Tipuri de țesut și caracteristicile lor structurale și locația în organism. Sistem muscular animal

Muschiul ca organ

Există 3 tipuri de țesut muscular în corpul uman:

Scheletice

Striat

Țesutul muscular scheletic striat este format din fibre musculare cilindrice cu lungimea de 1 până la 40 mm și grosimea de până la 0,1 μm, fiecare dintre acestea fiind un complex format din miosimplast și miozatelit, acoperit cu o membrană bazală comună, întărită cu colagen subțire. și fibre reticulare. Membrana bazală formează sarcolema. Sub plasmalema miosimplastului există mulți nuclei.

Sarcoplasma conține miofibrile cilindrice. Între miofibrile există numeroase mitocondrii cu cresta dezvoltată și particule de glicogen. Sarcoplasma este bogată în proteine ​​numite mioglobină, care, ca și hemoglobina, pot lega oxigenul.

În funcție de grosimea fibrelor și de conținutul de mioglobină din acestea, se disting:

Fibre roșii:

Bogat în sarcoplasmă, mioglobină și mitocondrii

Cu toate acestea, sunt cele mai subțiri

Miofibrilele sunt aranjate în grupuri

Procesele oxidative sunt mai intense

Fibre intermediare:

Mai sărac în mioglobină și mitocondrii

Mai gros

Procesele oxidative sunt mai puțin intense

Fibre albe:

- cel mai gros

- numărul de miofibrile din ele este mai mare și sunt distribuite uniform

- procesele oxidative sunt mai puțin intense

- continut chiar mai mic de glicogen

Structura și funcția fibrelor sunt indisolubil legate. Astfel fibrele albe se contractă mai repede, dar și obosesc rapid. (sprinteri)

Căi roșii către o contracție mai lungă. La om, mușchii conțin toate tipurile de fibre în funcție de funcția mușchiului, în el predomină unul sau altul. (rămași)

Structura țesutului muscular

Fibrele se disting prin striații transversale: discuri anizotrope întunecate (discurile A) alternează cu discuri izotrope ușoare (discurile I). Discul A este împărțit de o zonă luminoasă H, în centrul căreia se află o mezofragmă (linia M), discul I este împărțit de o linie întunecată (telofragmă - linia Z). Telofragma este mai groasă în miofibrilele fibrelor roșii.

Miofibrilele conțin elemente contractile - miofilamente, printre care sunt groase (miozive), care ocupă discul A și subțiri (actină), care se află în discul I și sunt atașate de telofragme (plăcile Z conțin proteina alfa-actină) și capetele lor pătrund în discul A între miofilamente groase. Secțiunea fibrei musculare situată între două telofragme este un sarconer - o unitate contractilă a miofibrilelor. Datorită faptului că limitele sarcomerelor tuturor miofibrilelor coincid, apar striații regulate, care sunt clar vizibile pe secțiunile longitudinale ale fibrei musculare.

Pe secțiuni transversale, miofibrilele sunt clar vizibile sub formă de puncte rotunjite pe fundalul citoplasmei ușoare.

Conform teoriei lui Huxley și Hanson, contracția musculară este rezultatul alunecării filamentelor subțiri (actină) în raport cu filamentele groase (miozină). În acest caz, lungimea filamentelor discului A nu se modifică, discul I scade în dimensiune și dispare.

Mușchii ca organ

Structura musculară. Un mușchi ca organ este format din mănunchiuri de fibre musculare striate. Aceste fibre, paralele între ele, sunt legate de țesut conjunctiv liber în mănunchiuri de ordinul întâi. Mai multe astfel de mănunchiuri primare sunt conectate, formând la rândul lor mănunchiuri de ordinul doi etc. în general, fasciculele musculare de toate ordinele sunt unite printr-o membrană de țesut conjunctiv, alcătuind abdomenul muscular.

Straturile de țesut conjunctiv prezente între fasciculele musculare, la capetele abdomenului muscular, trec în partea de tendon a mușchiului.

Întrucât contracția musculară este cauzată de un impuls care vine din sistemul nervos central, fiecare mușchi este conectat la acesta prin nervi: aferent, care este conducătorul „sentimentului muscular” (analizator motor, conform K.P. Pavlov), și eferent, care duce la excitație nervoasă. În plus, nervii simpatici se apropie de mușchi, datorită căruia mușchii unui organism viu sunt întotdeauna într-o stare de contracție, numită tonus.

În mușchi are loc un metabolism foarte energetic și, prin urmare, aceștia sunt foarte bogat aprovizionați cu vase de sânge. Vasele pătrund în mușchi din partea sa interioară în unul sau mai multe puncte numite poarta musculară.

Poarta musculară, împreună cu vasele, include și nervi, cu care se ramifică în grosimea mușchiului în funcție de fasciculele musculare (de-a lungul și de-a lungul).

Un mușchi este împărțit într-o parte care se contractă activ, burta, și o parte pasivă, tendonul.

Astfel, mușchiul scheletic este format nu numai din țesut muscular striat, ci și din diferite tipuri de țesut conjunctiv, țesut nervos și endoteliul fibrelor musculare (vaselor). Cu toate acestea, cel predominant este țesutul muscular striat, a cărui proprietate este contractilitatea determină funcția mușchiului ca organ - contracție;

Clasificarea mușchilor

Există până la 400 de mușchi (în corpul uman).

După forma lor, acestea sunt împărțite în lungi, scurte și late. Cele lungi corespund brațelor de mișcare de care sunt atașate.

Unele lungi încep cu mai multe capete (cu mai multe capete) pe diferite oase, ceea ce le sporește suportul. Există mușchi biceps, triceps și cvadriceps.

În cazul fuziunii mușchilor de origine diferită sau dezvoltați din mai multe miotoni, între ele rămân tendoanele intermediare, punțile tendinoase. Astfel de mușchi au două sau mai multe burtici - multiabdominale.

Numarul de tendoane cu care se termina muschii variaza si el. Astfel, flexorii și extensorii degetelor de la mâini și de la picioare au fiecare mai multe tendoane, datorită cărora contracțiile unui mușchi burtă produc un efect motor asupra mai multor degete simultan, realizând astfel economii în munca musculară.

Mușchii vasti – localizați în primul rând pe trunchi și au un tendon mărit numit entorsă a tendonului sau aponevroză.

Exista diverse forme de muschi: quadratus, triunghiular, piramidal, rotunzi, deltoid, seratus, soleus etc.

După direcția fibrelor, determinată funcțional, mușchii se disting cu fibre paralele drepte, cu fibre oblice, cu fibre transversale și cu cele circulare. Aceștia din urmă formează sfincteri, sau sfincteri, care înconjoară deschiderile.

Dacă fibrele oblice sunt atașate de tendon pe o parte, atunci se obține așa-numitul mușchi unipennat, iar dacă pe ambele părți, atunci mușchiul bipennat. O relație specială dintre fibre și tendon se observă în mușchii semitendinoși și semimembranos.

Flexori

Extensori

Adductori

Răpitori

Rotatori spre interior (pronatori), spre exterior (supinatori)

Aspecte onto-filogenetice ale dezvoltării sistemului musculo-scheletic

Elementele sistemului musculo-scheletic al corpului la toate vertebratele se dezvoltă din segmentele primare (somite) ale mezodermului dorsal, situate pe părțile laterale și tubul neural.

Mezenchimul (sclerotomul) care provine din partea medioventrală a somitului se formează în jurul notocordului scheletic, iar partea mijlocie a segmentului primar (miotomul) dă naștere mușchilor (dermatomul este format din partea dorsolaterală a somitului).

În timpul formării scheletului cartilaginos și ulterior a scheletului osos, mușchii (miotomi) primesc sprijin pe părțile solide ale scheletului, care sunt deci localizate și metameric, alternând cu segmente musculare.

Mioblastele se alungesc, se contopesc unele cu altele și se transformă în segmente de fibre musculare.

Inițial, miotomii de pe fiecare parte sunt separați unul de celălalt prin septuri de țesut conjunctiv transversal. De asemenea, dispunerea segmentată a mușchilor trunchiului la animalele inferioare rămâne pe viață. La vertebratele superioare și la oameni, datorită diferențierii mai semnificative a maselor musculare, segmentarea este netezită semnificativ, deși urme ale acesteia rămân atât în ​​mușchii dorsali, cât și în cei ventrali.

Miotomii cresc în direcția ventrală și sunt împărțiți în părți dorsale și ventrale. Din partea dorsală a miotomilor ia naștere mușchii dorsali, din partea ventrală - mușchii aflați pe părțile frontale și laterale ale corpului și numiți ventral.

Miotomii adiacenți pot fuziona unul cu celălalt, dar fiecare dintre miotomii fuzionați deține nervul aferent acestuia. Prin urmare, mușchii care provin din mai mulți miotomi sunt inervați de mai mulți nervi.

Tipuri de mușchi în funcție de dezvoltare

Pe baza inervației, este întotdeauna posibil să distingem mușchii autohtoni de alți mușchi care s-au mutat în această zonă - extratereștri.

Unii dintre mușchii care s-au dezvoltat pe corp rămân pe loc, formând mușchi locali (autohtoni) (mușchi intercostali și scurti de-a lungul proceselor vertebrelor).

Cealaltă parte a procesului de dezvoltare se deplasează de la trunchi la membre - truncofugal.

A treia parte a mușchilor, care a apărut pe membre, se deplasează către trunchi. Aceștia sunt mușchii truncopetali.

Dezvoltarea mușchilor membrelor

Mușchii membrelor sunt formați din mezenchimul rinichilor membrelor și își primesc nervii din ramurile anterioare ale nervilor spinali prin plexurile brahial si lombo-sacral. La peștii inferiori, mugurii musculari cresc din miotele corpului, care sunt împărțiți în două straturi situate pe părțile dorsale și ventrale ale scheletului.

În mod similar, la vertebratele terestre, mușchii în raport cu rudimentul scheletic al membrului sunt localizați inițial dorsal și ventral (extensori și flexori).

Trunctopetal

Cu o diferențiere suplimentară, rudimentele mușchilor membrului anterior cresc în direcția proximală și acoperă mușchii autohtoni ai corpului din piept și spate.

Pe lângă această musculatură primară a membrului superior, de brâul membrului superior sunt atașați și mușchii truncofugali, adică. derivate ale mușchilor ventrali, care servesc pentru mișcarea și fixarea centurii și mutate la ea din cap.

Brâul membrului posterior (inferior) nu dezvoltă mușchi secundari, deoarece este conectat imobil de coloana vertebrală.

Mușchii capului

Ele apar parțial din somiții cefalici și, în principal, din mezodermul arcurilor branhiale.

A treia ramură a nervului trigemen (V)

Nervul facial intermediar (VII)

Nervul glosofaringian (IX)

Ramura laringiană superioară a nervului vag (X)

Ramura laringiană inferioară a nervului vag (X)

Munca musculara (elemente de biomecanica)

Fiecare mușchi are un punct în mișcare și un punct fix. Forța unui mușchi depinde de numărul de fibre musculare incluse în compoziția sa și este determinată de zona tăieturii în locul prin care trec toate fibrele musculare.

Diametrul anatomic - aria secțiunii transversale perpendiculară pe lungimea mușchiului și care trece prin abdomen în partea sa cea mai largă. Acest indicator caracterizează dimensiunea mușchiului, grosimea acestuia (de fapt, determină volumul mușchiului).

Forța musculară absolută

Determinată de raportul dintre masa încărcăturii (kg) pe care o poate ridica un mușchi și aria diametrului său fiziologic (cm2)

În mușchiul gambei – 15,9 kg/cm2

Pentru triceps - 16,8 kg/cm2

Celulele musculare, ca și celulele nervoase, pot fi excitate de stimuli chimici și electrici. Capacitatea celulelor musculare de a scurta (contra) ca răspuns la un stimul specific este asociată cu prezența unor structuri speciale de proteine ​​( miofibrile). În organism, celulele musculare îndeplinesc funcții de economisire a energiei, deoarece energia cheltuită în timpul contracției musculare este apoi eliberată sub formă de căldură. Prin urmare, atunci când corpul se răcește, apar contracții musculare frecvente (tremur).

Ca structură, celulele musculare seamănă cu alte celule din organism, dar diferă de ele ca formă. Fiecare celulă musculară este ca o fibră, a cărei lungime poate ajunge la 20 cm. Prin urmare, o celulă musculară este adesea numită fibra musculara.

O trăsătură caracteristică a celulelor musculare (fibrelor) este prezența în ele a unor cantități mari de structuri proteice, care se numesc miofibrile și se contractă atunci când celula este iritată. Fiecare miofibrilă este alcătuită din fibre proteice scurte numite microfilamente. La rândul lor, microfilamentele sunt împărțite în subțiri actina si mai gros fibre de miozină. Contracția are loc ca răspuns la stimularea nervoasă, care este transmisă mușchiului de pe placa de capăt motor de-a lungul procesului nervos prin neurotransmițătorul acetilcolină.

În conformitate cu structura și funcțiile îndeplinite, se disting două tipuri de țesut muscular: neted și striat.

Țesut muscular neted

Celula musculară netedă are o formă fusiformă. Nucleul alungit este situat în centru. Miofibrilele nu sunt organizate într-o manieră atât de strict ordonată ca în celulele musculare striate. În plus, mușchii netezi se contractă mai lent decât mușchii striați. Contractia musculara are loc sub influenta mediatorilor chimici: acetilcolina si adrenalina. Munca musculaturii netede este reglata de sistemul nervos autonom (vegetativ).

Datorită acestui țesut, se formează majoritatea pereților organelor interne goale (tractul gastrointestinal, vezica biliară, organele genito-urinale, vasele de sânge etc.).

Țesut muscular striat

La microscop, într-o celulă musculară se poate observa organizarea structurală rigidă a miofibrilelor și a subunităților acestora (fibre de actină și miozină). Sunt dispuse sub formă de dungi transversale luminoase și întunecate alternativ. De aici provine numele acestui tip de țesut muscular. Acest aranjament ordonat al fibrelor de actină și miozină este o trăsătură distinctivă a celulelor musculare striate, deoarece în celulele musculare netede fibrele sunt dezordonate.

Acest tip de țesut muscular este, la rândul său, împărțit în două tipuri: scheletic și cardiac.

Țesutul muscular scheletic reprezintă 40-50% din greutatea corporală totală, ceea ce face din scheletul cea mai dezvoltată parte a corpului uman. Majoritatea mușchilor scheletici formează mușchii sistemului motor activ și formează, de asemenea, expresia facială (mușchii faciali), limba, gâtul, laringele, urechea medie, podeaua pelviană etc. Acești mușchi sunt sub controlul sistemului nervos somatic. și prin urmare poate contracta voluntar.

Țesutul muscular cardiac reprezentată de o formă specifică de muşchi striaţi. În comparație cu mușchii scheletici, are o serie de caracteristici.

Spre deosebire de aranjamentul marginal al nucleilor dintr-o celulă musculară scheletică, nucleii dintr-o celulă de țesut muscular cardiac sunt localizați în centrul celulei. Celulele în sine sunt mai mici în diametru decât fibrele musculare ale mușchilor scheletici. Spre deosebire de fibrele musculare ale mușchilor scheletici, care la exterior nu au structurile fibrilare necesare pentru a se lega împreună, celulele musculare cardiace sunt conectate între ele prin discuri intercalare speciale. Această organizare a celulelor musculare ale inimii permite impulsului electric să se răspândească în formă de evantai de-a lungul pereților atât atriilor, cât și ai suprafeței interioare a ventriculilor. O altă caracteristică a mușchiului inimii este capacitatea unora dintre celulele sale de a genera impulsuri nu numai ca răspuns la stimuli externi, ci și spontan. Activitatea celulelor musculare ale inimii este controlată de sistemul nervos autonom.

Structura mușchilor scheletici

Fibrele musculare și țesutul conjunctiv din mușchii scheletici sunt strâns legate. Fiecare mușchi este înconjurat de o membrană specială (epymysium), constând din țesut conjunctiv dens. Fiecare mușchi este format din mănunchiuri separate de fibre (fascicle), de asemenea înconjurate de propria sa membrană ( perimisiu).

Astfel de fascicule de fibre constau din sute de mușchi fibrile- celule musculare acoperite cu o membrană de țesut conjunctiv. În interior, fiecare celulă musculară conține câteva sute de nuclee situate de-a lungul periferiei. O astfel de celulă poate ajunge la câțiva cm lungime.

Bazele structurale și moleculare ale contracției mușchilor scheletici

Am spus deja mai sus că fibrele musculare constau din miofibrile capabile să se contracte. Aceste fibrile sunt situate paralel cu axa longitudinală a celulei și sunt împărțite în multe unități numite sarcomere prin intermediul discurilor Z.

Fiecare sarcomer are o structură ordonată de microfilamente, reprezentate de filamente de actină și miozină. Fiecare filament de actină este asociat cu discul Z al sarcomerului, cu filamentele de miozină situate în mijlocul sarcomerului extinzându-se în regiunea filamentului de actină pe ambele părți.

Când se contractă, aceste fire alunecă unul față de celălalt. Fiecare sarcomer individual devine mai scurt, în timp ce filamentele de actină și miozină își mențin lungimea. Când un mușchi este întins, are loc procesul invers.

Natura și durata contracției pentru mușchii scheletici striați sunt diferite. Fibrele musculare cu un timp de contracție de 30-40 ms se numesc fibre rapide (fazice). Ele diferă de fibrele lente (tonice) prin faptul că timpul lor de contracție este de aproximativ 100 ms.

Chiar și în repaus, mușchii sunt mereu în tensiune (tonus) activă (involuntară). Tonul mușchilor scheletici este menținut prin primirea constantă a impulsurilor slabe. Tonusul muscular este controlat independent de fusul muscular și de tendoane. În absența tonusului muscular, se vorbește de paralizie flască (atonică).

Dacă un mușchi nu lucrează pentru o perioadă lungă de timp sau inervația lui este întreruptă, atunci se atrofiază. Pe de altă parte, cu o sarcină crescută asupra mușchilor, de exemplu la sportivi, fibrele musculare individuale se îngroașă și apare hipertrofia musculară. Atunci când un mușchi este grav afectat, se formează o cicatrice de țesut conjunctiv, deoarece capacitatea mușchiului de a se regenera este limitată.

Alimentarea cu sânge a mușchilor

Fluxul de sânge către un mușchi și, prin urmare, furnizarea acestuia de oxigen depinde de munca pe care o face. Cantitatea de oxigen necesară unui mușchi care lucrează este de 500 de ori mai mare decât necesarul de oxigen al unui mușchi în repaus. Prin urmare, în timpul lucrului muscular, cantitatea de sânge care intră în mușchi crește foarte mult (300-500 capilare/mm3 de volum muscular) și poate fi de 20 de ori mai mare decât această cifră pentru un mușchi care nu lucrează.

Sistem muscular

Sistemul muscular creează un suport suplimentar pentru corpul animalului și determină mișcarea acestuia. Mușchii sunt formați din multe celule alungite - fibre musculare - care se pot contracta sub influența impulsurilor electrice. Există mușchi striați, netezi și cardiaci.

Mușchii striați sunt atașați de oase prin tendoane dense, cu întindere redusă, formate din colagen. Un capăt al tendonului trece în învelișul exterior al mușchiului, iar celălalt este strâns atașat de periost.

Când este iritată, fibra musculară se va contracta doar dacă impulsul stimulator depășește o anumită valoare de prag. Această reducere va fi maximă și nu se va modifica cu o creștere și mai mare a impulsului. Conform conceptelor moderne, contracția este cauzată de faptul că filamentele de actină - unul dintre tipurile de filamente musculare - alunecă de-a lungul filamentelor de miozină. Energia necesară pentru aceasta este generată ca urmare a defalcării ATP. În cazul contracțiilor intense, oxigenul furnizat mușchilor nu este suficient; ei spun că munca musculară creează o datorie de oxigen. În acest caz, începe să se formeze acid lactic, un produs toxic care este transformat în glucoză în ficat sau complet descompus în dioxid de carbon și apă.

Tipul de contracție depinde de metoda de fixare a mușchilor: poate fi izotonică (contracție sub sarcină constantă) și izometrică (mușchiul dezvoltă tensiune, dar lungimea nu se modifică). Răspunsul la un singur stimul durează aproximativ 0,05 s. Faza de contracție durează aproximativ 0,1 s, după care începe o perioadă lungă - aproximativ 0,2 s - de relaxare, când fibra musculară nu se poate contracta de ceva timp. Dacă intervalul dintre două contracții este nesemnificativ, atunci a doua contracție se suprapune pe prima; în timp ce a doua oară se dezvoltă o tensiune mai mare. Cu stimularea ritmică, tensiunea atinge un anumit nivel (podis) și rămâne acolo mult timp, după care apare oboseala și relaxarea.

Axonii motori se ramifică atunci când se apropie de mușchi. Un grup de fibre musculare (sunt mii de fibre in biceps) si axonul care il inerveaza formeaza o unitate motorie; toate fibrele musculare din el se contractă simultan. Cu cât sunt mai puține fibre într-o unitate motorie, cu atât sistemul nervos exercită un control mai subtil. Reglarea tensiunii cauzate de mușchi poate fi efectuată:

O modificare a numărului de unități motorii excitate la un moment dat;

Modificări ale numărului de impulsuri nervoase pe secundă.

Fibrele musculare scheletice pot fi împărțite în tonice și fazice. Fibrele tonice sunt colorate în roșu, situate adânc în mușchi și au propriile lor rezerve de oxigen asociate cu proteina mioglobina, care este legată de hemoglobina din sânge. Ele asigură contracția pe termen lung a mușchiului (de exemplu, asociată cu contracararea forței gravitaționale - mușchii spatelui, gâtului, susținând maxilarul inferior). Fibrele fazice sunt predominant albe, se află pe suprafața mușchilor și asigură o contracție rapidă și puternică, dar rapid oboseală.

Pentru a muta un os și apoi a-l readuce în poziția inițială, sunt necesari cel puțin câțiva mușchi, de exemplu, un flexor și un extensor. Când un mușchi se contractă, celălalt trebuie să se relaxeze. Acest lucru se realizează datorită reflexelor inhibitorii ale măduvei spinării, blocând impulsurile care merg către grupul muscular corespunzător.

Mușchiul neted formează pereții vaselor de sânge, intestinelor, vezicii urinare și a altor organe. Celulele musculare netede formează straturi transversale și longitudinale; contracția primului duce la alungirea și subțierea organului (de exemplu, intestinele); reducerea acestora din urmă determină efectul opus. Mușchii netezi sunt capabili de contracții spontane; Astfel, întinderea mușchilor la umplerea căilor digestive duce de obicei imediat la contracția acestuia. Acest lucru coordonat al mușchilor se numește peristaltism și promovează mișcarea conținutului în interiorul organelor goale.

Animalul în ansamblu nu se mișcă din cauza contracției aleatorii a diferitelor acumulări de celule musculare.

Activitatea musculară este coordonată de sistemul nervos, iar această coordonare asigură că mușchii lucrează împreună. Fiecare mușchi individual reprezintă în sine o uniune armonioasă a unităților contractile, indiferent dacă sunt celule musculare netede, fibre striate sau ramificate ale mușchiului cardiac. Fiecare astfel de asociere de celule este de obicei înconjurată de un strat subțire, dar puternic de țesut conjunctiv. În cel mai simplu caz de organizare musculară, axele tuturor celulelor sau fibrelor sunt paralele, astfel încât toate creează împingere în aceeași direcție. Dar situația nu este întotdeauna atât de simplă la mușchii mari, adesea unele părți ale mușchiului trebuie să creeze forțe în direcții care nu coincid cu direcția altor părți, sau să dezvolte o forță de contracție mai mare. Mulți mușchi sunt necesari doar pentru a crea tensiune. Fibrele acestor mușchi sunt situate la un unghi față de direcția de tracțiune, astfel încât contracția lor provoacă doar o ușoară scurtare a mușchiului, dar creează o forță foarte mare.

Una dintre cele mai importante caracteristici ale celulelor musculare este capacitatea lor de a dezvolta forța într-o singură direcție - direcția de contracție. Un mușchi contractat nu se poate întinde singur. Prin urmare, ciclurile de contracție și întindere necesare mișcării și diferitelor acte motorii necesită aproape întotdeauna participarea a doi sau mai mulți mușchi. Munca unor astfel de mușchi este determinată de structura specială a scheletului, astfel încât contracția unor mușchi este echilibrată de contracția altora. Mușchii care lucrează în acest fel sunt de obicei numiți antagoniști.

Un exemplu tipic de mușchi antagonişti sunt mușchii membrelor vertebratelor sau artropodelor. Aproape fiecare articulație a membrelor unui vertebrat sau artropod este flectată de unul sau mai mulți mușchi flexori și îndreptată sau extinsă de unul sau mai mulți extensori. Combinația dintre un schelet articulat și o musculatură diferențiată, caracteristică vertebratelor și artropodelor, stă la baza mișcărilor precise și repetabile care permit acestor animale să dezvolte forme extrem de complexe de comportament. Flexorii și extensorii acționează de obicei simultan, ceea ce realizează o elaborare foarte fină a mișcărilor și forțelor. În plus, stimularea acestor mușchi de către sistemul nervos se realizează într-o manieră de coordonare automată, astfel încât atunci când un grup de mușchi se contractă, activitatea este suprimată, iar altul este parțial relaxat. Antagonismul muscular nu este o reacție aleatorie, ci, dimpotrivă, un mecanism coordonat, reciproc, în care ambii membri ai fiecărei perechi mențin tonusul necesar, iar dacă unul este relaxat, celălalt se contractă și provoacă mișcarea articulației.

În unele cazuri, contracția unor mușchi este contracarată nu de antagoniști, ci de elasticitatea țesutului conjunctiv elastic. O variantă complexă de acest fel este musculatura cristalinului ochiului de mamifer. Lentila sferică a ochiului este de obicei ușor aplatizată din cauza tensiunii fibrelor de țesut conjunctiv atașate de acesta. În această formă, obiectivul este reglat la obiecte îndepărtate. Contracția mușchiului ciliar (un inel de celule musculare netede) eliberează tensiunea de pe capetele distale ale fibrelor de țesut conjunctiv elastic, permițând cristalinului să capete o formă mai rotunjită și să focalizeze imaginile obiectelor apropiate. Odată cu vârsta, lentila își pierde elasticitatea și, odată cu aceasta, capacitatea de a lua o formă sferică și, ca urmare, se dezvoltă hipermetropia. Persoanele în vârstă trebuie de obicei să țină cartea la distanță de braț pentru a vedea fontul clar, cu excepția cazului în care, desigur, folosesc ochelari. Un alt exemplu de „antagonism elastic” este blocarea învelișului bivalvei și peretele corpului nematodului.

La multe animale, peretele corpului, peretele tractului intestinal și alte organe tubulare conțin de obicei două straturi de mușchi. La vertebrate, aceștia sunt de obicei mușchi netezi, cu excepția peretelui corpului. Un strat de mușchi are fibre circulare, a căror contracție îngustează lumenul tubului sau comprimă conținutul acestuia. Fibrele celuilalt strat se află longitudinal, în unghi drept cu fibrele inelare, sau paralel cu axa tubului. Când aceste fibre se contractă, organul tubular se scurtează și se îngroașă. Acest aranjament este caracteristic peretelui corporal al celenteratelor, anelidelor și tractului intestinal al animalelor mai bine organizate.

Alternarea și coordonarea contracțiilor fibrelor circulare și longitudinale schimbă în mod diferit forma cavității tubului. De exemplu, un val de contracție musculară circulară se poate mișca lent de-a lungul unui tub, iar acest proces, numit peristaltism, face ca conținutul tubului să se miște într-o direcție. Un tip special de mușchi circular, numit sfincter, separă diferitele segmente ale unui organ tubular sau controlează intrarea și ieșirea din acesta. Exemple de acest tip sunt sfincterul anal, situat la capătul tubului digestiv și sfincterul piloric, care reglează fluxul conținutului gastric în intestinul subțire. Când cavitatea închisă a unui organ tubular sau a unui animal cu corp moale este înconjurată de mușchi circulari și longitudinali, toți sunt antagonici reciproc. Deoarece volumul cavității nu poate scădea, contracția unor mușchi determină în mod necesar întinderea altora. Această organizare a mușchilor antagoniști este de obicei numită schelet hidrostatic. Un exemplu clar de animal cu un astfel de schelet hidrostatic este râmele: contracția mușchilor peretelui său corporal poate asigura mișcarea chiar și în absența unui schelet puternic atât de caracteristic altor animale. Un schelet hidrostatic se găsește și la animalele cu un schelet dur. Picioarele tubulare ale echinodermelor, de exemplu, funcționează pe același principiu.

Țesutul muscular este recunoscut ca țesut dominant al corpului uman, a cărui proporție în greutatea totală a unei persoane este de până la 45% la bărbați și până la 30% la femei. Musculatura include o varietate de mușchi. Există mai mult de șase sute de tipuri de mușchi.

Importanța mușchilor în organism

Mușchii joacă un rol extrem de important în orice organism viu. Cu ajutorul lor, sistemul musculo-scheletic este pus în mișcare. Datorită muncii mușchilor, o persoană, ca și alte organisme vii, poate nu numai să meargă, să stea, să alerge, să facă orice mișcare, ci și să respire, să mestece și să proceseze alimente și chiar și cel mai important organ - inima - constă și din tesut muscular.

Cum funcționează mușchii?

Funcționarea mușchilor are loc datorită următoarelor proprietăți:

• Excitabilitatea este un proces de activare, manifestat sub forma unui răspuns la un stimul (de obicei un factor extern). Proprietatea se manifestă sub formă de modificări ale metabolismului în mușchi și membrana acestuia.
• Conductibilitatea este o proprietate care înseamnă capacitatea țesutului muscular de a transmite un impuls nervos format ca urmare a expunerii la un stimul de la organul muscular către măduva spinării și creier și, de asemenea, în direcția opusă.
• Contractilitatea este acțiunea finală a mușchilor ca răspuns la un factor de stimulare, manifestată sub formă de scurtare a fibrei musculare și modificarea tonusului muscular, adică a gradului de tensiune a acestora; În același timp, viteza de contracție și tensiunea musculară maximă pot fi diferite ca urmare a diferitelor influențe ale stimulului.

Trebuie remarcat faptul că munca musculară este posibilă datorită alternanței proprietăților descrise mai sus, cel mai adesea în următoarea ordine: excitabilitate-conductivitate-contractilitate. Daca vorbim de munca musculara voluntara si impulsul vine din sistemul nervos central, atunci algoritmul va avea forma conductivitate-excitabilitate-contractilitate.

Structura musculară

Orice mușchi uman constă dintr-o colecție de celule alungite care acționează în aceeași direcție, numită fascicul muscular. Mănunchiurile, la rândul lor, conțin celule musculare de până la 20 cm lungime, numite și fibre. Forma celulelor mușchilor striați este alungită, în timp ce cea a mușchilor netezi este fuziformă.

O fibră musculară este o celulă alungită delimitată de o membrană exterioară. Sub coajă, fibrele proteice contractile sunt situate paralel una cu cealaltă: actina (luminoasă și subțire) și miozina (întunecată, groasă). În partea periferică a celulei (în mușchii striați) există mai mulți nuclei. Mușchii netezi au un singur nucleu; este situat în centrul celulei.

Clasificarea mușchilor după diverse criterii

Prezența diferitelor caracteristici care sunt diferite de anumiți mușchi le permite să fie grupate condiționat în funcție de o caracteristică unificatoare. Astăzi, anatomia nu are o singură clasificare după care ar putea fi grupați mușchii umani. Tipurile de mușchi, totuși, pot fi clasificate în funcție de diverse criterii, și anume:

1. După formă și lungime.
2. După funcţiile îndeplinite.
3. În raport cu articulaţiile.
4. După localizarea în corp.
5. Prin apartenența la anumite părți ale corpului.
6. După localizarea fasciculelor musculare.

Alături de tipurile de mușchi, se disting trei grupe musculare principale în funcție de caracteristicile fiziologice ale structurii:

1. Mușchii scheletici striați în cruce.
2. Mușchii netezi care alcătuiesc structura organelor interne și a vaselor de sânge.
3. Fibrele cardiace.

Același mușchi poate aparține simultan mai multor grupuri și tipuri enumerate mai sus, deoarece poate conține mai multe caracteristici încrucișate simultan: formă, funcție, relație cu o parte a corpului etc.

Forma și dimensiunea fasciculelor musculare

În ciuda structurii relativ identice a tuturor fibrelor musculare, acestea pot avea dimensiuni și forme diferite. Astfel, clasificarea mușchilor în funcție de acest criteriu identifică:

1. Mușchii scurti mișcă zone mici ale sistemului musculo-scheletic uman și, de regulă, sunt localizați în straturile profunde ale mușchilor. Un exemplu este mușchii spinali intervertebrali.
2. Cele lungi, dimpotrivă, sunt localizate pe acele părți ale corpului care efectuează amplitudini mari de mișcare, de exemplu, membre (brațe, picioare).
3. Cele late acopera corpul principal (pe stomac, spate, stern). Ele pot avea direcții diferite ale fibrelor musculare, oferind astfel o varietate de mișcări contractile.

În corpul uman se găsesc și diferite forme de mușchi: rotunzi (sfincter), drepti, pătrați, în formă de romb, fusiformi, trapezoidal, deltoidal, zimțați, mono și dublu pinnat și alte forme de fibre musculare.

Tipuri de mușchi în funcție de funcțiile îndeplinite

Mușchii scheletici umani pot îndeplini diverse funcții: flexie, extensie, adducție, abducție, rotație. Pe baza acestei caracteristici, mușchii pot fi grupați condiționat după cum urmează:

1. Extensori.
2. Flexori.
3. Conducere.
4. Răpitori.
5. Rotativ.

Primele două grupuri sunt întotdeauna pe aceeași parte a corpului, dar în direcții opuse, astfel încât atunci când primele se contractă, al doilea se relaxează și invers. Muschii flexori si extensori misca membrele si sunt muschi antagonisti. De exemplu, mușchiul biceps brahial flectează brațul, iar tricepsul brahial îl extinde. Dacă, ca urmare a muncii mușchilor, o parte a corpului sau a organului face o mișcare spre corp, acești mușchi sunt adductori, dacă în direcția opusă - abductor. Rotatorii asigură mișcări circulare ale gâtului, spatelui inferior și ale capului, în timp ce rotatorii sunt împărțiți în două subtipuri: pronatorii, care asigură mișcarea spre interior, și suporturile pentru copt, care asigură mișcarea spre exterior.

În raport cu articulaţiile

Mușchii sunt atașați de articulații prin tendoane, determinându-le să se miște. În funcție de tipul de atașare și de numărul de articulații asupra cărora acționează mușchii, aceștia pot fi monoarticulare sau multiarticulare. Astfel, dacă mușchiul este atașat de o singură articulație, atunci este un mușchi cu o singură articulație, dacă este atașat de două, este un mușchi cu două articulații, iar dacă există mai multe articulații, este un mușchi cu mai multe articulații. (flexori/extensori ale degetelor).

De regulă, fasciculele musculare cu o singură articulație sunt mai lungi decât cele cu mai multe articulații. Ele oferă o gamă mai completă de mișcare a articulației în raport cu axa acesteia, deoarece își petrec contractilitatea doar pe o singură articulație, în timp ce mușchii multi-articulare își distribuie contractilitatea pe două articulații. Ultimele tipuri de mușchi sunt mai scurte și pot oferi mult mai puțină mobilitate în timp ce mișcă simultan articulațiile de care sunt atașați. O altă proprietate a mușchilor multi-articulare se numește insuficiență pasivă. Se poate observa atunci când, sub influența factorilor externi, mușchiul este complet întins, după care nu continuă să se miște, ci, dimpotrivă, încetinește.

Localizarea mușchilor

Fasciculele musculare pot fi localizate în stratul subcutanat, formând grupuri musculare superficiale, sau în straturi mai profunde - acestea includ fibre musculare profunde. De exemplu, mușchii gâtului constau din fibre superficiale și profunde, dintre care unele sunt responsabile de mișcările coloanei cervicale, în timp ce alții trag înapoi pielea gâtului, zona adiacentă a pielii pieptului, și sunt, de asemenea, implicați în întoarcerea și înclinarea capului. În funcție de locația în raport cu un anumit organ, pot exista mușchi interni și externi (mușchii externi și interni ai gâtului, abdomenului).

Tipuri de mușchi pe părți ale corpului

În ceea ce privește părțile corpului, mușchii sunt împărțiți în următoarele tipuri:

1. Mușchii capului sunt împărțiți în două grupe: mușchii de mestecat, responsabili de măcinarea mecanică a alimentelor, și mușchii faciali - tipuri de mușchi datorită cărora o persoană își exprimă emoțiile și starea de spirit.
2. Mușchii corpului sunt împărțiți în secțiuni anatomice: cervical, pectoral (sternal major, trapez, sternoclavicular), dorsal (romboid, latissimus dorsal, teres major), abdominal (abdominal intern și extern, inclusiv abdomenul și diafragma).
3. Mușchii extremităților superioare și inferioare: brahial (deltoid, triceps, biceps brahial), flexori și extensori ai cotului, gastrocnemius (soleus), tibie, mușchi ai piciorului.

Tipuri de mușchi în funcție de localizarea fasciculelor musculare

Anatomia mușchilor la diferite specii poate diferi în ceea ce privește localizarea fasciculelor musculare. În acest sens, fibrele musculare precum:

1. Cele cu pene seamănă cu structura unei pene de pasăre în ele, mănunchiuri de mușchi sunt atașate de tendoane doar pe o parte și diverg pe cealaltă. Forma plumoasă a aranjamentului fasciculelor musculare este caracteristică așa-numiților mușchi puternici. Locul atașării lor de periost este destul de extins. De regulă, sunt scurte și pot dezvolta o forță și rezistență deosebite, în timp ce tonusul muscular nu va diferi foarte mult.
2. Mușchii cu fascicule paralele se mai numesc și dexteri. În comparație cu cele cu pene, sunt mai lungi și mai puțin rezistente, dar pot efectua lucrări mai delicate. La contractare, tensiunea din ele crește semnificativ, ceea ce le reduce semnificativ rezistența.

Grupuri musculare după caracteristici structurale

Grupurile de fibre musculare formează țesuturi întregi, ale căror caracteristici structurale determină împărțirea lor condiționată în trei grupuri: