Структура мышц: анатомия, строение, функции – Российский учебник

Rall, Jack A. “Generation of Life in a Test Tube: Albert Szent-Gyorgyi, Bruno Straub, and the Discovery of Actin.” Advances in Physiology Education 42, no. 2 (April 20, 2018): 277–88. [Source]

Как устроены мышцы? И за счет чего они растут / Хабр

Пандемия заставила нас вести менее подвижный образ жизни. Мы закрылись дома, перестали бегать по утрам (я не бегал, но вдруг, в отличие от меня у вас были на это силы). Это поспособствовало накоплению запасов к зиме (или к лету, если вы живете в Австралии), и особенно ударило по тем, кто пытается держать себя в форме. В эти липофильные

(буквально — сродство к жирам)

времена мы начинаем чаще задумываться о том, что пора бы заняться какой-нибудь двигательной активностью даже не выходя из дома: покачать пресс, поотжиматься, скачать наконец фитнесс приложение (

о них подробнее тут

), или пойти в зал — это для совсем бесстрашных. В связи с этим мне хотелось бы поговорить о нескольких вещах, которые важно знать, чтобы лучше понимать, как тренировки воздействуют на наше тело и почему к одним нагрузкам оно хорошо приспособлено, а к другим — нет.

В этой статье мы поговорим о мышцах, о том какие они бывают и за счет чего растут

Строение мышечной ткани

Мышцы относительно сложно устроены. Они представляют из себя совокупность мышечных волокон, объединённых в пучки, покрытые соединительной тканью (

перимизием

). Все вместе пучки окружены плотной оболочкой из соединительной ткани (

эпимизием

). При этом перимизий не только отделяет один пучок от другого, но и соединяет их с эпимизием. Обе эти оболочки достаточно плотные. В каждом пучке находятся обособленные мышечные волокна, каждое из которых покрыто рыхлой, куда менее плотной соединительной тканью (

эндомизием

). Эндомизий как бы связывает мышечные волокна внутри пучка. Артерии, проходя через эпимизий начинают ветвится в перимизии, распадаясь на отдельные капилляры в эндомизии.

На рисунке хорошо видно, что большую часть мышечной клетки занимают сократительные структуры, однако базовые органеллы, такие как ядра, эндоплазматический ретикулум тоже присутствуют. Митохондрии, увы не нарисованы, но они там тоже есть. Стоит сказать, что в зависимости от функции, на них может приходиться существенная часть мышечной клетки, ведь именно они ответственны за синтез большей части необходимой мышцам для сокращения энергетической молекулы АТФ.

Какие бывают мышцы?

Существует несколько классификаций мышц: по форме, числу головок, положению, месту прикрепления и направлению мышечных пучков.

Остановимся на классификации мышц по направлению мышечных пучков, так как именно она обьясняет достаточно сильное отличие в силовых возможностях мышц (а это нас и интересует).

В веретенообразных мышечных пучках волокна расположены параллельно длинной оси мышцы (например, бицепс). При перистом расположении мышечные волокна расположены под углом к длинной оси (идеальные примеры — икроножная и камбаловидная мышцы). Давайте посмотрим как это выглядит.

Слева — веретенообразная мышца, справа — двуперистая

За счет перистого строения в одной мышце удается упаковать куда больше мышечных волокон одинакового объема, чем в веретенообразных мышцах того же диаметра. Соответственно, мышцы с перистым расположением волокон обладают куда большей «силой тяги».

Тут замечательный пример — икроножная и камбаловидная мышцы. За счет своего перистого строения они в 6 и, соответственно, 12 раз сильнее веретеновидных мышц аналогичного диаметра. Это и логично, ведь им необходимо поднимать вес всего тела при каждом новом шаге.

Однако, у перистых мышц есть и существенный недостаток. За счет того, что волокна расположены под углом к длинной оси мышцы, сама мышца сокращается меньше чем отдельное волокно. По сути, изменение длины всей мышцы при сокращении равняется изменению длины волокна, умноженному на косинус угла перистости. Чаще всего угол перистости находится в диапазоне от 2 до 27 градусов. Камбаловидная мышца, расположенная прямо под икроножной, имеет угол перистости в 27 градусов (cos = 0.89). Соответственно, при сокращении мышечных волокон внутри камбаловидной мышцы на x см, реально длина мышцы сократится на 0.89x см. Такое расположение волокон снижает скорость сокращения перистых мышц.

Иначе говоря, перистые мышцы нужны там, где речь идет о преодолении большой силы на малом пути. Например, при подъеме на носочки амплитуда движения небольшая (если сравнивать ее с разгибанием/сгибанием руки). У нас нет прямой необходимости вставать на носочки с очень большой скоростью, если, конечно, вы не увлекаетесь балетом. Однако, в целом вставать на носочки нам приходится довольно часто. Соответственно, мышцы, которые отвечают за подъем, должны поднимать вес всего тела, пусть даже и в ущерб скорости. Сгибателям и разгибателям рук тоже нужно быть сильными, но им точно нельзя жертвовать скоростью, чтобы первым дотянуться до яблока на дереве или оттолкнуть хищника (ну, эволюционно так сложилось). Поэтому, там, где нужно действовать оперативно, тело чаще использует веретенообразные мышцы.

Быстрые и медленные мышечные волокна

В одной мышце сосуществует несколько типов волокон, которые отличится по таким параметрам, как скорость, сила сокращения и утомляемость. Причина этого лежит в различиях метаболических процессов и в отличиях сократительных элементов. Давайте посмотрим на это явление подробнее:

1. Медленные окислительные (I тип) — красные

Это волокна сравнительно тонкого диаметра, которые имеют низкий порог активации мотонейрона. А значит именно они выполняют обыденные сокращения — ведь мозгу достаточно послать слабую команду для сокращения таких волокон. Также, красные волокна сокращаются относительно медленно (порядка 100-110 мс).

Кровоснабжаются эти волокна хорошо и имеют высокое содержание миоглобина (используется как депо кислорода). Крупные митохондрии позволяют им работать на протяжении более длительного времени.

Название — окислительные, очень логично, поскольку получение энергии ими осуществляется за счет аэробного дыхания (процесс длительный и требует наличие кислорода). Обычно это подразумевает окисление глюкозы до пирувата в процессе гликолиза, с последующим окислением до углекислого газа в цикле Кребса. В результате образуется 38 молекул АТФ из 1 молекулы глюкозы.

Красные волокна выполняют основную работу когда вы печатаете на клавиатуре, идете на работу или даже бегаете по утрам (только если не очень быстро).

2. Быстрые гликолитические волокна (II тип) — белые

Волокна данного типа в целом более толстые и сильные и куда больше подвержены гипертрофии (увеличению в размере). Для них характерна большая скорость сокращения (порядка 50 мс), но и большая утомляемость.

Название гликолитический происходит от основного способа получения ими энергии (в результате гликолиза). Данный способ позволяет получить АТФ быстро и не требует кислорода, то есть, является анаэробным. Однако, у него низкая эффективность — всего 2 молекулы АТФ из 1 молекулы глюкозы.

Для белых волокон характерен высокий порог активации мотонейрона. Это значит, чтобы задействовать данный тип волокон, мозг должен послать сильную команду на сокращение. Получается, что в обычной жизни, такие волокна слабо задействованы.

В разных мышцах доля белых волокон различается. Так, например, в уже упомянутых икроножных — быстрых волокон довольно мало, поскольку икры чаще всего выполняют монотонную работу и должны быть довольно выносливыми. А вот у разгибателей плеча (трицепса) большинство волокон — белые, ведь сокращаться ему нужно быстро. Будь мы в дикой природе, я бы сказал, что такие волокна в основном отвечают за реализацию стратегии бей, или беги.

Среди быстрых волокон выделяют два подтипа.

IIа тип: быстрые окислительно-гликолитические, или просто быстрые окислительные волокна. По сути это почти те же быстрые волокна, но чуть меньшей толщины. Они более выносливы, чем волокна IIb типа, но утомляются быстрее, чем волокна I типа. При сокращении данный тип волокон развивает среднюю силу, используя в качестве источников энергии как окислительные (используются медленными), так анаэробные механизмы (используются быстрыми волокнами).

IIb тип: быстрые гликолитические волокна — толстые, быстрые, сильные волокна. Для них характерна быстрая утомляемость и высокий порог активации мотонейрона. Для получения энергии используют те же механизмы, что и быстрые волокна.

На рисунке сверху показано условное распределение быстрых и медленных волокон, а так же указаны типичные примеры мышц с преобладанием конкретного типа волокон.

Увеличение мышечной массы: гипертрофия или гиперплазия?

Количество волокон в одной и той же мышце у разных людей может существенно отличаться. Изначально считалось, что число мышечных волокон генетически детерминировано и не меняется в течение жизни. Соответственно и

мышечный рост обусловлен не увеличением числа мышечных волокон, а увеличением их диаметра (гипертрофия)

.

Однако в последнее время появляется все больше работ, показывающих возможность увеличения числа волокон (гиперплазия) у животных, например, у птиц. Обычно, причиной гиперплазии у животных служит экстремальное растяжение мышц на протяжении длительного времени (от пары часов, до нескольких суток). Если кто-то подумал, что есть птицы, приверженцы экстремальной йоги — спешу вас разочаровать. Эти экстремальные растяжения являются частью экспериментов и достигаются не самым приятным образом.

Так за счет какого процесса происходит развитие и рост мышц у нас с вами?

Существующие работы по исследованию мышечного роста у человека показывают, что именно увеличение толщины волокон является причиной увеличения объема его мышц.

И именно силовые нагрузки приводят к гипертрофии мышечных волокон человека

. Роль гиперплазии же, скорее всего незначительна, если она вообще имеет место (сложно представить себе человека, который без остановки (в течение пары суток) растягивает одну и ту же мышцу).

Почему разные мышцы растут по разному?

Наиболее привычный и понятный для нас способ тренироваться — это обычные силовые тренировки. Под воздействием таких тренировок происходит гипертрофия быстрых и части промежуточных волокон (IIa), в то время, как медленные волокна чаще остаются за бортом.

Тогда как гипертрофировать мышцы с преобладанием медленных волокон?


Все просто, нужно выполнять упражнения в многоповторном режиме. Для примера возьмем икры (в них много медленных волокон). Хорошим подходом к тренировке этих мышц будут упражнения, которые можно выполнять неспеша в течение минуты (или более, в зависимости от вашей тренированности). Для примера возьмем подъёмы на носочки. За минуту получится примерно 30-40 повторений — это по сути тренировка на выносливость.

А что тогда насчет обычных силовых тренировок? Ведь в икрах все еще остаются быстрые волокна, которые тоже хочется гипертрофировать.

Хотя многоповторные нагрузки и оказывают на икры наибольший эффект (в отличие от, например, на грудных мышц), для достижения максимального эффекта можно разбавлять их редкими, но «тяжелыми» тренировками с числом повторов от 8 до 20. В таком случае можно использовать утяжелители или просто выполнять позитивную фазу (вставать на носочки) в максимально быстром темпе. Такой подход поможет максимально включить быстрые волокна.

А как обеспечить рост мышц с быстрыми волокнами?

Например, вы хотите гипертрофировать трицепс (помним, что в нем много быстрых волокон). Это значит, что эффективными будут подходы с малым, и средним числом повторов и большой нагрузкой (50-80% от одноповторного максимума). При этом, длительность подхода не должна превышать 25-30 секунд, так как к этому времени уже успевает закончится АТФ и потихоньку подходят к концу запасы креатин фосфата (еще один вид топлива для быстрых волокон). После этого необходим отдых в 60-120 секунд (этого хватает, на ресинтез запасов топлива для быстрых волокон). С другими мышцами, с преобладанием быстрых волокон примерна такая же картина.

В довесок скажу, что с распределением волокон все не так просто. Есть еще ряд факторов (таких как пол, возраст и т.д.), которые могут оказать существенное влияние на соотношение мышечных волокон в мышцах человеческого тела.

Подробнее об этих и других аспектах, связанных с соотношением типов мышечных волокон в теле мы поговорим в следующей статье.

P. S. Вы уже наверное поняли, что эта тема достаточно сложная и применять эти знания не так уж просто. Но мы с друзьями заморочились и недавно запилили фитнесс приложение на основе ИИ, и написали об этом небольшую статью. Оно в самом начале оценивает точку старта человека и на основе его физических особенностей создает индивидуальные тренировки.

Если влезть под капот, то мы увидим, что алгоритм учитывает сколько времени должны длиться подходы, чтобы привести именно к гипертрофии, при этом нагрузка калибруется так, чтобы человек реально мог все выполнить. И да, он не выплёвывает легкие после первой тренировки, и на завтра может ходить + еще куча интересных механизмов на базе спортивной физиологии, о которых мы немного расскажем позже.

Мышцы глаза: описание, строение, функции

Мышцы глаза – что это?

Мышцы — важная часть человеческого организма. В наших глазах они тоже есть. Именно благодаря мышцам глаза двигаются в разные стороны, что делает наше зрение качественным и объемным. Слаженная и четкая работа мышц обеспечивает различные движения глазных яблок — однонаправленные и разнонаправленные. Только при правильном функционировании мышц глаза человек имеет высокую остроту зрения. 

Строение мышц глаза

Выделяют шесть глазодвигательных мышц:

• Четыре прямых — внутренняя, наружная, верхняя и нижняя
• Две косых — верхняя и нижняя.

Называются они так из-за особенности хода мышцы в глазнице и способа присоединения к глазному яблоку. Работу мышц глаза контролируют три черепно-мозговые нерва: отводящий, блоковой и глазодвигательный.

Все мышцы, кроме нижней косой, начинаются в соединительном плотном кольце вокруг отверстия в зрительном канале. Здесь пять мышц скручены в своего рода воронку, через которую проходит зрительный нерв и кровеносные сосуды. Далее верхняя косая мышца плавно отходит кверху и вглубь, проникая к блоку — месту, где мышца преобразуется в сухожилие, меняет свое направление на косое и крепится к верхней части глазного яблока под верхней прямой мышцей.

Нижняя косая мышца начинается у нижне-внутреннего глазничного края, проходит под нижней прямой мышцей и крепится в нижней части глазного яблока.

Вблизи глазного яблока мышцы покрываются теноновой оболочкой (плотной капсулой) и присоединяются к склере (белой оболочке глаза).

От этой сложной системы прикрепления мышц зависит то, как двигается наше глазное яблоко. 

Симптоматика заболеваний мышц глаза

Мышечная система глаза — это сложный механизм, и от его правильной работы зависит острота нашего зрения. При патологических изменениях в мышцах глаза могут возникнуть различные заболевания, которые заметно снижают качество зрения и доставляют физический дискомфорт.

Основные симптомы нарушений работы мышц глаза:

Нистагм — непроизвольные движения глаз с колебаниями высокой частоты (до нескольких сотен в минуту). Это признак нарушения способности к фиксации взгляда

Миоз — сильное сужение зрачка (до 2,5 мм и меньше). Такая особенность может появиться при сокращении мышцы, суживающей зрачок, или при параличе мышцы, расширяющей его

Блефароспазм — интенсивное моргание — симптом разновидности лицевого спазма. Он развивается из-за неконтролируемого сокращения круговой мышцы глаза. 

Диагностика и лечение заболеваний мышц глаза

Врачи нашей глазной клиники имеют большой опыт в диагностировании и успешном лечении заболеваний глаз различной степени сложности. Нарушения работы глазодвигательных мышц могут стать причинами косоглазия, миопии (близорукости) или гиперметропии (дальнозоркости).

Диагностику заболеваний мышц глаза проводят с помощью ряда методов:

Во время визуальной оценки подвижности глаз врач-офтальмолог определяет полноту движений при фокусировании на перемещаемом объекте

С помощью теста с поочередным прикрытием глаз лечащий врач определяет скрытое косоглазие или выявляет вид явного косоглазия

Лечение заболеваний мышц органов зрения подбирается индивидуально для каждого Пациента — от курсов аппаратного лечения до лазерной коррекции. Приходите к нам и мы Вам обязательно поможем J

Ученые открыли заболевание мышц, которое проявляется у людей между 30 и 50 годами — Наука

ТАСС, 27 марта. Международная группа ученых из Испании, Австралии и Швеции заявила об открытии неизвестного ранее заболевания, вызванного мутацией гена миоглобина, отвечающего за структуру мышечных белков. Результаты нового исследования позволяют улучшить диагностику заболеваний у пациентов, страдающих мышечной дистрофией и дают возможность медикам сосредоточиться на поиске лекарства от этой болезни, сообщают авторы статьи, опубликованной в среду в журнале Nature Communications.

«Заболевание, вызванное мутацией в гене миоглобина (белок мышечной ткани, основная функция которого насыщение мышц кислородом — прим. ТАСС) было выявлено впервые. Биопсия мышц (отсечение небольшого образца ткани на предмет гистологического изучения — прим. ТАСС) позволила зафиксировать одну и ту же мутацию сразу у нескольких членов из шести неродственных европейских семей. У каждого пациента присутствовали одинаковые симптомы и имелись характерные поражения — так называемые саркоплазматические тела (новые образования в клетках — прим. ТАСС)», — пишет в статье руководитель интернационального изыскания из Института биомедицинских исследований в Белвитге (Испания), доктор Монтсе Оливе.

Миоглобин — белок, который придает мышцам красный цвет и выполняет свою основную функцию — транспортировку и насыщение мышечной ткани кислородом, выступая в качестве кислородного резервуара при низком уровне кислорода в мышечных тканях (гипоксия) или при его полном отсутствии (аноксия). Этот белок также действует как поглотитель свободных радикалов и других активных форм кислорода, оберегая клетки от окислительного стресса.

Наметить пути лечения болезни

Благодаря инфракрасной микроскопии (наблюдение образцов через микроскоп в инфракрасном свете), которая помогает изучать химический состав и структуру белков, ученые в поврежденных мышечных клетках фиксировали окисленные липиды — группу соединений, включающую жиры и жироподобные вещества. По мнению специалистов, окисленные липиды и неправильно свернутые белки соответствовали саркоплазматическим телам. Исследователи выявили изменение биохимических и термодинамических свойств мутированного миоглобина, в том числе изменение его способности связывания с кислородом, что провоцирует образование в мышцах новые химические соединения (липидных и белковых агрегатов), которые и вызывают общую слабость мышц.

По словам ученых, название «миоглобинопатия», предложенное для нового заболевания, проявляется у человека между 30 и 50 годами. Оно вызывает прогрессирующую слабость аксиальной мускулатуры (мышц туловища и шеи), а также мышц конечностей (рук и ног), а на более поздних стадиях поражает также дыхательную мускулатуру и сердце.

«Речь идет о новой нозологической форме (разновидности болезни — прим. ТАСС), название которой очень общее — «миоглобинопатия» или «миогемоглобинпатия». Данным исследованием уточнена одна из форм мутаций, с которой связана клиническая картина у пациентов, у которых ранее точного диагноза, к сожалению, не было. Надо сказать, что мутации генов вызывают многие орфанные (редкие) и онкологические заболевания. Новое изыскание, в свою очередь, дополнило их перечень», — сказал ТАСС заслуженный врач РФ, хирург и член Совета Федерации Владимир Круглый.

По его словам, новые научные данные приближают человечество к познанию механизмов возникновения мышечных болезней и дают возможность наметить пути для новых исследований по терапии таких заболеваний.

Открытие ранее неизвестной болезни мышц стало возможным благодаря участию в нем группы генетиков из Университета Западной Австралии, возглавляемой профессором Найджелом Лейнгом и Каролинского института (Швеция).

Причины, диагностика, упражнения и лечение

Содержание

1. Какие травмы характерны для боли в плече?
2. Анатомия и функции плечевого сустава
3. Профилактика боли в плече
4. Медикаментозное лечение
5. Когда необходимо обратиться к врачу?
6. Боль в плече: Диагностика
   анамнез, клиническая картина болезни, визуализационная диагностика, неврология, лабораторные исследования
7. Боль в плече:
   консервативное лечение , или операция?
8. Боль в плече: Упражнения на дому
9. Боль в плече после травм, воспалений, износа и дегенеративных повреждений суставов

Боль в плече появляется по разным, схожим по симптоматике причинам. Специализированное обследование болевого синдрома помогает определить причины болезненности и назначить метод лечения. © yodiyim / fotolia

Анатомическое строение плеча обеспечивает огромный диапазон вращения сустава вокруг трёх осей. В современной медицине плечо описывается как шаровидный сустав, однако образуют его лишь два сустава — плоский шаровидный, находящийся между головкой плечевой кости и лопаткой, а также акромиально-ключичный сустав ы. Так, плечевая кость окружена целым рядом сухожилий и мышц, способствующих ее перемещению. Боль в плече начинается у людей по разным мотивам. Помимо, патологий мышц и сухожилий, боль в плече может возбудить поражение суставного хряща, околосуставной сумки или суставной капсулы. Как правило, данные структуры деформируются вследствие интенсивных тренировок, травм либо таких дегенеративных изменений, как например, артроз (износ) сустава. Врачи рекомендуют лечить патологии в плече медикаментами, ортезами и физиотерапией. В отдельных ситуациях помогает только операция либо эндопротезирование плечевого сустава.

Какие травмы характерны для боли в плече?

Плечевой сустав — один из самых подвижных суставов человеческого организма.
Когда мы расчесываем волосы, играем в мяч, почесываем спину или берем какой-либо предмет, дифференцированное движение образуется путем регулируемой моторики плеча. Плечевой сустав поддерживает тонкий баланс, состоящий из моторной функцией плеча и передачей энергии от плеча к кисти.

Почти каждый человек хоть раз в жизни испытывал боль в плече. Основанием этому служит сложная и особенная конструкция плеча.

Анатомия плеча

Плечевой сустав образуют головка плечевой кости, гленоидальная впадина лопатки и ключица, которая непосредственно не вступает в контакт с самим суставом. Динамичная комбинация мышц, сухожилий и связок стабилизирует его положение. Из-за большого объема движений и сложной активной деятельности сустава, боль в плече возникает вследствие различных факторов.

Боль в плече может охватывать все ткани плечевого сустава. При этом осанка, повседневная жизнь, возраст, история болезни, метаболизм, иособые недостатки анатомических составляющих плечевого сустава взаимодействуют друг с другом. Весьма часто, только опытный специалист может в огромном комплексе нарушений обнаружить главную причину, по которой появляется боль в плече.

Плечевой сустав — это комбинация лопатки с плечевой костью. Гленохумеральный сустав находится между головкой плечевой кости и лопаткой и отвечает за направление движений в плече. Головку плечевой кости покрывают сухожилия вращательной манжеты, ответственные за ее местоположение и подвижность. Самым важным является сухожилие прикрепленной к верхней части плечевой кости надостной мышцы, которая проходит между латеральным концом лопаточной кости и головкой плечевой кости. Суставное сочленение между ключицей (Clavicula) и акромиальным отростком (Акромион) лопатки (ключично-акромиальный сустав) также отвечает за процесс движения плечевого сустава. © bilderzwerg / fotolia

Сложная анатомия плеча: Гленохумеральный и акромиально-ключичный сустав

Мобильность в плече — это взаимодействие нескольких суставов:

Гленохумеральный сустав — сустав между плечом и суставной впадиной лопатки — поддерживает подвижность плечевого сустава только частично.

Акромиально-ключичный сустав

Так же отвечает за подвижность в плече. Акромиально-ключичный сустав — это гибкое соединение внешнего края ключицы (лат. Clavicula) и верхнего края лопатки (лат. Skapula). Как и каждый сустав человеческого организма, акромиально-ключичный сустав может быть поражен артрозом либо травмирован вследствие различных факторов.

Какую роль играют мягкие ткани в строении плеча?

Скользящие поверхности (синовиальная сумка, бурса) поддерживают мобильность и способность к скольжению многих мышц, сухожилий и связок, окружающих плечевое соединение. Поэтому, и они могут вызывать боль в плече.

Околосуставная/подакромиальная сумка (лат. Bursa Subakromialis)

Синовиальная сумка в плече (лат. Bursa) это пластичный и эластичный компонент, который наполнен синовиальной жидкостью. Наблюдаются данные составляющие в области смещения и подвижности мышц, сухожилий, костей и связок относительно друг друга. Бурса наполнена синовиальной жидкостью, вырабатываемой слизистой оболочкой с внутренней стороны околосуставной сумки. Болезненное воспаление бурсы является одной из главных причин, по которой появляется колющая боль в плече.

Сухожилия и связки: вращательная манжета

В отличии от тазобедренного сустава, фиксация плечевого сустава происходит не путем закрепления суставной головки (лат. caput articulare) в суставной впадине. Головка плечевой кости только прилегает к суставному отростку лопатки (гленоид). Степень нагружаемости и формоустойчивость в плече зависит от лопаточно-связочного комплекса (вращательная манжета), берущего свое начало от головки плечевой кости и отвечающего за устойчивость и мобильность сустава. Разрывы и воспаления сухожилий — прежде всего надостной и двуглавой мышцы — зарождают боль в плече и являются причиной ограничения его подвижности.

Суставная капсула плечевого сустава

Плечевой сустав, также, как и любой другой, окружен прочной соединительнотканной суставной капсулой, которая внутри покрыта синовиальной оболочкой, вырабатывающей гиалуроновую кислоту, являющуюся важным составляющим синовиальной жидкости. Если синовиальная мембрана воспаляется, нарушается механизм снабжения хрящевой ткани, а также структура плечевого сустава, вследствие чего пациент испытывает боль в плече. Так, деформация суставного хряща может перейти в болезненный артроз.

Суставная капсула отличается особым строением вследствие того, что отвечает за процесс подвижности в плече. Параллельно с суставной губой она прикреплена к лопатке, а спереди ее креплению способствую суставно-плечевые и клювовидно-плечевые связки. Растяжения и деформации капсульно-связочного аппарата вызывают глубокую и продолжительную боль в плече.

При некоторых воспалительных процессах суставной капсулы плечевого сустава (напр. Капсулит/ Синдром «замороженного плеча»), die zu chronischen Schulterentzündungen führen könnenу пациентов отмечаются хронические воспаления и боль в плече.

Функции лопатки (Skapula )

Положение тела человека значительно влияет на положение костей плечевого сустава: Если мы сидим немного наклоняясь вперед, лопатка автоматически поднимается к верху. Позиция прилегающего к лопатке плечевого сустава таким образом изменяется, вследствие чего возникают нарушения подвижности лопатки (лопаточная дискинезия) и боль в плече.

Суставный хрящ и суставные поверхности

Работоспособность плечевого сустава зависит от интактности хрящевых поверхностей, покрывающих головку плечевой кости и суставную впадину, и обеспечивающих движение костных фрагментов плечевого сустава с низким коэффициентом трения. При частичном повреждении хрящевой поверхности сустава вследствие травм, либо по причине износа хряща и артроза плечевого сустава у пациентов появляется сильная боль в плече и воспаления суставов (активированный артроз).

Боль в плече: Профилактика

• Подвижный образ жизни
• Избегайте односторонние движения
• Регулярные упражнения на растяжение спинной и грудной мускулатуры
• Активная профессиональная деятельность
• Письменные столы для работы стоя

Боль в плече можно предупредить постоянно оставаясь в движении. Если в повседневной жизни Вы много двигаетесь, не нанося вреда плечевому суставу путем односторонних движений, спорта и поднятия рук над головой, у Вас ест все шансы обойти боль в плече стороной.

При помощи специальных упражнений плечевой сустав укрепляется и становится более подвижным. Квалифицированные специалисты клиники Gelenk Klinik во Фрайбурге рекомендуют несложные упражнения для растяжения плеча и грудной мускулатуры. Если Вы начинаете силовые тренировки, обратитесь к тренеру, который будет контролировать последовательность Ваших движений.

Люди, которые постоянно работают в офисе за письменным столом должны постоянно двигаться, делать перерывы и упражнения на растяжение мышц. Расслабьте плечи и постоянно следите за своей осанкой: Сильная здоровая спина и хорошая растяжка передней части туловища предотвращают боль в плече. Таким образом, Вы сможете избежать болезненные мышечные спазмы и сужения в плечевом суставе (импиджмент синдром).

Боль в плече: Как помочь себе самостоятельно?

Если Вы чувствуете боль в плече, необязательно сразу обращаться к врачу. Менее серьёзные травмы в плече можно вылечить и самостоятельно. Во многих случаях боль в плече лечится при помощи домашних лекарственных средств либо аптечных препаратов, продающихся без рецепта. При подозрении на структурные нарушения сухожилий, костей и мышц после аварии необходимо обратиться к специалисту-ортопеду.

Если боль в плече наступила вследствие усиленных тренировочных нагрузок, Вы можете сделать следующее:

• Сохранение сустава в состоянии покоя и освобождение его от тяжести
• Охлаждающие компрессы
• Иммобилизация плеча

Какие медикаменты помогают вылечить боль в плече?

К медикаментам, которые часто используются для лечения болевого синдрома без назначения относятся НПВП — нестероидные противовоспалительные препараты, например, ибупрофен и диклофенак, которые могут применяться орально в качеств таблеток либо наноситься на болезненную область плеча в качестве спортивной мази. Данные препараты защищают сустав от воспалений и предотвращают боль в плече.

Если Вы чувствуете боль в плече, необязательно сразу обращаться к врачу. Только если боль усиливается с каждым днем, и Вы не можете пошевелить рукой, необходимо дополнительное врачебное обследование. © Gelenk-Klinik

Боль в плече: Когда обращаться к врачу?

Боль в плече — это довольно частое явление в современном обществе. Если Вы чувствуете острую боль, не стоит сразу обращаться к ортопеду. Как правило, боль продолжается около двух недель, а потом проходит сама по себе. Простые упражнения, а также болеутоляющие препараты ускоряют данный процесс. Однако, если боль усиливается и длится долго рекомендуется заняться поисками специализированной клиники, в которой проведут тщательное обследование.

Боль в плече: Когда необходимо нанести визит к врачу?

• Сильная и колющая боль в плече
• Покраснение и перегревание плеча
• Ограниченная подвижность или онемение в руке и плече на протяжении нескольких дней
• Внезапная слабость и потеря энергии в плечевом суставе
• Боль в плече, не прекращающаяся несколько дней
• Хроническая боль в плече и травматические повреждения
• Предшествующее падение на плечо или на руку, которое вызывает сильную боль и ограничивает мобильность
• Хруст и пощелкивание в плече
• Отчетливое изменение формы плечевого сустава
• Боль в плече, отдающая в шею или руку
• Нарушения чувствительности в плече: Онемение, покалывание («мурашки»), зуд
• Резкая боль с левой стороны плеча, иногда загрудинная боль и отдышка (подозрение на инфаркт или стенокардию)
• Боль в плече и температура

Боль в плече: Диагностика и обследование

Как проводится диагностика?

В начале проводится беседа с врачом во время которой выясняются прошлые заболевания пациента. При помощи клинических тестов и визуализационной диагностики ортопед устанавливает причины боли в плече. Лабораторные исследования и неврологическая диагностика способствуют исключению определенных причин боли в плече,что является услловием успешного и целенаправленного лечения..

Боль в плече: Анамнез (сведения о развитии заболевания)

В начале врачебного обследования составляется анамнез, то есть собираются все сведения о предыстории Ваших жалоб. Во время разговора врач задаст Вам вопросы касательно полученных травм, особенностях рабочей деятельности, а также о Вашем образе жизни — например о том, как часто Вы занимаетесь спортом. Для проведения качественной диагностики клинике необходима информация о том, насколько у Вас проявлялась боль в плече после аварий или травм. Кроме того, боль в плече могут объяснить данные о состоянии обмена веществ в организме (диабет, метаболизм жиров и мочевой кислоты).

При составлении анамнеза врач задает следующие вопросы:

• Были ли у Вас раньше травмы и боль в плече?
• Как долго продолжается боль в плече?
• Боль в плече постоянная или появляется после определённых движений в отдельных ситуациях?
• Как проявляется боль в плече? Глухая, глубокая, колющая или жгущая?
• Проявляется ли боль в плече ночью, когда Вы лежите на боку?
• Какие движения ограничивает боль в плече?

Тест на силу и выносливость руки в различных направлениях точно определяет наличие травм и повреждений в плечевом суставе. © Gelenk-Klinik

Клиническое обследование плеча: Тест на подвижность, болезненность и силу в плечевом суставе

Клиническое обследование начинается с внешней диагностики плечевого сустава: При этом врач-ортопед смотрит не изменилась ли форма плеча, находятся ли оба плеча параллельно друг к другу, есть ли на нем покраснения либо опухшие области, а также какие в каких участках плеча появляется боль сразу после пальпации.

На втором этапе обследования специалист по лечению плеча изучает жалобы пациента при помощи нескольких методов клинической диагностики, которые определяют функциональность сухожилий, мышц и костных структур. Так, для оценки подвижности плечевого сустава врачом, пациент выполняет специальные упражнения двигая рукой в различных направлениях. Таким образом устанавливается степень работоспособности каждого сухожилия и каждой мышцы. Тестируются сухожилие надостной и двуглавой мышцы плеча. Тест на гибкость, например, движения внутренней и наружной ротации устанавливает состояние ключично-акромиального сустава

Движения внутренней и наружной ротации, во время которого руки отводятся за спину, помогают точно определить подвижность акромиально-ключичноги сочленения. При поражении этого сустава данное движение вызывает сильную боль в плече. © Gelenk-Klinik

Боль в плече: Неврологическая и нейрохирургическая дифференциальная диагностика

Боль и нарушения подвижности в плече иногда имеют неврологический характер. В таком случает отстствует проводимость либо целостность нервных путей, отвечающих за функциональность плечевого сустава. Чтобы установить степень их проводимости проводится электромиография (ЭМГ) — неврологический тест по измерению проводилмости нервных путей.

Блокада периферических нервов объясняется по-разному. Зачастую она появляется вследстие нарушенной функции в области шейного отдела позвоночника. Стеноз (сужение спинного мозга или нервных корешков) или же сдавливание нерва оказывают давление на нервные окончания. в таком случае передача возбуждения и проводимость сенсорной информации не может осуществляться в полном объеме.Боль в плече, чувство онемения, слабости и зуд являются следствием указанных патологий.

Визуализационное обследование плечевого сустава

Если во время беседы с врачом и клинического обследования удалось установить возможные причины боли в плече, то визуализацонное обследование подтвердит диагноз. Изображения, полученные во время визуализации плечевого сустава не всегда проясняют картину заболевания. Поэтому, для точности медицинского заключения необходимо учесть симптоматику и результаты тестирования подвижности в плече. При помощи диагностической визуализации специалист по лечению плеча получает прямую информацию о травмах, переломах, а также структурных нарушениях плечевого сустава. Медицинский центр Gelenk Klinik в Германии предлагает несколько методик визуализационной диагностики, которые подробнее будут описаны ниже.

Ультразвуковое исследование плечевого сустава

УЗИ плечевого сустава используется для диагностики нарушений мягких тканей (мышцы, связки, сухожилия) плеча в движении. Кроме того, ультрасонография показывает скопление жидкости в сухожилиях и суставной сумке, а также внутрисуставные выпоты в плече.

Ультразвуковое обследование (УЗИ) предназначено для визуализации состояния мышц, сухожилий и мягких тканей плечевого сустава в движении. © Gelenk-Klinik

Рентгенологическое исследование

Рентген плечевого сустава помогает получить информацию о положении и состоянии костных структур. В зависимости от позиции головки плечевой кости, лопатки и акромиона, рентген может подтвердить либо опровергнуть наличие импиджмент синдрома плечевого сустава. По сути, импиджмент синдром — это сужение между головкой плечевой кости и акромионом. При помощи рентгена плеча под нагрузкой устанавливается работоспособность сухожилий, а также акромиально-ключичного сустава после травмы. Прямого изображения мышц и сухожилий рентгенография не предоставляет. Кроме того, данный метод диагностики позволяет врачу сделать предположение о состоянии и функциональности мягких тканей плечевого сустава. Отложение солей кальция в сухожилиях надостной мышцы при кальцинозе предплечья видно на рентгеновском снимке сразу. Кроме того, рентгенография показывает артроз плечевого сустава, а также изменения костных структур в плече, например, вследствие цистита либо костной шпоры.

Рентген здорового плеча с достаточным пространством для головки плечевой кости под акромиальным отростком ключицы (акромион). Рентгенография показывает расположение костей по отношению друг к другу. Нормальное положение костей дает возможность предположить, что функции мышц и сухожилий не нарушены. © Gelenk-Klinik

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Магнитно-резонансная томография более детально изображает состояние костей. Прежде всего на МРТ просматриваются изменения костных структур, патологий хрящевой ткани, скопление солей и жидкости. Преимуществом данного метода диагностики является возможность отобразить мягкие ткани: Строение мышц, сухожилий и связок МРТ показывает в деталях. Кроме того, данный способ получения томографических изображений точно показывает дегенеративные изменения, скопление жидкости, разрывы вращательной манжеты или сухожилия двуглавой мышцы плеча. Таким образом, врач сможет точно определиться с методом лечения и вылечить боль в плече консервативно либо направить пациента на операцию. Поэтому, если больному по медицинским показаниям необходимо хирургическое вмешательство без проведения МРТ не обойтись.

Компьютерная томография (КТ)

Компьютерная томография — это высокотехнологичный метод диагностики, который позволяет получить точное изображение костей. Во время КТ определенная зона тела пациента сканируется по слоям, то есть небольшими дозами рентгеновских лучей в трёх проекциях. Кроме того, компьютерная томограмма предоставляет подробную информацию о изменениях состояния костей. В отличие от рентгена на КТ изменения структуры костей связанные с переломами, или же имплантацией (эндопротезов плечевого сустава, винтов и фиксирующих пластин видны в более высоком пространственном разрешении.

Боль в плече: Лабораторные исследования

Нередко боль в плече не имеет однозначных причин. Бактериальная инфекция околосуставной сумки (бурсит) или плечевого сустава (бактериальный артрит) тоже могут повлечь за собой боль в плече. Довольно часто изменения в плечевом суставе происходят вследствие аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит в плече) либо скопления мочевой кислоты в тканях (подагра).

Лабораторный анализ крови или синовиальной жидкости (суставная жидкость внутри суставной капсулы) выдает точные результаты и помогает ортопеду определиться с тем, как лечить боль в плече. Лабораторные исследования также показывают наличие инфекции после эндопротезирования.

Консервативное лечение: Как лечиться боль в плече?

Консервативное лечение:

Результаты подробной диагностики плечевого сустава, помогают специалистам нашей клиники во Фрайбурге составить продуктивный план лечения. Однако, иногда и сам пациент может повлиять на то, чтобы боль в плече не коснулась его. Если Вы достаточно двигаетесь и при сидячей работе систематично выполняете вспомогательные гимнастические упражнения, то боль в спине и боль в плече могут обойти Вас стороной. Если плечевой сустав перенагружается, Вам необходимо отдохнуть и держать плечо в состоянии покоя. При необходимости наши ортопеды предоставят Вам специальные бандажи.

Мобилизация мышц и сухожилий, окружающих плечевой сустав во время сеанса мануальной терапии помогает стабилизировать подвижность в плече. При таких заболеваниях как импиджмент синдром и плечелопаточный периартрит (синдром «замороженного плеча»/синдром Дюпеля) мануальная терапия является очень важной методикой, помогающей вылечит боль в плече. © Gelenk-Klinik

Физиотерапия, самостоятельные занятия и биологическая регуляционная терапия на основе клеточных технологий

Если Вы испытываете боль в плече, то физиотерапия поможет Вам постепенно избавиться от нее. Кроме того, стоит отметить, что физиотерапия является наиболее целесообразным методом лечения плечевого сустава, как никакого другого. Врачи объясняют это тем, что стабилизация плеча происходит при помощи мышечного и сухожильного колец — вращательной манжеты. Так как боль в плече часто появляется по причине мышечного дисбаланса, Вам может помочь отдых, самостоятельные тренировки, а также оптимизация процесса обмена веществ.

Биологическая регуляционная терапия на основе клеточных технологий состоит из нескольких этапов, которые вместе способствуют восстановлению здоровых тканей и остановке развития воспалительного процесса. На изображении представлен метод биомеханической стимуляции (БМС) мышц при помощи специального вибрирующего прибора. Травмы, воспаления, функциональные нарушения сухожилий таким образом лечатся намного быстрее. Боль в плече, относиться к одной из наиболее значимых областей, лечением которой занимается биологическая регуляционная терапия на основе клеточных технологий. © gelenkreha.de

Боль в плече: Физиотерапия и биологическая регуляционная терапия на основе клеточных технологий

Подвижность в плече и положение головки плечевой кости под акромионом зависят от равновесия мышц и сухожилий, окружающих плечевой сустав. Боль в плече либо нарушения процесса обмена веществ мягких тканей требуют визита к физиотерапевту. Целью физиотерапевтического лечения являются:

• Лечение мышечных спазмов
• Коррекция неправильной осанки
• Восстановление мышечного равновесия, например, между грудной мускулатурой и мышцами спины
• Мышечный баланс вращательной манжеты
• Улучшение метаболизма для устранения воспалений (синдром «замороженного плеча») или кальциноза предплечья
• Оптимизация процесса выздоровления после травм либо структурных нарушений сухожилий

Боль в плече: НПВП нестероидные противовоспалительные препараты

Боль и воспалительные процессы в плече лечатся, как правило, при помощи противовоспалительных и в то же время болеутоляющих препаратов. Группа компонентов НПВП используется врачами чаще всего. Наиболее известными медикаментами являются «Ибупрофен» и «Диклофенак». Длительное употребление либо высокая дозировка данных препаратов могут повлечь за собой боль, а также побочные эффекты в зоне кишечного и желудочного тракта. Если Вы ощущаете боль в плече, но боитесь побочных действий вышеуказанных медикаментов, мы рекомендуем нанесение специальной спортивной мази на больное плечо. Однако, лечение заболеваний плечевого сустава при помощи крема или мази не настолько успешно как с НПВП.

Боль в плече: Простые упражнения на дому

Снабжение мышц и сухожилий плечевого сустава очень часто нарушено вследствие недостатка движений и перенапряжений, что вызывает боль, затвердения и нарушения подвижности в плече. Несложные упражнения в домашних условиях могут предотвратить боль в плече.

На следующем изображении нами будут представлены упражнения для предотвращения и лечения болевого синдрома, которые Вы сможете выполнять дома. Пожалуйста, не делайте их, если Вы чувствуете сильную боль в плече. Если данные занятия вызвали либо усилили боль в плече, необходимо подождать результатов диагностического исследования

1. Упражнения с покачивающимися движениями в плечевом суставе

Рука свисает вдоль туловища, движение головки плечевой кости осуществляется под натяжением без нагрузки суставных поверхностей. © Gelenk-Klinik

Здоровой рукой опирайтесь на стол или на спинку стула. Расслабьте и опустите больное плечо, начните покачивающие движения руки в висячем положении. Повторите круговые движения рукой. Если Вы хотите улучшить результат занятия, возьмите в руку бутылку с водой либо небольшую гирю. Таким образом, Вам удастся усилить эффект растяжения. Повторяйте это упражнение несколько раз в день. Во время данного движения смазывается суставная поверхность и растягиваются все мышцы и сухожилия не перенапрягая плечевой сустав.

2. Пожимание плечами: «Плечи вверх, плечи вниз»

Упражнение 1. Положение: Плечи вверх. © Gelenk-Klinik

Встаньте или сядьте, выпрямив спину. Поднимайте плечи по направлению к ушам и держите 5-10 секунд. Затем расслабьте плечи и опустите их вниз. Сожмите мышцы спины на уровне лопаток и задержитесь в таком положении на 5-10 секунд. Повторяйте такую растяжку примерно 10 раз. Данное упражнение помогает людям, работающим за письменным столом, восстановить мышцы плечевого пояса и осанку.

Упражнение 2. Положение: Плечи опущены вдоль туловища, лопатки отведены за спину. © Gelenk-Klinik

3. Растяжка передней части плечей на дверной раме

Боль в плече: Растяжка грудной мускулатуры на дверной раме. © Gelenk-Klinik

Встаньте в дверной проем и обопритесь о косяки локтями. Руки, при этом, должны находится немного над головой. Наклонитесь вперед, пока не начнете чувствовать растяжение в передней части груди. Держитесь в этом положении 15-30 секунд. Повторяйте упражнение примерно 3 раза. Если у Вас имеются повреждения плеча либо импиджмент плечевого сустава, то занятие Вам не подходит.

4. Предплечье тянет терапевтическую ленту-эспандер кнаружи

Предплечье тянет терапевтическую ленту-эспандер кнаружи. При этом локти сжимаются в области пояса и растягиваются мышцы груди. © Gelenk-Klinik

Потяните ленту-эспандер с горизонтально вытянутыми предплечьями. При этом сжимаются лопатки и растягиваются грудные мышцы. Держитесь в этом положении около 5-ти секунд. Сделайте 3 набора упражнений с 10-тью повторениями.

Упражнение без терапевтического эспандера: Горизонтально вытянутые руки выполняют движения кнаружи. При этом происходит сжатие лопаток и растяжение грудной мускулатуры. © Gelenk-Klinik

Боль в плече: Ударно-волновая терапия

Ударные волны представляют собой высокоэнергетические звуковые волны, которые целенаправленно посылаются на пораженные ткани. Жидкие компоненты организма являются переносчиком энергии импульсных волн. На инородные и твердые тела данная энергия воздействует незамедлительно, сразу разрушая и измельчая их. Изначально ударно-волновая терапия использовалась в медицине для раздробления инородных тел, например, камней в почках. Однако, на сегодняшний день, ортопедия использует данный метод для лечения кальциноза предплечья: При этом ударно-волновая способствует устранению болезненных отложений кальция в сухожилии надостной мышцы.

Ударно-волновая терапия так же рекомендуется при таких воспалительных изменениях в плече, как например, плечелопаточный периартрит (синдром «замороженного плеча» или адгезивный капсулит).
В основе эффекта ударных волн в этом случае лежат изменения процесса обмена веществ, вызванные механическим раздражением в тканях.

Боль в плече: Инъекционное лечение

При воспалительных изменениях сухожилий плечевого сустава либо бурсите специалисты в области ортопедии часто используют инъекции кортизона. Однако данное вещество не совсем подходит для длительной терапии, так как вызывает определенные побочные эффекты в мягких тканях, сухожилиях и связках.

Боль в плече: Хирургическое лечение

Консервативная терапия является наиболее подходящим методом лечения суставной боли, а особенно долгосрочные результаты данный метод приносит пациентам, которые ощущают боль в плече. Только если консервативное лечение не приносит желаемого эффекта и не способствует улучшению подвижности в течение 3-6 месяцев врач направляет больного на операцию.

Операция на плече проводится лишь в случае чётко видимых структурных нарушений, например, при переломах, разрывах сухожилий (сухожилие надостной и двуглавой мышцы) или сильно выраженном артрозе плечевого либо акромиально-ключичного сустава.

Артроскопия плечевого сустава: Малоинвазивная операция, устраняющая боль в плече

Артроскопия плечевого сустава — это малоинвазивное хирургическое лечение боли в плече, во время которого используются самые маленькие инструменты, длиной в 0,5–1 см. Артроскопическая камера предоставляет хирургу точное, но ограниченное изображение операционного поля внутри плечевого сустава. © bilderzwerg / fotolia

В большинстве случаев операции на плече проводятся малоинвазивно при помощи артроскопии. Данная методика подразумевает проведение хирургом от двух до четырёх небольших разрезов, длиной в 0,5–1 см., через которые он вводит в плечевой сустав тонкие трубки с визуализирующими индикаторами. Так, во время операции используются специальная камера и самые маленькие хирургические инструменты.

Какие операции на плечевом уставе могут выполняться артроскопически?

• Сухожильный шов или репозиция сухожилий (сухожилие надостной мышцы, сухожилие двуглавой мышцы)
• Фрезерование кости (удаление остеофитов, акромиопластика)
• Удаление воспаленной синовиальной сумки (бурсэктомия)
• Удаление воспаленной синовиальной оболочки сустава и суставной жидкости (синовэктомия)
• Мобилизация сустава под наркозом при плечелопаточном периартрите
• Лечение сустава (трансплантация хрящевой ткани, микрофрактурирование костной ткани)
• Рефиксация суставной губы (Labrum) плечевого сустава
• Трансплантация сухожилий, например, при травмах акромиально-ключичного сустава.
• Лечение суставной поверхности при артрозе
• Удаление суставной мыши

Открытые операции на плече

Не всегда боль в плече лечится артроскопически. Ингода врачам приходится проводить и открытые операции. Во время подобного хирургического вмешательства хирург делает большой разрез, для того чтобы полностью видеть операционное поле. Пациентам, которым была назначена артроскопия плечевого сустава, ортопед может провести и открытую операцию. Это зависит от хода самого хирургического процесса, во время которого хирург может изменит свое решение и перейти к открытой методике.

Протезы плечевых суставов: Эндопротезирование при болезненном артрозе

Протезы плечевых суставов при артрозе могут устранить боль в плече. © Viewmedica

Артроз плечевого сустава (омартроз) можно вылечить при помощи консервативных методов (физиотерапия и болеутоляющие препараты). В том случае, если ограниченная подвижность пациента и боль в плече продолжаются долго и консервативное лечение оказывается безуспешным, врачи рекомендуют имплантировать искусственный сустав.

При тотальном эндопротезировании плечевого сустава обе суставные поверхности плеча заменяются протезом.

При легком артрозе плечевого сустава предлагается другая методика: Если одна из суставных поверхностей, например, лопатка имеет интактную хрящевую ткань, можно провести частичное эндопротезирование, во время которого происходит замена лишь пострадавшей части плечевого сустава. Иногда хирурги используют и бесстержневые протезы, максимально сохраняющие костную ткань. При частичном эндопротезировании суставная поверхность лопатки сохраняется в полном объеме.

Если одна из суставных поверхностей плечевого сустава интактна, частичное эндопротезирование помогает убрать боль и восстановить подвижность в плече. Данная методика сохраняет костную ткань. В отличие от тотального эндопротезирования головка плечевой кости остается не затронутой. © Gelenk-Klinik

Если суставные поверхности сильно изношены и шероховаты вследствие образования остеофитов (костная шпора), устранить боль в плече может только проведение тотального эндопротезирования в специализированной клинике. Как и в случае эндопротезирования тазобедренного сустава, производится замена головки плечевой кости и закрепление протеза в костномозговой полости.

Эндопротезы плечевого сустава являются довольно долговечными, так как плечо не относится суставам, несущим нагрузку массы тела. Общий объём нагрузки в плечевом суставе намного меньше чем в коленном, тазобедренном и голеностопном.

Диастаз прямых мышц живота и диастаз лона. Решаемые проблемы беременности. Интервью с д.м.н., профессором М.А. Чечневой

— Что такое диастаз мышц и что такое диастаз лонного сочленения?

— Беременность — удивительное и прекрасное время, но это ещё и период дополнительных нагрузок, который становится, несомненно, испытанием на прочность для женского организма.

Ранее существовавшая бытовая точка зрения, что беременность омолаживает и придаёт сил, ничем не подтверждается. Во время вынашивания ребёнка на организм матери ложатся значительные дополнительные нагрузки, которые часто ведут к проявлению проблем, невидимых до беременности.

Диастаз прямых мышц живота — это расхождение внутренних краёв мышц по белой линии живота (соединительнотканная структура) на расстояние более 27 мм. Диастаз лонных костей — одно из проявлений ассоциированной с беременностью тазовой опоясывающей боли. Эта патология поражает всё тазовое кольцо, крестцово- подвздошные сочленения и симфиз. И они, безусловно, имеют общие причины для появления.

Формированию подобных проблем способствует уменьшение прочности коллагена соединительной ткани. Одна из причин — врождённая предрасположенность, так называемая дисплазия соединительной ткани, когда ткани очень эластичные, растяжимые. Во время беременности в организме женщины увеличивается продукция гормона релаксина, который снижает синтез коллагена и усиливает его распад. Это предусмотрено природой для создания максимальной эластичности родовых путей. Однако попутно под действие релаксина попадают и другие структуры, например передняя брюшная стенка и лонное сочленение.

— Как влияет диастаз мышц и диастаз лонного сочленения на беременность и роды?

— Расхождение прямых мышц живота наблюдается примерно у 40 % беременных. Во время беременности оно не даёт серьёзных осложнений, угрожающих жизни матери или состоянию плода. Однако неполноценность работы прямых мышц живота заставляет перераспределять нагрузку на мышцы спины, что может привести к пояснично-тазовым болям и, соответственно, дискомфорту в спине. Во время родов мышцы живота участвуют в потугах, и нарушение их анатомии и функции может повлиять на родовой акт.

С диастазом лонного сочленения дела обстоят сложнее. Как уже говорилось, это только одно из проявлений нарушения структуры и функции лонного сочленения (симфизиопатия) во время беременности. Оно встречается примерно у 50 % беременных в разной степени выраженности: в 25 % случаев приводит к ограничению подвижности беременной, в 8 % — к тяжёлым нарушениям вплоть до инвалидизации.

При симфизиопатии страдают связки лонного сочленения и хрящи, соединяющие лонные кости. Всё это приводит к выраженной боли в лонном сочленении, тазовых костях, пояснице, а также к нарушению походки и невозможности без посторонней помощи встать или лечь. У женщин с синдромом тазовой опоясывающей боли отмечаются значительные уровни дискомфорта, снижения трудоспособности и депрессии с сопутствующими социальными и экономическими проблемами. Они включают нарушение сексуальной активности при беременности, синдром хронической боли, риск венозной тромбоэмболии из-за длительной неподвижности и даже обращение за ранней индукцией родов или операцией кесарева сечения, чтобы прекратить боли.

Во время родов у такой пациентки может произойти разрыв лонного сочленения, может потребоваться операция по его восстановлению.

— Как предупредить развитие диастаза мышц и лона в период беременности и родов? Какие факторы увеличивают вероятность его развития?

— Нет рецепта, который будет стопроцентным. В медицинской литературе существует прекрасный термин «модификация образа жизни». Какие бы заболевания мы ни исследовали, будь то симфизиопатия, сахарный диабет или преэклампсия, группу риска патологии всегда составляют женщины с избыточным весом. К беременности нужно готовиться, нужно быть в хорошей физической форме. Во время беременности нужно следить за прибавкой веса. Рекомендация «кушать за двоих» не просто ошибочна, а крайне вредна. Беременные должны сохранять разумную физическую активность. Слабые и дряблые мышцы живота в сочетании с крупными размерами плода, несомненно, увеличивают риск диастаза.

Факторами риска симфизиопатии в многочисленных исследованиях называют тяжёлый физический труд и предшествующие травмы костей таза. Такие факторы, как время, прошедшее от предыдущих беременностей, курение, использование гормональной контрацепции, перидуральная анестезия, этническая принадлежность матери, число предыдущих беременностей, плотность костной ткани, вес и гестационный возраст плода (переношенный плод), не связаны с повышенным риском развития симфизиопатии.

— Как диагностировать диастаз прямых мышц и диастаз лонного сочленения?

— В большинстве случаев диагноз диастаза прямых мышц живота можно поставить клиническим путём. Бывает, достаточно осмотра, пальпации и простых измерений.

В положении стоя можно увидеть расхождение мышц, когда у женщины не выражена подкожно-жировая клетчатка. При этом диастаз определяется в виде вертикального дефекта между прямыми мышцами.

При напряжении брюшного пресса в зоне диастаза наблюдается продольное выпячивание. Особенно хорошо такое выпячивание заметно, если пациентку в положении лежа попросить поднять голову и ноги. При необходимости можно измерить ширину дефекта просто с помощью линейки.

Самым точным методом диагностики может быть ультразвуковое исследование. При УЗИ хорошо видны внутренние края прямых мышц и может быть измерено расстояние между ними на разных уровнях.

Компьютерная томография применяется в диагностике диастаза крайне редко, в основном в научных исследованиях.

Для диагностики симфизиопатии и диастаза лонного сочленения не существует какого-то одного теста как «золотого стандарта».

Первое место, конечно, занимает опрос и осмотр пациентки. Обращаем внимание на походку беременной, на то, как она садится, ложится и как встает. Для симфизиопатии характерна «утиная походка», когда беременная переваливается с ноги на ногу. При пальпации в области лона отмечается болезненность и отёк. Используются так называемые болевые провокационные тесты, например мат-тест (подтягивание ногой к себе мнимого коврика, мата).

Для оценки качества жизни, уровня боли и нетрудоспособности используются анкеты-опросники: «Качество жизни, обусловленное здоровьем» (HRQL), «Индекс нетрудоспособности Освестри» (ODI), «Индекс оценки нетрудоспособности» (DRI), «Эдинбургская шкала послеродовой депрессии» (EPDS), «Индекс мобильности при беременности» (PMI) и «Оценка тазового кольца» (PGQ).

Из инструментальных методов наиболее широко используются УЗИ, реже компьютерная или магнитно-резонансная томография. УЗИ позволяет оценить состояние связок лонного сочленения и межлонного диска, степень выраженности изменений и риск естественных родов.

— Какое лечение необходимо при диастазе прямых мышц или лонного сочленения?

— Первична профилактика: при планировании и во время беременности необходимо укреплять все группы мышц тазового пояса, а также тазовой диафрагмы.

Чаще диастаз прямых мышц исчезает самостоятельно в течение первых месяцев после родов. Специальные физические упражнения для коррекции работы мышц, для придания им тонуса и восстановления их основных функций должны выполняться под руководством грамотного инструктора. Есть виды физических упражнений, которые могут, наоборот, ухудшить ситуацию при диастазе прямых мышц живота. В некоторых случаях, когда нет эффекта от лечебной физкультуры, приходится прибегать к хирургической коррекции дефекта. В настоящее время практикуется и эндоскопическая, и открытая хирургия. Выбор метода зависит от величины и локализации дефекта.

При симфизиопатии лечебная гимнастика снижает поясничную и тазовую боль. Положительный эффект при симфизиопатии имеет акупунктура и ношение тазового бандажа.

Начальное лечение при расхождении лонного сочленения должно быть консервативным даже при наличии тяжёлых симптомов. Лечение включает постельный режим и использование тазового бандажа или стягивающего таз корсета. Раннее назначение физиотерапии с дозированной лечебной гимнастикой позволит избежать осложнений, связанных с длительной иммобилизацией. Ходьбу следует осуществлять с помощью вспомогательных устройств типа ходунков.

В большинстве случаев (до 93 %) симптомы дисфункции тазового кольца, в том числе лонного сочленения, прогрессивно стихают и полностью исчезают через шесть месяцев после родов. В остальных случаях он сохраняется, приобретая хронический характер. Однако если диастаз превышает 40 мм, то может потребоваться хирургическое лечение. Большинство исследований рекомендует хирургическое вмешательство только после отказа от консервативного лечения, неадекватного увеличения диастаза или его рецидива. Описано несколько операций, включая наружную фиксацию и открытую репозицию лонных костей с внутренней фиксацией.

Лучший совет по профилактике, диагностике и лечению: задайте грамотному доктору все вопросы, которые вас беспокоят. Только совместные усилия доктора и пациентки могут преодолеть все проблемы и найти оптимальные пути решения.

Скелетных мышц | Анатомия и физиология

Цели обучения

• Описать слои соединительной ткани, упаковывающие скелетную мышцу
• Объясните, как мышцы работают с сухожилиями для движения тела
• Определить области волокон скелетных мышц
• Описание муфты возбуждения-сжатия

Самая известная особенность скелетных мышц — это их способность сокращаться и вызывать движение. Скелетные мышцы действуют не только для создания движения, но и для остановки движения, например, противодействия силе тяжести для сохранения осанки.Небольшие, постоянные корректировки скелетных мышц необходимы, чтобы удерживать тело в вертикальном или сбалансированном положении в любом положении. Мышцы также предотвращают чрезмерное движение костей и суставов, поддерживая стабильность скелета и предотвращая повреждение или деформацию скелетных структур. Суставы могут полностью смещаться или смещаться из-за натяжения связанных костей; мышцы работают, чтобы суставы оставались стабильными. Скелетные мышцы расположены по всему телу в отверстиях внутренних путей, чтобы контролировать движение различных веществ.Эти мышцы позволяют произвольно контролировать такие функции, как глотание, мочеиспускание и дефекация. Скелетные мышцы также защищают внутренние органы (особенно органы брюшной полости и таза), действуя как внешний барьер или щит от внешних травм и поддерживая вес органов.

Скелетные мышцы способствуют поддержанию гомеостаза в организме, выделяя тепло. Для сокращения мышц требуется энергия, а при расщеплении АТФ выделяется тепло. Это тепло очень заметно во время упражнений, когда продолжительное движение мышц вызывает повышение температуры тела, а в случаях сильного холода, когда дрожь вызывает случайные сокращения скелетных мышц для выделения тепла.

Каждая скелетная мышца — это орган, состоящий из различных интегрированных тканей. Эти ткани включают волокна скелетных мышц, кровеносные сосуды, нервные волокна и соединительную ткань. Каждая скелетная мышца состоит из трех слоев соединительной ткани (называемых «мизия»), которые окружают ее и обеспечивают структуру мышцы в целом, а также разделяют мышечные волокна внутри мышцы (рис. 7.5). Каждая мышца обернута оболочкой из плотной соединительной ткани неправильной формы, называемой эпимизием , которая позволяет мышце сокращаться и мощно двигаться, сохраняя при этом ее структурную целостность.Эпимизий также отделяет мышцу от других тканей и органов в этой области, позволяя мышце двигаться независимо.

Внутри каждой скелетной мышцы мышечные волокна организованы в отдельные пучки, каждый из которых называется пучком , за счет среднего слоя соединительной ткани, называемого перимизием .Эта фасцикулярная организация часто встречается в мышцах конечностей; он позволяет нервной системе запускать определенное движение мышцы, активируя подмножество мышечных волокон в пучке или пучке мышцы. Внутри каждого пучка каждое мышечное волокно заключено в тонкий слой соединительной ткани из коллагена и ретикулярных волокон, называемый эндомизием . Эндомизий содержит внеклеточную жидкость и питательные вещества, поддерживающие мышечные волокна. Эти питательные вещества поступают в мышечную ткань через кровь.

В скелетных мышцах, которые работают с сухожилиями, натягивая кости, коллаген в трех тканевых слоях (мизия) переплетается с коллагеном сухожилия. На другом конце сухожилия оно срастается с надкостницей, покрывающей кость. Напряжение, создаваемое сокращением мышечных волокон, затем передается через мизию на сухожилие, а затем на надкостницу, чтобы тянуть кость для движения скелета. В других местах мезия может сливаться с широким, похожим на сухожилие листом, называемым апоневрозом , или с фасцией, соединительной тканью между кожей и костями.Широкий слой соединительной ткани в нижней части спины, в который сливаются широчайшие мышцы спины («широчайшие»), является примером апоневроза.

Каждая скелетная мышца также богато снабжена кровеносными сосудами для питания, доставки кислорода и удаления шлаков. Кроме того, каждое мышечное волокно в скелетной мышце снабжается аксонной ветвью соматического двигательного нейрона, которая сигнализирует волокну о сокращении. В отличие от сердечных и гладких мышц, единственный способ функционального сокращения скелетных мышц — это передача сигналов от нервной системы.

Волокна скелетных мышц

Поскольку клетки скелетных мышц длинные и цилиндрические, их обычно называют мышечными волокнами. Волокна скелетных мышц могут быть довольно большими для клеток человека: диаметром до 100 мкм м и длиной до 30 см (7,6 дюйма) в портняжной мышце верхней части ноги. На раннем этапе развития эмбриональные миобласты, каждый из которых имеет собственное ядро, сливаются с сотнями других миобластов, образуя многоядерные волокна скелетных мышц.Множественные ядра означают множественные копии генов, позволяющие производить большое количество белков и ферментов, необходимых для сокращения мышц.

Некоторые другие термины, связанные с мышечными волокнами, уходят корнями в греческое слово sarco , что означает «плоть». Плазматическая мембрана мышечных волокон называется сарколеммой , цитоплазма называется саркоплазмой и специализированным гладким эндоплазматическим ретикулумом, который накапливает, высвобождает и извлекает ионы кальция (Ca ⁺⁺ ). называется саркоплазматической сетью (SR) (Рисунок 7.6). Как будет описано ниже, функциональной единицей волокна скелетных мышц является саркомер, высокоорганизованная структура сократительных миофиламентов актина (тонкая нить) и миозина (толстая нить), а также другой опоры. белки.

Саркомер

Поперечно-полосатый вид волокон скелетных мышц обусловлен расположением миофиламентов актина и миозина в последовательном порядке от одного конца мышечного волокна до другого. Каждая группа этих микрофиламентов называется саркомером и образует функциональную единицу мышечного волокна.

Интерактивная ссылка

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о макро- и микроструктуре скелетных мышц.а) Как называются «точки соединения» между саркомерами? (б) Как называются «субъединицы» в миофибриллах, которые проходят по длине волокон скелетных мышц? в) Что такое «двойная нить жемчуга», описанная в видео? (г) Что придает скелетным мышечным волокнам поперечно-полосатый вид?

Сам саркомер связан с миофибриллами, которые проходят по всей длине мышечного волокна и прикрепляются к сарколемме на своем конце. По мере сокращения миофибрилл сокращается вся мышечная клетка.Поскольку миофибриллы имеют диаметр примерно 1,2 мкм м, внутри одного мышечного волокна можно найти от сотен до тысяч (каждая с тысячами саркомеров). Каждый саркомер имеет длину примерно 2 мкм, м, имеет трехмерное цилиндрическое расположение и ограничен структурами, называемыми Z-дисками (также называемыми Z-линиями, потому что изображения двумерные), к которым прикреплены актиновые миофиламенты. закреплен (рисунок 7.7). Поскольку актин и его комплекс тропонин-тропомиозин (выступающий от Z-дисков к центру саркомера) образуют нити, которые тоньше миозина, его называют тонкой нитью саркомера.Комплекс тропонин-тропомиозин регулирует процесс сокращения. Точно так же, поскольку нити миозина и их многочисленные головки (выступающие от центра саркомера к Z-дискам, но не полностью к ним) имеют большую массу и толще, их называют толстой нитью . саркомер.

Нервно-мышечное соединение

Еще одна специализация скелетных мышц — это место, где терминал двигательного нейрона встречается с мышечным волокном, называемое нервно-мышечным соединением (НМС) . Здесь мышечное волокно в первую очередь реагирует на сигналы двигательного нейрона. Каждое волокно скелетных мышц в каждой скелетной мышце иннервируется двигательным нейроном в СНС. Сигналы возбуждения от нейрона — единственный способ функционально активировать сокращение волокна.

Интерактивная ссылка

Каждое волокно скелетных мышц снабжается двигательным нейроном в СМС. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит в СМП. а) Что означает моторная единица? б) Каковы структурные и функциональные различия между большой моторной единицей и малой моторной единицей? (c) Вы можете привести пример каждого из них? (d) Почему нейромедиатор ацетилхолин разлагается после связывания с его рецептором?

Муфта возбуждения-сжатия

Все живые клетки имеют мембранные потенциалы или электрические градиенты на мембранах.Внутренняя часть мембраны обычно составляет от -60 до -90 мВ относительно внешней стороны. Это называется мембранным потенциалом клетки. Нейроны и мышечные клетки могут использовать свои мембранные потенциалы для генерации электрических сигналов. Они делают это, контролируя движение заряженных частиц, называемых ионами, через свои мембраны для создания электрических токов. Это достигается за счет открытия и закрытия специализированных белков в мембране, называемых ионными каналами. Хотя токи, создаваемые ионами, движущимися через эти канальные белки, очень малы, они составляют основу как нейронной передачи сигналов, так и сокращения мышц.

И нейроны, и клетки скелетных мышц электрически возбудимы, что означает, что они способны генерировать потенциалы действия. Потенциал действия — это особый тип электрического сигнала, который может перемещаться по клеточной мембране в виде волны. Это позволяет быстро и точно передавать сигнал на большие расстояния.

Хотя термин сцепление возбуждения-сокращения сбивает с толку или пугает некоторых студентов, он сводится к следующему: для сокращения скелетного мышечного волокна его мембрана должна сначала быть «возбуждена» — другими словами, она должна быть стимулирована к сокращению. активировать потенциал действия.Потенциал действия мышечных волокон, который движется по сарколемме в виде волны, «связан» с фактическим сокращением через высвобождение ионов кальция (Ca ⁺⁺ ) из ​​SR. После высвобождения Ca ⁺⁺ взаимодействует с защитными белками, заставляя их отодвигаться в сторону, так что сайты связывания актина становятся доступными для прикрепления миозиновыми головками. Затем миозин тянет актиновые нити к центру, укорачивая мышечные волокна.

В скелетных мышцах эта последовательность начинается с сигналов соматического моторного отдела нервной системы.Другими словами, этап «возбуждения» в скелетных мышцах всегда запускается сигналом нервной системы (рис. 7.8).

Моторные нейроны, которые заставляют скелетные мышечные волокна сокращаться, берут начало в спинном мозге, меньшее их количество находится в стволе мозга для активации скелетных мышц лица, головы и шеи.Эти нейроны имеют длинные отростки, называемые аксонами, которые специализируются на передаче потенциалов действия на большие расстояния — в данном случае от спинного мозга до самой мышцы (которая может находиться на расстоянии до трех футов). Аксоны нескольких нейронов связываются вместе, образуя нервы, как провода, связанные вместе в кабель.

Передача сигналов начинается, когда нейрон с потенциалом действия перемещается по аксону двигательного нейрона, а затем по отдельным ветвям и заканчивается в НМС.В NMJ окончание аксона выпускает химический посредник, или нейромедиатор , называемый ацетилхолин (ACh) . Молекулы ACh диффундируют через крошечное пространство, называемое синаптической щелью , и связываются с рецепторами ACh, расположенными внутри моторной концевой пластинки сарколеммы на другой стороне синапса. Как только ACh связывается, канал в рецепторе ACh открывается, и положительно заряженные ионы могут проходить в мышечное волокно, вызывая деполяризацию , что означает, что мембранный потенциал мышечного волокна становится менее отрицательным (ближе к нулю.)

По мере того, как мембрана деполяризуется, другой набор ионных каналов, называемый потенциал-управляемые натриевые каналы , запускается для открытия. Ионы натрия попадают в мышечные волокна, и потенциал действия быстро распространяется (или «вспыхивает») по всей мембране, инициируя взаимодействие возбуждения и сокращения.

В мире возбудимых мембран все происходит очень быстро (только подумайте, как быстро вы сможете щелкнуть пальцами, как только решите это сделать). Сразу после деполяризации мембраны она реполяризуется, восстанавливая отрицательный мембранный потенциал.Между тем, ACh в синаптической щели расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой (AChE), так что ACh не может повторно связываться с рецептором и повторно открывать свой канал, что может вызвать нежелательное расширенное возбуждение и сокращение мышц.

Распространение потенциала действия по сарколемме является возбуждающей частью связи возбуждения-сокращения. Напомним, что это возбуждение фактически запускает высвобождение ионов кальция (Ca ⁺⁺ ) из ​​их хранилища в SR клетки. Чтобы потенциал действия достигал мембраны SR, существуют периодические инвагинации в сарколемме, называемые Т-канальцами («Т» означает «поперечный»).Вы помните, что диаметр мышечного волокна может достигать 100 мкм м, поэтому эти Т-канальцы гарантируют, что мембрана может приблизиться к SR в саркоплазме. Расположение Т-канальца с мембранами SR с обеих сторон называется триадой (рис. 7.9). Триада окружает цилиндрическую структуру, называемую миофибриллой , которая содержит актин и миозин.

Т-канальцы несут потенциал действия внутрь клетки, что запускает открытие кальциевых каналов в мембране соседнего SR, заставляя Ca ⁺⁺ диффундировать из SR в саркоплазму.Именно поступление Ca ⁺⁺ в саркоплазму инициирует сокращение мышечного волокна его сократительными единицами, или саркомерами.

Анатомия, скелетные мышцы — StatPearls

Введение

Скелетно-мышечная система представляет собой одну из основных систем тканей / органов в организме. Три основных типа мышечной ткани — это скелетная, сердечная и гладкая мышечные группы. [1] [2] [3] Скелетные мышцы прикрепляются к кости сухожилиями, и вместе они производят все движения тела.Волокна скелетных мышц пересекаются правильным рисунком из тонких красных и белых линий, что придает мышце характерный полосатый вид. Следовательно, они также известны как поперечно-полосатая мышца. [4] [5] [6] [7] [8]

Структура и функции

Скелетная мышца — одна из трех важных мышечных тканей человеческого тела. Каждая скелетная мышца состоит из тысяч мышечных волокон, обернутых вместе соединительнотканной оболочкой. Отдельные пучки мышечных волокон в скелетных мышцах известны как пучки.Внешняя соединительнотканная оболочка, окружающая всю мышцу, известна как эпимизий. Соединительнотканная оболочка, покрывающая каждый пучок, известна как перимизий, а самая внутренняя оболочка, окружающая отдельные мышечные волокна, известна как эндомизий [9]. Каждое мышечное волокно состоит из ряда миофибрилл, содержащих несколько миофиламентов. Собранные вместе, все миофибриллы выстраиваются в уникальный полосатый рисунок, образуя саркомеры, которые являются основной сократительной единицей скелетных мышц.Двумя наиболее важными миофиламентами являются актиновые и миозиновые нити, которые расположены определенным образом и образуют различные полосы на скелетных мышцах. Стволовые клетки, которые дифференцируются в зрелые мышечные волокна, известны как сателлитные клетки, которые можно найти между базальной мембраной и сарколеммой (клеточная мембрана, окружающая клетку поперечно-полосатых мышечных волокон) [10]. Под воздействием факторов роста они дифференцируются и размножаются, образуя новые клетки мышечных волокон. [11]

Основные функции скелетной мускулатуры осуществляются через присущий ей процесс сцепления возбуждения и сокращения.Поскольку мышца прикреплена к костным сухожилиям, сокращение мышцы приводит к движению этой кости, что позволяет выполнять определенные движения. Скелетные мышцы также обеспечивают структурную поддержку и помогают поддерживать осанку тела. Скелетные мышцы также действуют как источник хранения аминокислот, которые могут использоваться различными органами тела для синтеза органоспецифических белков. [12] Скелетные мышцы также играют центральную роль в поддержании термостаза и действуют как источник энергии во время голодания.[9]

Эмбриология

Четкие механизмы транскрипции и специфическая регуляторная активность генов контролируют дифференцировку мышечных волокон. [13] Во время эмбриогенеза именно парааксиальная мезодерма подвергается ступенчатой ​​дифференцировке с образованием мышечной ткани. Парааксиальная мезодерма по обе стороны от нервной трубки начинает дифференцироваться и подвергается сегментации с образованием сомитов. Сомиты стимулируются миогенными регуляторными факторами, чтобы дифференцироваться на дермомиотом и склеротом.Эти регуляторные факторы включают белки Wnt, Shh и BMP4. Нервная трубка и поверхностная эктодерма являются основными источниками белков Wnt, белков Shh (Sonic Hedge Hog) — источником Нотохорда, а латеральная пластинка мезодермы продуцирует белок BMP4. [14] Латеральный аспект дермомиотома претерпевает эпителиальный переход в мезенхимальный, поскольку он продолжает мигрировать на вентральной стороне с образованием уникального миотома под дерматомом.

Затем миотом дифференцируется с образованием скелетных мышц в теле после получения стимуляции от сигнальной молекулы Sonic Hedgehog (Shh) от хорды, что приводит к экспрессии Myf5 и последующей дифференцировке.[15] Дорсомедиальный аспект миотома дифференцируется в эпаксиальный миотом, дающий начало мышцам спины. Вентролатеральный аспект дифференцируется на гипаксиальный миотом, который дает начало мышцам стенки тела.

Несколько сигнальных молекул, таких как Wnt и BMP, а также некоторые факторы транскрипции, такие как гомеобокс Sine Oculis, ответственны за эту дифференцировку. Развитие скелетных мышц конечностей и туловища зависит от экспрессии MyoD и Myf5 и их влияния на различные миобласты.[16] Эти эмбриональные миобласты подвергаются дальнейшей дифференцировке с образованием первичных мышечных волокон и, в конечном итоге, вторичных миофибрилл путем объединения миобластов у плода. После рождения сателлитные клетки действуют как стволовые клетки и отвечают за дальнейший рост и развитие скелетных мышц.

Кровоснабжение и лимфатика

Основная артерия или первичная артерия, снабжающая кровью скелетные мышцы, ходы параллельно продольной оси мышечного волокна. [17] Первичная артерия дает притоки, известные как питающие артерии, которые перпендикулярны первичной артерии и проходят к внешней соединительнотканной оболочке мышечного волокна, называемой перимизием.[18] Питающая артерия разветвляется на первичные артериолы, которые после еще двух порядков ветвления дают начало поперечным артериолам, которые, в свою очередь, дают начало терминальным артериолам. [19] Конечные артериолы являются последними сосудистыми ветвями, и они перфузируют капилляры, которые присутствуют в эндомизии и проходят параллельно продольной оси мышечного волокна. Конечная артериола вместе с капиллярами, которые она снабжает, известна как микрососудистая единица, и это наименьшая единица во всей скелетной мышце, в которой можно регулировать кровоток.

Лимфатические капилляры берут начало в скелетных мышцах в микрососудистой единице внутри эндомизия возле основного капиллярного ложа и отводят тканевую жидкость. Эти капилляры сливаются друг с другом, образуя лимфатические сосуды, отводящие тканевую жидкость. Эти лимфатические сосуды проходят через перимизий и соединяются с более крупными лимфатическими сосудами. В отличие от кровеносных сосудов, стенка лимфатических сосудов внутри мышцы не обладает сократительной способностью из-за отсутствия гладких мышц (в стенке), поэтому они зависят от движения мышц и пульсации артериол для оттока лимфы.

Нервы

Нейронная иннервация скелетных мышц обычно состоит из сенсорных нервных волокон, двигательных нервных волокон и нервно-мышечного соединения. Нервные волокна состоят как из миелинизированных, так и немиелинизированных нервных волокон. Тела клеток нейронов дают начало крупным аксонам, которые, как правило, не разветвлены и перемещаются к целевым мышцам для иннервации. Рядом с целевой мышцей аксоны делятся на несколько более мелких ветвей, иннервирующих несколько мышечных волокон.Терминал двигательного нерва имеет обильные митохондрии, эндоплазматический ретикулум и многочисленные мембраносвязанные синаптические везикулы, содержащие нейромедиатор — ацетилхолин. [20] Когда потенциал действия перемещается к нервно-мышечному соединению, происходит ряд процессов, завершающихся слиянием мембраны синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной и последующим высвобождением нейротрансмиттера в синаптическую щель. [21] [22]

Постсинаптическая мембрана мышечных волокон имеет высокую концентрацию рецепторов нейромедиаторов (AchR).Эти рецепторы представляют собой ионные каналы, управляемые трансмембранными лигандами. [23] Как только нейротрансмиттер активирует эти ионные каналы, происходит быстрая деполяризация моторной концевой пластинки, которая инициирует потенциал действия в мышечном волокне, что приводит к сокращению мышц. [21]

Мышцы

Каждая мышца состоит из нескольких тканей, включая кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, сократительные мышечные волокна и соединительнотканные оболочки. Внешняя оболочка соединительной ткани, покрывающая каждую мышцу, называется эпимизием.Каждая мышца состоит из групп мышечных волокон, называемых пучками, которые окружены слоем соединительной ткани, называемым перимизием. Внутри каждого пучка есть несколько единиц отдельных мышечных волокон, окруженных эндомизием, оболочкой из соединительной ткани. Двумя наиболее важными миофиламентами, составляющими сократительные элементы мышечного волокна, являются актин и миозин. Они отчетливо расположены в виде полосатого узора, образуя темную полосу А, светлую полосу I, а также основную единицу сокращения, также называемую саркомером.Саркомер состоит из центральной линии М, к которой с обеих сторон прикреплены толстые миофиламенты миозина. Это формирует темную полосу A. Саркомер ограничен линией Z, которая служит местом происхождения тонких миофиламентов актина, которые выступают навстречу друг другу, поскольку они частично перекрывают миозиновые нити. [9] Регуляторные белки, а именно тропонин C, I, T, а также тропомиозин играет ключевую роль в механизме скольжения миофиламентов, приводящем к сокращению. Титин и небулин — другие основные белки, которые влияют на механические свойства мышц.[24] Существует уникальная система Т-канальцев для передачи потенциала действия нейронов внутрь мышечной клетки через инвагинации сарколеммы для улучшения координации и равномерного сокращения мышц. [25]

Клиническая значимость

Скелетные мышцы позволяют людям двигаться и выполнять повседневные действия. Они играют важную роль в механике дыхания и помогают поддерживать осанку и равновесие. Они также защищают жизненно важные органы тела.

Различные заболевания возникают в результате нарушения функции скелетных мышц.Некоторые из этих заболеваний включают миопатии, паралич, миастению, недержание мочи или кишечника, атаксию, слабость, тремор и другие. Заболевания нервов могут вызвать невропатию, а также нарушить функциональность скелетных мышц. Кроме того, разрывы скелетных мышц / сухожилий могут возникать остро у спортсменов высокого уровня или участников рекреационных видов спорта и вызывать значительную инвалидность у всех пациентов, независимо от статуса активности [26].

Мышечные судороги

Мышечные судороги приводят к непрерывному, непроизвольному, болезненному и локализованному сокращению всей группы мышц, отдельной отдельной мышцы или отдельных мышечных волокон.[3] Обычно судороги могут длиться от минут до нескольких секунд при идиопатических или известных причинах у здоровых людей или при наличии заболеваний. При пальпации мышечной области судороги обнаруживается узел.

Судороги мышц, связанные с физической нагрузкой, являются наиболее частым состоянием, требующим медицинского / терапевтического вмешательства во время занятий спортом. [27] Конкретная этиология не совсем понятна, а возможные причины зависят от физиологической или патологической ситуации, в которой появляются судороги. Важно отметить, что болезненное сокращение, ограниченное определенной областью, не означает, что причина возникновения судороги обязательно локальная.

В определенных клинических сценариях основная этиология может быть связана с постоянными спастическими мышечными сокращениями, которые могут существенно повлиять на функции человека. Типичный пример этого состояния проявляется в грудино-ключично-сосцевидной мышце. Клинически это обнаруживается при врожденной кривошеи или спастической кривошеи [28].

Другие соответствующие условия в этой области включают, но не ограничиваются, следующее:

Паралич / компрессионная невропатия

На противоположном конце спектра существуют различные параличи мышц, вторичные по отношению к долгосрочным побочным эффектам различных нервных состояний и невропатий, которые могут привести к откровенно вялым состояниям (которые могут быть постоянными или временными).Эти синдромы и состояния включают, но не ограничиваются следующим:

• Синдром запястного канала (вторичный по отношению к компрессионной невропатии срединного нерва в запястном канале) [35] [36]
• Supraspinatus и / или атрофия подостной мышцы [37]

Рисунок

Скелетные мышцы, сарколемма, миофибрилла, двигательный нейрон, кровеносный капилляр, эндомизий, мышечное волокно (клетка), пучок, перимизий, кровеносные сосуды, эпимизий, сухожилие, глубокий фасциоз.Иллюстрация Эммы Грегори.

Ссылки

1.

Goodman CA, Hornberger TA, Robling AG. Кости и скелетные мышцы: ключевые участники механотрансдукции и потенциальных механизмов перекрытия. Кость. 2015 ноя; 80: 24-36. [Бесплатная статья PMC: PMC4600534] [PubMed: 26453495]

2.

Wilke J, Engeroff T., Nürnberger F, Vogt L., Banzer W. Анатомическое исследование морфологической непрерывности между подвздошно-большеберцовым трактом и фасцией длинной малоберцовой мышцы. Хирург Радиол Анат.2016 Апрель; 38 (3): 349-52. [PubMed: 26522465]

3.

Бордони Б., Сугумар К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 июня 2021 г. Мышечные судороги. [PubMed: 29763070]

4.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г. Анатомия, сухожилия. [PubMed: 30020609]

5.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г.Анатомия, голова и шея, чешуйчатая мышца. [PubMed: 30085600]

6.

Чанг А., Ли Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 12 июля 2021 г. Инъекция грушевидной мышцы. [PubMed: 28846327]

7.

Bourne M, Talkad A, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 13 августа 2020 г. Анатомия, костный таз и нижняя конечность, фасция стопы. [PubMed: 30252299]

8.

Бордони Б., Махабади Н., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 3 апреля 2021 г. Анатомия, фасция. [PubMed: 29630284]

9.

Frontera WR, Ochala J. Скелетные мышцы: краткий обзор структуры и функции. Calcif Tissue Int. 2015 Март; 96 (3): 183-95. [PubMed: 25294644]

10.

Hikida RS. Возрастные изменения сателлитных клеток и их функций. Curr Aging Sci. 2011 декабрь; 4 (3): 279-97. [PubMed: 21529324]

11.

Stone WL, Ливитт Л., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 мая 2021 г. Физиология, фактор роста. [PubMed: 28723053]

12.

Wolfe RR. Недооцененная роль мышц в здоровье и болезнях. Am J Clin Nutr. 2006 сентябрь; 84 (3): 475-82. [PubMed: 16960159]

13.

Buckingham M, Rigby PW. Генные регуляторные сети и механизмы транскрипции, контролирующие миогенез. Dev Cell. 2014 10 февраля; 28 (3): 225-38. [PubMed: 24525185]

14.

Эрнандес-Эрнандес JM, Гарсия-Гонсалес EG, Брун CE, Рудницки MA.Миогенные регуляторные факторы, детерминанты мышечного развития, идентичность клеток и регенерация. Semin Cell Dev Biol. 2017 декабрь; 72: 10-18. [Бесплатная статья PMC: PMC5723221] [PubMed: 245]

15.

Borycki AG, Brunk B, Tajbakhsh S, Buckingham M, Chiang C, Emerson CP. Sonic hedgehog контролирует определение эпаксиальных мышц посредством активации Myf5. Разработка. 1999 сентябрь; 126 (18): 4053-63. [PubMed: 10457014]

16.

Каблар Б., Крастел К., Ин Ц., Асакура А., Тапскотт С.Дж., Рудницки М.А.MyoD и Myf-5 по-разному регулируют развитие скелетных мышц конечностей и туловища. Разработка. 1997 декабрь; 124 (23): 4729-38. [PubMed: 9428409]

,

, 17.

,

, Багер П., Сигал С.С. Регуляция кровотока в микроциркуляции: роль проводимой вазодилатации. Acta Physiol (Oxf). 2011 Июль; 202 (3): 271-84. [Бесплатная статья PMC: PMC3115483] [PubMed: 21199397]

18.

Segal SS. Интеграция контроля кровотока в скелетных мышцах: ключевая роль питающих артерий. Acta Physiol Scand.2000 апр; 168 (4): 511-8. [PubMed: 10759588]

,

, 19.

,

, Додд, Л.Р., Джонсон, ПК. Изменения диаметра артериолярных сетей сокращающихся скелетных мышц. Am J Physiol. 1991 март; 260 (3, часть 2): H662-70. [PubMed: 2000963]

20.

Heuser JE, Salpeter SR. Организация рецепторов ацетилхолина в быстрозамороженной, глубоко протравленной и роторно-реплицируемой постсинаптической мембране Torpedo. J Cell Biol. 1979 июл; 82 (1): 150-73. [Бесплатная статья PMC: PMC2110412] [PubMed: 479296]

21.

Слейтер CR. Структура нервно-мышечных соединений человека: некоторые безответные молекулярные вопросы. Int J Mol Sci. 2017 октября 19; 18 (10) [Бесплатная статья PMC: PMC5666864] [PubMed: 2

68]

22.

Caire MJ, Reddy V, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 29 марта 2021 г. Физиология, Synapse. [PubMed: 30252303]

23.

Wu H, Xiong WC, Mei L. Построение синапса: сигнальные пути в сборке нервно-мышечных соединений.Разработка. 2010 Апрель; 137 (7): 1017-33. [Бесплатная статья PMC: PMC2835321] [PubMed: 20215342]

24.

Оттенхейм К.А., Гранзье Х. Поднятие туманности: новое понимание сократимости скелетных мышц. Физиология (Bethesda). 2010 Октябрь; 25 (5): 304-10. [PubMed: 20940435]

25.

Jayasinghe ID, Launikonis BS. Трехмерная реконструкция и анализ трубчатой ​​системы скелетных мышц позвоночных. J Cell Sci. 2013 Сентябрь 01; 126 (Pt 17): 4048-58. [PubMed: 23813954]

26.

Shamrock AG, Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 8 августа 2020 г. Разрыв ахиллова сухожилия. [PubMed: 28613594]

27.

Джуриато Дж., Педринолла А., Шена Ф., Вентурелли М. Мышечные судороги: сравнение двух основных гипотез. J Electromyogr Kinesiol. 2018 Авг; 41: 89-95. [PubMed: 29857264]

28.

Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г.Анатомия, голова и шея, грудино-ключично-сосцевидная мышца. [PubMed: 30422476]

29.

Хикс Б.Л., Лам Дж. К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 22 апреля 2021 г. Синдром грушевидной мышцы. [PubMed: 28846222]

30.

Уорнер М.Дж., Хатчисон Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 18 ноября 2020 г. Паралич Белла. [PubMed: 29493915]

31.

Алексенко Д., Варакалло М. StatPearls [Интернет].StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 29 мая 2021 года. Синдром канала Гийона. [PubMed: 28613717]

32.

Пестер Дж. М., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 15 апреля 2021 г. Методы блокады локтевого нерва. [PubMed: 221]

33.

Ахонди Х., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 апреля 2021 г. Передний межкостной синдром. [PubMed: 30247831]

34.

Бьюкенен Б.К., Майни К., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 июня 2021 г. Захват лучевого нерва. [PubMed: 28613749]

35.

Севи Дж. О., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Синдром запястного канала. [PubMed: 28846321]

36.

Пестер Дж. М., Бехманн С., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 июня 2021 г. Методы блокады срединного нерва. [PubMed: 241]

37.

Епископ К.Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Анатомия, плечо и верхняя конечность, спинной лопаточный нерв. [PubMed: 275]

38.

Мерриман Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 2 января 2021 г. Паралич Клумпке. [PubMed: 30285395]

Скелетная мышца — удивительная ткань со сложной структурой. Он состоит из удлиненных многоядерных клеток, называемых миоцитами (или миофибрами).Мышечные клетки могут иметь длину от 1 мм до 30 см. Самая длинная мышечная клетка в нашем теле находится в портняжной мышце и имеет длину 30 см (почти 12 дюймов!).

С сайта biology-forums.com

Под микроскопом отдельные мышечные клетки кажутся полосатыми (см. Изображение ниже). Это происходит из-за высокоорганизованной структуры мышечных волокон, где a ctin и миозиновые миофиламенты сложены и перекрываются в регулярных повторяющихся массивах, образуя саркомеры.Нити актина и миозина скользят друг относительно друга и отвечают за сокращение мышц.

Чтобы увидеть, как мышцы сокращаются и работают, посмотрите видео здесь .

Энергия для мышечной функции поступает из внутриклеточных органелл, называемых митохондриями . Митохондрии — это электростанции каждой клетки нашего тела, отвечающие за доставку энергии, необходимой клеткам для их функционирования.

Мышцы иннервируются двигательными нейронами .Моторный нейрон и окруженные им мышечные волокна образуют двигательную единицу . Размер двигательных единиц варьируется в организме в зависимости от функции мышцы. Для тонких движений (глаз) на нейрон приходится меньше мышечных волокон, что позволяет совершать точные движения. Мышцы, требующие большой силы, имеют много мышечных волокон на единицу. Тело может контролировать силу, решая, сколько двигательных единиц оно активирует для данной функции.

Из http://www.rtmsd.org

В нашем теле есть два типа скелетных мышц, которые различаются по функциям.Медленно сокращающиеся мышечные волокна лучше подходят для тренировок на выносливость и могут работать долгое время, не уставая. Быстро сокращающиеся мышцы хороши для быстрых движений, поскольку они быстро сокращаются, но быстро устают и потребляют много энергии.

Большинство наших мышц состоит из смеси медленных и быстро сокращающихся мышечных волокон. Однако мышцы, участвующие в поддержании осанки, содержат в основном медленно сокращающиеся мышечные волокна, а мышцы, отвечающие за движения глаз, состоят из быстро сокращающихся мышечных волокон.

И, чтобы немного повеселиться, вот прекрасная песня, описывающая все мышцы ног:

Ультраструктура мышцы — скелет — скользящая нить

Мышечная ткань имеет уникальный гистологический вид, который позволяет ей выполнять свою функцию. Выделяют три основных типа мышц:

• Скелет — поперечнополосатая мышца, которая находится под произвольным контролем соматической нервной системы. Отличительные признаки — цилиндрические клетки и множественные периферические ядра.

• Сердечная — поперечно-полосатая мышца, которая находится только в сердце. Отличительными признаками являются отдельные ядра и наличие интеркалированных дисков между клетками.

• Гладкая — мышца без поперечно-полосатой полосы, которая непроизвольно контролируется вегетативной нервной системой. Отличительным признаком является наличие одного веретенообразного центрального ядра на клетку.

В этой статье мы рассмотрим гистологию скелетной мышцы — ее состав, гистологический вид и клинические корреляции.

Состав скелетных мышц

Мышечная клетка очень специализирована для своего назначения. Одиночная клетка образует одно мышечное волокно, а ее клеточная поверхностная мембрана известна как сарколемма .

Т-канальцы уникальны для мышечных клеток. Это инвагинации сарколеммы, которые проводят заряд, когда клетка деполяризована.

Мышечные клетки также имеют специализированный эндоплазматический ретикулум — он известен как саркоплазматический ретикулум и содержит большой запас ионов кальция.

Мышцы также имеют сложную опорную структуру из соединительной ткани. Каждое мышечное волокно окружено тонким слоем соединительной ткани, известной как эндомизий . Эти волокна затем группируются в пучки, известные как пучки , которые окружены слоем соединительной ткани, известной как перимизий . Многие пучки составляют мышцу, которая, в свою очередь, окружена толстым слоем соединительной ткани, известной как эпимизий .

Рис. 1. Ультраструктура волокна скелетных мышц.[/подпись]

Ультраструктурный вид скелетных мышц

Поперечно-полосатый вид волокон скелетных мышц обусловлен организацией двух сократительных белков: актина (тонкая нить) и миозина (толстая нить).

Функциональная единица сокращения в волокне скелетных мышц — это саркомер , который проходит от линии Z до линии Z. Саркомер разбит на несколько частей:

• Z-линия — где актиновые филаменты закреплены.
• M линия — где закреплены миозиновые нити.
• I полоса — содержит только актиновые филаменты.
• Полоса — длина миозиновой нити, может содержать перекрывающиеся актиновые нити.
• Зона H — содержит только миозиновые нити.

Полезное сокращение — MHAZI — линия M находится внутри зоны H, которая находится внутри диапазона A, а линия Z находится внутри диапазона I.

Рис. 2. Саркомер измеряется от линии Z до линии Z [/ caption]

Скользящая нить, модель

Модель скользящей нити описывает механизм сокращения скелетных мышц

Актин и миозин

Мышечные волокна образуются из двух сократительных белков — актина и миозина.

Миозиновые филаменты имеют множество головок, которые могут связываться с участками актинового филамента. Актиновые филаменты связаны с двумя другими регуляторными белками, тропонином и тропомиозином. Тропомиозин — это длинный белок, который проходит вдоль актинового филамента и блокирует сайты связывания миозиновой головки.

Тропонин — это небольшой белок, который связывает тропомиозин с актином. Он состоит из трех частей:

• Тропонин I — связывается с актиновой нитью.
• Тропонин Т — связывается с тропомиозином.
• Тропонин C — может связывать ионы кальция.

Муфта возбуждения-сжатия

Уникальная структура тропонина является основой связи возбуждения-сокращения :

• Когда деполяризация происходит в нервно-мышечном соединении , она проводится вниз по t-канальцам, вызывая огромный приток ионов кальция в саркоплазму из саркоплазматического ретикулума.
• Этот кальций связывается с тропонином C , вызывая изменение конформации, которое перемещает тропомиозин от участков связывания миозиновой головки актиновых филаментов.
• Это позволяет головке миозина связываться с актином, образуя поперечную связь. Затем происходит силовой ход , когда миозиновые головки поворачиваются в «гребном движении», перемещая актин мимо миозина к линии M .
• АТФ затем связывается с головкой миозина, заставляя ее отделяться от актина и позволяя процессу повторяться.

Следовательно, при сокращении длина волокон не изменяется. Однако длина саркомера уменьшается из-за скольжения актиновых филаментов по миозину.Зона H и полоса I укорачиваются, тогда как полоса A остается той же длины. Это сближает линии Z и приводит к уменьшению общей длины саркомера.

Рис. 3. Модель мышечного сокращения со скользящей нитью. [/ caption]

[старт-клиника]

Клиническая значимость — мышечная дистрофия Дюшенна

Мышечная дистрофия Дюшенна — это рецессивное Х-сцепленное генетическое заболевание, при котором не продуцируется дистрофин , белок, который прикрепляет сарколемму к миофиламентам.

Это приводит к тому, что мышечные волокна разрываются при сокращении, вызывая прогрессирующую мышечную слабость и истощение.

Заболевание развивается рано, пациенты часто становятся инвалидами к 12 годам.

[окончание клинической]

Структура мышц — мышцы под микроскопом — Science Learning Hub

Все мышцы выглядят одинаково? Если вы посмотрите на скелетные, гладкие и сердечные мышцы под микроскопом, вы увидите различия в их структуре.

Скелетная мышца

Скелетная мышца выглядит полосатой или «полосатой» — волокна содержат чередующиеся светлые и темные полосы (полосы), похожие на горизонтальные полосы на рубашке для регби. В скелетных мышцах волокна собраны в правильные параллельные пучки.

Сердечная мышца

Ткань сердечной мышцы, как и ткань скелетных мышц, выглядит полосатой или полосатой. Пучки разветвленные, как у дерева, но соединенные с обоих концов. В отличие от ткани скелетных мышц, сокращение ткани сердечной мышцы обычно не контролируется сознанием, поэтому оно называется непроизвольным.

Гладкая мышца

По сравнению со скелетной мышцей гладкомышечные клетки меньше по размеру. Они имеют веретеновидную форму и не имеют бороздок. Вместо этого у них есть пучки тонких и толстых нитей.

Присмотритесь к скелетным мышцам

Все волокна скелетных мышц не одинаковы. Они различаются по структуре и функциям, например, по скорости сжатия.

Волокна скелетных мышц сокращаются с разной скоростью в зависимости от:

• их способности расщеплять АТФ (высвобождающее энергию химическое вещество)
• способа, которым они производят АТФ
• того, как быстро они устают

Итак, скелетные мышцы подразделяются на два широких типа — быстрые сокращения и медленные сокращения.

Медленное сокращение (также называемое Типом I):

• имеет множество крошечных кровеносных сосудов, называемых капиллярами (и поэтому выглядит красным)
• имеет много митохондрий (участков производства энергии)
• имеет много миоглобина (переносящего кислород и запасной белок в мышцах)
• несет больше кислорода
• не устает быстро (может выдерживать аэробную активность)
• может сокращаться медленно
• в больших количествах содержится в постуральных мышцах шеи

Природа науки

Вы замечали, что когда вы смотрите на что-то под микроскопом, это может сбивать с толку, но если вы посмотрите на контрольную диаграмму или картинку, вы сможете увидеть под микроскопом гораздо больше деталей? Когда ученые наблюдают, у них уже есть некоторое понимание того, на что они смотрят.На их наблюдения влияет их опыт, знания и понимание существующих теорий.

Быстрое сокращение (также называется Тип II):

Тип IIa

• аэробный, как медленные мышцы
• богат капиллярами
• выглядит красным

Тип IIx

• имеет меньше митохондрий и меньше миоглобина
• может сокращаться быстрее, чем тип IIa
• может сокращаться с большей силой, чем аэробные мышцы
• могут выдерживать только короткие анаэробные всплески активности, прежде чем сокращение мышц
• станет болезненным (например,грамм.
• — самый быстрый тип мышц у людей

Тип IIb

• — анаэробная белая мышца
• еще менее плотна в митохондриях, а миоглобин
• может сокращаться еще быстрее
• — основной тип быстрых мышц у мелких животных, таких как грызуны или кролики (что объясняет, почему их мясо такое бледное)

Взгляд внутрь мышечной клетки

Скелетные мышцы состоят из сотен тысяч мышечных клеток (также называемых мышечными волокнами).Эти мышечные клетки действуют вместе, чтобы выполнять функции конкретной мышцы, частью которой они являются.

В отличие от других тканей, клетки скелетных мышц содержат миофибриллы — они имеют форму длинных цилиндров и проходят по всей длине мышечного волокна / клетки.

Каждая миофибрилла состоит из двух типов белковых нитей, называемых толстыми и тонкими нитями. Толстые филаменты и тонкие филаменты в миофибриллах перекрываются, а участки, где они перекрываются и встречаются вместе, называются саркомерами.Когда происходит сокращение мышц, тонкие нити и толстые нити скользят друг мимо друга.

Природа науки

Ученые проводят наблюдения и развивают свои объяснения, используя умозаключения, воображение и творчество. Часто они используют «модели», чтобы помочь другим ученым понять их теории. Диаграмма — это пример пояснительной модели. Эти диаграммы демонстрируют творческий подход, необходимый ученым для использования своих наблюдений для разработки моделей и передачи своих объяснений другим.

Артрит, боли в пояснице, кости, мышцы

Обзор

Что такое опорно-двигательный аппарат?

Ваша опорно-двигательная система включает ваши кости, хрящи, связки, сухожилия и соединительные ткани. Ваш скелет обеспечивает основу для ваших мышц и других мягких тканей. Вместе они поддерживают вес вашего тела, поддерживают осанку и помогают двигаться.

Широкий спектр заболеваний и состояний может привести к проблемам опорно-двигательного аппарата.Старение, травмы, врожденные аномалии (врожденные дефекты) и болезни могут вызывать боль и ограничивать движение.

Вы можете сохранить здоровье опорно-двигательного аппарата, уделяя особое внимание общему состоянию здоровья. Придерживайтесь сбалансированной диеты, поддерживайте здоровый вес, регулярно занимайтесь спортом и обращайтесь к врачу для прохождения медицинских осмотров.

Функция

Как работает опорно-двигательный аппарат?

Нервная система (командный центр вашего тела) контролирует ваши произвольные движения мышц. Произвольные мышцы — это те мышцы, которыми вы управляете намеренно.Некоторые из них задействуют большие группы мышц для выполнения таких действий, как прыжки. Другие используют более мелкие движения, например, нажатие кнопки. Движение происходит, когда:

1. Ваша нервная система (мозг и нервы) посылает сообщение для активации ваших скелетных (произвольных) мышц.
2. Ваши мышечные волокна сокращаются (напрягаются) в ответ на сообщение.
3. Когда мышца активируется или собирается в пучок, она тянет за сухожилие. Сухожилия прикрепляют мышцы к костям.
4. Сухожилие тянет кость, заставляя ее двигаться.
5. Чтобы расслабить мышцы, ваша нервная система посылает другое сообщение. Это заставляет мышцы расслабляться или отключаться.
6. Расслабленная мышца снимает напряжение, переводя кость в положение покоя.

Анатомия

Какие части опорно-двигательного аппарата?

Опорно-двигательный аппарат помогает вам стоять, сидеть, ходить, бегать и двигаться. В теле взрослого человека 206 костей и более 600 мышц, соединенных связками, сухожилиями и мягкими тканями.

Части опорно-двигательного аппарата:

• Кости: Кости всех форм и размеров поддерживают ваше тело, защищают органы и ткани, накапливают кальций и жир и производят клетки крови. Твердая внешняя оболочка кости окружает губчатый центр. Кости обеспечивают структуру и форму вашему телу. Они работают с мышцами, сухожилиями, связками и другими соединительными тканями, помогая вам двигаться.
• Хрящ: Тип соединительной ткани, хрящевая подкладка костей внутри суставов, вдоль позвоночника и в грудной клетке.Прочный эластичный хрящ защищает кости от трения друг о друга. У вас также есть хрящи в носу, ушах, тазу и легких.
• Суставы: Кости соединяются, образуя суставы. Некоторые суставы имеют большой диапазон движений, например, шаровидный плечевой сустав. Другие суставы, такие как колено, позволяют костям двигаться вперед и назад, но не вращаются.
• Мышцы: Каждая мышца состоит из тысяч эластичных волокон. Ваши мышцы позволяют вам двигаться, сидеть прямо и оставаться на месте.Некоторые мышцы помогают бегать, танцевать и поднимать тяжести. Вы используете других, чтобы написать свое имя, застегнуть пуговицу, поговорить и проглотить.
• Связки: Связки, изготовленные из прочных коллагеновых волокон, соединяют кости и помогают стабилизировать суставы.
• Сухожилия: Сухожилия соединяют мышцы с костями. Состоящие из фиброзной ткани и коллагена, сухожилия жесткие, но не очень эластичные.

Состояния и расстройства

Какие состояния и нарушения влияют на опорно-двигательный аппарат?

Сотни состояний могут вызвать проблемы с опорно-двигательным аппаратом.Они могут влиять на то, как вы двигаетесь, говорите и взаимодействуете с миром. Некоторые из наиболее частых причин скелетно-мышечной боли и проблем с движением:

• Старение: В процессе естественного старения кости теряют свою плотность. Менее плотные кости могут привести к остеопорозу и переломам костей (переломам костей). С возрастом мышцы теряют свою массу, а хрящи начинают изнашиваться, что приводит к боли, жесткости и уменьшению диапазона движений. После травмы вы можете не зажить так быстро, как в молодости.
• Артрит: Боль, воспаление и скованность суставов возникают в результате артрита. У пожилых людей больше шансов заболеть остеоартритом из-за разрушения хрящей внутри суставов, но это заболевание может затронуть людей любого возраста. Другие типы артрита также вызывают боль и воспаление в суставах, включая ревматоидный артрит, анкилозирующий спондилит и подагру.
• Проблемы со спиной: Боль в спине и мышечные спазмы могут быть вызваны растяжением мышц или травмами, такими как грыжа межпозвоночного диска.Некоторые состояния, включая стеноз и сколиоз позвоночника, вызывают структурные проблемы в спине, что приводит к боли и ограничению подвижности.
• Рак: Несколько типов рака поражают опорно-двигательный аппарат, включая рак костей. Опухоли, которые разрастаются в соединительной ткани (саркомы), могут вызывать боль и проблемы с движением.
• Врожденные аномалии: Врожденные аномалии, также известные как врожденные пороки, могут влиять на внешний вид, структуру и функции тела.Косолапость — одно из самых распространенных заболеваний опорно-двигательного аппарата, с которым рождаются дети. Это вызывает скованность и уменьшение диапазона движений.
• Болезнь: На работу костей, мышц и соединительных тканей влияет широкий спектр заболеваний. Некоторые из них, например остеонекроз, приводят к разрушению костей и их гибели. Другие заболевания, такие как фиброзная дисплазия и болезнь хрупкости костей (несовершенный остеогенез), вызывают легкое переломание костей. Состояния, которые влияют на скелетные мышцы (миопатии), включают более 30 типов мышечной дистрофии.
• Травмы: Сотни травм могут поражать кости, хрящи, мышцы и соединительные ткани. В результате чрезмерного использования могут возникать травмы, такие как синдром запястного канала, бурсит и тендинит. Растяжения, разрывы мышц, переломы костей и травмы сухожилий, связок и других мягких тканей могут быть результатом несчастных случаев и травм.

Насколько распространены эти состояния?

У всех время от времени возникают боли в мышцах и суставах. Одним из наиболее распространенных заболеваний опорно-двигательного аппарата является боль в спине, особенно боль в пояснице.Более 80% людей в Соединенных Штатах в какой-то момент жизни испытывают боли в спине. Артрит также очень распространен. Более 54 миллионов взрослых в США страдают артритом. Каждый год миллионы людей случаются с переломами, растяжениями и растяжениями. Большинство людей восстанавливаются после этих травм без длительных проблем со здоровьем.

Забота

Как сохранить здоровье опорно-двигательного аппарата?

Лучший способ заботиться о опорно-двигательном аппарате — поддерживать хорошее здоровье в целом.Чтобы ваши кости и мышцы были здоровыми, вам необходимо:

• Регулярно выполняйте физические упражнения, и обязательно включайте в себя сочетание упражнений с отягощением и сердечно-сосудистой деятельности. Укрепление мышц может поддержать суставы и защитить их от повреждений.
• Высыпайтесь , чтобы ваши кости и мышцы могли восстановиться и восстановиться.
• Поддерживайте нормальный вес. Лишние килограммы оказывают давление на кости и суставы, вызывая ряд проблем со здоровьем.Если у вас избыточный вес, поговорите со своим врачом о здоровом плане похудания.
• Выбирайте здоровую пищу , включая сбалансированную диету из фруктов и овощей, нежирного белка и молока для крепких костей.
• Бросьте курить и воздержитесь от табака. Курение уменьшает кровоток по всему телу. Ваши кости, мышцы и мягкие ткани нуждаются в адекватном кровотоке, чтобы оставаться здоровыми.
• Проходите регулярные осмотры и проверки здоровья в соответствии с возрастом. Если вам больше 65 лет, поговорите со своим врачом о сдаче теста на плотность костной ткани.

###

Часто задаваемые вопросы

Когда мне следует позвонить своему врачу?

Поговорите со своим врачом, если у вас есть боль, отек, скованность, ограниченный диапазон движений или проблемы с движением. Немедленно обратитесь к своему провайдеру, если какие-либо из этих изменений произойдут внезапно. Внезапные проблемы могут быть признаком серьезного состояния.

Записка из клиники Кливленда

У всех время от времени возникают боли в мышцах и мышцах.Хотя, возможно, вы не сможете предотвратить все растяжения, растяжения и переломы костей, вы сможете сохранить здоровье опорно-двигательного аппарата. Поддержание хорошего общего состояния здоровья снизит риск заболеваний и травм. А сохранение здоровья поможет вам быстрее выздороветь, если вы все-таки получите травму. Регулярно посещая врача, контролируя свой вес и заботясь о себе, вы защитите свои кости и мышцы, чтобы они могли и дальше защищать вас.

.