انواع بافت ها و ویژگی های ساختاری و مکان آنها در بدن. سیستم عضلانی حیوانات

عضله به عنوان یک اندام

3 نوع بافت ماهیچه ای در بدن انسان وجود دارد:

اسکلتی

مخطط

بافت ماهیچه ای اسکلتی مخطط توسط فیبرهای عضلانی استوانه ای به طول 1 تا 40 میلی متر و ضخامت حداکثر 0.1 میکرومتر تشکیل می شود که هر یک از آنها مجموعه ای متشکل از میوسیمپلاست و میوساتلیت است که با یک غشای پایه مشترک پوشیده شده و با کلاژن نازک تقویت شده است. و الیاف مشبک غشای پایه سارکولما را تشکیل می دهد. در زیر پلاسمالمای میوسیمپلاست هسته های زیادی وجود دارد.

سارکوپلاسم حاوی میوفیبریل های استوانه ای است. بین میوفیبریل‌ها میتوکندری‌های متعددی با کریستا و ذرات گلیکوژن وجود دارد. سارکوپلاسم سرشار از پروتئین هایی به نام میوگلوبین است که مانند هموگلوبین می تواند اکسیژن را متصل کند.

بسته به ضخامت الیاف و محتوای میوگلوبین در آنها، آنها متمایز می شوند:

الیاف قرمز:

سرشار از سارکوپلاسم، میوگلوبین و میتوکندری است

با این حال، آنها نازک ترین هستند

میوفیبریل ها به صورت گروهی مرتب شده اند

فرآیندهای اکسیداتیو شدیدتر هستند

الیاف میانی:

از نظر میوگلوبین و میتوکندری فقیرتر است

ضخیم تر

فرآیندهای اکسیداتیو شدت کمتری دارند

الیاف سفید:

- ضخیم ترین

- تعداد میوفیبریل ها در آنها بیشتر است و به طور مساوی توزیع می شوند

- فرآیندهای اکسیداتیو شدت کمتری دارند

- حتی محتوای گلیکوژن کمتر

ساختار و عملکرد الیاف به طور جدایی ناپذیری به هم مرتبط هستند. به این ترتیب الیاف سفید سریعتر منقبض می شوند، اما به سرعت خسته می شوند. (دوندگان سرعت)

راه های قرمز برای انقباض طولانی تر در انسان، ماهیچه ها حاوی انواع فیبرها هستند، بسته به عملکرد عضله، یک نوع فیبر در آن غالب است. (ساکنان)

ساختار بافت عضلانی

فیبرها با خطوط عرضی متمایز می شوند: دیسک های ناهمسانگرد تیره (دیسک های A) با دیسک های همسانگرد روشن (دیسک های I) متناوب می شوند. دیسک A با یک منطقه نور H تقسیم می شود که در مرکز آن یک مزوفراگم (خط M) وجود دارد، دیسک I با یک خط تیره (تلوفراگم - خط Z) تقسیم می شود. تلوفراگم در میوفیبریل های الیاف قرمز ضخیم تر است.

میوفیبریل‌ها حاوی عناصر انقباضی هستند - میوفیلامنت‌هایی که از جمله آنها ضخیم (میوزیو) هستند که دیسک A را اشغال می‌کنند و نازک (اکتین) هستند که در دیسک I قرار دارند و به تلوفراگم‌ها متصل هستند (صفحات Z حاوی پروتئین آلفا اکتین هستند) و انتهای آنها به داخل دیسک A بین میوفیلامنت های ضخیم نفوذ می کند. بخشی از فیبر عضلانی که بین دو تلوفراگم قرار دارد یک سارکنر است - یک واحد انقباضی از میوفیبریل ها. با توجه به این واقعیت که مرزهای سارکومرهای همه میوفیبریل ها منطبق هستند، خطوط منظمی ایجاد می شود که به وضوح در بخش های طولی فیبر عضلانی قابل مشاهده است.

در مقاطع عرضی، میوفیبریل ها به صورت نقاط گرد در پس زمینه سیتوپلاسم نور به وضوح قابل مشاهده هستند.

طبق نظریه هاکسلی و هانسون، انقباض عضلانی نتیجه لغزش رشته های نازک (اکتین) نسبت به رشته های ضخیم (میوزین) است. در این حالت طول رشته های دیسک A تغییر نمی کند، دیسک I از نظر اندازه کاهش می یابد و ناپدید می شود.

عضلات به عنوان یک اندام

ساختار عضلانی. یک عضله به عنوان یک اندام از دسته هایی از رشته های ماهیچه ای مخطط تشکیل شده است. این الیاف، که به موازات یکدیگر قرار دارند، توسط بافت همبند سست به دسته‌های مرتبه اول متصل می‌شوند. چندین بسته اولیه از این دست به هم متصل می شوند و به نوبه خود بسته های مرتبه دوم و غیره را تشکیل می دهند. به طور کلی، بسته‌های ماهیچه‌ای از همه ردیف‌ها توسط یک غشای بافت همبند متحد می‌شوند و شکم عضلانی را تشکیل می‌دهند.

لایه های بافت همبند موجود بین دسته های عضلانی، در انتهای شکم عضله، به قسمت تاندون عضله می گذرد.

از آنجایی که انقباض عضلانی ناشی از یک تکانه از سیستم عصبی مرکزی است، هر عضله توسط اعصاب به آن متصل می شود: آوران، که رسانای "احساس عضلانی" است (به گفته K.P. Pavlov تحلیلگر حرکتی)، و وابران، که منجر به تحریک عصبی می شود. علاوه بر این، اعصاب سمپاتیک به عضله نزدیک می شوند، به همین دلیل ماهیچه های موجود زنده همیشه در حالت انقباض هستند که به آن تن می گویند.

یک متابولیسم بسیار پرانرژی در ماهیچه ها اتفاق می افتد و بنابراین آنها بسیار غنی از رگ های خونی هستند. عروق از سمت داخلی آن در یک یا چند نقطه به نام دروازه عضله به عضله نفوذ می کنند.

دروازه عضلانی همراه با عروق شامل اعصاب نیز می شود که با آنها در ضخامت عضله با توجه به بسته های عضلانی (در امتداد و عرض) منشعب می شوند.

یک عضله به یک بخش منقبض فعال، شکم، و یک بخش غیرفعال، تاندون تقسیم می شود.

بنابراین، عضله اسکلتی نه تنها از بافت ماهیچه ای مخطط، بلکه از انواع مختلف بافت همبند، بافت عصبی و اندوتلیوم فیبرهای عضلانی (رگ ها) نیز تشکیل شده است. با این حال ، غالب بافت ماهیچه ای مخطط است که خاصیت آن انقباض است و عملکرد عضله را به عنوان یک عضو تعیین می کند.

طبقه بندی عضلات

تا 400 عضله (در بدن انسان) وجود دارد.

با توجه به شکل آنها به بلند، کوتاه و پهن تقسیم می شوند. بلندها مربوط به بازوهای حرکتی است که به آن وصل شده اند.

برخی بلندها با چندین سر (چند سر) روی استخوان‌های مختلف شروع می‌شوند که حمایت آنها را افزایش می‌دهد. عضلات دوسر، سه سر و چهار سر ران وجود دارد.

در صورت ادغام ماهیچه هایی با منشا متفاوت یا ایجاد شده از چندین میوتون، تاندون های میانی، پل های تاندون بین آنها باقی می مانند. چنین ماهیچه هایی دارای دو یا چند شکم هستند - چند شکمی.

تعداد تاندون هایی که ماهیچه ها با آنها خاتمه می یابند نیز متفاوت است. بنابراین، خم کننده ها و اکستانسورهای انگشتان دست و پا هر کدام چندین تاندون دارند، به همین دلیل انقباضات یک عضله شکم باعث ایجاد اثر حرکتی روی چندین انگشت در یک زمان می شود و در نتیجه باعث صرفه جویی در کار عضلانی می شود.

عضلات واستوس - عمدتاً روی تنه قرار دارند و دارای یک تاندون بزرگ شده به نام رگ به رگ شدن تاندون یا آپونوروز هستند.

ماهیچه ها دارای اشکال مختلفی هستند: چهارگوش، مثلثی، هرمی، گرد، دلتوئید، سراتوس، کفی و غیره.

با توجه به جهت الیاف که از نظر عملکردی تعیین می شود، ماهیچه ها با الیاف موازی مستقیم، با الیاف مورب، با الیاف عرضی و با رشته های دایره ای متمایز می شوند. دومی اسفنکترها یا اسفنکترها را تشکیل می دهند که دهانه ها را احاطه می کنند.

اگر الیاف مورب از یک طرف به تاندون چسبیده باشد، به اصطلاح عضله تک پنه و اگر از هر دو طرف باشد، ماهیچه دوپهنی به دست می آید. رابطه خاصی از فیبرها با تاندون در عضلات نیمه غشایی و نیمه غشایی مشاهده می شود.

فلکسورها

اکستنسورها

افزایش دهنده ها

آدم ربایان

چرخاننده به سمت داخل (پروناتور)، به سمت بیرون (سوپیناتور)

جنبه های فیلوژنتیکی توسعه سیستم اسکلتی عضلانی

عناصر سیستم اسکلتی عضلانی بدن در تمام مهره داران از بخش های اولیه (سومیت ها) مزودرم پشتی، که در طرفین و لوله عصبی قرار دارند، ایجاد می شوند.

مزانشیم (اسکلروتوم) برخاسته از قسمت میانی شکمی سومیت در اطراف نوتوکورد اسکلتی تشکیل می‌شود و قسمت میانی بخش اولیه (میوتوم) باعث ایجاد عضلات می‌شود (درماتوم از قسمت پشتی جانبی سومیت تشکیل می‌شود).

در طول تشکیل اسکلت غضروفی و ​​متعاقباً استخوان، ماهیچه ها (میوتوم ها) روی قسمت های جامد اسکلت حمایت می شوند که بنابراین به صورت متامری نیز قرار دارند و با بخش های عضلانی متناوب هستند.

میوبلاست ها کشیده می شوند، با یکدیگر ادغام می شوند و به بخش هایی از فیبرهای عضلانی تبدیل می شوند.

در ابتدا، میوتوم های هر طرف توسط سپتوم های بافت همبند عرضی از یکدیگر جدا می شوند. همچنین، آرایش تقسیم شده عضلات تنه در حیوانات پایین تر برای زندگی باقی می ماند. در مهره داران بالاتر و انسان ها، به دلیل تمایز بیشتر توده های عضلانی، تقسیم بندی به طور قابل توجهی صاف می شود، اگرچه آثاری از آن در هر دو ماهیچه پشتی و شکمی باقی می ماند.

میوتوم ها در جهت شکمی رشد می کنند و به دو قسمت پشتی و شکمی تقسیم می شوند. از قسمت پشتی میوتوم ها، عضلات پشتی، از قسمت شکمی - ماهیچه هایی که در قسمت های جلویی و جانبی بدن قرار دارند و شکمی نامیده می شوند، بیرون می آیند.

میوتوم های مجاور می توانند با یکدیگر ترکیب شوند، اما هر یک از میوتوم های ذوب شده عصب مربوط به خود را نگه می دارد. بنابراین ماهیچه هایی که از چندین میوتوم منشا می گیرند توسط چندین عصب عصب دهی می شوند.

انواع عضلات بسته به رشد

بر اساس عصب، همیشه می توان ماهیچه های اتوکتون را از سایر عضلاتی که به این منطقه نقل مکان کرده اند - بیگانگان - متمایز کرد.

برخی از ماهیچه‌هایی که روی بدن رشد کرده‌اند در جای خود باقی می‌مانند و عضلات موضعی (خودکار) (عضلات بین دنده‌ای و کوتاه در طول فرآیندهای مهره‌ها) را تشکیل می‌دهند.

بخش دیگر در روند رشد از تنه به اندام حرکت می کند - ترانکوفوگال.

قسمت سوم ماهیچه ها که بر روی اندام ها ایجاد شده است به سمت بالاتنه حرکت می کند. این عضلات ترانکوپتال هستند.

رشد عضلات اندام

ماهیچه های اندام از مزانشیم کلیه اندام ها تشکیل شده و اعصاب خود را دریافت می کنند. از شاخه های قدامی اعصاب نخاعی از طریق شبکه بازویی و لومبوساکرال. در ماهی های پایین تر، جوانه های عضلانی از میوتای بدن رشد می کنند که به دو لایه در دو طرف پشتی و شکمی اسکلت تقسیم می شوند.

به طور مشابه، در مهره داران خشکی زی، ماهیچه ها در رابطه با پایه اسکلتی اندام ابتدا به صورت پشتی و شکمی (اکستانسورها و فلکسورها) قرار دارند.

ترانکتوپتال

با تمایز بیشتر، پایه های ماهیچه های اندام جلویی در جهت پروگزیمال رشد می کنند و ماهیچه های اتوکتون بدن را از قفسه سینه و پشت می پوشانند.

علاوه بر این عضله اولیه اندام فوقانی، ماهیچه های تنه ای نیز به کمربند اندام فوقانی متصل هستند، یعنی. مشتقات ماهیچه های شکمی که برای حرکت و تثبیت کمربند خدمت می کنند و از سر به سمت آن حرکت می کنند.

کمربند اندام عقبی (پایینی) ماهیچه های ثانویه ایجاد نمی کند، زیرا به طور غیرقابل حرکتی به ستون فقرات متصل است.

عضلات سر

آنها تا حدی از سومیت های سفالیک و عمدتاً از مزودرم قوس های آبششی به وجود می آیند.

شاخه سوم عصب سه قلو (V)

عصب میانی صورت (VII)

عصب گلوفارنکس (IX)

شاخه حنجره فوقانی عصب واگ (X)

شاخه تحتانی حنجره عصب واگ (X)

کار عضلانی (عناصر بیومکانیک)

هر ماهیچه یک نقطه متحرک و یک نقطه ثابت دارد. قدرت یک عضله به تعداد فیبرهای عضلانی موجود در ترکیب آن بستگی دارد و با ناحیه برش در محلی که تمام فیبرهای عضلانی از آن عبور می کنند تعیین می شود.

قطر تشریحی - سطح مقطع عمود بر طول عضله و عبور از شکم در پهن ترین قسمت آن. این شاخص اندازه عضله، ضخامت آن را مشخص می کند (در واقع، حجم عضله را تعیین می کند).

قدرت مطلق عضلانی

با نسبت جرم بار (کیلوگرم) که یک عضله می تواند بلند کند و مساحت قطر فیزیولوژیکی آن (cm2) تعیین می شود.

در ماهیچه ساق پا - 15.9 کیلوگرم بر سانتی متر مربع

برای عضلات سه سر - 16.8 کیلوگرم بر سانتی متر مربع

سلول های عضلانی مانند سلول های عصبی می توانند توسط محرک های شیمیایی و الکتریکی تحریک شوند. توانایی سلول‌های عضلانی برای کوتاه شدن (انقباض) در پاسخ به یک محرک خاص با وجود ساختارهای پروتئینی خاص مرتبط است. میوفیبریل ها). در بدن، سلول های عضلانی عملکردهای صرفه جویی در انرژی را انجام می دهند زیرا انرژی صرف شده در طول انقباض عضلانی سپس به صورت گرما آزاد می شود. بنابراین وقتی بدن سرد می شود، انقباضات مکرر عضلانی (لرزش) رخ می دهد.

از نظر ساختار، سلول های ماهیچه ای شبیه سایر سلول های بدن هستند، اما از نظر شکل با آنها متفاوت هستند. هر سلول عضلانی مانند یک فیبر است که طول آن می تواند به 20 سانتی متر برسد بنابراین، سلول عضلانی اغلب نامیده می شود فیبر عضلانی.

یکی از ویژگی های سلول های ماهیچه ای (الیاف) وجود مقادیر زیادی از ساختارهای پروتئینی در آنها است که میوفیبریل نامیده می شوند و در هنگام تحریک سلول منقبض می شوند. هر میوفیبریل از فیبرهای پروتئینی کوتاهی به نام میکروفیلامنت تشکیل شده است. به نوبه خود، میکروفیلامنت ها به نازک تقسیم می شوند اکتینو ضخیم تر الیاف میوزین. انقباض در پاسخ به تحریک عصبی رخ می دهد که از صفحه انتهایی حرکتی در طول فرآیند عصبی از طریق انتقال دهنده عصبی استیل کولین به عضله منتقل می شود.

مطابق با ساختار و عملکردهای انجام شده، دو نوع بافت عضلانی متمایز می شود: صاف و مخطط.

بافت ماهیچه صاف

سلول ماهیچه صاف دارای شکل دوکی شکل است. هسته مستطیلی در مرکز قرار دارد. میوفیبریل‌ها مانند سلول‌های ماهیچه‌ای مخطط به‌طور دقیقی سازمان‌دهی نشده‌اند. علاوه بر این، عضلات صاف کندتر از ماهیچه های مخطط منقبض می شوند. انقباض عضلانی تحت تأثیر واسطه های شیمیایی رخ می دهد: استیل کولین و آدرنالین. کار ماهیچه های صاف توسط سیستم عصبی خودمختار (روشی) تنظیم می شود.

با توجه به این بافت، بیشتر دیواره های اندام های داخلی توخالی تشکیل می شود (دستگاه گوارش، کیسه صفرا، اندام های تناسلی، رگ های خونی و غیره).

بافت ماهیچه ای مخطط

در زیر میکروسکوپ، در یک سلول ماهیچه ای می توان سازمان ساختاری سفت و سخت میوفیبریل ها و زیر واحدهای آنها (الیاف اکتین و میوزین) را مشاهده کرد. آنها به شکل نوارهای عرضی متناوب روشن و تیره مرتب شده اند. نام این نوع بافت عضلانی از اینجاست. این آرایش منظم فیبرهای اکتین و میوزین یکی از ویژگی های متمایز سلول های ماهیچه ای مخطط است، زیرا در سلول های عضله صاف الیاف بی نظم هستند.

این نوع بافت عضلانی به نوبه خود به دو نوع اسکلتی و قلبی تقسیم می شود.

بافت ماهیچه ای اسکلتی 40 تا 50 درصد وزن کل بدن را تشکیل می دهد که اسکلت را به توسعه یافته ترین قسمت بدن انسان تبدیل می کند. بیشتر ماهیچه های اسکلتی عضلات سیستم حرکتی فعال را تشکیل می دهند و همچنین حالت صورت (ماهیچه های صورت)، زبان، گلو، حنجره، گوش میانی، کف لگن و غیره را تشکیل می دهند که این عضلات تحت کنترل سیستم عصبی جسمانی هستند. و بنابراین می تواند به طور داوطلبانه منعقد شود.

بافت عضله قلبتوسط شکل خاصی از ماهیچه های مخطط نشان داده می شود. در مقایسه با ماهیچه های اسکلتی، دارای تعدادی ویژگی است.

برخلاف آرایش حاشیه‌ای هسته‌ها در یک سلول ماهیچه‌ای اسکلتی، هسته‌های سلول بافت ماهیچه‌ای قلب در مرکز سلول قرار دارند. خود سلول ها از نظر قطر کوچکتر از فیبرهای عضلانی عضلات اسکلتی هستند. برخلاف تارهای عضلانی ماهیچه های اسکلتی، که در خارج ساختارهای فیبریلار لازم برای اتصال به یکدیگر را ندارند، سلول های عضلانی قلب توسط دیسک های بینابینی مخصوص به یکدیگر متصل می شوند. این سازماندهی سلول های عضلانی قلب به تکانه الکتریکی اجازه می دهد تا به شکل بادبزنی در امتداد دیواره دهلیزها و سطح داخلی بطن ها پخش شود. یکی دیگر از ویژگی های عضله قلب توانایی برخی از سلول های آن برای ایجاد تکانه نه تنها در پاسخ به محرک های خارجی، بلکه به صورت خود به خود است. فعالیت سلول های عضله قلب توسط سیستم عصبی خودمختار کنترل می شود.

ساختار ماهیچه های اسکلتی

فیبرهای عضلانی و بافت همبند در عضلات اسکلتی ارتباط نزدیکی با هم دارند. هر ماهیچه توسط یک غشای خاص احاطه شده است (اپیمیزیوم) از بافت همبند متراکم تشکیل شده است. هر ماهیچه از دسته های جداگانه ای از فیبرها (فاسیکل ها) تشکیل شده است که توسط غشای خاص خود احاطه شده است. پریمیزیوم).

چنین دسته های فیبری از صدها عضله تشکیل شده است فیبریل ها- سلول های ماهیچه ای پوشیده از غشایی از بافت همبند. در داخل، هر سلول ماهیچه ای حاوی چند صد هسته است که در امتداد محیط قرار دارند. طول چنین سلولی می تواند به چندین سانتی متر برسد.

اساس ساختاری و مولکولی انقباض عضلات اسکلتی

قبلاً در بالا گفتیم که فیبرهای عضلانی از میوفیبریل هایی تشکیل شده اند که قادر به انقباض هستند. این فیبریل ها به موازات محور طولی سلول قرار دارند و به وسیله دیسک های Z به واحدهای زیادی به نام سارکومر تقسیم می شوند.

هر سارکومر دارای ساختار منظمی از ریز رشته ها است که توسط رشته های اکتین و میوزین نشان داده می شود. هر رشته اکتین با دیسک Z سارکومر مرتبط است، با رشته‌های میوزین که در وسط سارکومر قرار دارند و در هر دو طرف به سمت رشته‌های اکتین گسترش می‌یابند.

هنگام انقباض، این نخ ها نسبت به یکدیگر در امتداد می لغزند. هر سارکومر کوتاه‌تر می‌شود، در حالی که رشته‌های اکتین و میوزین طول خود را حفظ می‌کنند. هنگامی که یک عضله کشیده می شود، روند معکوس رخ می دهد.

ماهیت و مدت زمان انقباض ماهیچه های اسکلتی مخطط متفاوت است. فیبرهای عضلانی با زمان انقباض 30-40 میلی ثانیه، فیبرهای سریع (فازی) نامیده می شوند. تفاوت آنها با الیاف کند (تونیک) این است که زمان انقباض آنها حدود 100 میلی ثانیه است.

حتی در حالت استراحت، عضلات همیشه در تنش (تن) فعال (غیر ارادی) هستند. تون ماهیچه های اسکلتی با دریافت مداوم تکانه های ضعیف حفظ می شود. تون عضلانی به طور مستقل توسط دوک عضلانی و تاندون ها کنترل می شود. در غیاب تون عضلانی، آنها از فلج شل (آتونیک) صحبت می کنند.

اگر عضله ای برای مدت طولانی کار نکند یا عصب دهی آن مختل شود، آتروفی می شود. از سوی دیگر، با افزایش بار روی عضلات، به عنوان مثال در ورزشکاران، فیبرهای عضلانی فردی ضخیم می شوند و هیپرتروفی عضلانی رخ می دهد. هنگامی که یک عضله به شدت آسیب می بیند، یک اسکار بافت همبند ایجاد می شود زیرا توانایی عضله برای بازسازی محدود است.

خون رسانی به عضلات

جریان خون به عضله و در نتیجه تامین اکسیژن آن به کاری که انجام می دهد بستگی دارد. مقدار اکسیژن مورد نیاز یک عضله در حال کار 500 برابر بیشتر از اکسیژن مورد نیاز یک عضله در حالت استراحت است. بنابراین، در حین کار عضلانی، مقدار خون ورودی به عضله به شدت افزایش می یابد (300-500 مویرگ / میلی متر مکعب حجم عضله) و می تواند 20 برابر بیشتر از این رقم برای یک عضله غیرفعال باشد.

سیستم عضلانی

سیستم عضلانی حمایت اضافی برای بدن حیوان ایجاد می کند و حرکت آن را تعیین می کند. ماهیچه ها از سلول های دراز زیادی - فیبرهای عضلانی - تشکیل شده اند که می توانند تحت تأثیر تکانه های الکتریکی منقبض شوند. ماهیچه های مخطط، صاف و قلبی وجود دارد.

ماهیچه های مخطط توسط تاندون های متراکم و کم کشش ساخته شده از کلاژن به استخوان ها متصل می شوند. یک انتهای تاندون به پوسته بیرونی عضله می رود و سر دیگر آن به سختی به پریوستوم متصل می شود.

وقتی تحریک شود، فیبر عضلانی تنها در صورتی منقبض می شود که تکانه تحریک کننده از مقدار آستانه خاصی فراتر رود. این کاهش حداکثر خواهد بود و با افزایش حتی بیشتر در تکانه تغییر نخواهد کرد. بر اساس مفاهیم مدرن، انقباض ناشی از این واقعیت است که رشته های اکتین - یکی از انواع رشته های عضلانی - در امتداد رشته های میوزین می لغزند. انرژی مورد نیاز برای این امر در نتیجه تجزیه ATP تولید می شود. با انقباضات شدید، اکسیژن عرضه شده به عضلات کافی نیست. آنها می گویند که کار ماهیچه ای بدهی اکسیژن ایجاد می کند. در این حالت، اسید لاکتیک شروع به تشکیل می کند، یک محصول سمی که در کبد به گلوکز تبدیل می شود یا به طور کامل به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.

نوع انقباض به روش تثبیت عضله بستگی دارد: می تواند ایزوتونیک (انقباض تحت بار ثابت) و ایزومتریک (عضله کشش ایجاد می کند، اما طول آن تغییر نمی کند). پاسخ به یک محرک منفرد حدود 0.05 ثانیه طول می کشد. مرحله انقباض حدود 0.1 ثانیه طول می کشد، پس از آن یک دوره طولانی - حدود 0.2 ثانیه - آرامش شروع می شود، زمانی که فیبر عضلانی برای مدتی قادر به انقباض نیست. اگر فاصله بین دو انقباض ناچیز باشد، انقباض دوم بر انقباض اول قرار می گیرد. در حالی که بار دوم، تنش بیشتر ایجاد می شود. با تحریک ریتمیک، تنش به حد معینی می رسد (پلاتو) و برای مدت طولانی در آنجا باقی می ماند و پس از آن خستگی و آرامش رخ می دهد.

هنگام نزدیک شدن به عضلات، آکسون های حرکتی منشعب می شوند. گروهی از فیبرهای عضلانی (هزاران فیبر در عضله دوسر بازو وجود دارد) و آکسون که آن را عصب دهی می کند یک واحد حرکتی را تشکیل می دهد. تمام فیبرهای عضلانی موجود در آن به طور همزمان منقبض می شوند. هر چه تعداد فیبرها در یک واحد حرکتی کمتر باشد، کنترل ظریف تری توسط سیستم عصبی اعمال می شود. تنظیم تنش ناشی از عضله می تواند انجام شود:

تغییر در تعداد واحدهای حرکتی برانگیخته شده در یک لحظه معین.

تغییر در تعداد تکانه های عصبی در هر ثانیه.

فیبرهای عضلانی اسکلتی را می توان به تونیک و فازیک تقسیم کرد. فیبرهای تونیک قرمز رنگ هستند و در عمق ماهیچه ها قرار دارند و دارای ذخایر اکسیژن مربوط به پروتئین میوگلوبین هستند که مربوط به هموگلوبین خون است. آنها انقباض طولانی مدت عضله را فراهم می کنند (به عنوان مثال، همراه با مقابله با نیروی گرانش - عضلات پشت، گردن، حمایت از فک پایین). فیبرهای فازیک عمدتاً سفید رنگ هستند، روی سطح ماهیچه ها قرار می گیرند و انقباض سریع و قوی را ایجاد می کنند، اما به سرعت خستگی را ایجاد می کنند.

برای حرکت دادن استخوان و سپس بازگرداندن آن به موقعیت اولیه، حداقل به چند ماهیچه نیاز است، مثلاً یک فلکسور و یک اکستنسور. وقتی یک عضله منقبض می شود، دیگری باید شل شود. این به لطف رفلکس های بازدارنده طناب نخاعی به دست می آید و تکانه هایی را که به گروه عضلانی مربوطه می روند مسدود می کند.

ماهیچه های صاف دیواره رگ های خونی، روده ها، مثانه و سایر اندام ها را تشکیل می دهند. سلول های ماهیچه صاف لایه های عرضی و طولی را تشکیل می دهند. انقباض اولی منجر به طولانی شدن و نازک شدن اندام (به عنوان مثال، روده) می شود. کاهش دومی باعث اثر معکوس می شود. ماهیچه های صاف قادر به انقباضات خود به خودی هستند. بنابراین، کشش عضلات هنگام پر کردن مجاری گوارشی معمولاً بلافاصله منجر به انقباض آن می شود. این کار هماهنگ ماهیچه ها پریستالسیس نامیده می شود و حرکت محتویات داخل اندام های توخالی را تقویت می کند.

حیوان به عنوان یک کل به دلیل انقباض تصادفی تجمعات مختلف سلول های عضلانی حرکت نمی کند.

فعالیت عضلانی توسط سیستم عصبی هماهنگ می شود و این هماهنگی تضمین می کند که عضلات با هم کار کنند. هر عضله به خودی خود نشان دهنده یک اتحاد هماهنگ از واحدهای انقباضی است، صرف نظر از اینکه آنها سلول های ماهیچه صاف، رشته های مخطط یا منشعب عضله قلب هستند. هر یک از چنین پیوندهایی از سلول ها معمولاً توسط یک لایه نازک اما قوی از بافت همبند احاطه شده است. در ساده‌ترین حالت سازماندهی ماهیچه‌ها، محورهای تمام سلول‌ها یا الیاف موازی هستند، به طوری که همگی در یک جهت نیروی رانش ایجاد می‌کنند. اما وضعیت همیشه در عضلات بزرگ چندان ساده نیست، اغلب برخی از قسمت‌های عضله باید نیروهایی را در جهت‌هایی ایجاد کنند که با جهت سایر قسمت‌ها منطبق نباشد، یا نیروی انقباض بیشتری ایجاد کنند. بسیاری از عضلات فقط برای ایجاد تنش مورد نیاز هستند. تارهای این ماهیچه ها در زاویه ای نسبت به جهت کشش قرار دارند، به طوری که انقباض آنها فقط باعث کوتاه شدن جزئی عضله می شود، اما نیروی بسیار زیادی ایجاد می کند.

یکی از مهم ترین ویژگی های سلول های ماهیچه ای توانایی آنها در ایجاد نیرو در یک جهت - جهت انقباض است. یک عضله منقبض نمی تواند خودش را بکشد. بنابراین، چرخه های انقباض و کشش لازم برای حرکت و اعمال مختلف حرکتی تقریباً همیشه نیازمند مشارکت دو یا چند عضله است. کار چنین عضلاتی با ساختار خاص اسکلت مشخص می شود، به طوری که انقباض برخی از عضلات با انقباض برخی دیگر متعادل می شود. عضلاتی که به این روش کار می کنند معمولا آنتاگونیست نامیده می شوند.

یک مثال معمولی از عضلات آنتاگونیست، عضلات اندام مهره داران یا بندپایان است. تقریباً هر مفصل در اندام مهره داران یا بندپایان توسط یک یا چند ماهیچه خم کننده خم می شود و توسط یک یا چند اکستانسور صاف یا کشیده می شود. ترکیبی از یک اسکلت مفصلی و ماهیچه های متمایز، مشخصه مهره داران و بندپایان، زیربنای حرکات دقیق و قابل تکرار است که به این حیوانات اجازه می دهد تا اشکال بسیار پیچیده رفتاری را توسعه دهند. فلکسورها و اکستانسورها معمولاً به طور همزمان عمل می کنند که به تفصیل بسیار خوبی از حرکات و نیروها می رسد. علاوه بر این، تحریک این ماهیچه ها توسط سیستم عصبی به صورت هماهنگی خودکار انجام می شود، به طوری که وقتی یک گروه عضلانی منقبض می شود، فعالیت سرکوب می شود و دیگری تا حدی آرام می شود. آنتاگونیسم عضلانی یک واکنش تصادفی نیست، بلکه، برعکس، یک مکانیسم هماهنگ و متقابل است که در آن هر دو عضو هر جفت تون لازم را حفظ می کنند و اگر یکی آرام باشد، دیگری منقبض شده و باعث حرکت مفصل می شود.

در برخی موارد، انقباض برخی از ماهیچه ها نه توسط آنتاگونیست ها، بلکه با خاصیت ارتجاعی بافت همبند الاستیک خنثی می شود. یک نوع پیچیده از این نوع، عضله عدسی چشم پستانداران است. عدسی کروی چشم معمولاً به دلیل کشش رشته های بافت همبند متصل به آن کمی صاف می شود. در این شکل، لنز روی اجسام دور تنظیم می شود. انقباض عضله مژگانی (حلقه ای از سلول های عضلانی صاف) کشش را در انتهای انتهایی رشته های بافت همبند الاستیک آزاد می کند و به عدسی اجازه می دهد شکل گرد تری به خود بگیرد و تصاویر اشیاء نزدیک را متمرکز کند. با بالا رفتن سن، عدسی خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهد و به همراه آن توانایی شکل کروی به خود می گیرد و در نتیجه دور بینی ایجاد می شود. افراد مسن معمولاً برای اینکه فونت را واضح ببینند، باید کتاب را در کنار دست نگه دارند، مگر اینکه از عینک استفاده کنند. نمونه دیگری از "آنتاگونیسم الاستیک" قفل پوسته دوکفه ای و دیواره بدن نماتد است.

در بسیاری از حیوانات، دیواره بدن، دیواره مجرای روده و سایر اندام های لوله ای معمولاً حاوی دو لایه عضله است. در مهره داران، اینها معمولاً عضلات صاف هستند، به استثنای دیواره بدن. یک لایه از ماهیچه دارای الیاف دایره ای است که انقباض آنها مجرای لوله را باریک می کند یا محتویات آن را فشرده می کند. الیاف لایه دیگر به صورت طولی، در زوایای قائم با الیاف حلقه، یا موازی با محور لوله قرار دارند. هنگامی که این فیبرها منقبض می شوند، اندام لوله ای کوتاه و ضخیم می شود. این آرایش مشخصه دیواره بدن کولنترات ها، آنلیدها و مجرای روده حیوانات بسیار سازمان یافته است.

تناوب و هماهنگی انقباضات فیبرهای حلقوی و طولی شکل حفره لوله را تغییر می دهد. به عنوان مثال، موج انقباض دایره ای عضله می تواند به آرامی در طول یک لوله حرکت کند و این فرآیند که پریستالسیس نامیده می شود، باعث می شود محتویات لوله در یک جهت حرکت کند. نوع خاصی از عضله دایره ای به نام اسفنکتر، بخش های مختلف یک اندام لوله ای را جدا می کند یا ورود و خروج از آن را کنترل می کند. نمونه هایی از این نوع اسفنکتر مقعدی است که در انتهای لوله گوارش قرار دارد و اسفنکتر پیلور که جریان محتویات معده را به روده کوچک تنظیم می کند. هنگامی که حفره بسته یک اندام لوله ای یا حیوان نرم بدن توسط عضلات دایره ای و طولی احاطه شده است، همه آنها متضاد هستند. از آنجایی که حجم حفره نمی تواند کاهش یابد، انقباض برخی از ماهیچه ها لزوماً باعث کشیدگی برخی دیگر می شود. این سازماندهی عضلات آنتاگونیست معمولاً اسکلت هیدرواستاتیک نامیده می شود. نمونه بارز حیوانی با چنین اسکلت هیدرواستاتیکی کرم خاکی است: انقباض ماهیچه های دیواره بدن آن می تواند حرکت را حتی در غیاب اسکلت قوی که مشخصه سایر حیوانات است تضمین کند. اسکلت هیدرواستاتیک در حیواناتی که اسکلت سختی دارند نیز یافت می شود. به عنوان مثال، پای لوله ای خارپوستان بر اساس همین اصل کار می کند.

بافت ماهیچه ای به عنوان بافت غالب بدن انسان شناخته می شود که نسبت آن در وزن کل یک فرد در مردان تا 45 درصد و در زنان تا 30 درصد است. ماهیچه شامل انواع ماهیچه ها می شود. بیش از ششصد نوع ماهیچه وجود دارد.

اهمیت عضلات در بدن

ماهیچه ها نقش بسیار مهمی در هر موجود زنده ای دارند. با کمک آنها، سیستم اسکلتی عضلانی به حرکت در می آید. به لطف کار ماهیچه ها، شخص مانند سایر موجودات زنده نه تنها می تواند راه برود، بایستد، بدود، هر حرکتی انجام دهد، بلکه می تواند نفس بکشد، بجود و غذا را پردازش کند و حتی مهمترین عضو - قلب - نیز شامل بافت ماهیچه ای

ماهیچه ها چگونه کار می کنند؟

عملکرد ماهیچه ها به دلیل خواص زیر رخ می دهد:

• تحریک پذیری فرآیندی از فعال سازی است که به شکل پاسخ به یک محرک (معمولاً یک عامل خارجی) ظاهر می شود. این خاصیت خود را به شکل تغییرات متابولیسم در عضله و غشای آن نشان می دهد.
• رسانایی خاصیتی است که به معنای توانایی بافت عضلانی برای انتقال یک تکانه عصبی ایجاد شده در نتیجه قرار گرفتن در معرض یک محرک از اندام عضلانی به نخاع و مغز و همچنین در جهت مخالف است.
• انقباض عمل نهایی ماهیچه ها در پاسخ به یک عامل تحریک کننده است که به شکل کوتاه شدن تون ماهیچه ای نیز تغییر می کند، یعنی میزان کشش آنها. در عین حال، سرعت انقباض و حداکثر کشش عضلانی ممکن است در نتیجه تأثیرات مختلف محرک متفاوت باشد.

لازم به ذکر است که کار عضلانی به دلیل تناوب خواص ذکر شده در بالا، اغلب به ترتیب زیر امکان پذیر است: تحریک پذیری-رسانایی-انقباض. اگر ما در مورد کار ارادی عضلانی صحبت می کنیم و تکانه از سیستم عصبی مرکزی می آید، در این صورت الگوریتم شکل هدایت - تحریک پذیری - انقباض خواهد داشت.

ساختار عضلانی

هر عضله انسان از مجموعه ای از سلول های کشیده تشکیل شده است که در یک جهت عمل می کنند، به نام بسته ماهیچه ای. این بسته‌ها به نوبه خود حاوی سلول‌های ماهیچه‌ای به طول ۲۰ سانتی‌متر هستند که فیبر نیز نامیده می‌شوند. شکل سلول های ماهیچه های مخطط مستطیل است، در حالی که شکل عضلات صاف دوکی شکل است.

فیبر عضلانی یک سلول دراز است که توسط یک غشای خارجی محدود شده است. در زیر پوسته، الیاف پروتئین انقباضی به موازات یکدیگر قرار دارند: اکتین (روشن و نازک) و میوزین (تیره، ضخیم). در قسمت محیطی سلول (در عضلات مخطط) چندین هسته وجود دارد. ماهیچه های صاف فقط یک هسته دارند که در مرکز سلول قرار دارد.

طبقه بندی ماهیچه ها بر اساس معیارهای مختلف

وجود ویژگی های مختلف متفاوت از عضلات خاص به آنها اجازه می دهد تا به طور مشروط بر اساس یک ویژگی متحد کننده گروه بندی شوند. امروزه آناتومی طبقه بندی واحدی ندارد که بر اساس آن عضلات انسان گروه بندی شوند. با این حال، انواع ماهیچه ها را می توان بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی کرد، از جمله:

1. بر اساس شکل و طول.
2. با توجه به توابع انجام شده.
3. در رابطه با مفاصل.
4. بر اساس مکان در بدن.
5. با تعلق به قسمت های خاصی از بدن.
6. با توجه به محل بسته های عضلانی.

همراه با انواع ماهیچه ها، سه گروه عضلانی اصلی بسته به ویژگی های فیزیولوژیکی ساختار متمایز می شوند:

1. ماهیچه های اسکلتی مخطط متقاطع.
2. ماهیچه های صاف که ساختار اندام های داخلی و رگ های خونی را تشکیل می دهند.
3. فیبرهای قلبی

یک عضله می تواند به طور همزمان به چندین گروه و انواع ذکر شده در بالا تعلق داشته باشد، زیرا می تواند چندین ویژگی متقاطع را به طور همزمان داشته باشد: شکل، عملکرد، ارتباط با بخشی از بدن و غیره.

شکل و اندازه دسته های عضلانی

علیرغم ساختار نسبتاً یکسان تمام فیبرهای عضلانی، آنها می توانند اندازه ها و اشکال مختلفی داشته باشند. بنابراین، طبقه بندی ماهیچه ها بر اساس این معیار مشخص می کند:

1. عضلات کوتاه قسمت های کوچکی از سیستم اسکلتی عضلانی انسان را حرکت می دهند و به عنوان یک قاعده در لایه های عمیق ماهیچه ها قرار دارند. به عنوان مثال می توان به عضلات بین مهره ای ستون فقرات اشاره کرد.
2. برعکس، بلندها در قسمت هایی از بدن که دامنه حرکت زیادی را انجام می دهند، به عنوان مثال، اندام ها (بازوها، پاها) موضعی می شوند.
3. پهن ها بدن اصلی را می پوشانند (روی شکم، پشت، جناغ سینه). آنها می توانند جهات مختلفی از فیبرهای عضلانی داشته باشند، در نتیجه حرکات انقباضی متنوعی را ارائه می دهند.

اشکال مختلفی از ماهیچه ها نیز در بدن انسان یافت می شود: گرد (اسفنکتر)، مستقیم، مربع، الماسی شکل، دوکی شکل، ذوزنقه ای، دلتوئید، دندانه دار، تک و دو پینه ای و سایر اشکال فیبرهای عضلانی.

انواع ماهیچه ها با توجه به عملکردهای انجام شده

ماهیچه های اسکلتی انسان می توانند عملکردهای مختلفی را انجام دهند: خم شدن، اکستنشن، اداکشن، ابداکشن، چرخش. بر اساس این ویژگی، ماهیچه ها را می توان به صورت مشروط به صورت زیر گروه بندی کرد:

1. اکستنسورها
2. فلکسورها
3. منتهی شدن.
4. آدم ربایان
5. چرخشی.

دو گروه اول همیشه در یک قسمت از بدن هستند، اما در جهت مخالف به گونه ای که وقتی دسته اول منقبض می شوند، دسته دوم شل می شوند و بالعکس. عضلات خم کننده و بازکننده اندام ها را حرکت می دهند و ماهیچه های متضاد هستند. به عنوان مثال، عضله دوسر بازویی بازو را خم می کند و عضله سه سر بازویی آن را گسترش می دهد. اگر در نتیجه کار ماهیچه ها، قسمتی از بدن یا عضوی به سمت بدن حرکت کند، این ماهیچه ها کشنده هستند، اگر در جهت مخالف - ابداکتور باشند. روتاتورها حرکات دایره ای گردن، کمر و سر را انجام می دهند، در حالی که چرخاننده ها به دو زیر گروه تقسیم می شوند: پروناتورها که حرکت به سمت داخل را ارائه می دهند و تکیه گاه های پشتی که حرکت به سمت بیرون را فراهم می کنند.

در رابطه با مفاصل

ماهیچه ها توسط تاندون ها به مفاصل متصل می شوند و باعث حرکت آنها می شوند. بسته به نوع اتصال و تعداد مفاصلی که ماهیچه ها بر روی آنها عمل می کنند، می توانند تک مفصلی یا چند مفصلی باشند. بنابراین، اگر عضله فقط به یک مفصل چسبیده باشد، ماهیچه تک مفصلی است، اگر به دو مفصل متصل شود، ماهیچه دو مفصلی و اگر مفاصل بیشتر باشد، ماهیچه چند مفصلی است. (خم کننده انگشت / اکستانسور).

به عنوان یک قاعده، دسته های عضلانی تک مفصلی طولانی تر از دسته های چند مفصلی هستند. آنها دامنه حرکتی کامل تری از مفصل را نسبت به محور آن فراهم می کنند، زیرا انقباض خود را فقط روی یک مفصل می گذرانند، در حالی که عضلات چند مفصلی قابلیت انقباض خود را روی دو مفصل توزیع می کنند. نوع دوم ماهیچه‌ها کوتاه‌تر هستند و می‌توانند حرکت بسیار کمتری را در حین حرکت همزمان مفاصلی که به آن‌ها متصل هستند، ارائه دهند. یکی دیگر از خواص عضلات چند مفصلی، نارسایی غیرفعال نام دارد. می توان مشاهده کرد که تحت تأثیر عوامل خارجی، عضله کاملاً کشیده می شود و پس از آن به حرکت خود ادامه نمی دهد، بلکه برعکس، کند می شود.

محلی سازی عضلات

بسته های عضلانی می توانند در لایه زیر جلدی قرار گیرند و گروه های عضلانی سطحی را تشکیل دهند یا در لایه های عمیق تر - این شامل رشته های عضلانی عمیق است. به عنوان مثال، عضلات گردن از الیاف سطحی و عمیق تشکیل شده است که برخی از آنها مسئول حرکات ستون فقرات گردن هستند، در حالی که برخی دیگر پوست گردن، ناحیه مجاور پوست قفسه سینه را به عقب می کشند. و در چرخش و کج کردن سر نیز نقش دارند. بسته به مکان در رابطه با یک اندام خاص، ممکن است عضلات داخلی و خارجی (عضلات خارجی و داخلی گردن، شکم) وجود داشته باشد.

انواع ماهیچه ها بر اساس اعضای بدن

در رابطه با اعضای بدن، ماهیچه ها به انواع زیر تقسیم می شوند:

1. ماهیچه های سر به دو گروه تقسیم می شوند: ماهیچه های جونده که مسئول آسیاب مکانیکی غذا هستند و عضلات صورت - انواع ماهیچه هایی که به لطف آنها فرد احساسات و خلق و خوی خود را بیان می کند.
2. ماهیچه های بدن به بخش های تشریحی تقسیم می شوند: گردنی، سینه ای (استرن ماژور، ذوزنقه، استرنوکلاویکولار)، پشتی (رومبوئید، لتیسیموس پشتی، ترس ماژور)، شکمی (داخلی و بیرونی شکم شامل شکم و دیافراگم).
3. عضلات اندام فوقانی و تحتانی: براکیالیس (دلتوئید، سه سر، دوسر بازویی)، خم کننده ها و اکستانسورهای آرنج، گاستروکنمیوس (سولئوس)، درشت نی، عضلات پا.

انواع ماهیچه ها با توجه به محل دسته های عضلانی

آناتومی ماهیچه ها در گونه های مختلف ممکن است در محل دسته های عضلانی متفاوت باشد. در این راستا فیبرهای عضلانی مانند:

1. ماهیچه های پر شبیه به ساختار پر پرنده در آنها هستند، دسته های ماهیچه ای فقط از یک طرف به تاندون ها متصل می شوند و از طرف دیگر جدا می شوند. شکل پر از آرایش دسته های ماهیچه ای مشخصه عضلات به اصطلاح قوی است. محل اتصال آنها به پریوستوم بسیار گسترده است. به عنوان یک قاعده، آنها کوتاه هستند و می توانند قدرت و استقامت زیادی ایجاد کنند، در حالی که تون عضلات تفاوت زیادی نخواهد داشت.
2. به ماهیچه هایی که فاسیکل های موازی دارند، ماهرانه نیز گفته می شود. در مقایسه با انواع پر، بلندتر و مقاومت کمتری دارند، اما می توانند کارهای ظریف تری را انجام دهند. هنگام انقباض، تنش در آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد که به طور قابل توجهی استقامت آنها را کاهش می دهد.

گروه های عضلانی بر اساس ویژگی های ساختاری

خوشه های فیبرهای عضلانی کل بافت ها را تشکیل می دهند که ویژگی های ساختاری آنها تقسیم شرطی آنها را به سه گروه تعیین می کند: