"Биология", Драгомилов А.Г., Маш Р.Д.
Мышцы — органы, которые сокращаются и обеспечивают движения тела, работу внутренних органов и биение сердца. Они состоят из мышечной ткани, способной возбуждаться и сокращаться, и соединительной ткани, объединяющей волокна и образующей сухожилия. Различают скелетные, гладкие и сердечную мышечные ткани. Их работа может быть произвольной или непроизвольной, динамической или статической, а длительное напряжение приводит к утомлению.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Мышца — орган, состоящий из мышечной и соединительной тканей и способный сокращаться. Мышечная часть создаёт усилие, а другие ткани обеспечивают её питание, связь с нервами и прочность. Поэтому мышца — не просто набор волокон, а единая рабочая часть организма.
Мышечная ткань — ткань, клетки которой способны возбуждаться и сокращаться. Возбуждение означает ответ на нервный сигнал, а сокращение — изменение длины или напряжения клетки. Именно это свойство позволяет мышцам двигать тело и изменять работу внутренних органов.
Сухожилие — плотная соединительная ткань, соединяющая мышцу с костью. Оно выдерживает натяжение и передаёт костям силу сокращения мышцы. Благодаря сухожилиям сокращение превращается в движение в суставе.
Мышцы-антагонисты — мышцы, которые действуют на сустав в противоположных направлениях. Например, одна мышца может сгибать руку, а другая — разгибать её. Такое устройство позволяет точно менять положение частей тела и удерживать их в нужной позе.
Мышца состоит из множества мышечных волокон, объединённых соединительной тканью в пучки. Волокна сокращаются, укорачиваясь или развивая напряжение, а соединительная ткань распределяет нагрузку между ними. На концах мышцы она уплотняется и образует сухожилия, поэтому сила передаётся к костям не от одного волокна, а от всей мышцы.
Скелетная мышечная ткань образует мышцы, прикреплённые к костям, и обеспечивает движения тела. Её длинные волокна имеют поперечную исчерченность и сокращаются быстро, потому что организм должен быстро реагировать на команды. Работа этих мышц в основном произвольная, то есть человек может сознательно напрягать их.
Гладкая ткань находится в стенках кишечника, кровеносных сосудов и других внутренних органов. Её веретенообразные клетки сокращаются медленно и обычно долго сохраняют работоспособность, поскольку органы должны работать непрерывно. Эти сокращения не подчиняются непосредственной воле человека и регулируются нервной системой и веществами организма.
Сердечная ткань образует стенку сердца и сочетает признаки, нужные для постоянной работы. Её клетки имеют поперечную исчерченность, соединены между собой и сокращаются ритмично. Сердце работает непроизвольно, поэтому его сокращения продолжаются без сознательного управления.
Нервный импульс достигает мышечного волокна и вызывает его возбуждение, после чего волокно сокращается. Одно сокращение передаёт усилие через сухожилие к кости, но мышца способна тянуть, а не толкать кость. Поэтому движения часто обеспечиваются парами антагонистов, а синергисты — мышцы, действующие в одном направлении, — усиливают и уточняют движение.
| Признак | Скелетная | Гладкая | Сердечная |
|---|---|---|---|
| Где находится | В мышцах, прикреплённых к костям | В стенках внутренних органов и сосудов | В стенке сердца |
| Особенности строения клеток | Длинные волокна с поперечной исчерченностью, много ядер | Веретенообразные клетки с одним ядром, без исчерченности | Исчерченные разветвлённые клетки, соединённые между собой |
| Скорость сокращения | Быстрая | Медленная | Ритмичная |
| Утомляемость | Сравнительно высокая | Низкая | Очень низкая |
| Управление работой | В основном произвольное | Непроизвольное | Непроизвольное |
Сначала определите, где расположена ткань, а затем сравните её строение и работу. Если ткань образует мышцы тела и управляется волей, это скелетная ткань. Если сокращения происходят автоматически, нужно отличить гладкую ткань внутренних органов от сердечной ткани по расположению и ритму работы.
При сгибании руки в локте бицепс сокращается, а трицепс расслабляется. Нужно определить, какие это мышцы, и проследить изменение их состояния при разгибании руки. Рассуждать следует по направлению действия мышц на один сустав.
Ответ: бицепс и трицепс — мышцы-антагонисты. При обратном движении их роли меняются: трицепс напрягается, а бицепс расслабляется.
Ученик держит тяжёлую книгу неподвижно вытянутой рукой. Нужно определить вид работы мышц и объяснить постепенное утомление. Внешнего движения нет, но мышцы должны сохранять напряжение, чтобы рука не опустилась.
Ответ: мышцы выполняют статическую работу. Рука устаёт, потому что напряжённые мышцы долго расходуют энергию и постепенно теряют способность поддерживать прежнее усилие.
Нужно сравнить мышцы стенки кишечника, сердца и плеча по виду ткани, управлению и характеру сокращений. Сначала сопоставим каждый орган с видом мышечной ткани. Затем сравним, подчиняются ли сокращения воле человека и насколько они быстрые.
Ответ: стенка кишечника работает медленно и автоматически, сердце — ритмично и автоматически, а мышцы плеча — быстро и по команде человека. Такое различие связано с функциями органов: кишечник перемещает пищу, сердце перекачивает кровь, а плечо обеспечивает движения.
Ошибка: считать мышцу и мышечную ткань одним и тем же. Так происходит, если внимание обращают только на сокращающиеся волокна и забывают о соединительной ткани, сосудах и нервах. Проверяйте себя вопросом: речь идёт о клетках и их свойствах или о целом органе.
Ошибка: полагать, что кость двигает одна мышца. Обычно одна мышца выполняет движение, а другая обеспечивает противоположное действие или помогает удержать положение. Проверьте, какая мышца сгибает сустав, какая разгибает его, и назовите их антагонистами.
Ошибка: считать, что при статической работе мышцы не расходуют энергию. Отсутствие движения не означает отсутствия сокращения: напряжение сохраняется, чтобы удерживать позу или предмет. Самопроверка проста: если для сохранения положения требуется сила, мышца выполняет работу.
Ошибка: путать гладкую и сердечную мышечные ткани. Обе работают непроизвольно, но гладкая ткань находится главным образом в стенках органов, а сердечная образует стенку сердца и сокращается ритмично. Сначала определите расположение ткани, затем сравните её строение и режим сокращений.
Для понимания работы мышц нужны знания о скелете и суставах: кости образуют рычаги, а суставы позволяют им перемещаться. Нервная система посылает импульсы, которые запускают сокращение скелетных мышц. Поэтому движение тела — результат совместной работы опорно-двигательной и нервной систем.
Тема связана с изучением физической нагрузки и сохранения здоровья. Знание различий между статической и динамической работой помогает правильно чередовать напряжение и отдых. Понимание причин утомления важно для профилактики перегрузок и травм мышц.
Почему мышца считается органом, а не просто пучком мышечных волокон?
Мышца состоит не только из мышечной ткани, но и из соединительной ткани, кровеносных сосудов и нервов. Все эти части вместе образуют орган, который получает сигналы, сокращается и выполняет определённую работу.
Зачем мышцам нужны сухожилия?
Сухожилия прочно соединяют мышцы с костями. Когда мышца сокращается и укорачивается, через сухожилие она передаёт усилие кости и изменяет положение сустава.
Почему скелетные мышцы обычно работают парами?
Мышца может тянуть кость только в сторону своего сокращения, поэтому для обратного движения нужна другая мышца. Такие мышцы называют антагонистами: одна сгибает конечность, а другая разгибает её.
Чем статическая работа мышц отличается от динамической?
При динамической работе мышца попеременно сокращается и расслабляется, изменяя положение частей тела. При статической работе напряжение сохраняется, но видимого движения нет, например при удержании тяжести.
Почему мышцы устают при длительной нагрузке?
Длительное напряжение требует постоянного расхода энергии и ухудшает кровоснабжение работающей мышцы. Постепенно накапливаются продукты обмена, поэтому сила сокращений снижается и появляется утомление.
§22. Мышцы
