System mięśniowy - Muscular system
System mięśniowy | |
---|---|
Detale | |
Identyfikatory | |
łacina | Układ mięśniowy |
TA98 |
A04.0.00.000 A04.6.02.001 A04.7.02.001 |
TA2 | 1975 |
FMA | 72954 |
Terminologia anatomiczna |
Układ mięśniowy to układ narządów składający się z mięśni szkieletowych , gładkich i sercowych . Umożliwia ruch ciała, utrzymuje postawę i krąży po całym ciele. Układ mięśniowy kręgowców jest kontrolowany przez układ nerwowy, chociaż niektóre mięśnie (takie jak mięsień sercowy ) mogą być całkowicie autonomiczne. Wraz z układem kostnym człowieka tworzy układ mięśniowo-szkieletowy , który odpowiada za ruch ciała .
Mięśnie
Istnieją trzy różne typy: mięśni mięśni szkieletowych , komórki mięśnia sercowego lub serca i mięśni gładkich (nie prążkowanych) . Mięśnie zapewniają siłę, równowagę, postawę, ruch i ciepło, aby ciało się ogrzało.
W ludzkim ciele jest ponad 600 mięśni. Każdy mięsień tworzy rodzaj elastycznej tkanki, która składa się z tysięcy lub dziesiątek tysięcy małych włókien mięśniowych. Każde włókno składa się z wielu maleńkich pasm zwanych fibrylami. Impulsy z komórek nerwowych kontrolują skurcz każdego włókna mięśniowego.
Mięśnie szkieletowe
Mięśnie szkieletowe, podobnie jak inne mięśnie poprzecznie prążkowane , składają się z komórek mięśniowych , zwanych włóknami mięśniowymi , które z kolei składają się z miofibryli , które składają się z sarkomerów , podstawowego budulca tkanki mięśni poprzecznie prążkowanych. Po stymulacji potencjałem czynnościowym mięśnie szkieletowe wykonują skoordynowany skurcz, skracając każdy sarkomer. Najlepiej proponowanym modelem do zrozumienia skurczu jest model ślizgającego się włókna skurczu mięśnia. W sarkomerach włókna aktyny i miozyny nakładają się na siebie w ruchu skurczowym względem siebie. Filamenty miozyny mają główki miozyny w kształcie maczug, które wystają w kierunku filamentów aktynowych. i zapewniają punkty przyłączenia w miejscach wiązania filamentów aktynowych. Głowice miozyny poruszają się w skoordynowanym stylu; obracają się w kierunku środka sarkomeru, odłączają się, a następnie ponownie przyłączają do najbliższego aktywnego miejsca filamentu aktynowego. Nazywa się to systemem napędowym typu zapadkowego.
Proces ten zużywa duże ilości adenozynotrójfosforanu (ATP), źródła energii komórki. ATP wiąże się z mostkami krzyżowymi między głowami miozyny a włóknami aktynowymi. Uwolnienie energii napędza obracanie głowy miozyny. Kiedy stosuje się ATP, staje się on difosforanem adenozyny (ADP), a ponieważ mięśnie przechowują mało ATP, muszą stale zastępować uwolniony ADP ATP. Tkanka mięśniowa zawiera również zmagazynowany zapas szybko działającej substancji chemicznej, fosforanu kreatyny , który w razie potrzeby może pomóc w szybkiej regeneracji ADP do ATP.
Jony wapnia są wymagane w każdym cyklu sarkomeru. Wapń jest uwalniany z retikulum sarkoplazmatycznego do sarkomeru, gdy mięsień jest stymulowany do skurczu. Ten wapń odkrywa miejsca wiązania aktyny. Kiedy mięsień nie musi już się kurczyć, jony wapnia są wypompowywane z sarkomeru i z powrotem do magazynu w siateczce sarkoplazmatycznej .
W ludzkim ciele znajduje się około 639 mięśni szkieletowych.
Mięsień sercowy
Mięśnie serca różnią się od mięśni szkieletowych, ponieważ włókna mięśniowe są połączone bocznie. Ponadto, podobnie jak w przypadku mięśni gładkich, ich ruch jest mimowolny. Mięśnie serca są kontrolowane przez węzeł zatokowy, na który oddziałuje autonomiczny układ nerwowy .
Mięśnie gładkie
Mięśnie gładkie są kontrolowane bezpośrednio przez autonomiczny układ nerwowy i działają mimowolnie, co oznacza, że nie mogą być poruszane przez świadomą myśl. Funkcje takie jak bicie serca i płuca (które mogą być dobrowolnie kontrolowane, choćby w ograniczonym zakresie) są mięśniami mimowolnymi, ale nie są mięśniami gładkimi.
Fizjologia
Skurcz
Połączenia nerwowo-mięśniowe są ogniskiem, w którym neuron ruchowy przyczepia się do mięśnia. Acetylocholina ( neuroprzekaźnik stosowany w skurczu mięśni szkieletowych) jest uwalniana z zakończenia aksonu komórki nerwowej, gdy potencjał czynnościowy dociera do mikroskopijnego połączenia zwanego synapsą . Grupa przekaźników chemicznych przechodzi przez synapsę i stymuluje powstawanie zmian elektrycznych, które powstają w komórce mięśniowej, gdy acetylocholina wiąże się z receptorami na jej powierzchni. Wapń jest uwalniany z obszaru magazynowania w siateczce sarkoplazmatycznej komórki. Impuls z komórki nerwowej powoduje uwolnienie wapnia i powoduje pojedynczy, krótki skurcz mięśnia zwany drganiem mięśni . Jeśli występuje problem w połączeniu nerwowo-mięśniowym, może wystąpić bardzo przedłużony skurcz, taki jak skurcze mięśni wynikające z tężca . Również utrata funkcji na skrzyżowaniu może spowodować paraliż .
Mięśnie szkieletowe są zorganizowane w setki jednostek motorycznych , z których każda obejmuje neuron ruchowy połączony szeregiem cienkich struktur przypominających palec, zwanych końcówkami aksonów . Przyczepiają się one do oddzielnych wiązek włókien mięśniowych i kontrolują je. Skoordynowana i precyzyjnie dostrojona reakcja na konkretną okoliczność będzie obejmować kontrolowanie dokładnej liczby użytych jednostek motorycznych. Podczas gdy poszczególne jednostki mięśniowe kurczą się jako jednostka, cały mięsień może kurczyć się na z góry ustalonych zasadach ze względu na strukturę jednostki motorycznej. Koordynacja, równowaga i kontrola jednostek motorycznych często znajdują się pod kontrolą móżdżku mózgu. Pozwala to na złożoną koordynację mięśniową przy niewielkim świadomym wysiłku, na przykład gdy prowadzi się samochód bez myślenia o procesie.
Ścięgno
Ścięgno to kawałek tkanki łącznej, który łączy mięsień z kością. Kiedy mięsień się kurczy, przyciąga do szkieletu, aby stworzyć ruch. Ścięgno łączy ten mięsień z kością, umożliwiając tę funkcję.
Aktywność mięśni tlenowych i beztlenowych
W spoczynku organizm wytwarza większość swojego ATP w warunkach tlenowych w mitochondriach, nie wytwarzając kwasu mlekowego ani innych męczących produktów ubocznych. Podczas ćwiczeń sposób wytwarzania ATP zmienia się w zależności od sprawności osobnika oraz czasu trwania i intensywności ćwiczeń. Przy niższych poziomach aktywności, gdy ćwiczenia trwają przez długi czas (kilka minut lub dłużej), energia jest wytwarzana w warunkach tlenowych poprzez łączenie tlenu z węglowodanami i tłuszczami przechowywanymi w organizmie.
Podczas aktywności o większej intensywności, z możliwym czasem trwania skracającym się wraz ze wzrostem intensywności, produkcja ATP może przełączyć się na szlaki beztlenowe, takie jak użycie fosforanu kreatyny i układu fosfagenowego lub glikoliza beztlenowa . Tlenowe wytwarzanie ATP jest biochemicznie znacznie wolniejsze i może być stosowane tylko do długotrwałych ćwiczeń o niskiej intensywności, ale nie wytwarza męczących produktów odpadowych, których nie można natychmiast usunąć z sarkomeru i organizmu, co skutkuje znacznie większą liczbą Cząsteczki ATP na cząsteczkę tłuszczu lub węglowodanu. Trening aerobowy sprawia, że system dostarczania tlenu jest bardziej wydajny, co przyspiesza metabolizm tlenowy. Beztlenowa produkcja ATP wytwarza ATP znacznie szybciej i umożliwia ćwiczenia o niemal maksymalnej intensywności, ale także wytwarza znaczne ilości kwasu mlekowego, co sprawia, że ćwiczenia o wysokiej intensywności są nie do utrzymania przez ponad kilka minut. System fosfagenowy jest również beztlenowy. Pozwala na najwyższy poziom intensywności ćwiczeń, ale śródmięśniowe zapasy fosfokreatyny są bardzo ograniczone i mogą dostarczyć energii jedynie do ćwiczeń trwających do dziesięciu sekund. Regeneracja jest bardzo szybka, a pełne zapasy kreatyny regenerują się w ciągu pięciu minut.
Znaczenie kliniczne
Wiele chorób może wpływać na układ mięśniowy.
Zobacz też
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Samouczek online dotyczący mięśni
- Samouczki i quizy dotyczące systemu GetBody Smart Muscle
- MedBio.info Wykorzystanie i tworzenie ATP w mięśniach
Zasoby biblioteczne o układzie mięśniowym |