Кен Окона-Менса - Взламывая анатомию

У тонких и длинных клеток волокна ядра смещены к краю клеточной мембраны, или сарколеммы. Благодаря этому остается больше места для сократительных элементов, расположенных внутри клетки. Каждое мышечное волокно содержит более мелкие нити волокон — миофибриллы. Эти белковые пучки цилиндрической формы располагаются параллельно друг другу, благодаря чему скелетная мышца под микроскопом кажется заштрихованной. Внутри каждого волокна располагаются тысячи длинноцепочечных белков (миофиламентов), составляющих работающую мышечную единицу. Миофиламенты считаются эффекторными сократительными единицами, потому что они накладываются друг на друга, как сцепленные в замок пальцы. Это позволяет клетке укорачиваться, из-за чего мышца сокращается. Существует два типа миофиламентов: актин и миозин. Их собирательное название — актомиозин.

Так устроена скелетная мышца.

Каждая мышца состоит из пучков мышечных волокон, выстланных слоем фасции — плотной соединительной ткани. Она покрывает как саму мышцу, позволяя ей двигаться обособленно, так и внутримышечные волокна. Фасция пронизана нервами и кровеносными сосудами, что делает ее неотъемлемой частью мышечной деятельности. В скелетных мышцах выделяют три слоя фасции: эпимизий (покрывает всю мышцу), перимизий (покрывает пучки мышечных волокон) и эндомизий (покрывает мышечные волокна).

Сухожилия, или жилы, — это прочные и неэластичные фасциальные тяжи на концах мышцы, позволяющие выполнять оптимальные сократительные движения. Один конец сухожилия прикрепляется к брюшку мышцы, а другой — к нужной кости. Часто мышцы передают часть своей работы сухожилиям, особенно в ограниченных участках тела с множеством суставов. Например, мышцы тыльной стороны ладоней расположены выше запястий, а все действия кисти выполняют сухожилия. Вот несколько главных сухожилий.

Сухожилие стремечка (ухо) — прикрепляет самую короткую мышцу (стременную) к самой маленькой кости (стремечку) в среднем ухе.

Сухожильные хорды (сердце), более известные как сухожильные нити, — помогают фиксировать клапаны сердца.

Бедренное сухожилие (нога) — хорошо чувствуется в задней части колена.

Ахиллово сухожилие (стопа) — самое сильное, прочное и крупное сухожилие. Соединяет икроножную мышцу с пяточной костью.

Красноту мышцам придает миоглобин — богатый железом белок, близкий родственник гемоглобина. Железо в миоглобине связывается с кислородом, который окрашивает мышцу в определенный цвет и позволяет мышечным волокнам дольше удерживать кислород. Кроме того, мышечные клетки пронизывают густая сеть кровеносных капилляров и митохондрии (богатые железом органеллы, компенсирующие большой расход энергии).

Мышечные движения обычно воспринимаются как нечто автоматическое, однако в действительности они состоят из серии сложных и высокоточных действий. Сначала мозг генерирует электрический нервный импульс, или потенциал действия, который проводится по двигательной коре. Далее импульс проходит через спинной мозг в двигательные нервы (они разветвляются на двигательные нейроны) и стимулирует отдельные участки мышечных волокон — нейромышечные синапсы, или концевые пластины.

Нервно-мышечное соединение — это участок, в котором встречаются две разные структуры: двигательный нейрон (нервная клетка, создающая путь для проведения импульса от мозга к мышце) и другая мышечная клетка. Каждое мышечное волокно иннервируется одним двигательным нейроном. По сути, нервно-мышечное соединение — это синапс. Передача импульсов осуществляется мгновенно за счет диффузии химического вещества, или нейромедиатора.

Соматические рефлексы созданы для того, чтобы защищать нас от потенциально опасных взаимодействий. Они характеризуются движениями скелетных мышц, которые начинаются вне мозга. Это автоматические непроизвольные движения, возникающие в ответ на внешний стимул. Соматические рефлексы обходят мозг, поэтому они происходят почти мгновенно. Это возможно благодаря нервному пути (рефлекторной дуге), образованному двумя или тремя типами нейронов: чувствительным, двигательным и иногда вставочным (он передает импульсы между нейронами).

Моносинаптическая рефлекторная дуга.

Это простейший тип рефлекторной дуги, образованный чувствительным и двигательным нейронами. Пример: коленный рефлекс, который возникает при легком ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра (чуть ниже колена). Удар растягивает сухожилие, тензорецепторы мышцы это улавливают. Они генерируют импульс, который передается по чувствительному нейрону в двигательный нейрон спинного мозга. Затем импульс передается из двигательного нейрона в мышцу, и нога сгибается. Этот рефлекс связан с удержанием равновесия.

Полисинаптическая рефлекторная дуга.

Этот тип рефлекторной дуги включает чувствительный, вставочный и двигательный нейрон. Примером может служить сгибательный рефлекс, возникающий, когда раздражитель вызывает болевые ощущения в пальце. Сенсорные рецепторы на коже улавливают боль. Они генерируют импульс, который передается через чувствительный нейрон во вставочный нейрон спинного мозга, где соединяется с двигательным нейроном. Активизируются двигательные нервы, а затем импульс передается в мышцу через нейроны и рука сгибается (отдергивается).

Полисинаптическая рефлекторная дуга соединяет чувствительные и двигательные нейроны с помощью одного или нескольких вставочных нейронов. Такая дуга позволяет быстро реагировать на внезапные изменения.

Как только электрический импульс достигает синапса, высвобождается ацетилхолин. Он связывается с белковыми рецепторами на мембране мышечного волокна, или сарколеммы, из-за чего она возбуждается (деполяризуется), а электрический импульс проходит через мембрану. Это способствует высвобождению кальция в клетке. Под действием кальция микрофиламенты начинают скользить друг по другу и переплетаются, приводя к сокращению мышцы.

В нервно-мышечном синапсе импульсы передаются от двигательного нейрона в мышечное волокно.