Мышца как компонент опорно-двигательного аппарата

Цель
Составить представление о мышце как органе
«Мышца – это есть животное.
Мышца сделала животное животными, мышца сделала человека человеком»
А.Ф. Самойлов

План:
Понятие о мышечной системе. Мышечная ткань. Онтогенез скелетной мускулатуры.
Мион - мышечное волокно как структурно-функциональная единица мышечной ткани. Мышца как орган. Классификация мышц.
Работа мышц. Элементы биомеханики.

Миология
Мышцы или мускулы (от лат, musculus -i, m - мышонок, маленькая мышь) — органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов.

Миология
- наука о мышцах, исследующая не только строение мышц и вспомогательный аппарат, но и функцию как отдельных мышц, так и целых групп

Мышечными тканями
(textus muscularis)
называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям.
они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма и состоят из мышечных волокон.

Свойства мышечных тканей
Возбудимость - свойство переходить в состояние возбуждения, которое проявляется в изменении ее напряжения, упругости, вязкости и др.
Проводимость - способность мышечного волокна передавать возбуждение.
Сократимость - способность при возбуждении сокращаться, т. е. при той же нагрузке и напряжении изменять длину, укорачиваться.

4 главных типа движений
Сократимость – одно из основных свойств живой протоплазмы.
амебовидное
жгутиковое
ресничное
мышечное

Мышечные движения
характеризуются высокой степенью
развития, особенной активностью,
связаны с сократительными
структурами: гладкими и
поперечно-полосатыми
мышечными фибриллами

Виды мышечной ткани
Гладкая
(мезенхимная, эпидермальная, нейральная),
Поперечно-полосатая скелетная,
Поперечно-полосатая висцеральная
(сердечная и
не сердечная)

Гладкая мышца

20-500 мкм
5-8 мкм

Поперечно-полосатая скелетная

Поперечно-полосатая скелетная

16 см
50-100 мкм

Поперечно-полосатая сердечная

100-150 мкм
20 мкм

Онтогенез скелетной мускулатуры
Все мышцы развиваются из среднего зародышевого слоя -мезодермы

Из мезодермы формируются сомиты

Из мезодермы формируются сомиты

Развитие невромера
38 пар миотомов разрастаются в дорсальном и вентральном направлении по обеим сторонам хорды. Соответственно такому делению от невромера отходят дорсальные и вентральные ветви спинномозговых нервов.

Отделы миотомов
предушные,
затылочные (4),
шейные (8),
грудные (12),
поясничные (5),
крестцовые (5),
копчиковые (4)

33 день развития

Смещение миотомов:
часть мышц развивается на туловище и остается там же, так называемые аутохтонные мышцы (mm. intercostales interni et externi, mm. splenii capitis et cervicis)

Аутохтонные мышцы

Аутохтонные мышцы

Смещение миотомов:
часть мышц перемещается с туловища на конечности, так называемые трункофугальные (m. serratus anterior, m. subclavius)

Трункофугальные мышцы

Трункофугальные мышцы

Смещение миотомов:
часть мышц, возникнув на конечностях, перемещается на туловище, т. н. трункопетальные (mm. pectorales major et minor)

Трункопетальные мышцы

Трункопетальные мышцы

Развитие мышц конечностей
Эти мышцы развиваются из вентральной мускулатуры туловища, иннервируются передними ветвями спинномозговых нервов

Развитие мышц конечностей

Развитие мышц конечностей
Миотомы дают начало мышечным почкам, растущим в дистальном направлении, которые делятся на два слоя:
передние → сгибатели
задние → разгибатели

Развитие мышц конечностей

Развитие мышц конечностей
Зачатки мышц развиваются так, что покрывают аутохтонную мускулатуру туловища (mm. pectorales major et minor покрывают mm. intercostales interni et externi)

Трункопетальные мышцы

Развитие мышц конечностей
Мускулатура нижних конечностей преимущественно аутохтонная, связь пояса нижних конечностей и туловища осуществляется с помощью двух трункопетальных мышц
(m. quadratus lumborum et
mm. psoatis major et minor)

Трункофугальные мышцы

Развитие мышц головы
Мышцы, развивающиеся из миотомов головы, сохраняются лишь в виде мышц глазного яблока
Остальные производные головных миотомов подвергаются обратному развитию

Mm. extreni bulbi oculi

Развитие мышц головы

Мезодерма в области головы и головной кишки подвергается расчленению в связи с развитием жаберных карманов, которые формируют жаберные дуги
Развитие мышц головы

Жаберные дуги и их производные

Развитие мышц головы
Из особых закладок жаберных дуг развиваются мышцы языка

Пять источников формирования диафрагмы:
septum transversum – centrum tendineum
3rd to 5th somite – (pars sternalis, costalis, lumbalis) мышечная часть
ventral pleural sac - connective tissue
mesentry of oesophagus - connective tissue around oesophasus and IVC
pleuroperitoneal membranes - connective tissue around central tendon
Развитие диафрагмы

Мышца развивается в передней части туловища из III до V шейных сегментов, лежащих симметрично слева и справа, т. н. диафрагмальные почки
(одна грудинная,
две реберные,
одна поясничная)
Развитие диафрагмы

Развитие диафрагмы

Мышечная ткань
состоит из различных мышечных волокон, обязательными элементами которых являются
сократительные структуры и
опорные структуры, передающие механическую силу подвижным частям организма

Миофибриллы
и Саркомер

Протофибриллы

Миофибриллы
и Саркомер

Мышечное сокращение

Мышечное сокращение

Мышечное сокращение

Опорный аппарат
Поперечно-полосатые
мышечные ткани:
собственная оболочка мышечного волокна,
сеть коллагеновых волокон, оплетающих мышечные волокна и связанных с волокнами сухожилий
Гладкие
мышечные ткани:
каркас коллагеновых и эластических волокон вокруг каждой клетки

Smooth muscle fiber
Relaxed
Contracted
Filament bundles of actin and myosin
Dense bodies
Гладкая мышца

Гладкая мышца

Поперечно-полосатая скелетная

Поперечно-полосатая скелетная

Поперечно-полосатая скелетная

Поперечнополосатые мышечные волокна окружены соединительной тканью эндомизием (пучки 1 порядка).
Пучки параллельноидущих мышечных волокон окружены перимизием (это пучки 2 порядка).
Группы пучков 2 порядка (мышца в целом) окружена эпимизием.
Опорный комплекс

Опорный комплекс

Мион – СФЕ мышцы
включает в себя мышечное волокно с его соединительнотканными, сосудистыми и нервными компонентами;
мышцы могут сокращаться отдельными мионами
В мышцах, отличающихся динамичностью и тонкостью дифференцировки функции, мионы состоят из сравнительно небольшого количества мышечных волокон.
В тех мышцах, которые функционируют более или менее стандартно, главное значение которых заключается не в динамической функции движения, а в статической функции удерживания, в мышцах позиционной функции, больше мышечных волокон входит в состав миона.
Волокна, относящиеся к одному миону, не всегда располагаются рядом, обычно они чередуются с волокнами других мионов.

Мион – СФЕ мышцы

Мион – СФЕ мышцы

Мышца как орган
В мышце различают:
тело, или брюшко и
сухожилие, покрытое снаружи перитенонием, внутри имеется эндотеноний
- Проксимальные сухожилия целой мышцы (внемышечные),
- дистальные части мышечных пучков (внутримышечные),
- апоневрозы.

Мышца как орган

Сосуды проникают в мышечное брюшко с медиальной стороны в одной или нескольких точках,
которые называются воротами мышцы.
Нервы проникают в толщину мышцы через ворота вместе с сосудами и разветвляются подобно ветвям дерева.
Hilus musculi

Мышца как орган

fascia - повязка
Fascia musculus (superficialis )
connective and adipose tissue
storage, insulation, protection
Fascia propria (profundus)
Epimysium - охватывает мышцу в целом
Perimysium - охватывает мышечные пучки
Endomysium - охватывает единичное мышечное волоконце
tendo 1 мм2/7 кг
all 3, extend out to connect to bone
aponeurosis – плоское широкое сухожилие
vagina synovialis tendines
visceral (inner) and parietal (outer) layer
synovia l fluid
bursae mucosae et synovialis
ossa sesamoidea
Вспомогательный аппарат мышц

Классификация мышц
По форме и количеству головок
По направлению волокон
По характеру движений (функции)
По отношению к суставам
По содержанию пигмента/типу волокон.
По расположению.
По развитию.

По форме и количеству головок
Длинные
Короткие
Широкие

По форме и количеству головок

По форме и количеству головок

По направлению волокон
1) Параллельные волокна
m.rectus abdominis
2) Косое направление
m.obliquus abdominis externus
3) Поперечные волокна
m.transversus abdominis
4) Циркулярные волокна
m.orbicularis oculi

По направлению волокон

По направлению волокон
mm. unipennati mm. bipennati mm. multipennati

Сгибатели
m. brachialis
Разгибатели
m. latissimus dorsi
Приводящие
m. rhomboideus
4) Отводящая m. deltoideus
5) Вращатели
пронаторы m.pronator quadratus
супинаторы m.supinator
По характеру движений (функции)

«сильные» (статические) и «ловкие» (динамические)
Антагонисты и синергисты
По функции (П.Ф.Лесгафт)

Все мышцы по содержанию пигмента
(миоглобин) делят на красные и белые
По типу волокон

Красные (50%):
богаты миоглобином,
обильно кровоснабжаются,
волокна тонкие, богаты сарко-плазмой,
- сокращение продолжительно,
- утомляются медленно.
Выполняют преимущественно статическую функцию.

Белые(20%):
бедны миоглобином,
плохо кровоснабжаются,
волокна длинные, саркоплазмы немного, большое количество миофибрилл
- быстро сокращаются и утомляются
Выполняют динамическую функцию.

По типу волокон

1) Односуставные
m. brachialis
2) Двусуставные
m. biceps brachii
3) Многосуставные
m. Flexor digitorum profundus
По отношению к суставам

По отношению к суставам

Поверхностные и глубокие
m. trapezius m. splenlus capitis
Внутренние и наружные
mm. intercostales externi et interni
Латеральные и медиальные
m. longissimus capitis m. semispinalis capitis
По расположению

По развитию
аутохтонные,
трункопетальные,
трункофугальные

А – преодолевающая
Б – уступающая
В – удерживающая
Работа мышцы характеризуется силой мышцы
Три вида работы мышц:

Количества мышечных волокон
(величина мышцы)
Площади опоры
(на костях, фасциях, других мышцах)
Величины угла действия силы
(направлением)
Места приложения мышц
(тип рычага)
Состояния нервной системы
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Сила зависит от количества мышечных волокон входящих в состав мышцы, т.е. от толщины мышцы, от площади поперечного сечения (плоскости проведенной перпендикулярно ходу мышечных волокон). Это «анатомический» поперечник мышцы.
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

«Анатомический» поперечник мышцы

Силу мышцы можно определить с учетом укорочения мышцы при сокращении
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

«Физиологический» поперечник высчитываем на основании отношения периметра мышцы (по наиболее широкой части брюшка) к средней длине мышечных пучков
«Физиологический» поперечник мышцы

периметр
длина
где угол α - угол перистости мышцы (в перистых и веерообразных мышцах). Иногда Фп высчитываем исходя из объема брюшка и его веса.
×соsα,
Фп =
«Физиологический» поперечник мышцы

Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Количества мышечных волокон
(величина мышцы)
Площади опоры
(на костях, фасциях, других мышцах)
Величины угла действия силы
(направлением)
Места приложения мышц
(тип рычага)
Состояния нервной системы
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Количества мышечных волокон
(величина мышцы)
Площади опоры
(на костях, фасциях, других мышцах)
Величины угла действия силы
(направлением)
Места приложения мышц
(тип рычага)
Состояния нервной системы
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Сила мышцы характеризуется направлением
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Количества мышечных волокон
(величина мышцы)
Площади опоры
(на костях, фасциях, других мышцах)
Величины угла действия силы
(направлением)
Места приложения мышц
(тип рычага)
Состояния нервной системы
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)

Биомеханика соединений
Рычаг - всякое твердое тело, способное совершать вращательные движения около оси (F), на плечи которого действуют две противоположные силы: движущая сила (E) и сила сопротивления (R).
Плечо рычага - расстояние от оси вращения до точки приложения силы.
Рычаг I рода - равновесия
Рычаг II рода – силы
Рычаг III рода- скорости

Количества мышечных волокон
(величина мышцы)
Площади опоры
(на костях, фасциях, других мышцах)
Величины угла действия силы
(направлением)
Места приложения мышц
(тип рычага)
Состояния нервной системы
Сила мышцы
(подъемная сила мышцы)