Основным элементом скелетной мышцы является мышечная клетка. В связи с тем, что мышечная клетка по отношению к своему поперечному сечению (0,05-0,11мм) относительно длинна (волокна бицепса, например, имеют длину до 15 см), ее называют также мышечным волокном.
Скелетная мышца состоит из большого количества этих структурных элементов, составляющих 85-90% от ее общей массы. Так, например, в состав бицепса входит более одного миллиона волокон.
Любой, кто понимает механизмы, которые вызывают гипертрофию, также понимает, как упражняться. Полезны первичные механические нагрузки и метаболические стимулы. Например: приседания концентрические и эксцентричные, тяги с земли являются чисто концентрическими. Подтяжка с прямыми ногами, в свою очередь, является упражнением комбо, поскольку оно имеет эксцентричный компонент. Хотя некоторые исследования показывают, что эксцентрические движения связаны с большим повреждением мышц, эти мышечные повреждения являются лишь частью целого, как упомянуто выше.
Между мышечными волокнами расположена тонкая сеть мелких кровеносных сосудов (капилляров) и нервов (приблизительно 10% от общей массы мышцы). От 10 до 50 мышечных волокон соединяются в пучок. Пучки мышечных волокон и образуют скелетную мышцу. Мышечные волокна, пучки мышечных волокон и мышцы окутаны соединительной тканью.
Мышечные волокна на своих концах переходят в сухожилия. Через сухожилия, прикрепленные к костям, мышечная сила воздействует на кости скелета. Сухожилия и другие эластичные элементы мышцы обладают, кроме того, и упругими свойствами. При высокой и резкой внутренней нагрузке (сила мышечной тяги) или при сильном и внезапном внешнем силовом воздействии эластичные элементы мышцы растягиваются и тем самым смягчают силовые воздействия, распределяя их в течение более продолжительного промежутка времени.
Также становится ясно, что мы должны учитывать механическую нагрузку. Определенное количество веса должно быть перемещено, и только через прогрессирующую перегрузку мы сможем стать сильнее. Нам нужен минимальный объем, который вызывает гипертрофию, но не объем, который так сильно повреждает мышцы, что им нужно вечное выздоровление. Вес должен быть тяжелее и тяжелее для того же напряжения, поэтому почему бы не узнать позже. Существуют ограничения на вес и объем, и оба они взаимозависимы. Тяжелый вес трудно выполнять с большим объемом, большой объем не позволяет использовать тяжелые грузы.
Поэтому после хорошей разминки в мускулатуре редко происходят разрывы мышечных волокон и отрывы от костей. Сухожилия обладают значительно большим пределом прочности на растяжение (около 7000 Н/кв см), чем мышечная ткань (около 60 Н/кв см), где Н – ньютон, поэтому они гораздо тоньше, чем брюшко мышцы. В мышечном волокне содержится основное вещество, называемое саркоплазмой. В саркоплазме находятся митохондрии (30-35% от массы волокна), в которых протекают процессы обмена веществ и накапливаются вещества, богатые энергией, например фосфаты, гликоген и жиры. В саркоплазму погружены тонкие мышечные нити (миофибриллы), лежащие параллельно длинной оси мышечного волокна.
Метаболические стимулы особенно характеризуются тренировкой на пределе и мышечной недостаточностью. Чтобы максимизировать метаболические эффекты, требуется обучение со сравнительно большим объемом и высокой относительной интенсивностью. На практике это означает, что лучший способ упражнений - объединить стимулы. Тяжелый вес с достаточным объемом и более легким весом на пределе с достаточным объемом. Другим столь же умным вариантом является использование дней силы и объема с теми же упражнениями для достижения достаточного объема, адекватной механической перегрузки, достаточных метаболических стимулов и мышечного повреждения для роста мышц.
Миофибриллы составляют в совокупности приблизительно 50% массы волокна, их длина равна длине мышечных волокон, и они являются, собственно говоря, сократительными элементами мышцы. Они состоят из небольших, последовательно включаемых элементарных блоков, именуемых саркомерами (рис. 33).
Рис. 33. Схема скелетной мышцы: мышца (до 5 см), пучок мышечных волокон (0,5 мм), мышечное волокно (0,05-0,1 мм), миофибрилла (0,001-0,003 мм). Цифры в скобках обозначают приблизительный размер поперечного сечения строительных элементов мышцы
Мы не можем проводить каждую тренировку по мышечной недостаточности. Поэтому имеет смысл планировать фазы с 4-6 и постепенно увеличивать вес, используемый для данного объема, до тех пор, пока запланированный максимальный объем больше не будет возможен. Либо мы тренируемся на одинаковых, последовательных этапах, либо меняем интенсивность.
В следующей части сериала речь идет о «равной равной массе». Распространение сотовой ячейки происходит до гипертрофии. Ущерб от мышечной массы вызывает пролиферацию сателлитных клеток. На скорость сокращения мышц влияет различная скорость, с которой аденозинтрифосфат расщепляется и потребляется в тяжелой цепи миозина. Это вещество является универсальным источником энергии всех клеток. Напротив, быстрые волокна, с их высоким потреблением, шипят быстрее, но могут мобилизовать больше резервов в краткосрочной перспективе через бескислородный анаэробный метаболический путь.
Так как длина саркомера в состоянии покоя равна приблизительно лишь 0,0002 мм, то для того, чтобы, к примеру, образовать цепочки из звеньев миофибрилл бицепса длиной 10-15 см, необходимо "соединить" огромное количество саркомеров. Толщина мышечных волокон зависит главным образом от количества и поперечного сечения миофибрилл.
В миофибриллах скелетных мышц наблюдается правильное чередование более светлых и более темных участков. Поэтому часто скелетные мышцы называют поперечнополосатыми. Миофибрилла состоит из одинаковых повторяющихся элементов, так называемых саркомеров. Саркомер ограничен с двух сторон Z-дисками. К этим дискам с обеих сторон прикрепляются тонкие актиновые нити. Нити актина обладают низкой плотностью и поэтому под микроскопом кажутся более прозрачными или более светлыми. Эти прозрачные, светлые области, располагающиеся с обеих сторон от Z-диска, получили название изотропных зон (или I-зон).
В середине саркомера располагается система толстых нитей, построенных преимущественно из другого сократительного белка, миозина. Эта часть саркомера обладает большей плотностью и образует более темную анизотропную зону (или А-зону). В ходе сокращения миозин становится способным взаимодействовать с актином и начинает тянуть нити актина к центру саркомера. Вследствие такого движения уменьшается длина каждого саркомера и всей мышцы в целом. Важно отметить, что при такой системе генерации движения, получившей название системы скользящих нитей, не изменяется длина нитей (ни нитей актина, ни нитей миозина). Укорочение является следствием лишь перемещения нитей друг относительно друга. Сигналом для начала мышечного сокращения является повышение концентрации Са 2+ внутри клетки. Концентрация кальция в клетке регулируется с помощью специальных кальциевых насосов, встроенных в наружную мембрану и мембраны саркоплазматического ретикулума, который оплетает миофибриллы.
Поэтому они играют ключевую роль в краткосрочных стрессах, таких как тяжелая атлетика или спринтинг. Например, здоровый средний взрослый имеет столько медленных и быстрых волокон, как, например, передняя мышца бедра, разгибатель бедра с четырьмя лимбами. Однако в структуре идентичных мышц также наблюдаются большие индивидуальные различия.
Мышечные волокна, мышечные клетки, неспособны размножаться клеточным делением. Если они потеряны из-за болезни или старости, новые не могут возникнуть. Таким образом, мышца может только набирать массу, когда ее существующие волокна утолщаются. И это происходит главным образом путем производства дополнительных миофибрилл. Это производство стимулируется физическими нагрузками, например, посредством обучения. Он механически создает сухожилия и другие структуры, связанные с мышцей. Через каскад сигнальных белков активируются, в свою очередь, различные гены, которые, в свою очередь, вызывают увеличение образования сократительных белков.
Двигательная единица (ДЕ) – группа мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном. Мышца и ее нервный привод состоят из большого количества параллельно расположенных ДЕ (рис. 34).
Рис. 34. Строение двигательной единицы: 1 – спинной мозг; 2 – мотонейроны; 3 – аксоны; 4 – мышечные волокна
Это в основном миозин и актин для развития новых миофибрилл. Однако яростный рост синтеза белка требует большего количества клеточных ядер в мышечных волокнах - также для поддержания определенной взаимосвязи между тогдашним быстро растущим объемом клеток и числом ядер. Однако, поскольку ни эти ядра, ни мышечные волокна не могут делить себя, организм прибегает к делимым спутниковым клеткам. Они расположены вне мышечных волокон или могут мигрировать в виде других стволовых клеток. При необходимости они могут слиться со своим большим соседом и таким образом поддержать их рост толщины посредством «пожертвования».
В нормальных условиях ДЕ работает как единое целое: посылаемые мотонейроном импульсы приводят в действие все входящие в ее состав мышечные волокна. Благодаря тому, что мышца состоит из множества ДЕ (в крупных мышцах до несколько сотен), она может работать не всей массой, а по частям. Это свойство используется при регуляции силы и скорости мышечного сокращения. В естественных условиях частота импульсов, посылаемых мотонейронами в ДЕ, находится в пределах 5–35 имп./с, лишь при максимальных мышечных усилиях удается зарегистрировать частоту разрядов выше 50 имп./с.
Примечательно, что этот источник новых ячеек клеток особенно сильно улавливается, когда интенсивная тренировка мышц напрягает волокна. Одной из распространенных теорий является то, что крошечные трещины, известные как микроподразделения, действуют как магнит на паук-спутники. Они мигрируют в поврежденный регион и начинают производить белковый материал для ремонта. Некоторые из них сливаются с волокнами, другие остаются на спутниках снаружи. Пожертвованные ядра клеток, которые, кстати, неотличимы от уже содержащихся, создают условия для крупномасштабного производства дополнительных белков и, следовательно, дополнительных миофибрилл в волокне.
Компоненты ДЕ обладают различной лабильностью: аксон – до 1000 имп./с, мышечное волокно – 250-500, мионевральный синапс – 100–150, тело мотонейрона – до 50 имп./с. Утомляемость компонента тем выше, чем меньше его лабильность.
Различают быстрые и медленные ДЕ. Быстрые обладают большой силой и скоростью сок-ращения в короткое время, высокой активностью гликолитических процессов, медленные рабо-тают в условиях высокой активности окислительных процессов длительно, при меньшей силе и скорости сокращения. Первые быстро утомляемы, содержат много гликогена, вторые выносливы – в них много митохондрий. Медленные ДЕ активны при любом напряжении мышцы, тогда как быстрые ДЕ активны лишь при сильных мышечных напряжениях.
Для производства мышечная клетка, как и любая другая клетка, использует инструкции построения ответственных генов в ядре клетки. Оттуда транскрипт идет на белковые заводы в цитоплазме. Эксперты ссылаются на шаги от гена к белку как выражение, как выражение.
Материал, который делает мышцы интересными. Научный интерес к скелетным мышцам сосредоточен, среди прочего, на двух вопросах, которые особенно интересны для спортсменов: как можно создать мышцы через тренировки и другие стимулы, и как можно преобразовать один тип волокна в другой? Предыстория восходит к шестидесятым. Экклс Австралийского национального университета в Канберре, что в скелетных мышцах животных медленные и быстрые типы волокон могут быть преобразованы друг в друга. Исследователи в основном использовали так называемую кросс-иннервацию.
Основываясь на анализе ферментов мышечных волокон, их классифицируют на три вида: тип I, тип IIа, тип IIб.
В зависимости от скорости сокращения, аэробной и анаэробной возможности используют понятия: медленно-сокращающийся, окислительный тип (МО), быстро-сокращающийся, окислительно-гликолитический тип (БОГ) и быстро-сокращающийся, гликолитический тип (БГ).
Они обменялись нервами между медленной мышцей и быстрой мышцей. Удивительно, что их свойства сжатия изменились. Кроме того, исследователи каждый из них стимулировали мышцу электрически в течение длительного времени, чтобы активировать ее. Или они разорвали его нервы, чтобы сделать обратное. В семидесятые и восьмидесятые годы акцент переместился на человеческую мускулатуру и, прежде всего, на вопрос, в какой степени наши мышечные волокна могут изменять свои размеры и характеристики. Эта способность, обычно называемая пластичностью, проявляется в крайнем случае после параплегии.
Существуют и другие классификации ДЕ. Так, основываясь на двух параметрах – снижении прерывистого тетануса и сопротивлении утомлению – ДЕ делят на три группы (Burke, 1981): медленно сокращающиеся, невосприимчивые к утомлению (тип S); быстро сокращающиеся невосприимчивые к утомлению (тип FR) и быстро сокращающиеся восприимчивые к утомлению (тип FF).
Затронутые мышцы затем быстро истощаются, потому что недостающие нервные импульсы делают их неактивными. Неожиданно меняется тип мышц; таким образом, что доля медленного миозинового варианта в пользу более быстрого снижения значительно. Среди прочего, как мы показали, после пяти-десятилетнего паралича определенная «нижняя мышца» бедра с четырьмя конечностями - наружная мышца бедра - часто содержит почти не медленный миозин, в то время как в среднем половина его клеток принадлежит к медленному типу.
Из этого мы пришли к выводу, что для этого требуются входящие электрические импульсы, так что мышечные клетки всегда могут воспроизводить их медленный миозин. Фактически, например, искусственная электрическая стимуляция парализованных мышц может снова увеличить долю медленного миозина.
Волокна I типа соответствуют волокнам типа МО, волокна IIа типа– волокнам типа БОГ, а волокна IIб типа– волокнам типа БГ. Мышечные волокна типа МО относятся к ДЕ типа S, волокна типа БОГ – к ДЕ типа FR, а волокна типа БГ – к ДЕ типа FF.
Каждая мышца человека содержит совокупность всех трех типов волокон. ДЕ типа FF характеризуется наибольшей силой сокращения, наименьшей продолжительностью сокращения и наибольшей восприимчивостью к утомлению.
Даже в здоровых мышцах меняются типы волокон. Если кто-то проходит такую силовую подготовку в течение как минимум четырех недель, то даже все быстрые меняются на средние быстрые волокна. В то же время они производят больше белков, так что отдельные мышечные клетки становятся толще. Но что происходит после завершения учебного периода? Ответ в основном да, но в обход, как показало наше исследование с девятью молодыми неактивными датчанами. Сначала мы взяли первый образец ткани из внешней части разгибателя ног.
Второе удаление произошло после трехмесячной тренировки силы для укрепления выпрямителя бедра, а затем через четверть года после окончания обучения, из которого испытуемые возобновили свой прежний образ жизни. От медленных до быстрых волокон? У нас по-прежнему нет убедительного объяснения этой чрезмерной реакции. Однако некоторые практические выводы можно сделать из эксперимента. Например, спринтеры, которые хотят увеличить долю своих самых быстрых мышечных волокон в массовом порядке, были бы рекомендованы сначала сократить существующую долю путем обучения, а затем ждать фазы удвоения удвоения.
Говоря о пропорциях различных мышечных волокон у человека, следует отметить, что и у мужчин, и у женщин несколько больше медленных
волокон (по данным различных авторов –
от 52 до 55%).
Имеется строгая зависимость между количеством медленно- и быстро сокращающихся волокон в мышечной ткани и спортивными достижениями на спринтерских и стайерских дистанциях.
Фактически, многие спринтеры просто сводят свою программу обучения к конкуренции на основе опыта, не зная физиологического фона. Многочисленные предыдущие эксперименты на мышцах человека были отрицательными. Наши испытуемые в течение трехмесячного исследования были элитными спринтерами. Они завершили свою обычную учебную программу. Примерно в то же время Мона Эсборнссон и ее коллеги из Каролинского института в Стокгольме представили аналогичные результаты исследования двенадцати участников, которые не были высокоэффективными спортсменами.
Икроножные мышцы чемпионов мира по марафону содержат 93–99% медленных волокон, тогда как у сильнейших спринтеров мира в этих мышцах больше количество быстрых волокон (92%).
У нетренированного человека число двигательных единиц, которые могут быть мобили-зованы при максимальных силовых напряжениях, обычно не превышает 25–30%, а у хорошо тренированных к силовым нагрузкам лиц число вовлеченных в работу моторных единиц может превышать 80–90%. В основе этого явления лежит адаптация центральной нервной системы, приводящая к повышению способности моторных центров мобилизовывать большее число мотонейронов и к совершенствованию межмышечной координации (рис. 35).
Это говорит о том, что интенсивное обучение весам, дополненное более анаэробными упражнениями, такими как тренировка элитного спринтера, не только переводится с быстрых волокон на средние, но и из медленных волокон в средние быстрые. Но возможно ли и наоборот в человеке? Можно ли превращать средние быстрые в медленные волокна с помощью специальных упражнений? Этот вопрос еще должен четко ответить на любое расследование. Но это не исключает возможности такого преобразования. Как уже отмечалось, лучшие спортсмены в спорте на выносливость обычно имеют значительно большую долю медленных волокон в своих основных пакетах мышц - до 95 процентов.
Рис. 35. Характеристика двигательных единиц
Железы внутренней секреции и их значение
10-10-2006 17:35 (1)
Понятие об эндокринных железах и гормонах. Железами внутренней секреции, илиэндокринными, называют железы, не имеющие выводных протоков. Продукты своей жизнедеятельности - гормоны - они выделяют во внутреннюю среду организма, т. е. в кровь, лимфу, тканевую жидкость.
Все, что мы знаем, это то, что переход от средних к медленным волокнам, если это возможно, занимает гораздо больше времени, чем от быстрых до среднескоростных волокон. Тем не менее, любой, кто чувствует себя привлекательным к короткому пути, не должен сдаваться.
Однако соотношение площадей между ними является решающим для функциональных свойств мышцы: чем больше площадь поперечного сечения, покрытая быстрыми волокнами, тем быстрее вся мышца. Мышца может быть растянута до тех пор, пока имеет длину, представляющую половину свою нормальную длину в состоянии покоя. сократимость, имеющие скелетные мышцы относится к способности мышцы, чтобы сократить и утолщаются, когда он получает стимул соответствующей интенсивности. Это известно как свойство расширяемости. растяжимость может растягиваться, как резинка.
Гормоны - органические вещества различной химической природы: пептидные и белковые (к белковым гормонам относятся инсулин, соматотропин, пролактин и др), производные аминокислот (адреналин, норадреналин, тироксин, трииодтиронин), стероидные (гормоны половых желез и коры надпочечников). Гормоны обладают высокой биологической активностью (поэтому вырабатываются в чрезвычайно малых дозах), специфичностью действия, дистантным воздействием, т. е. влияют на органы и ткани, расположенные вдали от места образования гормонов. Поступая в кровь, они разносятся по всему организму и осуществляют гуморальную регуляцию функций органов и тканей, изменяя их деятельность, возбуждая или тормозя их работу. Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов, а также воздействии на их биосинтез путем активации или угнетения соответствующих генов.
Деятельность желез внутренней секреции играет основную роль в регуляции длительно протекающих процессов: обмена веществ, роста, умственного, физического и полового развития, приспособления организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды, обеспечении постоянства важнейших физиологических показателей (гомеостаза), а также в реакциях организма на стресс.
При нарушении деятельности желез внутренней секреции возникают заболевания, называемые эндокринными. Нарушения могут быть связаны либо с усиленной (по сравнению с нормой) деятельностью железы - гиперфункцией, при которой образуется и выделяется в кровь увеличенное количество гормона, либо с пониженной деятельностью железы -гипофункцией, сопровождаемой обратным результатом.
Внутрисекреторная деятельность важнейших эндокринных желез. К важнейшим железам внутренней секреции относятся щитовидная, надпочечники, поджелудочная, половые, гипофиз(рис. 13.4). Эндокринной функцией обладает и гипоталамус (подбугровая область промежуточного мозга). Поджелудочная и половые железы являются железами смешанной секреции, так как кроме гормонов они вырабатывают секреты, поступающие по выводным протокам, т. е. выполняют функции и желез внешней секреции.
Рис, 13.4 . Расположение желез внутренней секреции: 1 - гипофиз; 2 - эпифиз; 3 - щитовидная железа ; 4 - околощитовидные железы; 5 -- зобная железа; 6 - надпочечники; 7 -поджелудочная железа ; 8 - половые железы.
Щитовидная железа (масса 16-23 г) расположена по бокам трахеи чуть ниже щитовидного хряща гортани. Гормоны Щитовидной железы (тироксин и трииодтиронин) в своем составе имеют иод, поступление которого с водой и пищей является необходимым условием ее нормального функционирования.
Гормоны щитовидной железы регулируют обмен веществ, усиливают окислительные процессы в клетках и расщепление гликогена в печени, влияют на рост, развитие и дифференцировку тканей, а также на деятельность нервной системы. При гиперфункции железы развиваетсябазедова болезнь . Ее основные признаки: разрастание ткани железы (зоб), пучеглазие, учащенное сердцебиение, повышенная возбудимость нервной системы, повышение обмена веществ, потеря веса. Гипофункция железы у взрослого человека приводит к развитиюмикседемы (слизистый отек), проявляющейся в снижении обмена веществ и температуры тела, увеличении массы тела, отечности и одутловатости лица, нарушении психики. Гипофункция железы в детском возрасте вызывает задержку роста и развитие карликовости, а также резкое отставание умственного развития (кретинизм).
Надпочечники (масса 12 г) - парные железы, прилегающие к верхним полюсам почек. Как ипочки, надпочечники имеют два слоя: наружный - корковый, и внутренний - мозговой, являющиеся самостоятельными секреторными органами, вырабатывающими разные гормоны с различным характером действия.
Клетками коркового слоя синтезируются гормоны, регулирующие минеральный, углеводный, белковый и жировой обмен. Так, при их участии регулируется уровень натрия и калия в крови, поддерживается определенная концентрация глюкозы в крови, увеличивается образование и отложение гликогена в печени и мышцах. Последние две функции надпочечники выполняют совместно с гормонами поджелудочной железы. При гипофункции коркового слоя надпочечников развивается бронзовая, или адди-сонова, болезнь. Ее признаки: бронзовый оттенок кожи, мышечная слабость, повышенная утомляемость, понижение иммунитета.
Мозговым слоем надпочечников вырабатываются гормоны адреналин и норадреналин. Они выделяются при сильных эмоциях -- гневе, испуге, боли, опасности. Поступление этих гормонов в кровь вызывает учащенное сердцебиение, сужение кровеносных сосудов (кроме сосудов сердца и головного мозга), повышение артериального давления, усиление расщепления гликогена в клетках печени и мышц до глюкозы, угнетение перистальтики кишечника, расслабление мускулатуры бронхов, повышение возбудимости рецепторов сетчатки, слухового и вестибулярного аппаратов. В результате происходит перестройка функций организма в условиях действия чрезвычайных раздражителей и мобилизация сил организма для перенесения стрессовых ситуаций.
Поджелудочная железа имеет особые островковые клетки, которые вырабатывают гормоны инсулин и глюкагон, регулирующие углеводный обмен в организме. Так, инсулин увеличивает потребление глюкозы клетками, способствует превращению глюкозы в гликоген, уменьшая таким образом количество сахара в крови. Благодаря действию инсулина содержание глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне, благоприятном для протекания процессов жизнедеятельности. При недостаточном образовании инсулина уровень глюкозы в крови повышается, что приводит к развитию болезни сахарный диабет. Не использованный организмом сахар выводится с мочой. Больные пьют много воды, худеют. Для лечения этого заболевания необходимо вводить инсулин. Другой гормон поджелудочной железы - глюкагон -является антагонистом инсулина и оказывает противоположное действие, т. е. усиливает расщепление гликогена до глюкозы, повышая ее содержание в крови.
Важнейшей железой эндокринной системы организма человека является гипофиз, или нижний придаток мозга (масса 0,5 г). В нем образуются гормоны, стимулирующие функции других эндокринных желез. В гипофизе выделяют три доли: переднюю, среднюю и заднюю, - и каждая из них вырабатывает разные гормоны. Так, в передней доле гипофиза вырабатываются гормоны, стимулирующие синтез и секрецию гормонов щитовидной железы (тиреотропин), надпочечников (кортикотропин), половых желез (гонадотропин), а также гормон роста(соматотропин). При недостаточной секреции соматотропина у ребенка тормозится рост и развивается заболевание гипофизарная карликовость (рост взрослого человека не превышает 130 см). При избытке гормона, наоборот, развивается гигантизм. Повышенная секрециясоматотропина у взрослого вызывает болезнь акромегалию, при которой разрастаются отдельные части тела - язык, нос, кисти рук. Гормоны задней доли гипофиза усиливают обратное всасывание воды в почечных канальцах, уменьшая мочеотделение(антидиуретический гормон), усиливают сокращения гладких мышц матки {окситоцин).
Половые железы - семенники, или яички, у мужчин и яичники у женщин - относятся к железам смешанной секреции. Семенники вырабатывают гормоныандрогены, а яичники -эстрогены. Они стимулируют развитие органов размножения, созревание половых клеток и формирование вторичных половых признаков, т. е. особенностей строения скелета, развития мускулатуры, распределения волосяного покрова и подкожного жира, строения гортани, тембра голоса и др. у мужчин и женщин. Влияние половых гормонов на формообразовательные процессы особенно наглядно проявляется у животных при удалении половых желез (кастрацин) или их пересадке.
Внешнесекреторная функция яичников и семенников заключается в образовании и выведении по половым протокам яйцеклеток и сперматозоидов соответственно.
Гипоталамус. Функционирование желез внутренней секреции, в совокупности образующихэндокринную систему, осуществляется в тесном взаимодействии друг с другом и взаимосвязи с нервной системой. Вся информация из внешней и внутренней среды организма человека поступает в соответствующие зоны коры больших полушарий и другие отделы мозга, где осуществляется ее переработка и анализ. От них информационные сигналы передаются в гипоталамус - подбугровую зону промежуточного мозга, и в ответ на них он вырабатывает регуляторные гормоны, поступающие в гипофиз и через него оказывающие свое регулирующее воздействие на деятельность желез внутренней секреции. Таким образом, гипоталамус выполняет координирующую и регулирующую функции в деятельности эндокринной системы человека.
10-10-2006 15:15 (0)
Скелетные мышцы, их строение и функции
Функции мышц. Мышцы - это органы тела, состоящие из мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Они являются активным элементом опорно-двигательной системы, так как обеспечивают разнообразные движения при перемещениичеловека в пространстве, сохранение равновесия, дыхательные движения, сокращения стенок внутренних органов, голосообразование и др.
Рис . 12.8 . Мышечная система человека: 1 - мышцы лица; 2 - мышцышеи; 3 - дельтовидная мышца; 4 - большая грудная мышца; 5 - двуглавая мышца плеча; 6 -- наружная косая мышца живота; 7 - прямая мышца живота; 8 - мышцы предплечья; 9 - мышцы кисти; 10 - четырехглавая мышца бедра; Ц - мышцы голени; 12 - икроножная мышца; 13 - двуглавая мышца бедра; 14 - большая ягодич-ная мышца; 15 - широчайшая мышца спины; 16 -трехглавая мышца плеча; 17 - трапециевидная мышца.
Соединение со скелетом дало основание называть их скелетной мускулатурой (рис. 12.8). Общее число мышц около 600, а доля их от массы тела человека оставляет в среднем около 30%.
Строение мышцы. Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Они, в свою очередь, объединяются в пучки второго порядка и т. д. В итоге мышечные пучки всех порядков объединяются соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками по концам брюшка, переходят в сухожильную часть мышцы, крепящейся к кости. Во время сокращения происходит укорочение мышечного брюшка и сближение ее концов. При этом сократившаяся мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет роль рычага. Так совершаются разнообразные движения.
Каждая мышцз является целостным (отдельным) органом, имеющим определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в организме. Мышцы обильно снабженыкровеносными сосудами и нервами. В каждом движении принимают участие несколько мышц. Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие сходный эффект, называются синергистами, а совершающие противоположно направленные движения -антагонистами. Например, сгибателем локтевого сустава является двуглавая мышца плеча (бицепс), а разгибателем - трехглавая (трицепс)- Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается расслаблением мышц-разгибателей. Однако при постоянной нагрузке на сустав (например, при удержании гири в горизонтально вытянутой руке) мышцы-сгибатели и разгибатели локтевого сустава действуют уже не как антагонисты, а как синергисты. Таким образом, действия мышц нельзя сводить к выполнению только одной функции, так как они многофункциональны. Поскольку в каждом движении участвуют мышцы как одной, так и другой группы, наши движения точны и плавны.
По характеру выполняемых основных движений и по действию на сустав различают следующие виды мышц: сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие, приподнимающие и опускающие и др. Выделяют также мимические, жевательные и дыхательные мышцы.
Нервная регуляция деятельности мышц. В большинстве движений участвует множество мышц, причем сокращение и расслабление различных групп мышц происходит в определенном порядке и с определенной силой. Такая согласованность движений называется координацией движений. Она осуществляется нервной системой. Скелетные мышцы иннервируются соматическим отделом нервной системы. К каждой мышце подходит один или несколько нервов, проникающих в ее толщу и разветвляющихся на множество мелких отростков, которые достигают мышечных волокон. Посредством нервов осуществляется связь мышц с ЦНС, которая регулирует любые двигательные акты (ходьба, бег, пищевые движения и т. д.) и длительное напряжение мышц - тонус, поддерживающий определенное положение тела в пространстве. Деятельность мышц носит рефлекторный характер. Мышечный рефлексможет запускаться с раздражения рецепторов, находящихся в самой мышце или в сухожилиях, либо с раздражения зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных рецепторов.
В регуляции безусловно-рефлекторных движений принимает участие мозжечок. Он осуществляет координацию движения, регуляцию мышечного тонуса, способствует поддержанию равновесия и позы тела. При поражении мозжечка его регуляторные двигательные функции нарушаются.
Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. На осуществление работы мышцы затрачивается энергия, которая образуется в результате распада и окисления органических веществ, поступивших в мышечную клетку. Основным источником энергии является АТФ. Кровь доставляет мышцам питательные вещества и кислород и уносит образующиеся продукты диссимиляции (углекислый газ и др.). При длительной работе наступает утомление и снижение работоспособности мышцы, возникающее из-за несоответствия между ее кровоснабжением и возросшими потребностями в питательных веществах и кислороде. Кроме того, утомление возникает и вследствие процессов, происходящих в нервных центрах.
Русский физиолог И. М. Сеченов первым пришел к выводу, что работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма работы. Подобрав их оптимальные соотношения, можно добиться высокой производительности работы мышц. И. М. Сеченов установил также, что мышечное утомление проходит и работоспособность восстанавливается гораздо быстрее в результате смены видов деятельности, а не полного бездействия. Тренировка мышц увеличивает их массу, силу и работоспособность. Чрезмерная же работа приводит к утомлению, а бездеятельность - к атрофии.
Систематическая мышечная работа усиливает кровоснабжение мыши и костей, к которым они прикрепляются. Это приводит кувеличению мышечной массы и усиленному росту костей. Сильные мышцы легко справляются с поддержанием туловища в нужном положении, противостоят развитию сутулости, искривлению позвоночника.
Гигиена опорно-двигательной систем ы. Человек рождается с очень гибким скелетом. Поэтому в детском возрасте особенно внимательно нужно следить за осанкой ребенка, позой ученика за партой. Слабо развитые мышцы и неправильная осанка ребенка могут привести к развитию искривления позвоночника, сутулости, которые нарушают нормальную деятельность органов грудной полости и пищеварения. Для предупреждения плоскостопия (уплощение свода стопы) не следует в период активного роста человека носить тесную обувь, а также длительно носить обувь на высоком каблуке. На формировании опорно-двигательного аппарата организма положительно сказываются активный образ жизни, подвижные игры, регулярные занятия физкультурой и спортом.