5 непарных мышц в теле человека какие

Гладкая мускулатура – это часть стенок различных внутренних органов – мочевого пузыря, стенок кровеносных сосудов и сердца, которая сокращается под влиянием вегетативной нервной системы, то есть не зависит от воли и желания человека. Но говорят, что некоторые йоги могут замедлить сердечный ритм почти до нуля. Но этот йог, будучи обычным человеком, не может контролировать работу гладких мышц ни силой воли, ни силой мысли. Но они могут косвенно влиять на него через гормоны. Так, у велосипедистов наибольшая подвижность в голеностопном суставе и наименьшая – в тазобедренном и плечевом суставах (М. Г. Ткачук, И. А. Степаник, 2010). Это означает, что результирующее действие мышцы при вращательных движениях, таких как движения звеньев тела человека, определяется не силой, а моментом силы (произведением силы тяги мышцы на ее плечо). Момент силы мышц будет максимальным, если максимальные значения силы мышц рук будут достигнуты в фазах движения, соответствующих максимальным значениям силы мышц. Однако изучение длины силовых и плечевых мышц во время двигательной деятельности показало (И.М. Козлов, 1984), что у человека и животных двигательный аппарат организован таким образом, что в большинстве односуставных мышц (мышцы, поддерживающие движения в одном суставе) уменьшение длины мышцы (уменьшение силы тяги) компенсируется увеличением силы плеча. Это позволяет крутящему моменту оставаться постоянным в широком диапазоне изменения длины мышц. В случае двусуставных мышц (мышц, поддерживающих движение в двух суставах) уменьшение силы тяги плеча в одном суставе сопровождается увеличением этого параметра относительно другого сустава.

Лекция 5

Четвертой особенностью строения ОА человека и животных является наличие мышц-синергистов. Наша опорно-двигательная система устроена таким образом, что разные мышцы могут двигать кости в одном направлении. Синергичные мышцы перемещают звенья в одном направлении и могут действовать как вместе, так и по отдельности. В результате синергического действия мышц увеличивается результирующая сила мышц. Если мышца травмирована или утомлена, ее синергисты обеспечивают двигательное действие. Сухожилие состоит из пучков коллагеновых волокон, которые составляют 94% всего сухожилия (S.P. Gabuda et al. 2005). Клетки сухожилия (фиброциты) расположены между коллагеновыми волокнами. Когда сухожилие повреждено, фиброциты активизируются и синтезируют коллаген в новые коллагеновые волокна. Пучки коллагеновых волокон окружены рыхлой соединительной тканью, в которой находятся кровеносные сосуды и нервы. Основным свойством коллагена является высокая прочность на растяжение и низкая относительная деформация (ε ≈ 10%). Суставы – это самые совершенные соединения всех костей. В человеческом организме их около 200.
Мышца с более высокой вязкостью будет иметь большую площадь “петли гистерезиса”. Вы знаете, что температура мышц повышается во время физических упражнений. Повышение температуры мышцы связано с эластичными свойствами мышцы и потерей энергии из-за трения при сокращении мышцы. Согревание мышцы (разогрев) вызывает снижение ее вязкости.

Мышечная структура внутренних органов и сосудов

Механические свойства сухожилий и связок зависят от их размера и состава. Чем больше площадь поперечного сечения и чем больше процент коллагеновых волокон, тем выше прочность. Чем длиннее связка и чем больше в ней эластиновых волокон, тем больше относительная деформация. Модуль Юнга (E) – это число, равное напряжению, при котором длина образца увеличивается в два раза. Модуль Юнга в костной ткани составляет 2000 МПа, а в сухожильной ткани – 160 МПа. Коллагеновый материал имеет значения модуля Юнга 10-100 МПа, а эластиновый материал имеет модуль Юнга 0,5 МПа. Следует отметить, что модуль Юнга для резины составляет 5 МПа, а для древесины – 1200 МПа (В.И. Дубровский, В.Н. Федорова, 2003).

Жесткость – свойство тела, отражающее его сопротивление изменению формы при деформирующих воздействиях (В.Б. Коренберг, 2004). Чем жестче тело, тем меньше оно деформируется под действием силы. Жесткость тела характеризуется коэффициентом жесткости (k). Жесткость линейной упругой системы, например, пружины, постоянна во всем диапазоне деформаций. Жесткость костной ткани на растяжение составляет от 125 до 150 МПа. Он выше, чем у дуба, и почти такой же, как у чугуна. При сжатии прочность костей еще выше. Его значения равны 170 МПа. Несущая способность кости при изгибе гораздо ниже. Например, бедренная кость может выдерживать нагрузку на изгиб до 2500 Н. Этот тип деформации часто встречается как в повседневной жизни, так и в спорте. Например, когда спортсмен сохраняет на кольцах положение “скрещенных ног”, возникает флексионная деформация костей верхней конечности.

Классификация мышц

Третья особенность функции ОА у человека и животных заключается в том, что мышцы, обеспечивающие движения в суставах, могут только тянуть, но не толкать. Поэтому для выполнения движений в противоположных направлениях необходимо, чтобы мышцы-антагонисты приводили в движение звенья тела. Следует отметить, что мышцы-антагонисты обеспечивают не только движение звеньев тела в разных направлениях, но и высокую точность выполняемых двигательных действий. Это связано с тем, что звено необходимо не только привести в движение, но и отпустить в нужный момент.
Во-вторых, ОПР человека и животных расположены таким образом, что мышечное усилие обычно прикладывается к более короткому плечу рычага. Поэтому мышцы, действующие на костные рычаги, почти всегда имеют потерю силы, но выигрыш в движении и скорости (A.V. Самсонова, Е.Н. Комиссарова, 2011; Н.Б. Кичайкина, А.В. Самсонова, 2014).

Биомеханические принципы действия мышцы

Установлено, что во время сокращения (укорочения) саркомера длина толстых и тонких филаментов не меняется. Центральное положение толстой нити в саркомере, посередине между Z-дисками, рис. 5.1, остается неизменным. Интересно отметить, что первое сокращение мышцы происходит на четвертой неделе эмбриональной жизни – это первое сердцебиение. С этого момента и до самой смерти сердце не останавливается ни на минуту. Единственной причиной остановки сердца при жизни является операция на открытом сердце, но тогда для этого жизненно важного органа работает АИК (аппарат искусственного кровообращения).

Сосуды и нервы в мышечных тканях

Кость – это компонент ОДА человека, который представляет собой жесткую структуру, состоящую из нескольких материалов с различными механическими свойствами. Кость состоит в основном из костной ткани, которая покрыта слоем соединительной ткани, называемой надкостницей. Костная ткань состоит из плотного компактного вещества и рыхлого губчатого вещества. Суставные поверхности костей покрыты суставным хрящом. Прочность суставного хряща составляет 25,5 МПа. Если давление на суставной хрящ превышает эту величину, смачивание суставного хряща синовиальной жидкостью прекращается и повышается риск механического истирания. Выделение синовиальной жидкости в полость сустава уменьшается в среднем и пожилом возрасте.

Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека

Пятой особенностью строения ОДА человека и животных является наличие мышц различного строения: с параллельным и перистым ходом мышечных волокон. Было установлено, что мышцы с параллельным ходом мышечных волокон выигрывают в скорости сокращения по сравнению с перистыми мышцами. С другой стороны, мышцы с перистой структурой дают прирост силы. Поэтому антигравитационные мышцы, или мышцы, противодействующие гравитации, расположенные на нижней конечности, имеют перьевидную структуру.
Как следует из названия, мышцы скелетного типа прикреплены к костям скелета. Другое название – поперечнополосатый (из-за поперечной полосатости), что видно при микроскопии. Мышцы головы, конечностей и туловища относятся к этой группе. Их движения свободны, т.е. человек может управлять ими. Эта группа мышц обеспечивает движение и может быть развита или “накачана” с помощью тренировок. Мышцы являются частью опорно-двигательной системы организма и обеспечивают движение. Помимо жесткости, мышцы обладают еще одним важным свойством – вязкостью. Вязкость – это свойство жидкостей, газов и “пластичных” тел оказывать неинерционное сопротивление перемещению одной из их частей относительно другой (смещение соседних слоев). В то же время часть механической энергии преобразуется в другие формы, в основном в тепло. Это свойство сократительного аппарата мышцы приводит к потере энергии при сокращении мышцы, которая идет на преодоление вязкого трения. Предполагается, что во время сокращения мышцы происходит трение между актиновыми и миозиновыми филаментами. Кроме того, существует трение между стимулированными и нестимулированными мышечными волокнами (мышечные волокна разных типов расположены в мышце в виде мозаики) благодаря наличию соединений мышечных волокон коллагеновыми фибриллами. Поэтому, если стимулируются все мышечные волокна, трение должно уменьшаться. Показано, что при сильной стимуляции мышцы ее вязкость быстро снижается (Г. В. Васюков, 1967). Для количественной оценки параметров движения важно знать положение мгновенных осей вращения в суставе, поскольку оно влияет на величину плеч силы отдельных мышц. Мгновенные оси вращения в суставах могут смещаться. Это связано с тем, что существует три типа движений, которые могут происходить в сочленяющихся поверхностных суставах: скольжение, сдвиг и качение. Возможность таких движений обусловлена тем, что соседние суставные поверхности не идентичны по форме.

Классификация скелетных мышц

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов – кишечника, мочевого пузыря, стенок кровеносных сосудов, сердца. Его сокращения повышают кровяное давление во время стресса или перемещают пищевые комки в пищеварительном тракте. В отличие от пружины, мышца – это система с нелинейными свойствами. Это связано с тем, что структура мышц очень сложна. Сила упругости, развиваемая в мышце, не пропорциональна ее удлинению. Сначала мышца растягивается легко, но позже даже небольшое растяжение мышцы требует все большего усилия. Именно поэтому мышцу часто сравнивают с вязаным шарфом, который сначала легко растягивается, но затем становится почти нерастяжимым. Другими словами, жесткость мышцы увеличивается по мере ее удлинения. Из этого следует, что мышца – это система с переменной жесткостью. Было установлено, что жесткость активной мышцы в 4-5 раз больше, чем жесткость пассивной мышцы. Коэффициент жесткости мышц варьируется от 2000 до 3000 Н/м.

Жесткость мышц

Кости во время движения не только растягиваются, сжимаются и сгибаются, но и скручиваются. Прочность кости на скручивание составляет 105,4 МПа. Наиболее высок он в возрасте от 25 до 35 лет. С возрастом это значение снижается до 90 МПа.

Читайте далее: