15.2: Введення в м'язову систему
- Page ID
- 5531
Чи змушує слово м'яз думати про добре розвинених м'язах важкоатлета, як жінка в фігурі\(\PageIndex{1}\)? Її звуть Наталія Заболотна, і вона російська олімпійка. М'язи, які використовуються для підняття ваги легко відчути і побачити, але вони не єдині м'язи в організмі людини. Багато м'язів знаходяться глибоко всередині тіла, де вони утворюють стінки внутрішніх органів та інших структур. Ви можете згинати біцепс за бажанням, але ви не можете контролювати внутрішні м'язи, як ці. Добре, що ці внутрішні м'язи працюють без будь-яких свідомих зусиль з вашого боку, тому що рух цих м'язів має важливе значення для виживання. М'язи - це органи м'язової системи.

Що таке м'язова система?

М'язова система складається з усіх м'язів тіла. Найбільший відсоток м'язів в м'язовій системі складається з скелетних м'язів, які прикріплені до кісток і дають можливість довільних рухів тіла. В організмі людини налічується майже 650 скелетних м'язів, багато з них показані на малюнку\(\PageIndex{2}\). Крім скелетних м'язів, м'язова система також включає серцевий м'яз - який становить стінки серця - і гладкі м'язи, які контролюють рух в інших внутрішніх органах і структурах.
Структура і функції м'язів
М'язи - це органи, що складаються в основному з м'язових клітин, які також називаються м'язовими волокнами (переважно в скелетних і серцевих м'язах) або міоцитами (переважно в гладкій мускулатурі). М'язові клітини - це довгі і тонкі клітини, які спеціалізуються на функції скорочення. Вони містять білкові нитки, які ковзають один над одним, використовуючи енергію в АТФ. Зсувні нитки збільшують напругу в - або скорочують довжину - м'язових клітин, викликаючи скорочення. М'язові скорочення відповідають практично за всі рухи тіла, як всередині, так і зовні.
Скелетні м'язи кріпляться до кісток скелета. Коли ці м'язи скорочуються, вони рухають тілом. Вони дозволяють нам використовувати кінцівки найрізноманітнішими способами, від ходьби до повороту візкових коліс. Скелетні м'язи також підтримують поставу і допомагають зберегти рівновагу.
Гладка мускулатура в стінках судин скорочується, щоб викликати звуження судин, що може допомогти зберегти тепло тіла. Розслаблення цих м'язів викликає розширення судин, що може допомогти тілу втрачати тепло. В органах травної системи гладкі м'язи видавлюють їжу через шлунково-кишковий тракт, скорочуючись послідовно, утворюючи хвилю м'язових скорочень, звану перистальтикою. Подумайте про те, щоб бризкати зубну пасту через трубку, застосовуючи тиск послідовно від нижньої частини трубки до верху, і ви маєте гарне уявлення про те, як їжа рухається м'язами через травну систему. Перистальтика гладкої мускулатури також переміщує сечу по сечовивідних шляхах.
Серцева м'язова тканина виявляється тільки в стінках серця. Коли серцевий м'яз скорочується, це змушує серцебиття. Накачувальна дія серця, що б'ється, утримує кров, що протікає по серцево-судинній системі.
Гіпертрофія м'язів і атрофія
М'язи можуть збільшуватися більше, або гіпертрофія. Як правило, це відбувається через збільшення використання, хоча гормональні або інші впливи також можуть відігравати певну роль. Збільшення тестостерону в період статевого дозрівання, наприклад, викликає значне збільшення розмірів м'язів. Фізичні вправи, які передбачають тренування з вагою або опору, можуть збільшити розмір скелетних м'язів практично у всіх. Вправи (наприклад, біг), що збільшують частоту серцевих скорочень, також можуть збільшити розмір і силу серцевого м'яза. Розмір м'язи, в свою чергу, є основним визначальним фактором м'язової сили, яка може вимірюватися величиною сили, яку може надати м'яз.
М'язи також можуть збільшуватися менше, або атрофуватися, що може статися через відсутність фізичних навантажень або від голодування. Люди, які знерухомлені протягом будь-якого періоду часу - наприклад, через зламану кістку або операції - втрачають м'язову масу відносно швидко. Люди в концентраційних або голодних таборах можуть бути настільки недоїдними, що втрачають більшу частину своєї м'язової маси, стаючи майже буквально просто «шкірою і кістками». Астронавти на Міжнародній космічній станції також можуть втратити значну м'язову масу через невагомість в космосі (рис.\(\PageIndex{3}\)).
Багато захворювань, включаючи рак і СНІД, часто пов'язані з атрофією м'язів. Атрофія м'язів також трапляється з віком. У міру дорослішання людей відбувається поступове зниження здатності підтримувати скелетну м'язову масу, відому як саркопенія. Точна причина саркопенії невідома, але однією з можливих причин є зниження чутливості до факторів росту, які необхідні для підтримки м'язової маси. Оскільки розмір м'язів визначає силу, атрофія м'язів викликає відповідне зниження м'язової сили.
Як при гіпертрофії, так і при атрофії кількість м'язових волокон не змінюється. Що змінює розмір м'язових волокон? Коли відбувається гіпертрофія м'язів, окремі волокна стають ширшими. Коли відбувається атрофія м'язів, волокна стають більш вузькими.

Взаємодія з іншими системами організму
М'язи не можуть скорочуватися самостійно. Скелетні м'язи потребують стимуляції від рухових нейронів, щоб скоротитися. Точка, де руховий нейрон прикріплюється до м'яза, називається нервово-м'язовим з'єднанням. Припустимо, ви вирішили підняти руку на заняттях. Ваш мозок надсилає електричні повідомлення через рухові нейрони до вашої руки та плеча. Рухові нейрони, в свою чергу, стимулюють м'язові волокна в руці та плечі скорочуватися, змушуючи руку підніматися.
Мимовільні скорочення гладкої і серцевої мускулатури також контролюються електричними імпульсами, але у випадку з цими м'язами імпульси надходять від вегетативної нервової системи (гладкої мускулатури) або спеціалізованих клітин серця (серцевого м'яза). Гормони і деякі інші фактори також впливають на мимовільні скорочення серцевої і гладкої мускулатури. Наприклад, гормон боротьби або польоту адреналін збільшує швидкість, з якою скорочується серцевий м'яз, тим самим прискорюючи серцебиття.
М'язи не можуть самостійно рухати тілом. Їм потрібна скелетна система, щоб діяти на. Дві системи разом часто називають опорно-руховим апаратом. Скелетні м'язи кріпляться до скелета жорсткими сполучними тканинами, які називаються сухожиллями. Багато скелетні м'язи прикріплені до кінців кісток, які зустрічаються в суглобі. М'язи охоплюють суглоб і з'єднують кістки. Коли м'язи скорочуються, вони тягнуть кістки, змушуючи їх рухатися. Скелетна система забезпечує систему важелів, що дозволяють рух тіла. М'язова система забезпечує силу, яка рухає важелі.
Рецензія
1. Що таке м'язова система?
2. Опишіть м'язові клітини і їх функції.
3. Визначте три типи м'язової тканини і де знаходиться кожен тип.
4. Визначити гіпертрофію м'язів і атрофію м'язів.
5. Які можливі причини гіпертрофії м'язів?
6. Наведіть три причини того, що може виникнути атрофія м'язів.
7. Як змінюються м'язи, коли вони збільшуються або зменшуються в розмірах?
8. Як зміни розміру м'язів впливають на силу?
9. Поясніть, чому космонавти можуть легко втратити м'язову масу в космосі.
10. Опишіть, як терміни м'язові клітини, м'язові волокна та міоцити відносяться один до одного.
11. М'язова тканина в шлунку вважається ___________________.
А. серцевий м'яз
B. скелетні м'язи
С. гладка мускулатура
D. добровільна м'яз
12. Скорочення м'язів - це __________ м'язових волокон.
А. гіпертрофія
Б. атрофія
С. подовження
D. вкорочення
13. True або False: Гладка мускулатура не скорочується.
14. Назвіть дві системи в організмі, які працюють разом з м'язовою системою для здійснення рухів.
15. Опишіть один із способів, яким м'язова система бере участь у регулюванні температури тіла.
Дізнатися більше
Перегляньте це відео, щоб дізнатися про перистальтику товстого кишечника:
Атрибуції
- Наталія Заболотна від Simon Q, CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
- Bougle whole2 ретушований Бугле, Жюльєн, публічне надбання через Вікісховище
- Даніель Тані від NASA, публічне надбання через Вікісховище
- Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0