§ 30. Функции и строение скелетных мышц

Вспомните строение мышечной ткани. Какие виды мышечных тканей вам известны? Какое строение имеют мышечные клетки и какие функции они выполняют?

Функции скелетных мышц. Вам известно, что в организме человека, как и у всех других позвоночных, для осуществления различных движений имеется два вида мышечной ткани: гладкая и поперечнополосатая (ил. 12). Среди поперечнополосатой мышечной ткани различают скелетную и сердечную. В соответствии с разновидностями мышечной ткани различают гладкие, скелетные и сердечную мышцы. Именно скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательной системы организма. Они обеспечивают равновесие и движение тела в пространстве, глотательные и дыхательные движения, перемещение одних частей тела относительно других. Вспомните, благодаря каким свойствам мышечной ткани осуществляются эти движения.

В скелетных мышцах интенсивно происходит обмен веществ с преобразованием химической энергии органических веществ в механическую и тепловую. Около 30 % образованной энергии используется для механической работы мышцы, остальная энергия преобразуется в тепло. Тепло, образующееся в скелетных мышцах, участвует в процессах терморегуляции.

Строение скелетной мышцы. В мышце (ил. 87 а) различается активная часть — брюшко, или тело, и пассивная часть — сухожилия. Брюшко мышцы образовано пучками поперечнополосатых мышечных волокон. Пучки связаны между собой рыхлой соединительной тканью. В ней проходят кровеносные сосуды и нервы.

Снаружи и пучок, и мышца полностью покрыты тонкой оболочкой. Количество пучков в мышце зависит от ее функциональных особенностей. В мышце проходят нервы, кровеносные и лимфатические сосуды (ил. 87 б).

Часть мышцы, остающаяся неподвижной при ее сокращении, называется головкой, а подвижный конец — хвостом. Мышцы, имеющие одну головку, относятся к простым. Существуют мышцы с двумя (двуглавая мышца), тремя (трехглавая мышца) и даже четырьмя (четырехглавая мышца) головками. От головки и хвоста отходят сухожилия, с помощью которых мышца крепится к костям (иногда к коже, суставным сумкам, хрящам и т. п.) (ил. 87 а). Сухожилия почти не растягиваются, но они очень прочные и выдерживают большие нагрузки. Прочность сухожилиям придает плотная соединительная ткань. Вспомните особенности ее строения (ил. 9 б, с. 12).

Мышцы в основном имеют красно-бурый цвет, а сухожилия — белый. Сухожилия снабжаются кровью несколько меньше, чем мышечное брюшко, они тоньше, чем мышцы, и очень прочные. Например, пяточное сухожилие выдерживает нагрузку около 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра — около 600 кг.

Структурной и функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно (ил. 87 в). Снаружи оно покрыто оболочкой. В цитоплазме мышечного волокна содержится много ядер и органелл, обеспечивающих процессы жизнедеятельности мышцы. Здесь содержатся специальные органел-лы — миофибриллы, обеспечивающие мышцам выполнение сократительной функции. Миофибрилла — это тонкое волоконце, в состав которого входят белки — актин и миозин. Актин образует тонкое сократительное волоконце, а миозин — толстое сократительное волоконце. На ил. 88 схематически представлен сократительный элемент миофибриллы.

Актин и миозин имеют различные физико-химические характеристики, что обусловливает различие в их цвете. Располагаясь поочередно в миофи-брилле, они придают мышечному волокну эффект поперечной исчерченности. Поэтому под микроскопом мы видим светлые и темные участки.

UaJoftaMokHPe исследование

Тема: Микроскопическое строение скелетной мышечной ткани.

Цель: исследовать строение скелетной мышечной ткани, установить связь между ее строением и функциями, научиться распознавать скелетную мышечную ткань.

Оборудование: микроскопы, микропрепарат скелетной мышечной ткани.

Ход исследования

1.    Подготовьте микроскоп к работе.

2.    Рассмотрите поочередно при малом, а затем при большом увеличении микроскопа постоянный микропрепарат скелетной мышечной ткани. Найдите мышечное волокно — структурную единицу скелетной мышечной ткани. Исследуйте количество ядер в нем и исчерченность волокна.

3.    Сопоставьте увиденное с ил. 12 б (§ 2) учебника.

4.    Схематически изобразите увиденную под микроскопом мышечную ткань.

5.    Сделайте вывод: чем обусловлены особенности строения скелетной мышечной ткани?

Скелетная мышца. Скелетная мышечная ткань. Мышечное волокно. Миофибриллы. Актин. Миозин. Сухожилие

Цвет мышц зависит от количества мышечного пигмента миоглобина, содержащегося в цитоплазме мышечных волокон. Миоглобин — белок, по химическому составу и свойствам близкий к гемоглобину крови. Он легко связывает кислород, образуя соединение оксимиоглобин. Поэтому миоглобин является источником кислорода для мышц. В зависимости от содержания миоглобина различаются белые и красные мышечные волокна. Белые мышечные волокна быстро сокращаются и обеспечивают активное движение, а красные сокращаются медленно и служат для поддержания равновесия.

1. Из какой ткани образована скелетная мышца? 2. Какие функции выполняют скелетные мышцы? 3. Опишите строение скелетной мышцы. 4. Что такое сухожилие? Каково его строение? 5. Опишите строение мышечного волокна.

6. Что такое миофибрилла? Каковы особенности ее строения? 7. Почему скелетные мышцы называют поперечнополосатыми?

8. Обоснуйте значение скелетных мышц в организме человека. 9. В чем проявляется взаимосвязь строения и функций скелетной мышцы? 10. Сравните поперечнополосатую скелетную мышечную ткань с поперечнополосатой сердечной. 11. В чем проявляется взаимосвязь строения и функций мышечного волокна?

12. Проведите исследование, которое докажет или опровергнет утверждение о том, что к работающим мышцам поступает больше крови, чем к неработающим. В одну руку возьмите эспандер или теннисный мячик и сжимайте его в течение 1-3 мин. Другую руку опустите вниз. После окончания работы сравните руки по цвету. Сформулируйте вывод.

Это материал учебника Биология 8 класс Мищук