Мускулна система. Скелетни мускули и

мускулна организация

Защо изучаваме мускулите?

Движение на тялото

Скелетни движения

Движение на кръвта

(сърце и съдове)

Движение на храната в

храносмилателната

система

Маточни контракции

Мускулни заболявания– Мускулна дистрофия

Източник на храна– Превръща се в месо– Свoйствата на мускула определят

качеството на месото Контрол на теглото

– Мускулът е скъп за поддържане – Чрез него изгаряме излишните

калории – При диета мускулът се губи лесно – Use it or loose it is важи с пълна сила

Обща характеристика на мускулите

¨ Брой - 600 мускула - 40 % от теглото ¨ Органна структура

· мускулна, съединителна, нервна, епителна тъкан

¨ Функции• движение• образуване на топлина• поддържане на позата• опора

Ембрионално развитие

Мезодермален произход Сомити - първични мезодермални

сегменти склеротоми - гръбначен стълб миотоми - мускули на тялото и

крайниците дорзални - гръбни мускули вентрални - предно-латерални мускули,

крайници Хрилни дъги - лицеви и шийни мускули

Топологична организация на мускулите

Чифтни или от две симетрични половини Сегментни (метамерни) - в областта на тялото Най-кратко разстояние между начало и залавяне Перпендикуларни на осите на ставите

Класификация на мускулите

Според формата Според хода на влакната Според функцията Според броя на ставите Според разположението

Класификация Според разположението на

влакната– Паралелни мускули

Влакната се паралелни на дългата ос на мускула

– Конвергиращи Влакната конвергират върху

общо залавно място

– Перести Едно или повече сухожилия

преминават през мускула Едно-, дву-, многоперести

– Кръгови Влакната са разположени

концентрично

Структура

• Мускулите съдържат групи от фасцикули

• Фасцикулите са групи от мускулни влакна (мускулни клетки)

Мифибрите съдържат множество паралелно организирани миофибрили.

Във всяка миофибрила actin и myosin подредени в линейна верига от високо организирани структури – саркомери.

Структура

Структура

• Екстрафузални мускулни влакна

• Контрактилна (месеста) част

Интрафузални мускулни влакна

(мускулно вретено) проприорецепция тънки (30 mm) и къси (mm) централна част (ядрена чанта)

- сетивни окончания

периферни части - окончания на ɣ-мотоневрони

Три слоя съединителна тъкан разположени

под дълбоката фасция– Epimysium– Perimysium– Endomysium

Най-външният слой е epimysium– Обвива целия мускул– Основният съдово-нервен сноп протича в този слой.

Следващият е perimysium– Обвива групи от 10 to 100 мускулни влакна– Отделя ги в снопчета, fasciculus– epimysium и perimysium представляват влакнеста съединителна

тъкан

Между фасцикулите прониква endomysium (рехава съединителна тъкан) и ги разделя на мускулни влакна

- Съдържа капиляри и клонове на периферни нерви.

• Трите слоя съединителна тъкан се простират извън мускулаобразувайки сухожилие, tendo = което се залавя за периоста на коста

• Когато съединителната тъкан е оформена като широка плосък слой се нарича апоневроза, aponeurosis

Невромускулен синапс

• Мускулните контракции се предизвикват от мотоневрони = (част от соматичната част на ПНС)

• Връзката между мускула и нерва - невромускулен синапс (невромускулна плочка)• Всяко мускулно влакно има само една невромускулна

плочка

Мускулно сухожилие

Прикрепващ апарат на мускулите

форма - според формата на мускула

дебелина - до 20% от тази на мускула

структура

– колагенни влакна - силно нагънати

– перитендинеум – рехава съединителна тъкан между и

около влакната

– телца на Голджи - рецептори на разтягане

– кръвоносни съдове - значително по-малко от мускулите

Структура• Мускула е опакован от защитна fascia

-fascia = слой съединителна тъкан, който поддържа и покрива мускулите и органите

• Повърхностна фасция, fascia superficialis, отделя мускула от надлежащата кожа

-подкожен слой-рехава и мастна съединителна тъкан-съдържа съдове и нерви-мастната тъкан съдържа повечето триглицериди на тялото и осигурява изолация

• Мускули с еднаква функция са обвити от дълбока фасция,fascia profunda

-влакнеста съединителна тъкан-позволява движение на мускулите, съдържа съдове и нерви

Фасции

собствени - един мускул

групови - синергични мускули

септи - разделят съседни

групи мускули

Мускулни влакна

Два типа мускулни влакна

Бавно съкращаващи се (Тип I) влакна и

Бързо съкращаващи се (Тип II) влакна.

Тип I мускулни влакна

Малка контрактилна скорост Малка напречна повърхност Висок аеробен капацитет Малък гликолитичен (анаеробен)

капацитет. Бавно и продължително съкращение

без умора. При дейности изискващи издръжливост. Бегачи на дълги разстояния, плувци, колоездачи.

Тип II мускулни влакна

Висока контрактилна скорост

Голяма напречна повърхност

Малък оксидативен капацитет

Висок гликолитичен капацитет

Краткотрайно прилагане на сила.

Спринт, вдигане на тежести, фитнес.

Синовиални влагалища

външен лист

вътрешен лист

мезотенон

Спомагателни образувания

Синовиални торбички под мускули и сухожилия, близо до

залавните места

Сезамовидни костици в сухожилия, близо до залавните им

места

Микроструктура на мускулните влакна

Напречно-набраздени (12-70 mm, 30 сm) сарколема - клетъчна мембрана множество ядра - клетъчен симпласт саркоплазма

органели - съкратителна и веществообменна функция саркоплазматичен ретикулум

терминални цистерни (2) терминални тръбички (1)

миофибрили (1 mm) нишковидни белтъчни структури плътно групирани

Строеж на миофибра

Миофибрили– протеинови миофиламенти в

саркоплазмата– организирани като саркомери

Миофиламенти – образуват миофибрили– тънки миофиламенти (actin,

troponin, tropomyosin)– дебели филаменти (myosin)

Микроструктура на миофибрата

Т или напречни тръбички

- инвагинации в сарколемата

- проникват към центъра на клетката- отворени към външната страна на миофибрата- пълни с интерстициална течност- акционният потенциал преминава по сарколемата и T-тръбичките- позволяват равномерно и бързо разпространение на акционния потенциал дълбоко в клетката

Цитоплазма = саркоплазма- значително количество гликоген - миоглобин - свързва кислород, необходим за производство на ATP

Контрактилни белтъци

Актинът, тропомиозинът, тропонинът и миозинът са главните белтъци на

набраздената и гладката м.т. Тънките миофиламенти, са изградени от първите

три белтъка, а дебелите от миозина.

А. Актин. Дълга филаментозна структура (F- актин); изградена от 2

спирализирани глобуларни мономера (G-актин).

Б. Тропомиозин. Дълга тънка полярна молекула, съдържаща 2 спирализирани

взаимнопреплетени полипептидни вериги.

В. Тропонин. Комплекс от три единици: TnT, свързана за тропомиозин, TnC -

свързва Са йони и TnI - инхибира актин-миозиновото взаимодействие.

Г. Миозин. Голяма пръчковидна молекула с две тежки и четири леки вериги;

два участъка - дълга опашка и глобуларна глава.

Хистологични характеристики на скелетната НМТ

1. Напречна стриираност. Дължи се на правилното подреждане на

актиновите и миозинови филаменти.

а. На НЕ препарати личат алтерниращи тъмни и светли ивици.

1) А-ивици. Тъмни ивици - анизотропни на поляризираща светлина. Зона на

припокриване на тънки и дебели миофиламенти

2) І-ивици. Светли ивици - изотропни на поляризираща светлина. Между две

снопчета миозинови филаменти.

б. Всяка от двете (А и І) ивици се разполовява от тясна зона с

контрастна плътност.

1) Z дискът - плътна линия в І ивицата.

2) Н зоната е светла зона в А ивицата; плътна М линия, разполовява Н

зоната.

3) Н зоната и М линията личат най-добре на електронограми.

2. Саркомер. Сегментът от миофибрилата между два Z диска.

Основна контрактилна единица на НМТ.

а. Дължината му при отпуснат мускул е 2-3 mm.

1) Може да се разтегне до над 4 mm.

2) При екстремни контракции може да се редуцира до 1 mm.

б. Стриираността при НМТ се дължи на съвпадението на саркомерите в

съседните мускулни фибрили и фибри.

Хистологични характеристики (продълж.)

Теория на плъзгащите се миофиламенти

Цикъл на кръстосаните мостчета

Съкращенията са резултат отдвиженията на кръстосани мостчета,от дебелите към тънките миофиламенти. АТФе необходим за протичането на цикъла Кръстосани мостчета

МиозиновиДвустранно на миофиламентаДвупосочно от едната страна на миофиламента

А-ивици остават непроменени І-ивици се стесняват

Етапи на мускулната контракция

Биомеханика на мускулите

Вътрешна биомеханика

Физиологичен напречник - перпендикуларно на влакната

Анатомичен напречник - през най-широката част на мускула

Вектор на мускулната сила

Един при успоредни влакна

Равнодействаща при разнопосочни влакна

Ефективност на мускулната сила

обратно пропорционална на ъгъла между вектора и костта

Биомеханика на мускулитеВъншна биомеханика Залавни места

punctum mobile - залавянеpunctum fixum - начало

Движения в ставите. Синергисти и антагонисти Сила на мускула. Брой и дължина на влакната

Лостове на мускулно съкращение Fulcrum Точка на бремето Точка на прилагане на силата

Лост от І род - на равновесието Лост от ІІ род

Лост ІІА род - на силата Лост ІІВ род - на скоростта