Układ mięśniowy.doc

Układ mięśniowy

Mięśnie tworzą czynny narząd ruchu. Są one zbudowane z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej kierowanej przez ośrodkowy układ nerwowy. Ze względu na ich przyczepy do kości szkieletu noszą nazwę mięśni szkieletowych.

Miologię, czyli naukę o mięśniach, podobnie jak osteologię, dzielimy na ogólną i szczegółową. Miologia ogólna zajmuje się budową, kształtem
i czynnością mięśni, miologia szczegółowa rozpatruje grupy mięśni w różnych okolicach ciała.

Mięśnie są biologicznymi silnikami wykonującymi pracę mechaniczną. Przemiany chemiczne zachodzące w mięśniach wyrażają się skurczem- czynnym skróceniem długości mięśnia. Siła ta jest tym większa, im więcej znajduje się w nim czynnych włókienek mięśniowych.

U człowieka występują trzy rodzaje włókien mięśniowych:

1. Mięśnie gładkie wchodzą w skład ścian naczyń i narządów wewnętrznych. Ich skurcz jest powolny, długotrwały i niezależny od naszej woli.

2. Mięśnie poprzecznie prążkowane są podstawowymi „silnikami” wchodzącymi w skład narządu ruchu. Ich skurcz jest szybki i zależy od woli człowieka.

3. Mięsień sercowy zbudowany jest z sieci włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych o specyficznej budowie. Jego czynność jest automatyczna i nie podlega naszej woli.

Przedmiotem zainteresowania miologii są mięśnie poprzecznie prążkowane. Praca mięśni tej grupy powoduje zmianę położenia części ciała lub całego ustroju. Mięśnie stanowią 2/5 ciężaru ciała i występują w liczbie ok. 400 jednostek anatomicznych.

                 Budowa mięśni

Mięsień poprzecznie prążkowany składa się z włókien mięśniowych, swoistych komórek zwanych miocytami. Wewnątrz komórki znajdują się równolegle ułożone włókienka kurczliwe, tzw. miofibryle.

Na końcach komórki miofibryle przechodzą w ścięgno. Włókna mięśniowe układają się w pęczki otoczone cienką błoną łącznotkankową, zwaną omięsną wewnętrzną. Grubsza błona otaczająca wiele pęczków nazywa się omięsną zewnętrzną. Cały mięsień otacza łącznotkankowa powięź. Tworzy ona elastyczną powłokę i oddziela mięsień od mięśni sąsiednich.

Część czynną mięśnia nazywamy brzuścem (venter). Brzusiec kończy się ścięgnem (tendo). Ścięgno jest zbudowane z pasm tkanki łącznej włóknistej zbitej. Mięśnie płaskie – szerokie, mają zakończenia w postaci mocnych blaszek, zwanych rozcięgnami.

Mięśnie mają różnorodne kształty. Najprostszą postać stanowi mięsień wrzecionowaty, mający obły, wydłużony brzusiec, przechodzący na zwężających się końcach w ścięgna. Mięsień może zawierać wiele brzuśców kończących się wspólnym ścięgnem. W takich przypadkach brzuśce otrzymują nazwę głów. Istnieje więc mięsień dwugłowy, trójgłowy i czworogłowy. Dwa brzuśce przedzielone ścięgnem pośrednim tworzą mięsień dwubrzuścowy.

Mięśnie wrzecionowate zalicza się do mięśni długich. Mięśnie szerokie mają płaski brzusiec zakończony rozcięgnem. Niektóre z mięśni posiadają brzusiec podzielony na odcinki pasemkami tkanki łącznej włóknistej, zwanymi smugami ścięgnistymi.

W zależności od układu mięśni i ścięgien odróżnia się rozmaite formy tych połączeń. W mięśniu wrzecionowatym ścięgna leżą w przedłużeniu brzuśca, w innych mięśniach włókna dochodzą do ścięgna pod kątem z obu jego stron (mięsień pierzasty) lub z jednej strony (mięsień półpierzasty).

Poza omówionymi rodzajami mięśni w ustroju występują jeszcze mięśnie krótkie, mające małe wymiary i krótkie ścięgna.

Mięśnie mieszane nie dają się zaliczyć do żadnej z wyżej wymienionych grup (np. mięsień okrężny ust).

Podczas skurczu mięsień zbliża do siebie oba przyczepy. Najczęściej są to przyczepy na kościach, w innych przypadkach mogą to być przyczepy na podwięziach, torebkach stawowych lub wewnętrznej powierzchni skóry (mięśnie mimiczne).

Jak już wspomniano mięśnie mają na ogół dwa przyczepy. Odróżnić należy przyczep początkowy (origo) i końcowy (insertio). Przyczep początkowy znajduje się bliżej płaszczyzny pośrodkowej tułowia, a na kończynach bliżej tułowia. Przyczep początkowy jest zwykle punktem stałym mięśnia, podczas gdy przyczep końcowy jest jego punktem ruchomym. W niektórych ruchach oba przyczepy mogą być ruchome albo przyczep końcowy może stać się punktem stałym.

Rola mięśni sprowadza się do wykonywania pracy poprzez zbliżenie przyczepów. Największą wydajność osiąga mięsień który od swego pełnego rozluźnienia przechodzi do pełnego skurczu.

Mięsień powodujący ruch w jednym stawie nazywamy jednostanowym, mięśnie dłuższe mogą przerzucać się nad wieloma stawami (mięśnie dwu-,trój-
i wielostawowe) .

Położenie mięśnia lub jego ścięgna w stosunku do osi obrotu stawu warunkuje charakter czynności. Mięśnie leżące ku przodowi od tej osi nazywają się zginaczami, przeciwległe- prostownikami. Po stronie przyśrodkowej leżą przywodziciele, a po bocznej odwodziciele. Mięśnie obracające mają przebieg skośny, spiralny lub poprzeczny. Skośny przebieg mięśni powoduje, iż mogą być one jednocześnie np. mięśniami zginającymi i obracającymi.

              Zwykle nawet prosty ruch ( zginanie palca ) wykonuje nie jeden, ale kilka mięśni. Noszą one nazwę mięśni współdziałających (synergistycznych). Mięśnie wykonujące ruch przeciwny noszą nazwę antagonistów.

              Wbrew pozorom obie grupy mięśniowe działają jednocześnie. Na przykład zginanie palca powodują synergistycznie działające zginacze, ale jednocześnie słabiej pobudzone mięśnie antagonistyczne działają jak włączany w miarę potrzeby hamulec. Mięśnie antagonistyczne kontrolują czynność synergistów. Przy zrównoważeniu działania synergistów i antagonistów, czyli podczas obustronnego hamowania, ruchu nie ma, a staw zostaje czynnie ustalony. Wzajemną zależność przeciwstawnych grup mięśniowych precyzyjnie kontroluje układ nerwowy.

Ruch dokładny, precyzyjny, wymaga ustalenia stawów, które aktualnie nie biorą udziału w ruchu. Czynność tę wykonują mięśnie stabilizujące.

Tak więc ruch miogenny wyraża się czynnością mięśni synergistycznych pod kontrolą antagonistów i przy współdziałaniu stabilizatorów. Wspomniane grupy mięśniowe są odpowiedzialne za koordynację ruchów, to jest dokładne
i celowe ich wykonywanie. Koordynacja dotyczy siły Skurczów poszczególnych grup mięśniowych, ich rozległości i następstwa w czasie. Koordynację ruchów zapewnia ośrodkowy układ nerwowy. Koordynacja niektórych ruchów jest przekazywana dziedzicznie (ssanie, oddychanie).

Mięśnie działają na kości połączone stawami. Z mechanicznego punktu widzenia kości są dla mięśni dźwigniami. W każdej dźwigni istnieją:

1.                             Punkt podparcia- miejsce, w którym obraca się ramię dźwigni. Punktem podparcia dźwigni kostnej jest staw, a ściślej oś obrotu, dookoła której odbywa się ruch w stawie.

2.                             Miejsce przyłożenia siły mięśniowej, którym jest końcowy przyczep ścięgna

3.                             Miejsce przyłożenia oporu, który musi być przezwyciężony siłą mięśni.

Fizjologia mięśni

Jak wiemy mięsień zbudowany jest z cienkich, długich komórek, zwanych włóknami mięśniowymi. Włókno mięśniowe ma długość od 1mm do kilkunastu centymetrów, a jego grubość nie przekracza 100µ. Włókno otacza błona komórkowa. W dużym powiększeniu mikroskopowym widoczne jest poprzecznie prążkowanie włókna składające się z naprzemiennie ułożonych jasnych i ciemnych prążków. W obrębie cytoplazmy włókna mięśniowego tzw. sarkoplazmy znajdują się ułożone w osi długiej komórki włókienka mięśniowe (miofibryle), w których w mikroskopie elektronowym widoczne są jasne
i ciemne prążki.

Ciemne, podwójnie załamujące światło, prążki nazywamy anizotropowymi (A). Prążki jasne noszą nazwę izotropowych i oznacza się je literą I. Dokładne badania struktury prążków mięśniowych pozwoliły stwierdzić, iż w środku prążków A znajduje się jaśniejsze pole H, a w środku prążka I leży ciemniejsza wstawka Z. Odcinek włókienka zawarty między dwoma wstawkami Z tworzy jednostkę kurczliwą, zwaną sarkomerem. Podczas skurczu włókienka wstawki Z zbliżają się do siebie, a prążki I i H stają się węższe. Szerokość prążka
A pozostaje nie zmieniona. Szczegółowe i żmudne badania wykazały, iż włókienko mięśniowe składa się z dwóch rodzajów białek – aktyny i miozyny. Białka mają postać długich nici ułożonych naprzemiennie – nić miozyny sąsiaduje z nicią aktyny i odwrotnie. Miozyna rozciąga się w obrębie prążka A, nici aktyny biegną od wstawki Z do granicy prążka. Podczas skurczu nici aktyny przesuwają się w stosunku do miozyny przy czym dochodzi do skrócenia sarkomeru ( odcinek Z-Z).

Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego

1. sarkomer

A - prążek anizotropowy

I - prążek izotropowy

Z - wstawka

Z,H - pole H

Przemiana materii i energii w mięśniach

Paliwem mięśni szkieletowych, wykorzystywanym jako czynnik energetyczny, jest glikogen. Mięśnie szkieletowe zawierają około 400 g glikogenu. Glikogen zużywa się podczas pracy mięśni i odtwarza z glukozy znajdującej się we krwi. Glikogen mięśniowy ulega fosfolizie ( cząsteczki dzielą się na mniejsze przyłączając kwas fosforowy w postaci H2PO3)do fosforanu glukozy, a następnie do dwóch cząsteczek kwasu pirogronowego
z jednoczesnym wydzielaniem wysokoenergetycznych cząsteczek kwasu adenozynotrójfosforowego (ATP). W warunkach beztlenowych kwas pirogronowy przechodzi w kwas mlekowy. Nadmierne gromadzenie się kwasu mlekowego w mięśniach prowadzi do ich zakwaszenia, wyrażającego się bólem i zmęczeniem mięśni. W warunkach prawidłowych we krwi znajduje się 10 mg% kwasu mlekowego. Po ciężkiej pracy fizycznej jego poziom może wzrosnąć do 200 mg %. Zwiększony w czasie wypoczynku lub wskutek nasilonego oddychania dopływ tlenu powoduje, że około 1/5 kwasu mlekowego utlenia się do dwutlenku węgla i wody. Otrzymana z tej reakcji energia służy do przekształcenia pozostałej części kwasu mlekowego z powrotem w glukozę. Przy dostatecznej podaży tlenu dochodzi do przemiany tlenowej. W jej przebiegu kwas pirogronowy przekształca się w dwutlenek węgla i wodę z jednoczesnym uwolnieniem dużej ilości energii zawartej w ATP. Jak wynika ze schematu do skurczu mięśnia potrzebny jest wysokokaloryczny związek powstający w wyniku przemiany , a jest nim przede wszystkim ATP. Wiemy również, że czynnymi kurczącymi się białkami mięśni są miozyna i aktyna,
z których zbudowane są miofibryle.

Przemiany chemiczne dostarczające energii mięśniom

Czynność i mechanika mięśni

Mięsień reaguje na bodźce płynące z układu nerwowego skurczem. Przy skurczu wytwarza się energia cieplna oraz energia mechaniczna, dzięki której jest możliwy ruch. Podstawowym warunkiem pracy mięśnia jest jego łączność
z ośrodkowym układem nerwowym. Mięśnie są unerwione przez włókna nerwowe wychodzące z komórek motorycznych przednich rogów rdzenia kręgowego oraz przez włókna czuciowe biegnące zazwyczaj razem
z ruchowymi w jednym i tym samym nerwie.

Jednostką motoryczną nazywamy jedną komórkę nerwową i unerwione przez jej wypustkę osiową komórki mięśnia. Liczba włókien mięśniowych tworzących jednostkę motoryczną jest różna, zależnie od wielkości mięśnia: im mięsień jest większy, tym większa jest ich liczba. Włókna czuciowe, biegnące od mięśnia do rdzenia, tworzą drogę doprowadzającą, składnik łuku odruchowego łączącego ośrodkowy układ nerwowy z aparatem mięśniowym. Pod wpływem bodźca kurczy się włókno mięśniowe zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”, czyli maksymalnie, ale mięsień jako całość kurczy się
z różną siłą, zależnie od liczby włókien pobudzonych do skurczu. Przy pobudzeniu wszystkich włókien skurcz osiąga siłę maksymalną i dalsze pobudzanie siły skurczu już nie zwiększy.

Włókno mięśniowe może skrócić się pod wpływem skurczu do 50% swej długości spoczynkowej.

Podstawą oceny siły mięśnia jest jednostka siły mięśniowej, tj. siła mięśnia o przekroju 1 cm2. wynosi ona 6-10 kg. Jakkolwiek siła mięśnia da się wyrazić ściśle matematycznie, w rzeczywistości jest zależna od wielu czynników, jak:

- wiek- u osób młodych jest większa, z wiekiem maleje,

- stan wyjściowy mięśnia- mięsień zmęczony po całym dniu pracy jest słabszy

- stan psychiczny – pod wpływem strachu można wykonać pracę znacznie większą niżby to wynikało z obliczeń matematycznych.

Siła mięśni zmienia się w zależności od wykonywanej pracy. Treningiem można doprowadzić do zwiększenia siły mięśnia. Dochodzi wówczas do przerostu czynnego, wyrażającego się zgrubieniem poszczególnych włókien, co w sumie daje zwiększenie objętości mięśnia przy nie zmienionej długości. Zmniejszenie czynności lub całkowite okresowe wyłączenie działania mięśni, np. przez unieruchomienie po złamaniu kości lub brak łączności z ośrodkowym układem nerwowym, doprowadza do zaniku z nieczynności, zależnie od czasu trwania przyczyny czasowego lub stałego. W tych przypadkach objętość mięśnia znacznie się zmniejsza.

Wynikiem pracy mięśnia może być ruch kości w stawach lub utrzymanie pozycji ciała lub jego części. Ruch jest to praca dynamiczna, ustalenie stawów to praca statyczna. Mięsień nawet w stanie spoczynku ma pewien stopień napięcia (tonus) zależny od bodźców płynących z układu nerwowego. Przy braku bodźców dochodzi do zniesienia napięcia, mamy wówczas do czynienia
z wiotkim porażeniem mięśni. Stopień napięcia jest zależny od wielu czynników, takich jak wiek, stan psychiczny, cechy indywidualne. Impulsy układu nerwowego wywołują dwa działania – skurcz mięśnia i wzmożenie jego napięcia. Jeśli mięsień skraca swą długość przy nie zmienionym napięciu, to wykonuje on skurcz izotoniczny. Jeśli w wyniku działania bodźców nie dochodzi do skrócenia mięśnia, a jedynie do wzmożenia jego napięcia, to mówimy o skurczu izometrycznym.

Wynikiem skurczu izotonicznego jest ruch, np. zgięcie stawu łokciowego i zbliżenie przedramienia do ramienia. Wynikiem skurczu izometrycznego jest utrzymanie postawy ciała, utrzymanie głowy w pozycji pionowej, utrzymanie kończyny w przyjętej wskutek ruchu pewnej, określonej pozycji. Przy podnoszeniu ciężaru zawodnik najpierw zwiększa napięcie mięśni przez skurcz izometryczny, następnie podnosi ciężar przez skurcz izotoniczny, wykonując ruchy w stawach kończyn, następnie utrzymuje ciężar w pewnej pozycji znowu przez skurcz izometryczny, wreszcie zmniejszając napięcie mięśni, powoduje upadek ciężaru. Zazwyczaj w organizmie zachodzą skurcze kombinowane. Napięcie mięśni spada okresowo pod wpływem głębokiego snu, narkozy.

Funkcje tkanki mięśniowej

·         wykonywanie wszystkich ruchów,

·         lokomocja,

·         realizacja podstawowych funkcji życiowych (oddychanie, trawienie, wydalanie),

·         utrzymanie postawy ciała,

·         wytwarzanie ciepła,

·         kształtowanie sylwetki,

·         ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią,

·         ochrona dla naczyń i nerwów

         MIOLOGIA SZCZEGÓŁOWA

MIĘŚNIE TUŁOWIA

W skład mięśni tułowia wchodzą:

1.       Mięśnie klatki piersiowej

2.       Mięśnie brzucha

3.       Mięśnie grzbietu

Ad 1 MIĘŚNIE KLATKI PIERSIOWEJ

Mięśnie klatki piersiowej dzielą się na dwie grupy:

1.       Grupę powierzchowną tworzą mięśnie, których zakończenia znajdują się na kościach obręczy kończyny górnej i kości ramiennej

2.       Grupę głęboką tworzą właściwe mięśnie klatki piersiowej, które powodują ruchy żeber. Wraz z przeponą grupa ta tworzy zespół mięśni oddechowych.

MIĘŚNIE KLATKI PIERSIOWEJ – podział

•          WARSTWA POWIERZCHOWNA

    m. piersiowy większy

    m. piersiowy mniejszy

    m. zębaty przedni

•          WARSTWA GŁĘBOKA

   mm. międzyżebrowe zewnętrzne

   mm. międzyżebrowe wewnętrzne

   mm. międzyżebrowe najgłębsze

   mm. podżebrowe

   m. poprzeczny klatki piersiowej

W WARSTWIE POWIERZCHOWNEJ

Największym z mięśni kl. piersiowej jest mięsień piersiowy większy. Przyczepia się on do przymostkowej części obojczyka, przedniej powierzchni mostka i chrząstek żebrowych od I do VI żebra. Jego włókna biegną zbieżnie
w kierunku bliższego końca kości ramiennej, kończąc się krótkim ścięgnem na grzebieniu guzka większego. Mięsień przywodzi i obraca ramię do wewnątrz.

Mięsień piersiowy mniejszy leży pod mięśniem piersiowym większym, jego włókna przebiegają pionowo. Rozpoczyna się na wyrostku kruczym łopatki, a kończy na przedniej powierzchni żeber od II do V. Mięsień obniża łopatkę, a przy ustalonej łopatce unosi żebra.

Mięsień zębaty przedni przykrywa boczną powierzchnię klatki piersiowej. Poszczególne przyczepy mające kształt zębów znajdują się na żebrach. Mięsień kończy się na dolnym kącie i przyśrodkowym brzegu łopatki. Mięsień przesuwa łopatkę do przodu i obraca ją skierowując wydrążenie panewkowe ku górze. Przy ustalonej łopatce jest pomocniczym mięśniem wdechowym.

W WARSTWIE GŁĘBOKIEJ

              Mięśnie międzyżebrowe wypełniają przestrzenie międzyżebrowe, łącząc sąsiednie żebra.

              Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne przebiegają skośnie w kierunku dolnozbieżnym i są mięśniami wdechowymi.

              Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne mają przebieg górnozbieżny, ponieważ obniżają żebra należą do mięśni wydechowych.

MIĘŚNIE KLATKI PIERSIOWEJ

•          MIĘŚNIE WDECHOWE

   m. piersiowy większy

   m. piersiowy mniejszy

   m. zębaty przedni

   mm. międzyżebrowe zewnętrzne

•          MIĘŚNIE WYDECHOWE

   mm. międzyżebrowe wewnętrzne

   m. poprzeczny klatki piersiowej

PRZEPONA

Przepona (diaphragma) jest szerokim, cienkim i wysklepionym kopulasto ku górze mięśniem, który oddziela jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej.

W przeponie wyróżnia się trzy części, nazwane od miejsca ich przyczepu. 1. Część lędźwiowa przepony przymocowuje się odnogami na kręgach XII piersiowym i II lędźwiowym.

2. Część żebrowa, najszersza odchodzi od wewnętrznych powierzchni VII do XII żebra.

3. Część mostkowa, najmniejsza przymocowuje się do wewnętrznej powierzchni mostka.

Wszystkie trzy części przepony kończą się w tzw. ośrodku ścięgnistym, który jest błyszczącą błoną w kształcie liścia koniczyny.

              Przeponę przebija szereg otworów, przez które przechodzą główne naczynia krwionośne i przełyk.

W części lędźwiowej przepony leży rozwór przełykowy, przez który przechodzą również towarzyszące przełykowi nerwy błędne. Ku tyłowi od rozworu przełykowego, tuż przy kręgosłupie, leży rozwór aortowy, przez który przechodzi tętnica główna i przewód piersiowy limfatyczny. Na granicy przedniego i prawego płatka ośrodka ścięgnistego przepony widnieje obszerny otwór żyły głównej dolnej.

              Przepona jest głównym mięśniem wdechowym. W czasie skurczu przepona się spłaszcza. Powoduje to powiększenie pionowego wymiaru jamy klatki piersiowej. Jednocześnie zmniejsza się wymiar wysokościowy jamy brzusznej. Dzięki temu skurcze przepony powodują rytmiczne zmiany ciśnienia w klatce piersiowej i jamie brzusznej. W czasie skurczu przepony ciśnienie
w jamie klatki piersiowej obniża się, a w jamie brzusznej wzrasta. Różnica ciśnień umożliwia oddychanie i przyczynia się do wypierania krwi żylnej z jamy brzusznej do jamy klatki piersiowej.

Z przeponą jako podstawowym mięśniem wdechowym współpracują mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne, mięśnie piersiowe większe i mniejsze oraz mięsień zębaty przedni.

MIĘŚNIE BRZUCHA

Mięśnie brzucha tworzą przednią i boczne ściany jamy brzusznej. Dzielimy je na:

1. M. ŚCIANY PRZEDNIEJ BRZUCHA

   m. skośny zewnętrzny brzucha

   m. skośny wewnętrzny brzucha

   m. poprzeczny brzucha

   m. prosty brzucha

   m. piramidowy

2. M. ŚCIANY TYLNEJ BRZUCHA

   m. czworoboczny lędźwi

   mm. międzypoprzeczne boczne lędźwiowe

Mięsień prosty brzucha biegnie od zewnętrznej powierzchni chrząstek V-VII żebra do spojenia łonowego. Na przebiegu włókien mięśniowych znajduje się szereg wstawek łącznotkankowych, zwanych ...