Урок 31. Будова і функції скелетних м’язів людини. Робота м’язів

Будь-який наш рух супроводжується скороченням м’язів. А що це таке — м’язове скорочення? Чому м’язи скорочуються? Як це відбувається і чому? У цьому складному явищі слід раз і назавжди розібратися.

Ключові слова: м’яз, м’язове волокно, міофібрила, фасція, сухожилки, актин, міозин, антагоністи, синергісти.

Особливості будови та функції посмугованих скелетних м’язів. Скелетні м’язи е активною частиною опорно-рухової системи, скорочення якої зумовлює переміщення всього тіла та його частин в просторі.

М’яз, як і всі інші органи, має складну будову. Основу скелетного м’яза становить посмугована м’язова тканина. В кожному м’язі розрізняють м'язове черевце, або тіяо. і сухожилки (мал. 74).

Зазвичай, м’яз має два сухожилки, якими він прикріплений до кісток. Один кінець сухожилка переходить в зовнішню оболонку м’яза, а інший — дуже міцно приєднується до окістя.

М’язове черевце складається з багатьох м’язових волокон, які утворюють пучки різних розмірів і забезпечують скорочення. В кожному пучку м’язові волокна зв’язані одне з одним пухкою волокнистою сполучною тканиною. Сукупність сполучнотканинних перетинок всередині м’яза з’єднуються між собою і розділяють м’яз на окремі пучки м’язових волокон. Весь м’яз зовні також вкритий сполучною тканиною — фасцією.

Будова м’язового волокна. Структурною одиницею м’яза є м’язове волокно. У посмугованих м’язах — це багатоядерна клітина. М’язове волокно має циліндричну форму, товщина його коливається від 10 до 100 мкм, а довжина — від кількох міліметрів до 10-12 см. Зовні волокно вкрите оболонкою. Всередині в нього занурені скоротливі елементи м’язового волокна — міофібрили, розчинні білки, гранули глікогену, краплини жиру тощо (мал. 75).

Міофібрила складається з двох типів тонких ниток (філаментів): товстих, утворених скоротливим білком міозином і топких, утворених білком актином. Саме завдяки періодичному чергуванню світлих і темних ділянок м’язові волокна

скелетних і серцевого м’язів мають вигляд поперечно-посмугова-пих і відповідну назву.

Оскільки для скорочення використовується енергія АТФ, то між міофібрилами знаходиться багато мітохондрій.

Оскільки м’яз — це орган з інтенсивним обміном речовин, то до нього підходять кровоносні судини, що інтенсивно постачають його кров’ю, а відповідно і поживними речовинами. До м’яза, як і до інших органів, підходять нерви. Нервові імпульси, що передаються по рухових нервових волокнах від мозку до м’яза, зумовлюють його скорочення. По чутливих нервових волокнах у мозок надходить інформація з м’язових рецепторів про стан м’яза.

Скорочуючись, м’яз виконує певну механічну роботу. Величина виконуваної роботи залежить від сили його скорочення і довжини, на яку м’яз коротшає. Сила м’яза є пропорційною кількості м’язових волокон, з яких він побудований, а точніше — площі поперечного перерізу всіх м’язових волокон м’яза. Практично, чим товщим є м’яз, тим він сильніший. Довжина, на яку м’яз може зменшуватись (або висота, на яку м’яз піднімає вантаж), залежить від загальної довжини м’яза.

Скелетні м’язи, перекидаючись через суглоб, а іноді через два і більше суглобів, прикріплюються своїми кінцями до різних кісток. Вкорочення м’яза під час скорочення супроводжується зближенням його кінців і кісток, до яких прикріплений м’яз. При цьому кістки й суглоби, в яких здійснюється рух кістки, виконують функцію важелів.

У здійсненні кожного руху бере участь, як правило, кілька груп м’язів, причому м’язи однієї групи, наприклад, передні м’язи плеча, скорочуються, а м’язи протилежної групи в цей час розслабляються. Завдяки одночасному скороченню і розслабленню протилежних груп м’язів забезпечується плавність рухів. М’язи, що скорочуються в одному напрямку, називають синер-гістами, а м’язи, що діють у протилежних напрямках, — антагоністами. Наприклад, усі м’язи, які викликають згинання плечового суглоба, складатимуть групу синергістів цього руху. Сннергістами між собою б5'дуть і м’язи, що зумовлюють розгинання цього суглоба. Однак ці дві групи м’язів є згиначами й розгиначами й будуть антагоністами відносно одна одної. Антагоністична дія м’язів — важливе пристосування в роботі рухового апарату. Під час кожного руху напружуються не лише м’язи, що його здійснюють, а й їхні антагоністи, протидіючи тязі й тим самим надаючи рухові точності й плавності.

Узгоджене чергування скорочення і розслаблення різних груп м’язів та координація всіх рухів здійснюються нервовою системою і мають рефлекторний характер. Часто м’язові рефлекси виникають у відповідь на подразнення рецепторів, що містяться в самих м’язах або сухожилках. Складні дії нашого повсякденного життя, наприклад, ходіння, здійснюються внаслідок узгодженої дії не окремого органа, а цілої групи органів опорно-рухового апарату, що зумовлено регулювальною функцією нервової системи.

1. Охарактеризуйте будову скелетних м 'язів.

2. Яку будову має м'язове волокно?

3. Поясність механізм скорочення м'язового волокна.

• Внаслідок систематичних фізичних вправ у спортсмена збільшився об'єм двоголового м’яза плеча (біцепса). Чи змінилася кількість м'язових клітин у ньому?

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ 4

Вивчення мікроскопічної будови кісткової, хрящової та м’язової тканини.

Мета дослідження: вивчити особливості будови кісткової, хрящової та м’язової тканин людського організму, визначити стан міжклітинної речовини цих тканин та співставити цю інформацію з функціональними особливостями цих типів тканин.

Матеріали та обладнання: мікроскоп, постійні мікропрепарати вказаних типів тканин людини, ілюстрації з підручників та посібників, інтернет-ресурсів. Хід дослідження

1. Налаштуйте мікроскоп, помістіть на предметний столик мікролрепарат, виберіть збільшення, на якому структурні елементи тканини добре видно; за відсутності мікроскопа чи препаратів виберіть якісні ілюстрації.

2. Розгляньте форми і пропорції клітин та встановіть наявність та стан міжклітинної речовини.

3. Результати спостережень внесіть у таблицю:

У висновках до роботи вкажіть ознаки подібності та відмінностей між дослідженими тканинами.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Костильов