Мышечная ткань. Работа мышц

Мышечная ткань. Работа мышц.

Имеются два типа мышечной ткани: гладкая (неисчерченная) и поперечно-полосатая (исчерченная).

Гладкие мышцы осуществляют движения стенок внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. В стенках внут­ренних органов они, как правило, располагаются в виде двух слоев: внутреннего кольцевого и наружного продольного. В стен­ках артерий они формируют спиралевидные структуры. Структурная единица гладкой мышечной ткани — миоцит. Функциональная единица — группа миоцитов, окружен­ных соединительной тканью и иннервируемых нервным волокном, где нервный импульс передается с одной клетки на другую по межклеточным контактам. Однако в некоторых гладких мышцах (например, сфинктер зрачка) иннервируется каждая клетка. В миоците имеются тонкие актиновые (толщиной 7 нм), толстые миозиновые (толщиной 17 нм) и промежуточные (толщиной 10—12 нм) филаменты. Одной из важных особенностей строения миоцита является наличие в нем плотных телец, содержащих а -актинин, прикрепляющихся к плазматической мембране и нахо­дящихся в большом количестве в цитоплазме. Незернистая эндоплазматическая сеть (саркоплазматический ретикулум) представлена узкими трубочками и прилежащими к ним пузырьками-кавеолами, которые являются впячиваниями плазматической мембраны. Считают, что они проводят нервные импульсы. Гладкие мышцы совершают длительные тонические сокраще­ния (например, сфинктеры полых органов, гладкие мышцы кро­веносных сосудов) и относительно медленные движения, которые зачастую ритмичны (например, маятникообразные и перистальтические движения кишечника). Гладкие мышцы отличаются высокой пластич­ностью — после рас­тяжения они долго сохраняют длину, ко­торую получили в связи с растяжением.

Скелетные мыш­цы образованы преи­мущественно исчер­ченной (поперечно­полосатой) мышеч­ной тканью. Они при­водят в движение кости, активно изме­няют положение тела человека и его частей, участвуют в образова­нии стенок грудной, брюшной полостей, таза, входят в состав стенок глотки, верх­ней части пищевода, гортани, осуществля­ют движения глазно­го яблока и слуховых косточек, дыхатель­ные и глотательные движения. Скелетные мышцы удерживают скелетной мускулатуры у взрослого человека составля­ет 30—35 % массы тела, у новорожденных — 20—22 %; у пожи­лых и старых людей мышечная масса несколько уменьшается (25—30%). У человека около 400 поперечно-полосатых мышц, сокращающихся произвольно под воздействием импульсов, посту­пающих по нервам из центральной нервной системы. Скелетная мышца как орган состоит из пучков поперечно­полосатых мышечных волокон, каждое из которых покрыто соединительно-тканной оболочкой (эндомизий). Пучки волокон различной величины отделены друг от друга прослойками соединительной ткани, которые образуют внутренний перимизий. Мышца в целом покрыта наружным перимизием (эпимизип), которые вместе с соединительно-тканными структурами перимизия и эндомизия переходят в сухожилие. Из эпимизия в мышцу проникают кровеносные сосуды, разветвляющиеся во внутреннем перимизий и эндомизий. В последнем располагаются капилляры и нервные волокна. Поперечно-полосатые мышечные волокна длиной от 1 до 40 мм, толщиной до 0,1 мм имеют цилиндрическую форму, много ядер, расположенных по периферии вблизи плазматической мем­браны волокна — сарколеммы, и большое количество митохонд­рий, лежащих между миофибриллами. Саркоплазма богата белком миоглобином, который, подобно гемоглобину, может связывать кислород. В зависимости от толщины волокон и содержания в них миоглобина различают красные, белые и промежуточные попе­речно-полосатые мышечные волокна. Красные волокна богаты миоглобином и митохондриями, однако они самые тонкие, мио­фибриллы в них расположены группами. Более толстые про­межуточные волокна беднее миоглобином и митохондриями. И, наконец, самые толстые белые волокна содержат меньше всего миоглобина и митохондрий, но количество миофибрилл в них больше и располагаются они равномерно. Структура и функция волокон неразрывно связаны между собой. Так, белые волокна сокращаются быстрее, но быстрее устают; красные способны сокращаться длительнее. У человека мышцы содержат все типы волокон; в зависимости от функции мышцы ⁽в ней преобладает тот или иной тип волокон.

Работа мышц. Если мышца при своем сокращении поднимает груз, то она производит внешнюю работу, величина которой определяется произведением массы груза на высоту подъема и выражается в килограммо­метрах (кгм). Например, человек поднимает штангу массой 100 кг на высоту 2 м, при этом совершенная им работа равна 200 кгм.

Наибольшую работу мышца производит при некоторых средних нагрузках. Это явление получило название закона средней нагрузки.

Оказалось, что этот закон верен не только по отноше­нию к отдельной мышце, но и к целому организму. Человек совершает наибольшую работу по поднятию или переносу тяжести, если груз не слишком тяжел и не слишком легок. Большое значение имеет ритм работы: и слишком быстрая, и слишком медленная, монотонная работа быстро приводит к утомлению, а в итоге количество выполненной работы мало. Правильная дозировка наг­рузки и ритма работы лежит в основе рационализации тяжелого физического труда.