Развитие мышц

                                                                                                             Развитие мышц

Мышцы как активная часть опорно-двигательной системы выполняют функцию движения. Они осуществляют дыхательные движения, движения глаз, глотание, обеспечивают мимику и образование звуков. Мышцы вместе со скелетом придают форму телу, удерживают его в равновесии и перемещают в пространстве. 

Каждая  скелетная мышца состоит из мышечных пучков, покрытых одной общей гладкой  соединительнотканной оболочкой. Между  мышечными пучками расположены  кровеносные сосуды и нервы. Мышечные пучки в свою очередь образованы поперечнополосатыми мышечными  волокнами. 

В каждой мышце различают сокращающуюся  часть – мышечное брюшко (тело) и  несокращающуюся – сухожилие, с  помощью которого мышцы прикрепляются  к костям. Сухожилия обладают большой  прочностью. Скелетные мышцы обоими концами прикрепляются к костям, что обеспечивает движение частей тела. Только мимические мышцы прикреплены  одним концом к кости, а вторым – к коже. 

У человека более 400 скелетных мышц. Они составляют около 1/3 массы тела взрослого человека. Среди скелетных мышц различают  мышцы короткие и толстые, широкие  и плоские, расположенные в основном на туловище, а также длинные и  тонкие, которые находятся на конечностях. Скелетные мышцы перекидываются через один, иногда через два и более суставов (сгибатели предплечья, кисти, пальцев). Сокращаясь, мышца укорачивается, утолщается и движется относительно соседних мышц. Укорочение мышцы сопровождается сближением ее концов и костей, к которым она прикрепляется. В каждом движении участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы одной группы, например передние мышцы плеча, сокращаются одновременно. Их называют синергистами. Мышцы противоположной группы в это время расслабляются. Это мышцы-антагонисты (сгибатель – двуглавая мышца и разгибатель – трехглавая). В каждом движении участвуют мышцы, совершающие его и противодействующие ему, что придает движению точность и плавность. 

Мышцы тела человека:

 1 – Двуглавая, 2 – Трехглавая, 3 – Мышцы предплечья, 4 – Мышцы кисти, 5 – Икроножная, 6 – Ягодичная, 7 – Мышцы затылка, 8 – Большая грудная, 9 – Мышцы брюшного пресса, 10 – Мимические мышцы лица, 11 – Дельтовидная 

Нервная регуляция деятельности мышц

 Согласованное  чередование сокращения и расслабления  разных групп мышц обеспечивается  нервной системой и носит рефлекторный  характер. Рефлекс – это ответная  реакция организма на раздражение,  протекающая при участии нервной  системы. Путь, по которому проходят  нервные импульсы (возбуждение) от  рецепторов к исполнительному  органу, называется рефлекторной  дугой. 

Рефлекторная  дуга состоит из 5 звеньев: 

* воспринимающие  раздражение рецепторы

* центростремительный  (чувствительный) нейрон

* вставочный  нейрон, или нервный центр, где  происходят анализ и переключение  возбуждения с чувствительных  клеток на двигательные

* центробежный  нейрон (двигательный)

* исполнительный  орган, отвечающий на раздражение.

* Рефлекторные  дуги сухожильных рефлексов, например  коленного, состоят из двух  нейронов: чувствительного и двигательного  (нет вставочного нейрона). 

Скелетные мышцы иннервируют часть нервной  системы, которая называется соматической нервной системой. Она обеспечивает быструю реакцию мышц на раздражение. Кроме того, мышцы иннервируются  и вегетативной нервной системой, стимулирующей их работоспособность. 

 Рефлекторная  дуга:

1 –  Раздражитель (горячий объект), 2 –  Рецептор в коже, 3 – Дендрит  чувствительного (центростремительного) нейрона, 4 – Центростремительный  нейрон, 5 – Аксон центростремительного  нейрона, 6 – Чувствительный нейрон  в спинномозговом ганглии, 7 –  Бабочка спинного мозга, 8 – Вставочный  нейрон, 9 – Двигательный нейрон  в передних рогах спинного  мозга, 10 – Аксон двигательного  нейрона, 11 – Рабочий орган 

Работа  мышц носит рефлекторный характер. В каждом мышечном волокне есть чувствительные нервные окончания, которые воспринимают информацию о напряжении мышечных волокон  и степени их сокращения. По центростремительным волокнам возбуждение от рецепторов поступает в центральную нервную систему (в задние рога спинного мозга и далее – в чувствительные ядра головного мозга), В центральной нервной системе осуществляется передача возбуждения через вставочные нейроны на двигательные нейроны, и по центробежным волокнам в мышцу поступает импульс, вызывающий ее сокращение. Одновременно в мышцах-антагонистах возникает торможение и они расслабляются. При некоторых положениях тела мышцы-антагонисты и мышцы-синергисты могут находиться в одинаковом состоянии, например в расслабленном, когда рука свисает вдоль тела, или в сокращенном, когда рука зафиксирована в локтевом суставе. Мышечный рефлекс может начинаться с раздражения зрительных, слуховых, осязательных рецепторов или рецепторов, находящихся в самой мышце или сухожилиях. 

В регуляции безусловно-рефлекторных движений участвует мозжечок. Движения, ставшие автоматическими в результате многократного повторения в течение жизни, регулируются подкорковыми ядрами головного мозга. Кора осуществляет условно-рефлекторную регуляцию произвольных движений, центры которых находятся в передней центральной извилине (зона двигательного анализатора). 

В организме  мышцы никогда не бывают полностью  расслаблены. Даже когда мышцы не работают, они находятся в некотором  напряжении – тонусе, благодаря  чему обеспечивают устойчивость тела и равновесие. 

Работа  мышц может быть измерена произведением  массы поднятого груза на высоту его поднятия. Работа мышцы равна  нулю, если она сокращается без  груза. При увеличении массы груза  работа возрастает до определенного  уровня, а затем начинает снижаться. При своем сокращении мышца способна поднять большой груз, который  во много раз превосходит массу  самой мышцы. Сила мышцы измеряется максимальной массой груза, который  она может поднять, и зависит  от числа ее мышечных волокон и  их толщины. Наибольшую работу по поднятию или переносу груза человек может совершить, если груз не очень тяжел и не слишком легок. Если груз очень большой и мышца не может его поднять, работа также становится равной нулю. Большое значение имеет ритм работы: и очень быстрая, и очень медленная работа быстро приводит к утомлению, в результате объем выполненной работы значительно снижается. При среднем для данной мышцы грузе и разном ритме его поднятия наибольшей окажется работа мышцы при среднем ритме сокращений. Влияние темпа и нагрузки мышц на их работоспособность установлено русским физиологом И. М. Сеченовым. Средние величины нагрузок и темпа неодинаковы для разных людей и зависят от их профессии. 

Мышцы сокращаются в ответ на различные  раздражения. В процессе мышечного  сокращения участвуют АТФ, белки  миофибрилл и ионы кальция. При раздражении  мышцы ионы кальция устремляются внутрь мышечного волокна и активируют белок миозин. В результате этого  АТФ расщепляется на АДФ и фосфорную  кислоту и освобождается энергия, которая идет на сокращение мышцы. Тонкие нити миофибрилл втягиваются в промежутки между толстыми, что приводит к укорочению миофибрилл и сокращению мышцы. Энергия, необходимая для синтеза АТФ, освобождается в результате гликолиза – расщепления глюкозы до молочной кислоты и дальнейшего ее распада с участием кислорода до СО2 и Н2О. При тяжелой мышечной работе благодаря нервной регуляции усиливаются функции дыхания и кровообращения, в результате чего улучшается снабжение мышц кислородом и глюкозой. 

При длительной работе возникает утомление, которое  развивается тем быстрее, чем  больше нагрузка на мышцы и чаще их сокращение. Снижение работоспособности  мышц обусловлено двумя основными  причинами. Первой является накопление в мышцах в связи с недостатком  кислорода недоокисленных продуктов  обмена (молочной кислоты и др.). Они  вызывают утомление нервных центров, управляющих работой мышц. Второй причиной является истощение в мышцах энергетических запасов (в первую очередь гликогена), так как при длительной интенсивной работе кровь не успевает снабжать мышцы питательными веществами. Когда мышца прекращает работу и находится в состоянии покоя, кровь выносит из нее продукты обмена, приносит кислород и питательные вещества, и работоспособность мышцы восстанавливается. В основе рациональной организации физического труда лежит правильная дозировка нагрузки и ритма работы. 

Систематическая интенсивная работа мышц приводит к  усилению кровоснабжения мышц и костей, к которым они прикрепляются. В результате увеличивается масса  мышечной ткани, что влечет за собой  усиленный рост кости. Слабые мышцы  плохо поддерживают туловище в нужном положении, появляются сутулость, искривление  позвоночника, которые нарушают нормальную деятельность сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения. При хорошем развитии мышц прочнее становится скелет и крепче здоровье. Для предупреждения развития плоскостопия (уплощение свода стопы) в период роста организма нельзя носить тесную обувь, а также длительно носить обувь на высоком каблуке. Высокие каблуки способствуют развитию патологических отклонений в строении стопы и функции нижней конечности, так как центр тяжести переносится на более слабую переднюю часть стопы. В этих условиях расслабляются связки стопы и передние мышцы голени, возможны растяжения и разрывы связок, вывихи. При плоскостопии у людей во время ходьбы и при длительном стоянии возникает боль в своде стопы. Таким образом, физические упражнения и соблюдение гигиенических требований к ношению обуви способствуют правильному формированию скелета и помогают сохранить здоровье.