В организме человека по структуре и функции различают три типа мышц: мышцы скелета, мышцы сердца и гладкие мышцы внутренних органов и сосудов.

Активной частью опорно-двигательного аппарата являются скелетные мышцы.

Скелетные мышцы представляют собой мягкую ткань, состоящую из отдельных мышечных волокон, которые могут сокращаться и расслабляться.

Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Несколько таких первичных пучков соединяются, в свою очередь образуя пучки второго порядка и т.д. В целом мышечные пучки всех порядков объединяются соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко. Соединительно-тканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками, по концам мышечного брюшка переходят в сухожильную часть мышцы, крепящейся к кости.

Каждая мышца является целостным (отдельным) органом, имеющим определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в организме. Мышцы обильно снабжены кровеносными сосудами и нервами: афферентным, являющимся проводником «мышечного чувства» (двигательный анализатор), и эфферентным, приводящим к ней нервное возбуждение. Кроме того, к мышце подходят симпатические нервы, благодаря которым мышца в живом организме всегда находится в состоянии некоторого сокращения (тонуса).

В мышцах совершается очень энергичный обмен веществ, в связи с чем они богато снабжены сосудами, которые проникают в мышцу с ее внутренней стороны через так называемые «ворота мышцы».

В мышце различают активно сокращающуюся часть - брюшко и пассивную часть, при помощи которой она прикрепляется к костям, сухожилие. Сухожилие состоит из плотной соединительной ткани и имеет блестящий светло- золотистый цвет, в отличие от красно-бурого цвета брюшка мышцы. В большинстве случаев сухожилие находится по обоим концам мышцы. Когда же оно очень короткое, то кажется, что мышца начинается от кости или прикрепляется к ней брюшком.

Мышцы богаты кровеносными сосудами, по которым кровь приносит к мышечным волокнам питательные вещества и кислород, а уносит продукты обмена веществ. Источником энергии для мышечных волокон является гликоген. В процессе его расщепления вырабатывается аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), используемая для мышечного сокращения. В мышцах расположены нервные окончания-рецепторы, которые воспринимают степень сокращения и растяжения мышцы.

Таким образом, скелетная мышца состоит из различных видов соединительной ткани (сухожилие), из нервной (нервы мышц), из эндотелия и гладких мышечных волокон (сосуды). Однако преобладающей является поперечнополосатая мышечная ткань, свойство которой (сократимость) и определяет функцию мускула как органа сокращения.

Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон. Это одноперистые, двуперистые, многоперистые мышцы.

Перистые мышцы построены из большого количества коротких мышечных пучков, обладают значительной силой. Это сильные мышцы. Однако они способны сокращаться лишь на небольшую длину. В то же время мышцы с параллельным расположением длинных мышечных пучков не очень сильные, но они способны укорачиваться до 50% своей длины. Это ловкие мышцы, они имеются там, где движение выполняется с большим размахом.

По выполняемой функции, а так же по действию на суставы выделяют мышцы – сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сжиматели и расширители. Различают мышцы по их расположению в теле человека: поверхностные и глубокие, латеральные и медиальные, передние и задние.

Формирование скелетных мышц происходит на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к десятой неделе развиваются сухожилия.

Созревание мышечных волокон связано с увеличением количества миофибрилл, появлением поперечной исчерченности, увеличением числа ядер. Раньше всего различаются волокна мышц языка, губ, межреберных мышц, мышц спины и диафрагмы. Затем - мышцы верхней конечности и в последнюю очередь - мышцы нижней конечности. Мышцы верхних конечностей имеют к моменту рождения большую массу по отношению к массе тела, чем мышцы нижних конечностей. Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека. В процессе постнатального развития происходят дальнейшие изменения макро- и микроструктуры скелетных мышц. У грудных детей, прежде всего, развиваются мышцы живота, позднее - жевательные мышцы. К концу первого года жизни в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей.

В 12-16 лет наряду с удлинением трубчатых костей удлиняются и сухожилия мышц, поэтому мышцы становятся длинными и тонкими и подростки выглядят длиннорукими и длинноногими. В 15-18 лет идет активный рост мышц в поперечнике. Рост мышц в длину может продолжаться до 23-25 лет, а в толщину - до 35 лет.

Химический состав мышц с возрастом также меняется. Мышцы детей содержат больше воды, они богаты нуклеопротеидами. По мере роста происходит нарастание актомиозина и АТФ, миоглобина. В связи с тем, что миоглобин является источником кислорода, увеличение его количества способствует совершенствованию сократительной функции мышцы.



У здорового, физически развитого взрослого человека скелетные мышцы составляют почти половину массы тела (у женщин несколько меньше, чем у мужчин). К сожалению, после определенного возраста общий объем мышц начинает уменьшаться, а вместе с ним медленно, но верно снижается и мускульная сила. На сегодняшний день считается, что уже после 30 лет человек каждый год теряет около 1% мышечной массы, т.е. ежегодно становится чуть-чуть слабее. Путем несложных вычислений получается, что пожилые люди старше 70 лет приблизительно в 1,5 раза проигрывают в физической силе молодым. Этот процесс потери мышечной массы и физической силы называется атрофией мышц и наряду с первыми мимическими морщинами на лице считается проявлением начальной стадии старения.

Последствия атрофии мышц

С течением времени атрофия мышц у пожилых людей может привести к весьма серьезным последствиям. Так, постепенному ослаблению мышц часто сопутствует увеличение веса. Почему это происходит? Одна из возможных причин - это уменьшение мускульной массы, ведь мышцы - самые активные и эффективные сжигатели лишних калорий. С уменьшением объема мышц и калории сжигаются не так интенсивно.

Однако увеличение веса - лишь «цветочки» по сравнению с тем, чем грозит атрофия мышц в дальнейшем. Так, атрофия и слабость мышц туловища приводят к тому, что тот естественный мышечный каркас, который служит нашему позвоночнику надежной опорой и поддержкой, уже не способен справляться с «возложенными» на него функциями. Как результат, позвоночник искривляется, появляется сутулость, возникает раздражение и ущемление отходящих от спинного мозга нервов, что может вызвать не только сильнейшие боли, но и нарушение деятельности различных органов.

Но и это еще не все… Если говорить в целом, то мышечная сила является важнейшим показателем качества жизни человека, и атрофия мышц значительно ухудшает этот показатель. До какой же степени может произойти такое ухудшение? Оказывается, вплоть до полной или почти полной потери самостоятельности! Сначала это проявляется в замедлении походки, затем - во все более редких и коротких «вылазках» из квартиры. Наконец, наступает такой момент, когда вследствие атрофии мышц значительно ухудшается способность сохранять равновесие. В этом случае из-за страха упасть люди преклонного возраста даже не пытаются самостоятельно передвигаться. Это дает толчок к развитию новых, еще более опасных болезней.

При ограничении подвижности возрастает риск образования и отрыва тромбов. Оторвавшийся тромб может проникнуть куда угодно, в т.ч. в кровеносные сосуды сердца и мозга. Следствие закупорки таких сосудов - инфаркты и инсульты - тяжелейшие состояния, нередко заканчивающиеся смертельным исходом. Кроме того, гиподинамия приводит к застойным явлениям в венах, особенно ног. Дело в том, что мышцы - превосходные «массажисты», которые проталкивают венозную кровь по ходу сосудов и помогают ей, например, преодолевать силу тяжести при течении вверх. Вот почему варикозное расширение и воспалительные заболевания вен - обычное явление людей, которые мало двигаются. Кроме того, из-за гиподинамии начинает страдать сердечнососудистая система, ухудшается состояние костной ткани, возможно появление пролежней и различных заболеваний кожи.

Также необходимо отметить, что при атрофии мышц возникает замкнутый круг: при низкой подвижной активности начинают распадаться мышечные белки, сократительная способность мышечной ткани ухудшается и еще больше усиливает атрофию мышц. Вот почему так важно своевременно принять меры и мне позволить мышечной слабости взять верх! Но что же мы можем предпринять, если этот процесс необратим?

Наша сила - в наших руках!

Если вы глубоко уверены, что имеете дело с необратимым явлением, а мышечная атрофия - лишь признак приближающейся старости, что ж, тогда действительно ничего нельзя сделать! Но История изобилует примерами, когда «древние старцы», ведущие активный образ жизни, поражали мир не только силой своего ума, но и своими физическими способностями! Так, старые мастера китайских боевых искусств долгие годы сохраняют великолепную физическую форму, не зная болезней. А бицепсам самого пожилого культуриста Манохара Айча, которому уже почти 100 лет, могут позавидовать большинство здоровых 30-летних мужчин!

Не секрет, что тело меняется с возрастом. Значит вы, несомненно, знаете о возрастной потере костной ткани, которая может привести к остеопорозу (или его предшественнику - остеопении), если состояние будет достаточно тяжелым. Но знаете ли вы, что подобное явление может произойти и с мышцами? Это называется саркопения - потеря мышечной массы, которая происходит при старении.

Если вы еще не слышали о ней, то это неудивительно. «Многие врачи даже не знают, что такое саркопения, - говорит Роджер А. Филдинг, старший научный сотрудник научно-исследовательского центра старения человека Министерства сельского хозяйства США в Университете Тафтса в Бостоне. - Это означает возрастную потерю массы скелетных мышц или слабость, которая развивается в результате».
Данное заболевание может привести к снижению мышечной силы, затруднению подвижности и равновесия и снижению уровня активности.

Считается, что саркопения возникает у 30 процентов людей старше 60 лет, и у свыше 50 процентов людей старше 80. Лучший способов поставить диагноз - двуэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA сканирование), измерения скорости ходьбы и силы кистей рук.

Люди, которые страдают ожирением, подвергаются особому риску, как и те, кто имеет резистентность к инсулину, диабет 2 типа, болезни почек или гипертиреоз.

К тому же, потеря мышечной массы и потеря костной массы часто идут рука об руку, что может угрожать падениями и переломами.

Саркопения также усугубляет вероятность развития диабета 2 типа и других метаболических расстройств, так как мышечная ткань помогает организму регулировать и использовать сахар в крови, отмечает Дуглас Паддон-Джонс, профессор в области питания и обмена веществ медицинского отделения университета штата Техас в городе Галвестон. «Дело в том, что саркопения развивается медленно – она коварно захватывает врасплох», - говорит он.

И хотя некоторая возрастная потеря мышечной массы может быть неизбежна - люди, как правило, теряют до 1 процента в год после 35 лет – «прогрессирование потери мышечной массы вплоть до ухудшения качества жизни можно остановить», отмечает Томас Ланг, профессор радиологии в университете Калифорнии, Сан-Франциско.

Вот четыре способа, которые помогут предотвратить, остановить или даже обратить вспять возрастную потерю мышц:

1. Продолжайте двигаться . «Люди, которые всю жизнь занимаются спортом и продолжают оставаться физически активными с годами, как правило, теряют меньше мышц, чем ведущие малоподвижный образ жизни люди», - говорит Филдинг. Даже ходьба по 30 минут четыре раза в неделю может принести неоспоримую пользу.

2. Ешьте белок. Результаты исследований, проведенных в Техасском университете, говорят о том, что 25-30 граммов белка за каждый прием пищи стимулируют синтез мышечного белка, таким образом, сохраняя мышечную массу.
3. Проверьтесь на витамин D . Это можно сделать с помощью простого анализа крови. Если у вас низкий уровень витамина D, с синтезом мышечного белка вам помогут специальные добавки. Потребление жирных кислот омега-3 (лосось, тунец, сардины, грецкие орехи и льняное семя) полезно для поддержания мышц.

4. Выполняйте силовые упражнения . Если вы поднимаете гири или проводите силовые тренировки два-три раза в неделю, через 3-6 месяцев вы увидите значительные улучшения в состоянии мышечной массы.

01 Октября 2009

Ученые поняли, как бороться с естественным старением мышечной ткани
Дмитрий Сафин, Компьюлента

Специалисты из Калифорнийского университета в Беркли (США), Университета Южной Дании и Университета Копенгагена (оба – Дания) определили основные причины ослабления мышц у пожилых людей и показали, что естественный процесс старения мышечной ткани можно замедлить.

В экспериментах приняли участие чуть менее 30 здоровых мужчин: молодые (средний возраст – 22,6 года) и пожилые (71,3 года). Перед началом исследования у всех мужчин взяли образцы мышечной ткани четырехглавой мышцы бедра. Затем «пострадавшие» при этом ноги испытуемых обездвижили на две недели с помощью специального фиксирующего устройства, смоделировав атрофию мышц. После снятия устройства волонтеры выполняли комплекс упражнений, направленный на восстановление мышечной массы; после трех дней тренировок у них взяли новые образцы ткани, а еще через три с половиной недели процедуру биопсии повторили.

Анализ собранных образцов показал, что на начальной стадии эксперимента в «молодой» ткани содержалось в два раза больше стволовых клеток, ответственных за возобновление мышц, чем в ткани пожилых людей. На этапе восстановления после искусственной атрофии разрыв стал четырехкратным. При этом у пожилых участников исследования мышечные стволовые клетки оставались неактивными; в этой возрастной группе также были отмечены признаки развития воспалительных реакций и рубцевания ткани (слева).

«Полученные результаты еще раз напоминают о том, что люди в возрасте должны вести активный образ жизни, поскольку долгие периоды бездействия отрицательно сказываются на способности мышц к восстановлению», – резюмирует один из авторов работы Морган Карлсон (Morgan Carlson).

Завершив этот этап исследования, специалисты решили выяснить, какие факторы влияют на регенерацию мышечной ткани. Проведенные ранее опыты на мышах показали, что действие мышечных стволовых клеток напрямую связано с активностью их рецепторного белка Notch; определенное влияние оказывает и рецептор трансформирующего фактора роста TGF-beta, который может препятствовать делению клеток.

У людей, как оказалось, все описанные зависимости сохраняются; кроме того, авторам удалось обнаружить связь между давно известным ферментом MAPK и активностью белка Notch.

(Семейство митогенактивированных протеинкиназ – MAPK – одно из звеньев сигнального пути, который стимулирует пролиферацию и миграцию клеток и синтез ими физиологически активных веществ; сигнальный путь Notch играет важную роль в регуляции пролиферации клеток и процессах апоптоза и ангиогенеза – ВМ.)

Когда действие МАРК искусственно подавлялось, «молодая» мышечная ткань теряла способность к восстановлению. Напротив, при повышении его активности «старая» ткань возобновлялась значительно быстрее и эффективнее, чем в нормальных условиях (справа).

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале EMBO Molecular Medicine.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Беркли: .

назад

Читать также:

18 Сентября 2009

Не пора ли вам на прием к гериатру?

Геронтология, как наука о старении, считает, что человек не может прожить больше, чем ему отведено Природой. Если так, то какова роль гериатра в современной медицинской практике?

читать 31 Августа 2009

Иммунитет в пожилом возрасте: виновата кожа

Пожилые люди больше подвержены риску рака кожи и инфекций, поскольку их кожный покров не способен мобилизовать иммунную систему для защиты организма.

читать 23 Июля 2009

Борьба со старением: новый подход к старой проблеме

«Специалистам давно известно, что p38MAPK принимает участие в развитии воспалительных заболеваний, и клинические испытания фармакологических методов ограничения его активности уже начались, - отмечает ведущий автор работы Д.Булавин. - Вероятно, подобные методы можно будет использовать и в борьбе со старением».

читать 23 Июля 2009

Диабет и болезнь Альцгеймера: еще одна связь

Ученые давно предполагали, что между диабетом второго типа и болезнью Альцгеймера существует связь. Теперь, после того как открыта новая роль гуманина в метаболизме глюкозы, появилось косвенное подтверждение этой догадки.

читать 10 Июля 2009

То, что низкокалорийная диета отодвигает старость – уже не гипотеза, а медицинский факт

Итоги 20-летнего эксперимента с макаками-резусами подтвердили, что ограничение калорийности питания увеличивает среднюю продолжительность жизни и отодвигает срок появления возрастных заболеваний у приматов.

5. Возрастные изменения мышечной системы

Безусловно, с возрастом наш организм изменяется. Изменяется и мышечная система. У взрослого человека скелетная мускулатура составляет более 40% массы тела. При старении интенсивность снижения массы мышц более выражена, чем уменьшение массы тела в целом. Форма мышцы с возрастом изменяется за счет ее уменьшения и соответствующего удлинения сухожилия. В частности, длина ахиллова сухожилия увеличивается с 3,5-4 см у молодых людей до 6-9см - у старых. Прогрессирующее нарастание с возрастом гипотрофии мышц происходит неодинаково в функционально разных мышечных группах. Подобный процесс развивается в основном за счет уменьшения диаметра отдельных мышечных волокон. Так, диаметр мышечного волокна грудной мышцы у людей молодого возраста составляет 40-45 мкм, в 50 лет - 20-25 мкм, 70 лет - 10-20 мкм. Морфологические исследования разных лет показали, что при старении в скелетных мышцах наряду с неизмененными и компенсаторно гипертрофированными мышечными волокнами обнаруживаются в разной степени атрофированные мионы, отмечаются очаговые нарушения четкости поперечной исчерченности и возрастание количества ядер. При электронно-микроскопическом исследовании выявляется нарушение архитектоники взаиморасположения митохондрий и элементов сократительной субстанции. Как и в других органах при старении в скелетных мышцах развиваются компенсаторно-приспособительные перестройки, проявляющиеся увеличением площади ядерных мембран, гипертрофией митохондрий и других органелл. Параллельно с изменениями в мышечных волокнах происходят сдвиги в стенке питающих их кровеносных капилляров, свидетельствующие об измененных условиях транскапиллярного обмена, что, в свою очередь, усугубляет нарушения в мышечных волокнах. Процесс регенерации мышечных элементов в старом организме начинается значительно позже, а замещение соединительной тканью раньше, чем в молодом.

Долгое время существовало представление, что мышца при сокращении черпает энергию из своей структуры, разрушаясь. Затем эти воззрения были вытеснены сведениями о метаболических превращениях в процессе мышечной деятельности. К настоящему времени уже невозможно рассматривать биохимические процессы в мышечных волокнах безотносительно их строения, метаболический цикл жестко привязан к месту, а последовательность превращений в нем - к структурным особенностям ферментных рядов.

В зависимости от проявления специфической функции мышц происходит в разной степени выраженности физиологическое обратимое разрушение их ультраструктуры - деградация митохондрий, контрактуры отдельных миофиламентов, разрывы капилляров, локальные нарушения целостности Т-систем. При интенсивной деятельности могут отмечаться выраженные повреждения отдельных мышечных волокон, микрокровоизлияния. Чрезвычайно важным для определения возрастного оптимума сократительной функции является установление границы обратимости этих нарушений, так как одни поломки восстанавливаются бесследно, а другие ведут к постепенной утрате специфичности ткани и последующему склерозированию. Изучение ферментативной активности в мышечной ткани при старении показало наличие весьма сложных перестроек, направленных на сохранение гомеостаза организма.

Принципиально важным является положение о первичных нейронных возрастных сдвигах при старении нервно-мышечной системы, которые приводят к ухудшению связи между нервной и мышечной клетками и определяют сенильные изменения скелетных мышц, наименее выраженные в волокнах диафрагмы, что связано с первичным регулирующим влиянием нейронной импульсной активности, продолжительно форсированной во время акта дыхания.

При старении комплекс нервных механизмов регуляции активности мотонейронов переходит на более низкие частоты. Описанные изменения зависят от медленно прогрессирующих нарушений нервно-мышечного контакта, уменьшения размеров сенильной двигательной единицы, а также диаметра мышечных волокон. В частности, уменьшение в размерах (но не в количестве двигательных единиц) объясняет, почему в сенильных мышцах не обнаруживаются потенциалы фибрилляций. Развитие возрастных изменений в двигательной единице, которое сопровождается ухудшением сократительных свойств мышечных волокон, компенсируется реиннервацией, поэтому их плотность в двигательной единице при старении увеличивается. Данные об изменениях морфо-функционального профиля скелетных мышц при старении организма в какой-то мере могут объяснить особенности чувствительности мышц к гипоксии на поздних этапах онтогенеза. Развивается своеобразная адаптация к этому фактору, выражающаяся в меньшем уровне кровотока, необходимом для поддержания устойчивой работоспособности.

Возрастные изменения в нервно-мышечной системе связаны с характерными сдвигами на всех уровнях: от мышечного волокна до нервных клеток самых высоких отделов центральной нервной системы. Они зависят от нарастающих при старении метаболических сдвигов в организме и связаны со сложной системой перестройки в регуляции функций. В старости сохраняется способность нервно-мышечного аппарата к адаптации под влиянием физической тренировки. Возрастные изменения сердечно-сосудистой и нервной систем, костно-мышечного аппарата приводят к различным болевым ощущениям, физической слабости, психической утомляемости, замедленной моторике. С возрастом мышцы теряют силу, атрофируются.

Список литературы

1. Васильев А.Н. Мышечная система человека. – М., 1998.

2. Шувалова Н.В. Строение человека. – М.: Олма-пресс, 2000.

Сыворотки крови в значительной мере зависит от функциональной активности мышечной ткани. Отсюда мы видим, какую разнообразную патологию можно наблюдать при различных нарушениях и заболеваниях костно-мышечной системы. В школьном возрасте при неправильном распределении нагрузки на позвоночник, при слабо тренированных мышцах могут развиться различные нарушения осанки, которые приводят к снижению...

Ткани канала при необходимости удаётся провести катетер диаметром до 10 мм. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В заключение мне бы хотелось объяснить, почему я выбрал экзамен именно по биологии, на тему анатомии и физиологии мочевой системы человека. Моя мама – врач, как раз уролог, и сам я хочу стать медиком. Существует множество заболеваний выделительного аппарата. Это различные врождённые аномалии развития почек, ...

Развиваются гетерохронно. Сенситивный период развития мышечной силы – 14-17 лет; развития быстроты – 11-14л; выносливости – 15-20л; гибкости 3-15л; ловкости 7-15. 2. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ТОЛКАТЕЛЕЙ ЯДРА Динамика физического развития и анализ контрольных показателей на этапе начальной спортивной специализации дают возможность определить два периода, в соответствии...

Возрасте мышечная сила больше у мальчиков, чем у девочек. Мускулатура значительно развивается в период полового созревания. К 20 - 23 годам формирование мышечной системы и ее рост обычно заканчиваются. ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Дыхательный аппарат к моменту рождения ребенка не достигает полного развития и лишь в процессе роста постепенно совершенствуется в морфологическом и функциональном...