичная ткань, и активность которой регулируется нервными импульсами. Функции мышц – это в том числе, движение и перемещение в пространстве частей тела человека. Полноценное их функционирование непосредственно влияет на физиологическую активность множества процессов в организме. Работа мышц регулируется нервной системой. Она способствует их взаимодействию с головным и спинным мозгом, а также участвует в процессе преобразования химической энергии в механическую. Тело человека формирует порядка 640 мышц (различные методы подсчета дифференцированных групп мышц, определяют их число от 639 до 850). Ниже приведено строение мышц человека (схема) на примере мужского и женского тела.

Строение мышц мужчины, вид спереди: 1 – трапеции; 2 – передняя зубчатая мышца; 3 – наружные косые мышцы живота; 4 – прямая мышца живота; 5 – портняжная мышца; 6 – гребенчатая мышца; 7 – длинная приводящая мышца бедра; 8 – тонкая мышца; 9 – напрягатель широкой фасции; 10 – большая грудная мышца; 11 – малая грудная мышца; 12 – передняя головка плеча; 13 – средняя головка плеча; 14 – брахиалис; 15 – пронатор; 16 – длинная головка бицепса; 17 – короткая головка бицепса; 18 – длинная ладонная мышца; 19 – экстензорная мышца запястья; 20 – длинная приводящая мышца запястья; 21 – длинный сгибатель; 22 – лучевой сгибатель запястья; 23 – плечелучевая мышца; 24 – латеральная мышца бедра; 25 – медиальная мышца бедра; 26 – прямая мышца бедра; 27 – длинная малоберцовая мышца; 28 – длинный разгибатель пальцев; 29 – передняя большеберцовая мышца; 30 – камбаловидная мышца; 31 – икроножная мышца

Строение мышц мужчины, вид сзади: 1 – задняя головка плеча; 2 – малая круглая мышца; 3 – большая круглая мышца; 4 – подостная мышца; 5 – ромбовидная мышца; 6 – экстензорная мышца запястья; 7 – плечелучевая мышца; 8 – локтевой сгибатель запястья; 9 – трапециевидная мышца; 10 – прямая остистая мышца; 11 – широчайшая мышца; 12 – грудопоясничная фасция; 13 – бицепс бедра; 14 – большая приводящая мышца бедра; 15 – полусухожильная мышца; 16 – тонкая мышца; 17 – полуперепончатая мышца; 18 – икроножная мышца; 19 – камбаловидная мышца; 20 – длинная малоберцовая мышца; 21 – мышца отводящая большой палец стопы; 22 – длинная головка трицепса; 23 – латеральная головка трицепса; 24 – медиальная головка трицепса; 25 – наружные косые мышцы живота; 26 – средняя ягодичная мышца; 27 – большая ягодичная мышца

Строение мышц женщины, вид спереди: 1 – лопаточно подъязычная мышца; 2 – грудинно-подъязычная мышца; 3 – грудинно-ключично-сосцевидная мышца; 4 – трапециевидная мышца; 5 – малая грудная мышца (не видна); 6 – большая грудная мышца; 7 – зубчатая мышца; 8 – прямая мышца живота; 9 – наружная косая мышца живота; 10 – гребенчатая мышца; 11 – портняжная мышца; 12 – длинная приводящая мышца бедра; 13 – напрягатель широкой фасции; 14 – тонкая мышца бедра; 15 – прямая мышца бедра; 16 – промежуточная широкая мышца бедра (не видна); 17 – латеральная широкая мышца бедра; 18 – медиальная широкая мышца бедра; 19 – икроножная мышца; 20 – передняя большеберцовая мышца; 21 – длинный разгибатель пальцев стопы; 22 – длинная большеберцовая мышца; 23 – камбаловидная мышца; 24 – передний пучок дельт; 25 – средний пучок дельт; 26 – плечевая мышца брахиалис; 27 – длинный пучок бицепса; 28 – короткий пучок бицепса; 29 – плечелучевая мышца; 30 – лучевой разгибатель запястья; 31 – круглый пронатор; 32 – лучевой сгибатель запястья; 33 – длинная ладонная мышца; 34 – локтевой сгибатель запястья

Строение мышц женщины, вид сзади: 1 – задний пучок дельт; 2 – длинный пучок трицепса; 3 – латеральный пучок трицепса; 4 – медиальный пучок трицепса; 5 – локтевой разгибатель запястья; 6 – наружная косая мышца живота; 7 – разгибатель пальцев; 8 – широкая фасция; 9 – бицепс бедра; 10 – полусухожильная мышца; 11 – тонкая мышца бедра; 12 – полуперепончатая мышца; 13 – икроножная мышца; 14 – камбаловидная мышца; 15 – короткая малоберцовая мышца; 16 – длинный сгибатель большого пальца; 17 – малая круглая мышца; 18 – большая круглая мышца; 19 – подостная мышца; 20 – трапециевидная мышца; 21 – ромбовидная мышца; 22 – широчайшая мышца; 23 – разгибатели позвоночника; 24 – грудопоясничная фасция; 25 – малая ягодичная мышца; 26 – большая ягодичная мышца

Мышцы отличаются довольно разнообразной формой. Мышцы, имеющие общее сухожилие, но обладающие двумя или более головками, называются двухглавыми (бицепс), трехглавыми (трицепс) или четырехглавыми (квадрицепс). Функции мышц так же довольно разнообразны, это сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, вращатели (кнутри и кнаружи), поднимающие, опускающие, выпрямляющие и другие.

Типы мышечной ткани

Характерные черты строения позволяют классифицировать мышцы человека по трем типам: скелетные, гладкие и сердечную.

Типы мышечной ткани человека: I- скелетные мышцы; II- гладкие мышцы; III- сердечная мышца

• Скелетные мышцы. Сокращение данного типа мышц полностью контролируется человеком. Объединенные со скелетом человека, они образуют опорно-двигательный аппарат. Скелетными данный тип мышц называют именно по причине их крепления к костям скелета.
• Гладкие мышцы. Данный тип ткани присутствует в составе клеток внутренних органов, кожи и кровеносных сосудов. Строение гладких мышц человека подразумевает их нахождение по большей части в стенках полых внутренних органов, таких как пищевод или мочевой пузырь. Также они играют важную роль в процессах, не контролируемых нашим сознанием, например в моторике кишечника.
• Сердечная мышца (миокард). Работу данной мышцы контролирует вегетативная нервная система. Ее сокращения не контролируются сознанием человека.

Поскольку сокращение гладкой и сердечной мышечной ткани не контролируется сознанием человека, акцент в данной статье мы сосредоточим именно на скелетных мышцах и подробном их описании.

Строение мышц

Мышечное волокно является структурным элементом мышц. По отдельности, каждое из них представляет собой не только клеточную, но и физиологическую единицу, которая способна сокращаться. Мышечное волокно имеет вид многоядерной клетки, диаметр волокна находится в диапазоне от 10 до 100 мкм. Эта многоядерная клетка находится в оболочке, называемой сарколеммой, которая в свою очередь наполнена саркоплазмой, а уже в саркоплазме находятся миофибриллы.

Миофибрилла представляет собой нитевидное образование, которое состоит из саркомеров. В толщину миофибриллы, как правило, составляют менее 1 мкм. С учетом количества миофибрилл, обычно различают белые (они же – быстрые) и красные (они же – медленные) мышечные волокна. Белые волокна содержат больше миофибрилл, но меньше саркоплазмы. Именно по этой причине они сокращаются быстрее. Красные волокна содержат много миоглобина, потому и получили такое название.

Внутреннее строение мышцы человека: 1 – кость; 2 – сухожилие; 3 – мышечная фасция; 4 – скелетная мышца; 5 – фиброзная оболочка скелетной мышцы; 6 – соединительно-тканная оболочка; 7 – артерии, вены, нервы; 8 – пучок; 9 – соединительная ткань; 10 – мышечное волокно; 11 – миофибрилла

Работа мышц характерна тем, что способность быстрее и сильнее сокращаться, свойственна именно белым волокнам. Они могут развивать усилие и скорость сокращения в 3-5 раз выше, чем медленные волокна. Физическая активность анаэробного типа (работа с отягощениями) выполняется преимущественно быстрыми мышечными волокнами. Длительная аэробная физическая активность (бег, плавание, велосипед) выполняется преимущественно медленными мышечными волокнами.

Медленные волокна более устойчивы к утомлению, в то же время, быстрые волокна к продолжительной физической активности не приспособлены. Что касается соотношения быстрых и медленных мышечных волокон в мышцах человека, то их количество примерно одинаково. У большей части обоих полов, порядка 45-50% мышц конечностей составляют медленные мышечные волокна. Сколько ни будь значительных половых различий в соотношении различных типов мышечных волокон у мужчин и женщин нет. Их соотношение формируется в начале жизненного цикла человека, иными словами является генетически запрограммированным и до самой старости практически не меняется.

Саркомеры (составные компоненты миофибрилл) формируются толстыми миозиновыми нитями и тонкими актиновыми нитями. Остановимся на них более детально.

Актин – белок, являющийся структурным элементом цитоскелета клеток и обладающий способностью сокращаться. Состоит из 375 остатков аминокислот, и составляет порядка 15% мышечного белка.

Миозин – главный компонент миофибрилл – сократительных волокон мышц, где его содержание может составлять порядка 65%. Молекулы сформированы двумя полипептидными цепочками, каждая из которых содержит около 2000 аминокислот. Каждая из таких цепочек имеет на конце так называемую головку, которая включает две маленькие цепочки, состоящие из 150-190 аминокислот.

Актомиозин – комплекс белков, сформированный из актина и миозина.

ФАКТ. По большей части, мышцы состоят из воды, белков и прочих компонентов: гликогена, липидов, азотсодержащих веществ, солей и т. д. Содержание воды колеблется в диапазоне 72-80% от общей массы мышц. Скелетная мышца состоит из большого количества волокон, и что характерно, чем их больше, тем мышца сильнее.

Классификация мышц

Мышечная система человека характерна разнообразием формы мышц, которые в свою очередь делятся на простые и сложные. Простые: веретенообразные, прямые, длинные, короткие, широкие. К сложным можно отнести многоглавые мышцы. Как мы уже говорили, если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двухглавыми (бицепс), трехглавыми (трицепс) или четырехглавыми (квадрицепс), так же к многоглавым относятся многосухожильные и двубрюшные мышцы. К сложным относятся и следующие типы мышц с определенной геометрической формой: квадратные, дельтовидные, камбаловидные, пирамидальные, круглые, зубчатые, треугольные, ромбовидные, камбаловидные.

Основные функции мышц это сгибание, разгибание, отведение, приведение, супинация, пронация, поднятие, опускание, выпрямление и не только. Под термином супинация подразумевается вращение кнаружи, а под термином пронация – вращение кнутри.

По направлению волокон мышцы делят на: прямые, поперечные, круговые, косые, одноперистые, двуперистые, многоперистые, полусухожильные и полуперепончатые.

По отношению к суставам , учитывая число суставов, через которые они перекидываются: односуставные, двусуставные и многосуставные.

Работа мышц

В процессе сокращения нити актина проникают глубоко в промежутки между нитями миозина, причём длина обеих структур не меняется, а лишь сокращается общая длина актомиозинового комплекса – такой способ сокращения мышц называется скользящим. Скольжение актиновых нитей вдоль миозиновых нуждается в энергии, а энергия, необходимая для сокращения мышц, освобождается в результате взаимодействия актомиозина с АТФ (аденозинтрифосфат). Кроме АТФ важную роль в сокращении мышц играет вода, а также ионы кальция и магния.

Как уже говорилось, работа мышц полностью контролируется нервной системой. Это говорит о том, что их работой (сокращением и расслаблением) можно управлять сознательно. Для нормального и полноценного функционирования организма и передвижения его в пространстве, мышцы работают группами. Большая часть мышечных групп тела человека работает в парах, и выполняют противоположные функции. Выглядит это таким образом, что когда мышца «агонист» сокращается, мышца «антагонист» растягивается. То же справедливо и наоборот.

• Агонист – мышца, выполняющая определенное движение.
• Антагонист – мышца, выполняющая противоположное движение.

Мышцы обладают такими свойствами: эластичность, растяжение, сокращение. Эластичность и растяжение дают мышцам возможность меняться в размере и возвращаться к исходному состоянию, третье качество дает возможность создать усилие на ее концах и приводить к укорачиванию.

Нервное стимулирование может вызвать следующие типы мышечного сокращения: концентрическое, эксцентрическое и изометрическое. Концентрическое сокращение возникает в процессе преодоления нагрузки при выполнении заданного движения (подъем вверх при подтягиваниях на перекладине). Эксцентрическое сокращение возникает в процессе замедления движений в суставах (опускание вниз при подтягиваниях на перекладине). Изометрическое сокращение возникает в момент, когда усилие создаваемое мышцами равно нагрузке оказываемой на них (удержание корпуса в висе на перекладине).

Функции мышц

Зная, как называется и где находится та или иная мышца или группа мышц мы можем перейти к изучению блока – функции мышц человека. Ниже в таблице мы рассмотрим самые основные мышцы, которые тренируются в зале. Как правило, тренингу подвергаются шесть основных мышечных групп: грудь, спина, ноги, плечи, руки и пресс.

ФАКТ. Самая большая и самая сильная мышечная группа в теле человека это ноги. Самая большая мышца – ягодичная. Самая сильная – икроножная, она может удерживать вес до 150 кг.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели такую сложную и объемную тему, как строение и функции мышц человека. Говоря о мышцах, мы конечно же подразумеваем и мышечные волокна, а вовлечение в работу мышечных волокон предполагает взаимодействие с ними нервной системы, поскольку выполнению мышечной активности предшествует иннервация двигательных нейронов. Именно по этой причине, в нашей следующей статье мы перейдем к рассмотрению строения и функций нервной системы.