Из чего состоит мышечная система человека

контент

• Мышечная система человека: что, зачем и почему?
• Анатомия мышечной системы
• Мышечная система человека: как работают мышцы
• Что дает обучение, упражнения на мышечную систему
• Лучшие силовые упражнения для мышечной системы
• постскриптум

И снова здравствуйте! На связи все так же и все в одном месте :). В эту пятницу мы продолжаем цикл эпических заметок. Следующей темой для рассмотрения является «Мышечная система человека». После прочтения вы узнаете, что это такое, как это работает и что происходит с вашими мышцами во время тренировки.

Итак, займите свои места в зале, и мы начнем.

Мышечная система человека: что, к чему и почему?

В течение апреля и мая мы будем знакомить вас с человеческими системами. В настоящее время мы разобрали: сердечно-сосудистую систему, пищеварительную систему, нервную систему, лимфатическую систему, иммунную систему и эндокринную систему. Если вы у нас впервые, пожалуйста, изучите указанные примечания, прежде чем переходить к нашим новым темам. В отличие от предыдущих статей, эта обещает быть простой и доступной, а все потому, что мы уже много говорим о мышцах в наше время. Сегодня нам еще нужно все вспомнить и прийти к общему знаменателю. Хорошо, начинаем трансляцию.

примечания:
Все дальнейшие повествования будут разбиты на подглавы для лучшего усвоения материала

Анатомия мышечной системы

Мышечная система представляет собой сеть тканей тела, которые контролируют тело и его внутренние движения. Движение производится за счет сокращения и расслабления определенных мышц. Мышцы делятся на две категории: скелетные (произвольные) и гладкий (непроизвольные).

Скелетные мышцы прикреплены к костям и приводятся в движение различными частями тела. Они называются произвольными, потому что человек контролирует их использование, например, при сгибании руки или поднятии ноги. Тело человека имеет около 650 скелетных мышц. Основным анатомическим атласом является такая карта (кликабельно):

Гладкие мышцы находятся в стенках желудка и кишечника, вен и артерий, различных внутренних органах. Их называют непроизвольными мышцами, потому что человек обычно не может ими сознательно управлять. Они регулируются вегетативной нервной системой. Еще одно различие между скелетными и гладкими мышцами состоит в том, что скелетные мышцы состоят из тканевых волокон с исчерченной, исчерченной структурой. Эти чередующиеся светлые и темные полосы являются результатом структуры волокон (нитей) в каждой мышечной клетке. Гладкие мышечные волокна не имеют исчерченности.

сердце (миокард) — Уникальный тип мышц, который не принадлежит ни к одному из этих двух классов мышц. Как и скелетная мышца, сердечная мышца поперечная. Однако, как и гладкие мышцы, он не контролируется вегетативной нервной системой:

Рассмотрим гладкие, сердечные и скелетные мышцы как можно подробнее.

номер один гладкая мышца

Гладкие мышечные волокна выстилают большинство внутренних полых органов тела. Они помогают веществам перемещаться по кровеносным сосудам и тонкому кишечнику. Гладкие мышцы сокращаются автоматически, спонтанно и часто ритмично. Они сокращаются медленнее, чем скелетные мышцы, но могут оставаться сокращенными в течение более длительного периода времени.

Подобно скелетным мышцам, гладкие мышцы сокращаются в ответ на нейротрансмиттеры, выделяемые нервами. В отличие от скелетных мышц, некоторые гладкие мышцы сокращаются при стимуляции гормонами. Примером может служить окситоцин, гормон, выделяемый гипофизом. Стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки во время родов. Гладкие мышцы не так зависят от кислорода, как скелетные мышцы, и они используют углеводы для получения большей части своей энергии.

номер 2 сердечная мышца

Средняя продолжительность жизни человека составляет 65-70 лет, за это время сердечная мышца уменьшилась более чем в 2,5 миллиарда раз. Как и скелетные мышцы, сердечная мышца имеет поперечно-полосатую структуру. Однако волокна сердечной мышцы меньше и короче, чем волокна скелетных мышц. Сокращение миокарда стимулируется небольшой группой импульсов (узла) — Специальная ткань в правом верхнем углу сердца. Импульс проходит через верхние отделы сердца, заставляя его сокращаться. Импульс также идет к другому узлу, расположенному рядом с правым нижним отделом сердца. После получения начального импульса второй узел запускает свой собственный импульс, заставляя нижние отделы сердца слегка сокращаться вслед за верхними отделами. Другими словами, сердечная мышца стимулирует себя к сокращению, а гормоны и сигналы мозга регулируют только скорость сокращения.

Кардиомиоциты представляют собой разветвленные X- или Y-образные клетки, которые тесно связаны друг с другом специальными соединениями, называемыми дисками. Вставочные диски состоят из пальцевидных выступов двух соседних клеток, которые смыкаются и обеспечивают прочную связь между клетками. Ветвящиеся структуры и диски позволяют мышечным клеткам выдерживать высокое кровяное давление и перекачку крови на протяжении всей жизни. Эти функции также помогают быстро распространять электрохимические сигналы от одной клетки к другой, чтобы сердце могло биться как единое целое.

следующий…

номер 3 скелетная мышца

Мы проанализируем две проблемы анатомии, мышечного контроля и иннервации мышечных волокон.

№3.1 Общая анатомия

Они составляют около 40% массы тела. Они стабилизируют суставы, помогают поддерживать осанку и придают телу общую форму. Они используют огромное количество кислорода и питательных веществ в своем кровоснабжении. Скелетные мышцы помогают поддерживать гомеостаз, вырабатывая тепло. Для сокращения мышц требуется энергия, а при разрушении АТФ выделяется тепло. Это тепло проявляется во время физических упражнений, когда устойчивое движение мышц вызывает повышение температуры тела.

Каждая скелетная мышца представляет собой орган, состоящий из различных сложных тканей. Эти ткани включают волокна скелетных мышц, кровеносные сосуды, нервные волокна и соединительную ткань. Каждая скелетная мышца имеет три слоя соединительной ткани (называемой «мизия»), который покрывает ее и обеспечивает строение всей мышцы, а также разделяет мышечные волокна внутри мышцы.

Каждая мышца обернута плотной соединительной тканью, называемой эпимизием, которая позволяет мышце сокращаться и двигаться с силой, сохраняя при этом свою структурную целостность. Эпимизий также отделяет мышцу от других тканей и органов, позволяя мышце двигаться самостоятельно.

Внутри каждой скелетной мышцы мышечные волокна организованы в отдельные пучки промежуточным слоем соединительной ткани, называемым перимизием. Эта пучковая организация характерна для мышц конечностей и позволяет нервной системе запускать специфические движения мышц, активируя подмножества мышечных волокон в пучках. Внутри каждого пучка каждое мышечное волокно обернуто тонким слоем соединительной ткани, состоящей из коллагена и сети волокон, называемой эндомизием. Эндомизий содержит внеклеточную жидкость и питательные вещества, поддерживающие мышечные волокна. Эти питательные вещества проходят через кровь к мышечной ткани.

Скелетные мышцы прикреплены к костям жесткой волокнистой соединительной тканью, называемой сухожилиями. Сухожилия богаты коллагеном, который растягивается и обеспечивает дополнительную длину на стыке мышц и костей.

Скелетные мышцы работают парами. Мышцы, производящие определенные движения тела, называются первичными двигателями. Мышца-агонист всегда сочетается с мышцей-антагонистом, производя противоположный эффект изгиб (сокращение) Мышца уравновешивается удлинением (расслаблением) Ее парные мышцы или группы мышц эти враждебные (противоположные) Мышцы могут открывать и закрывать суставы. Примерами мышц-антагонистов являются бицепсы и трицепсы. Когда бицепс сгибается, предплечье сгибается к бицепсу в локтевом суставе, а трицепс удлиняется. Когда предплечье согнуто назад в положении прямой руки, бицепс удлиняется, а трицепс сгибается.

Мышцы, которые сокращаются и заставляют сустав закрываться, называются сгибателями. Мышцы, которые сокращаются и вызывают раскрытие сустава, называются разгибателями. Скелетные мышцы, поддерживающие череп, позвоночник и грудную клетку, называются осевыми скелетными мышцами. Скелетные мышцы конечностей называются дистальными скелетными мышцами.

Синергисты — это мышцы, которые помогают стабилизировать и уменьшить постороннее движение. Они обычно располагаются рядом с мышцей-агонистом и обычно соединяются с той же костью. Если вы поднимаете тяжелые веса руками, корсет для туловища удерживает ваше тело в вертикальном положении и неподвижно, чтобы вы могли сохранять равновесие во время подъема.

При выполнении любого движения задействуется до пяти групп мышц: агонисты, антагонисты, синергисты, стабилизаторы и нейтрализаторы. Например, во время жима лежа трицепсы и передние дельты работают в тандеме (бицепс в роли динамического стабилизатора), а бицепс и трицепс являются мышцами-антагонистами при отведении руки назад с гантелями в наклоне.

Скелетные мышечные волокна делятся на быстросокращающиеся и медленносокращающиеся в зависимости от их активности быстро (белые) Мышечные волокна быстро сокращаются, плохо кровоснабжаются, работают без кислорода и быстро утомляются медленный (красные) Мышечные волокна сокращаются медленнее, лучше кровоснабжаются, используют кислород и служат дольше. Медленно сокращающиеся волокна используются для устойчивого движения, например, для сохранения осанки.

Исчерченность скелетных мышечных волокон обусловлена ​​последовательным расположением актиновых и миозиновых филаментов от одного конца мышечного волокна к другому. Каждая упаковка этих микрофиламентов и их регуляторных белков, тропонина и тропомиозина (наряду с другими белками), называется саркомер (см изображение, кликабельно):

саркомер является функциональной единицей мышечного волокна. Сам саркомер является частью миофибриллы, которая проходит по всей длине мышечного волокна и прикрепляется на его конце к сарколемме. Когда миофибриллы сокращаются, сокращается вся мышечная клетка. Каждый саркомер имеет длину примерно 2 мкм и имеет трехмерную цилиндрическую форму, ограниченную структурами, называемыми Z-дисками (также называемыми Z-линиями)К нему прикрепляются актиновые филаменты. Поскольку актин и его тропонин-тропомиозиновый комплекс образуют более тонкие филаменты, чем миозин, их называют тонкими саркомерными филаментами. Кроме того, поскольку миозиновые филаменты и их многочисленные головки больше и толще, их называют толстыми саркомерными филаментами.

№3.2 Нервно-мышечные узелки

Волокна скелетных мышц возбуждаются электрическими импульсами нервной системы. Нервы выходят наружу от спинного мозга, где они соединяются с мышечными клетками. Область, где соединяются мышцы и нервы, называется мышечно-скелетным соединением. Когда от мозга к мышце передается определенное направление, нерв высвобождает химическое вещество, называемое нейротрансмиттером, которое проходит через микроскопическое пространство между нервом и мышцей и заставляет мышцу сокращаться.

Каждая скелетная мышца также богата кровеносными сосудами для питания, доставки кислорода и удаления отходов. Кроме того, каждое мышечное волокно в скелетных мышцах питается аксональной ветвью соматического двигательного нейрона, который сигнализирует о сокращении волокна:

Место, где окончание мотонейрона встречается с мышечным волокном, называется нервно-мышечным синапсом (НМС)Именно здесь мышечные волокна в первую очередь реагируют на сигналы двигательных нейронов. Каждое мышечное волокно в каждой скелетной мышце иннервируется моторным нейроном в NMS. Возбуждающие сигналы от нейронов — единственный способ функционально активировать волокна для сокращения.

На самом деле, согласно анатомии скелетных мышц, не более того.

Чтобы дать вам полное представление обо всех трех типах мышц, приведем следующую сводную таблицу:

Итак, с теорией анатомии разобрались, давайте перейдем к теории моторики.

Мышечная система человека: как работают мышцы

Давайте начнем с

номер один. Скелетные мышцы и рычаги

Скелетные мышцы работают вместе с костями и суставами, образуя систему рычагов. Мышцы действуют как силы, суставы действуют как точки опоры, кости действуют как рычаги, а перемещаемый объект действует как груз. Существует три типа кредитного плеча: тип I, тип II и тип III. Однако подавляющее большинство рычагов в человеческом теле относятся к третьему типу.

Третий тип рычага – система, в которой точка опоры (А) На конце рычага сила (F) между осью и грузом (R) на другом конце рычага. Пример копать лопатой. Когда вы погружаете конец лопаты в землю, земля оказывает сопротивление. Усилие создается поднятием средней части рукоятки. Другая рука обеспечивает точку опоры на другом конце лопаты:

Рычаг третьего типа наиболее распространен в организме человека и проявляется в виде мышц, сгибающих конечности в суставах. Так, например, локтевой сустав является осью, а бицепс и плечевая мышца дистально обеспечивают силу. Сопротивление – это вес предмета, удерживаемого в предплечье и кисти.

Рычаг третьего типа в корпусе используется для увеличения расстояния, проходимого под нагрузкой. «Выигрыш» за это увеличенное расстояние заключается в том, что сила, необходимая для перемещения груза, должна быть больше, чем масса груза. Например, в трехступенчатой ​​системе рычагов бицепс тянется в радиальном направлении предплечья, вызывая сгибание локтя. Небольшие изменения длины бицепса приводят к большему движению предплечья и кисти, но усилие, прилагаемое бицепсом, должно быть больше, чем нагрузка, передаваемая мышцей.

номер 2 скелетные мышцы и моторные нейроны

Нервные клетки, называемые двигательными нейронами, контролируют скелетные мышцы. Каждый двигательный нейрон контролирует группу из нескольких мышечных клеток, называемую двигательной единицей. Когда мотонейрон получает сигнал от мозга, он одновременно стимулирует все мышечные клетки своей двигательной единицы:

Размер двигательной единицы изменяется по всему телу в зависимости от функции мышцы. Мышцы, которые выполняют небольшие движения, такие как движения глаз или пальцев, имеют меньше волокон на двигательную единицу, чтобы увеличить контроль мелкозернистого мозга над этими структурами. Мышцы, которые требуют большой силы для функционирования, например, в ногах или руках, содержат много мышечных клеток на двигательную единицу. Одним из способов, которым тело контролирует силу каждой мышцы, является определение того, сколько двигательных единиц необходимо активировать для выполнения данной функции. Это объясняет, почему мышцы, используемые для подъема карандаша, также могут использоваться для подъема шара для боулинга.

номер 3 скелетные мышцы и сокращение

Мышцы сокращаются при стимуляции сигналами от двигательных нейронов. Двигательные нейроны вступают в контакт с мышечными клетками в точках, называемых нервно-мышечными соединениями (НМС)Моторные нейроны в НМС выделяют химические вещества-нейротрансмиттеры, которые связаны со специализированной частью сарколеммы, называемой моторной концевой пластинкой. Моторные концевые пластинки содержат многочисленные ионные каналы, которые открываются в ответ на нейротрансмиттеры и позволяют положительным ионам проникать в мышечные волокна. Положительные ионы образуют внутри клетки электрохимический градиент, диффундируют через сарколемму и Т-трубочки и открывают больше ионных каналов. Когда положительные ионы достигают саркоплазматического ретикулума, ионы Са2+ высвобождаются и проникают в миофибриллы. Ионы Са2+ связываются с тропонином, вызывая изменение формы молекулы тропонина и перемещение соседних молекул тропомиозина. Тропомиозин удаляется от места связывания миозина на молекуле актина, что позволяет актину и миозину связываться друг с другом:

Молекулы АТФ изгибают миозин в толстых филаментах и ​​притягивают молекулы актина в тонких филаментах. Миозин действует как весло в лодке, подтягивая филамент ближе к центру саркомера. Когда нити стягиваются, саркомер укорачивается и сжимается. Миофибрилла мышечного волокна состоит из множества саркомеров, расположенных в ряд, так что при сокращении всех саркомеров сила, с которой сокращаются мышечные клетки, велика по сравнению с их размером.

Пока мышцы стимулируются нейротрансмиттерами, они продолжают сокращаться. Когда двигательный нейрон перестает выделять нейротрансмиттеры, процесс сокращения начинает меняться. Кальций возвращается в саркоплазматический ретикулум, тропонин и тропомиозин возвращаются в исходное положение, а актин и миозин защищены от связывания. Как только притяжение миозина к актиновой нити прекращается, саркомер возвращается в свое вытянутое состояние покоя.

№ 4. Скелетные мышцы и типы сокращений

Сила мышечного сокращения может контролироваться двумя факторами: количеством двигательных единиц, участвующих в сокращении, и количеством стимуляции со стороны нервной системы. Одиночный нервный импульс от двигательного нейрона вызывает кратковременное сокращение двигательной единицы перед ее расслаблением. Это легкое сокращение называется сокращением. Если один мотонейрон запускает несколько сигналов в течение короткого периода времени, сила и продолжительность мышечных сокращений увеличиваются. Это явление называется временной суммацией.

Если двигательный нейрон посылает много нервных импульсов в быстрой последовательности, мышца может перейти в тетаническое состояние (тетанус) или полное и длительное сокращение. Он остается в нем до тех пор, пока скорость нервных сигналов не замедлится или пока мышцы не станут слишком уставшими для поддержания тетанического состояния.

Не все сокращения мышц вызывают движение. Изометрические сокращения — это мягкие сокращения, которые повышают мышечный тонус, не прикладывая усилий, достаточных для движения какой-либо части тела. Когда люди напрягают свое тело от стресса, они выполняют изометрические сокращения. Удержание объекта или сохранение определенной позы также является результатом изометрического сокращения. Сокращение, вызывающее движение, является изотоническим сокращением. Изотоническое сокращение необходимо для развития мышечной массы посредством поднятия тяжестей:

Мышечный тонус – это естественное состояние скелетных мышц, которое всегда частично сокращено. Мышечный тонус обеспечивает легкое напряжение мышц, чтобы предотвратить повреждение мышц и суставов от резких движений, а также помогает поддерживать осанку. Все мышцы постоянно поддерживают определенный уровень мышечного тонуса, если только мышца не «отключена» от центральной нервной системы из-за повреждения нерва.

Номер 5. Скелетные мышцы: метаболизм и утомление

Мышцы получают энергию из разных источников в зависимости от того, над чем они работают. Мышцы подвергаются аэробному дыханию, когда мы прикладываем к ним силу от низкой до умеренной. Аэробное дыхание требует кислорода для производства примерно 36-38 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы. Аэробное дыхание настолько эффективно, что может продолжаться до тех пор, пока мышцы получают достаточное количество кислорода и глюкозы для продолжения сокращения.

Когда мы используем наши мышцы для создания высоких уровней силы, они сокращаются настолько сильно, что кровь, несущая кислород, не может добраться до мышц. Это состояние заставляет их производить энергию посредством ферментации молочной кислоты, формы анаэробного дыхания. Анаэробное дыхание гораздо менее эффективно, чем аэробное: на каждую молекулу глюкозы вырабатывается только 2 молекулы АТФ. Мышцы истощают свои запасы энергии во время анаэробного дыхания, поэтому быстро устают. Для того, чтобы мышцы работали дольше, в мышечных волокнах есть несколько важных энергетических молекул. Миоглобин — это красный пигмент, содержащийся в мышцах, который содержит железо и запасает кислород в крови, подобно гемоглобину. Кислород из миоглобина позволяет мышцам продолжать аэробное дыхание в отсутствие кислорода.

Еще одним химическим веществом, которое помогает вашим мышцам работать, является фосфат креатина. Мышцы используют энергию в форме АТФ, превращая АТФ в АДФ для высвобождения энергии. Фосфокреатин отдает свою фосфатную группу АДФ, который превращается в АТФ, дающий мышцам дополнительную энергию. Когда мышца истощается во время аэробного или анаэробного дыхания, она быстро утомляется и теряет способность сокращаться. Это состояние известно как мышечная усталость. Усталые мышцы содержат мало или совсем не содержат кислорода, глюкозы или АТФ, но много отходов: молочной кислоты и АДФ.

Организму необходимо получать дополнительный кислород после тренировки, чтобы пополнить кислород, хранящийся в миоглобине в мышечных волокнах, и стимулировать аэробное дыхание, которое восстанавливает запасы энергии в клетках кислородный долг (или поглощение кислорода для восстановления) это название дополнительного кислорода, который организм должен принять, чтобы восстановить мышечные клетки до их состояния покоя. Это объясняет, почему вы можете чувствовать одышку в течение нескольких минут после напряженной тренировки, когда ваше тело пытается вернуться в нормальное состояние.

Вот что такое моторная теория. Сейчас узнаем…

Какое влияние оказывают тренировки, упражнения на мышечную систему

Для мышечной системы упражнения имеют как краткосрочные, так и долгосрочные эффекты. Упражнения действуют как стимул и «загоняют» мышцы в состояние напряжения. После тренировки вы можете испытывать следующие краткосрочные эффекты:

• Усиление кровотока за счет увеличения объема крови, перекачиваемой в мышечную ткань;
• Мышечная усталость. Снижение способности мышц генерировать силу;
• Мышечная атрофия. В этом состоянии или около него истощаются мышечные резервы невозможность выполнения заданной работы мышцами;
• Повреждение мышц повреждение мышечных волокон (микроразрыв, микротравма);
• Прочие: судороги, озноб, лихорадка.

…и в долгосрочной перспективе:

• Улучшить состав тела. Регулярные тренировки в сочетании с правильным питанием позволяют снизить процент подкожного жира и увеличить процент сухой мышечной массы;
• Увеличивает размер и силу мышц. Регулярная тренировка определенных мышц позволяет увеличить объем до 60%, прирост мышечной массы происходит в основном за счет увеличения диаметра отдельных мышечных волокон;
• Улучшает координацию мышц. Каждая тренировка помогает улучшить стабильность движений и отключить нецелевые мышцы;
• повысить общую выносливость;
• Развитие сердечно-сосудистой системы. Увеличивается количество кровеносных сосудов и расширяются капиллярные русла. Мышцы более эффективно получают питательные вещества и кислород. Сердечная мышца становится более тренированной, обеспечивая стабильное артериальное давление в повседневной жизни;
• увеличение метаболизма, скорость метаболизма;
• Биохимические изменения: 1) Увеличение энергии тела. Это связано с увеличением размеров и количества митохондрий – станций энергетических клеток, 2) увеличением скорости метаболизма, 3) усилением окисления жирных кислот;
• гормональное улучшение (в т.ч повышение либидо);
• Омолаживает организм, улучшая качество его регенеративных функций;
• Прочие: повышение мышечного тонуса, скорости реакции, гибкости и др

Ну и последнее на сегодня…

Лучшие силовые упражнения для мышечной системы

ЭМГ позволяет точно определить, какие упражнения лучше всего подходят для определенных групп мышц. Проанализировав отчеты различных исследователей, обращаем ваше внимание на следующий список лучших практик:

• Грудь: жим лежа, отжимания на брусьях, сведение рук в кроссоверном тренажере;
• Спина: подтягивания на перекладине, становая тяга от основания, тяги от Т-образного грифа;
• Плечи: жим сидя, подъем рук с гантелями стоя, обратный подъем рук в тренажере;
• Бицепс: сосредоточьтесь на бицепсе, сядьте на скамью, согните руки с гантелями и наклонитесь вверх;
• трицепс: жим лежа узким хватом, м/у обратные отжимания;
• Квадраты: приседания со штангой на груди, выпады с гантелями, гакк-приседания;
• Подколенные сухожилия: румынская становая тяга со штангой, утренняя зарядка, сгибание ног лежа;
• новости: лежа на фитболе подкрутка, подкрутка сверху, велотренажер.

Помимо голосовых упражнений, обратите внимание на упражнения для связок: подъемы гантелей на бицепс + отжимания гантелей, приседания со штангой + армейский жим лежа и жим штанги лежа, жим штанги лежа + жим лежа. Постройте план тренировок вокруг этих упражнений, и ваша мышечная система всегда будет в отличной форме.

На самом деле, что касается контента, то об этом. Подведем итоги.

Послесловие

3300 слов — именно столько времени нам понадобилось, чтобы раскрыть тему мышечной системы человека. Мы довольны проделанной работой. Довольны ли наши дорогие читатели? Скоро узнаем. Пока, пока!

PS. поймал что? Что зацепили? 🙂

Cкачать статью в pdf>>