Анатомія людини - Коцан І. Я. 2009

Вчення про м'язи (міологія)

М’язи — це органи руху. Виділяють два види м’язової Тканини: гладеньку (непосмуговану) і поперечно-посмуговану.

Гладенькі м’язи спричиняють рухи стінок внутрішніх ор­ганів, кровоносних і лімфатичних судин. У стінках внутрішніх органів вони, як правило, розміщуються у вигляді двох шарів: внутрішнього ко­лового і зовнішнього поздовжнього. У стінках артерій вони формують спіралеподібні структури. Структурною одиницею гладенької м’язової тканини є м’язова Клітина — міоцит, а функціональною — група міоцитів, які окутані сполучною тканиною й іннервуються нервовим волок­ном. У деяких гладеньких м’язах (наприклад, сфінктер зіниці) іннервується кожна м’язова клітина. В міоциті виділяють тонкі актинові (товщиною 7 нм), товсті міозинові (товщиною 17 нм) і проміжні (товщи­ною 10—12 нм) філаменти. Вважають, що скорочення зумовлене ков­занням актинових і міозинових філаментів.

Гладенькі м’язи здійснюють тривалі тонічні скорочення (наприклад, сфінктери статевих органів, гладенькі м’язи стінок судин) і відносно по­вільні рухи, які часто бувають ритмічними (наприклад, маятникоподібні і перистальтичні рухи кишечника). Для гладеньких м’язів характерна ви­сока пластичність — після розтягнення вони довго зберігають довжину, яку отримали внаслідок розтягнення.

Поперечно-посмуговані м’язи складають активну частину опорно-рухового апарату. Діяльність м’язів регулюється нервовою системою. За допомогою скелетних м’язів тіло утримується у вертикальному положенні, переміщується у просторі, здійснюються дихальні рухи і ковтання, форму­ється міміка. Скелетні м’язи утворюють ротову, грудну, черевну порожни­ни і порожнину таза, входять до складу стінок порожнистих органів (гор­тань, Глотка, верхня частина стравоходу, нижній відділ прямої кишки), міняють положення очного яблука в орбіті, слухових кісточок — у бара­банній порожнині середнього вуха. Скорочення скелетних м’язів не тільки забезпечує рухи, але й сприяє крово- і лімфообігу, впливає на розвиток і форму кісток. М’язи разом з нервовою системою становлять єдине ціле. Всі прояви життєдіяльності м’язів мають рефлекторний характер. Скелетна му­скулатура людини глибоко змінилася в процесі антропогенезу у зв’язку з прямоходінням, здатністю людини до праці і членороздільної мови.

У людини нараховується близько 400 м’язів, які в середньому скла­дають 40% загальної маси тіла (у новонароджених 20—22%, у людей похилого віку м’язова маса зменшується до 25—30%, у спортсменів за­гальна маса м’язів може досягати 50%).

М’яз (musculus) — це активний орган, який складається з багатьох тканин, го­ловною з яких є поперечно-посмугована м’язова тканина.

Структурно-функціональною одиницею скелетного м’яза є поперечно-посмуговане м’язове волокно (міосимпласт). Його довжина і діаметр залежать від вели­чини м’яза. Довжина поперечно-посмугованих волокон коливається від декількох міліметрів до 10—12 см, а діаметр — від 12 до 100 мкм.

Поперечно-посмуговані м’язові волокна мають циліндричну форму, багато ядер, розташованих по периферії поблизу плазматичної мембрани волокна (сарколеми), і велику кількість мітохондрій, які лежать між міофібрилами. Сарколема багата біл­ком міоглобіном, який, подібно до гемоглобіну, може зв’язувати кисень. Залежно від товщини волокон і місткості в них міоглобіну розрізняють червоні, білі і про­міжні поперечно-посмуговані м’язові волокна. Червоні волокна багаті міоглобіном і мітохондріями, однак вони досить тонкі, міофібрили в них розташовані групами. Більш товсті проміжні волокна бідніші міоглобіном і мітохондріями. Білі волокна найтовстіші, містять мало міоглобіну і мітохондрій, проте кількість міофібрил у них велика і вони розміщуються не пучками, а рівномірно.

Структура і функція волокон нерозривно пов’язані між собою. Так, білі волокна скорочуються швидко, але й швидко втомлюються. Червоні волокна більш витри­валі, скорочуються повільніше і довше. М’язи людини мають всі типи волокон, але їх кількість визначається функцією м’яза.

Найбільш важливими у функціональному відношенні структурними елементами волокна є міофібрили, які обумовлюють його скоротливість. У поперечно-посмугованих м’ язах, на відміну від гладеньких, вони неоднорідні — цим можна пояснити їх поперечну покресленість. Міофібрили в м’язовому волокні утворюють пучок, який тягнеться від одного кінця волокна до другого.

Кожна міофібрила складається з дисків (пластинок), які поперемінно чергують­ся і відрізняються своїми фізико-хімічними та оптичними властивостями. Одні з них на світлі є оптично анізотропними і тому здаються темними, їх позначають бу­квою А. Інші — ізотропні (світлі) і позначаються буквою І. Диски в свою чергу розділяються мембраною на дві частини. В диску А ця мембрана позначається че­рез М (мезофрагма), в диску І — через Z (телофрагма). Ділянка міофібрили, яка розташована між двома телофрагмами, представляє собою саркомер — скорочува­льну одиницю.

Кожне м’язове волокно має чутливі нервові закінчення і моторну бляшку, через яку передається імпульс для скорочення м’яза. Вони інтенсивно кровопостачаються.

М’язові волокна, які розміщені паралельними рядами і оточені пухкою сполуч­нотканинною оболонкою — ендомізієм (endomysium), утворюють пучок першого порядку. Кілька таких пучків, оточених сполучною оболонкою — перимізієм (perimysium)— утворюють пучок другого порядку. М’яз в цілому оточений щіль­ною оболонкою — епімізієм (epimysium). Внутрім’язова сполучна тканина виконує опірну функцію, пропускає кровоносні капіляри, які живлять нервове волокно, а також через неї проходять рухові, чутливі та симпатичні нерви, які іннервують м’яз. Поперечно-посмуговані м’ язові волокна є основними робочими елементами м’язів. Однак важлива роль у побудові м’яза як органа належить і сполучній Ткани­ні. Вона об’єднує м’язові волокна в пучки, утворюючи таким чином для кожного волокна еластичний каркас, при її участі відбувається прикріплення м’яза до кісток і передача м’язових сил на кісткові важелі.

М’язові волокна утворюють середину м’яза — його тіло або черевце (venter). Окрім черевця, в м’язі виділяють головку (caput), якою м’яз починається від окістя однієї кістки, і хвіст (cauda), яким він кріпиться до іншої кістки. Головка і хвіст ма­ють сухожилки (tendo), побудовані із щільної сполучної тканини, багатої колагено­вими волокнами. Сухожилки мають велику опірність до розтягнення. Так, сухожилок чотириголового м’яза стегна може витримати розтягнення силою до 600 кг, сухожи­лок триголового м’яза гомілки — до 400 кг. Сухожилки різних м’язів відрізняються між собою. Скажімо, м’язи кінцівок мають вузькі і довгі сухожилки. Широкі і плоскі сухожилки — сухожилкові розтяги, або апоневрози (aponeurosis) — характерні для м’язів, які формують стінки порожнин тіла. Черевця деяких м’язів поділені проміж­ними сухожилками. Якщо таких проміжних сухожилків по довжині м’яза декілька, то їх називають сухожилковими перемичками (іnterseсtiones tendinei). Сухожилки зверху покриті оболонкою — перитендинієм (peritendineum), який побудований із щільної волокнистої сполучної тканини, в прошарках якої містяться Судини і нерви.

Крім основних частин (черевця і сухожилка), м’язи мають допоміжні компонен­ти, які прийнято називати допоміжним апаратом. До них відносяться: фасції, сино­віальні піхви, синовіальні сумки, м’язові блоки і сесамоподібні кістки.

Фасції (fasciaе) — це щільноволокнисті сполучнотканинні оболонки. Вони покри­вають (окутують) окремі м’язи або групи м’язів, окремі нервові пучки та інші органи. Із фасцій утворюються фіброзні міжм’язові перегородки (septa intermuscularia), які відділяють (розмежовують) одну групу м’язів від другої. Від фасцій можуть брати по­чаток або до них прикріплюватися м’язові волокна, утворюючи таким чином елементи м’язового скелета. За структурними і функціональними особливостями розрізняють поверхневі і глибокі фасції (fasciae superficiale et fasciae profundae).

Поверхневі фасції розміщуються під підшкірною клітковиною, глибокі утворю­ють міжм’язові перегородки і фіброзні піхви.

Фасції збільшують опір при скороченні м’яза і не дають йому зміщуватися вбік. При пошкодженні фасції в ній можуть утворюватися отвори або щілини, через які вип’ячуються елементи м’яза. Такі утворення називаються м’язовими грижами.

У ділянках деяких суглобів кінцівок фасції потовщуються і утворюють волок­нисті зв’язки. Під такими фасціальними зв’язками утворюються фіброзні і фіброз­но-кісткові канали, через які проходять сухожилки. Названі зв’язки і фіброзні піхви утримують сухожилки на своїх місцях, сприяючи більш точному спрямуванню м’язової тяги.

Ковзання сухожилків у фіброзних піхвах полегшується тим, що стінки останніх ви­стелені тонкою синовіальною оболонкою. Вона складається з двох листків — вісцера­льного, який зростається з сухожилком, і парієтального, який покриває зсередини фіб­розні піхви. Там, де вісцеральний листок переходить у парієтальний, біля сухожилків утворюється дублікатура синовіальної оболонки, яка називається брижою сухожилка, чи мезотендинієм (mesotendineum). Листки синовіальних піхв виділяють спеціальну рідину — синовію, яка, змащуючи сухожилки, полегшує їх рухи (ковзання).

Синовіальні сумки (bursae synoviales) — тонкостінні сполучнотканинні мішки, які наповнені рідиною типу синовії. Форма і величина сумки залежать від ступеня обсягу рухів сухожилків, тобто діяльності м’язів. Вони розміщуються там, де сухо­жилок при скороченні м’яза піддається великому тертю об кістку, або там, де два сухожилки щільно примикають один до одного. Синовіальні сумки зменшують те­ртя органів, що рухаються. Деякі з них сполучаються з порожниною суглобів.

У тих місцях, де сухожилок м’яза або сам м’яз змінюють напрямок, перекидаю­чись через кістку або зв’язку, утворюються блоки (trochlea). Розрізняють блоки кіс­ткові і фіброзні. Між блоком та м’язом, зазвичай, міститься синовіальна сумка.

Сесамоподібні кістки (ossa sesamoidea) є також допоміжним апаратом м’язів. Вони розміщуються в товщі сухожилків м’язів, поблизу місць прикріплення їх до кісток, чим збільшують кут прикріплення м’язів і плече сили останніх.

Судини і нерви проникають у м’яз через його ворота. Кровопостачання м’язів здійснюється, в основному, з розміщених поряд артерій за рахунок численних м’язових гілочок. У м’язі Кровоносні судини розгалужуються до капілярів, які гус­тою сіткою окутують кожне м’язове волокно. Через стінку капілярів, а потім через сарколему в м’язове волокно потрапляють поживні речовини і кисень. Продукти обміну через названі утворення направляються у венозне русло і виводяться з орга­нізму через органи виділення.

Скорочення м’язів відбувається під впливом імпульсів, які йдуть із центральної нервової системи. Нервовий імпульс з нервового волокна на м’язове передається за допомогою спеціального рухового закінчення. Від нервової системи м’яз отримує також імпульси, що регулюють його тонус і всі життєві процеси, які відбуваються в ньому: обмін речовин, зміни скорочувальних властивостей, розвиток, ріст та ін. Ру­хові нервові волокна розгалужуються в м’язі на декілька десятків гілочок, кожна з яких підходить до одного м’язового волокна, завершуючись руховими нервовими закінченнями — кінцевою моторною бляшкою. Моторні бляшки — це кінцеві від­діли моторних (рухових) нейронів, тіла яких лежать у спинному або головному мо­зку. У ділянці кінцевої моторної бляшки міститься контакт між нервовим і м’язовим волокнами. Цей контакт називається синапсом. Передача нервового імпу­льсу з нервового волокна на м’язове здійснюється за допомогою спеціальних речо­вин — передатчиків (медіаторів). Медіатори, взаємодіючи з сарколемою в ділянці рухового нервового закінчення, викликають збудження скорочувального апарата м’язового волокна.

У м’язах знаходяться також чутливі нервові закінчення (пропріорецептори), які сприймають інформацію про стан м’язових волокон і передають її по нервових во­локнах у центральну нервову систему.

М’язова система, як і Скелет, розвивається із середнього зародкового листка — мезодерми. Дорзальна мезодерма поділяється на первинні сегменти тіла — соміти. Після виділення дерматома і склеротома, які йдуть на утворення осьового скелета, задньобічні частини кожного соміта утворюють міотом, що побудований із зарод­кових клітин міобластів, які з часом перетворюються в міосимпласти. На 5—6 тиж­ні в міосимпластах з’являються міофібрили. Спочатку міофібрили нечисленні, і лежать вони на периферії, а саркоплазма і Ядро — в центрі. Пізніше кількість міо­фібрил збільшується, вони стають тоншими і переміщуються в центр м’язового во­локна, відтісняючи ядро і саркоплазму на периферію. З’являється поперечна посмугованість міофібрил. Початкове формування м’язів у загальних рисах завершується у зародка на 7—8 тижні. У другій половині внутріутробного періоду в структурі м’язів спостерігаються подальші зміни: м’язові волокна ростуть, діаметр їх збіль­шується. На час народження формування м’язів, в основному, завершується, однак їх розвиток, пов’язаний з внутрішньою будовою, ще продовжується. Всі зміни в м’язовій системі закінчуються приблизно до 25 років. Але в перші роки життя ди­тини в будові її м’язової тканини зберігаються деякі характерні риси зародкового періоду: багатоядерність м’язових волокон і насиченість їх саркоплазмою, велика кількість сполучнотканинних клітин, тонких колагенових, еластичних і аргірофільних волокон. На багатьох м’язових волокнах є ще примітивні рухові нервові закін­чення.

У процесі росту дитини і формування рухових навиків відбувається внутрішня перебудова м’язів. Скорочувальний апарат м’язових волокон стає більш розвину­тим, а поперечна посмугованість — більш вираженою. Вдосконалюється форма ру­хових нервових закінчень. До 7—8 років м’язові волокна набувають основних структурних властивостей, характерних для дорослих, але ще має місце невідповід­ність між удосконаленням кінцевих моторних бляшок і ростом м’язових волокон, а також відбувається посилений ріст сухожилків в усіх м’язах. Помітно потовщують­ся апоневрози і фасції, розростається внутрім’язова сполучна тканина, в якій збі­льшується абсолютна кількість усіх видів волокнистих структур. Відбувається та­кож удосконалення судинного русла м’язів: з’являються нові капіляри, більш густою стає судинна сітка. В 12—14 років зростає м’язова сила і збільшується пру­жна властивість м’язів, продовжує збільшуватись кількість м’язових волокон і їх поперечник (так, у 12 років він збільшується в три і більше разів порівняно з таким у новонародженого). В період статевого дозрівання довжина м’язів збільшується швидше, ніж їх поперечник. Це призводить до сповільнення приросту сили м’язів. У дорослої людини м’язові волокна стають товстими, мають багато міофібрил, що свідчить про добрий розвиток їх скоротливого апарата. Одночасно збільшується кі­лькість м’язових волокон на одиницю поперечної площі м’яза. У 25—30 років м’язові волокна мають найбільший поперечник, а м’язи — відповідну силу. У по­хилому віці дещо зменшується поперечник м’язових волокон, у м’язах збільшуєть­ся кількість колагенових та еластичних волокон, жирової клітковини. У старечому віці інволюційні зміни ще більш посилені.

Сила і величина м’язів перебувають у прямій залежності від фізичного наванта­ження і тренованості. Різнобічна м’язова діяльність підвищує працездатність орга­нізму, поліпшує його обмінні процеси, забезпечує міцне здоров’я і продовжує жит­тя людини.