Definicja pojęcia:

układ mięśniowy

Układ mięśniowy – jest układem narządów składającym się z mięśni gładkich, szkieletowych oraz serca. Dzięki niemu odbywać się może ruch ciała, utrzymywanie postawy ciała jak również umożliwia rozprowadzanie krwi w całym ciele, a tym samym ogrzewa ciało. W przypadku kręgowców, ich układ mięśniowy jest kontrolowany przez układ nerwowy, choć niektóre mięśnie (takie jak mięsień sercowy) mogą być całkowicie autonomiczne. Układ mięśniowy wraz z układem szkieletowym tworzy układ mięśniowo-szkieletowy, który jest odpowiedzialny za poruszanie się ciała.
  1. Czynność układu mięśniowego
  2. Ogólna budowa układu mięśniowego
  3. Morfologiczna budowa mięśni
  4. Podział mięśni
  5. Funkcje mięśni
Układ mięśniowy człowieka. Źródło: shutterstock

Czynność układu mięśniowego

W konsekwencji zmiany potencjału czynnościowego mięśni szkieletowych z końca aksonu komórki nerwowej uwalniana zostaje acetylocholina (w miejscu przyczepu mięśnia do neuronu ruchowego występuje połączenie nerwowo-mięśniowe). Grupa przekaźników chemicznych przenika przez synapsę i stymuluje powstawanie zmian elektrycznych powstających w komórce mięśniowej podczas związania acetylocholiny z receptorami na jej powierzchni. Impuls pochodzący z komórki nerwowej powoduje uwalnianie wapnia po czym następuje pojedynczy, krótki skurcz mięśni zwany drganiem mięśni. Jony wapnia są wymagane dla każdego skurczu. Jeśli występuje problem na połączeniu nerwowo-mięśniowym, może wystąpić dłuższy skurcz.

Mięśnie szkieletowe są zgrupowane w niezliczone jednostki motoryczne, z których każda obejmuje neuron ruchowy, przymocowany przez szereg struktur, będących zakończeniami aksonów. Kontrolują one oddzielne włókna mięśniowe. Pojedyncze jednostki motoryczne wykonują ruch jako jednostka, natomiast cały mięsień może kurczyć się w z góry ustalony sposób, który może być różny ze względu na budowę jednostki motorycznej. Ruch, koordynacja, równowaga i kontrola jednostek motorycznych jest wynikiem pracy móżdżku. Dlatego odbywać się może złożona koordynacja mięśni przy niewielkim świadomym wysiłku.

Podczas ruchu produkcja adenozynotrifosforanu (ATP) zmienia się w zależności od sprawności fizycznej osoby, czasu trwania i intensywności ruchu. Spoczynku oznacza z reguły tlenowe wytwarzanie ATP w mitochondriach (bez produktów ubocznych jak np. kwas mlekowy). Przy niewielkiej aktywności energia wytwarzana jest tlenowo przy pomocy węglowodanów i tłuszczów zgromadzonych w ciele. Podczas dłuższej i intensywniejszej aktywności wytwarzanie ATP może przejść na szlaki beztlenowe, w tym szczególnie na glikolizę beztlenową.

Tlenowe pozyskiwanie ATP jest biochemicznie znacznie wolniejsze i może być stosowane wyłącznie przy długotrwałym wysiłku o niskiej intensywności, jednak nie prowadzi do powstania produktów ubocznych. Czynność ta pozwala na zwiększenie wydajności dostarczania tlenu, umożliwiając szybsze przestawienie się na metabolizm tlenowy. Beztlenowa produkcja ATP jest znacznie szybsza i pozwala na maksymalną intensywność wysiłku, jednakże prowadzi do wytworzenia znacznych ilości kwasu mlekowego. Jest to konsekwencją sytuacji, w której wystąpił intensywny wysiłek przez dłuższy czas. Pozwala na osiągnięcie najwyższego poziom intensywności ruchu.
Przykład pracy mięśni. Źródło: shutterstock

Ogólna budowa układu mięśniowego

Układ mięśniowy budują trzy typy komórek takie jak komórki poprzecznie prążkowane mięśni szkieletowych (mięśnie szkieletowe), komórki poprzecznie prążkowane serca (mięsień sercowy) oraz komórki mięśni gładkich (mięśnie gładkie bez prążkowania).

Mięśnie szkieletowe, czyli mięśnie poprzecznie prążkowane, składają się z miocytów lub włókien mięśniowych składających się z miofibryli. Miofibryle natomiast składają się z sarkomerów, czyli podstawowego budulca tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej. Po stymulacji potencjałem czynnościowym mięśnie szkieletowe wykonują skoordynowany skurcz, skracając każde włókno mięśniowe. W obrębie sarkomeru włókna aktyny i miozyny nakładają się na siebie podczas skurczu. Włókna miozyny mają główki w kształcie maczugi, które wystają w kierunku włókien z aktyny i zapewniają punkty przyczepu do filamentów aktynowych. Główki filamentów miozynowych poruszają się w skoordynowany sposób poprzez obracanie się w kierunku środka sarkomeru, odczepiają się, a następnie ponownie przyczepiają się do najbliższego aktywnego miejsca filamentu aktynowego. Nazywa się to układem napędowym typu zapadkowego.

Proces ten pochłania duże ilości ATP, czyli źródła energii komórki. ATP wiąże się z mostkami krzyżowymi między główkami filamentów miozynowych i aktynowych. Uwolnienie energii powoduje obrót główki filamentów miozynowych. W wyniku tego powstaje adenozynodifosforan (ADP). Ze względu na słabą zdolność mięśni do gromadzenia ATP istnieje potrzeba stałej zamiany ADP na ATP. Wspomniane wyżej jony wapnia są wymagane dla każdego skurczu. Podczas stymulacji mięśnia do skurczu jony wapnia są uwalniane z retikulum sarkoplazmatycznego do sarkomeru. Wapń odsłania miejsca wiązania filamentów aktynowych. W odwrotnej sytuacji jony wapnia są pompowane z sarkomeru i przechowywane w retikulum sarkoplazmatycznym.

Mięśnie poprzecznie prążkowane serca różnią się od mięśni szkieletowych, ponieważ włókna mięśniowe są ze sobą połączone poprzecznie. Jednak ich ruch jest mimowolny, niezależny od woli. Mięśnie poprzecznie prążkowane serca są kontrolowane przez węzeł zatokowy pod wpływem autonomicznego układu nerwowego. Mięśnie gładkie są również kontrolowane bezpośrednio przez autonomiczny układ nerwowy i są mimowolne, co oznacza ich niezależność od woli.
Typy komórek mięśniowych. Źródło: shutterstock

Morfologiczna budowa mięśni

W budowie morfologicznej mięśni wyróżnia się trzy główne plany budowy, tj. brzusiec zbudowany z włókien mięśniowych, ścięgno początkowe i końcowe oraz przyczep początkowy i końcowy.

Podział mięśni

Układ mięśniowy tworzą zróżnicowane mięśnie biorąc pod uwagę różne kryteria ich podziału. Do takich kryteriów należy ich czynność, liczba głów, budowa jak również położenie. W zależności od położenia (pod względem topograficznym) wyróżnia się mięśnie: głowy i szyi, tułowia i brzucha, kończyny górnej, kończyny dolnej, klatki piersiowej oraz mięśnie grzbietu.

Ze względu na budowę mięśni można wyróżnić mięśnie: płaskie (np. brzucha), okrężne (np. wokół ust), jednobrzuścowe – wrzecionowate (np. mięśnie pośladków), dwugłowe (np. mięsień zginacz ramienia), czworogłowe (np. uda), trójgłowe (np. mięsień prostownik ramienia), szerokie (np. mięśnie wyścielające ściany klatki piersiowej), krótkie (np. mięśnie wokół kręgosłupa) oraz mięśnie długie (np. mięśnie kończyn).

Mięśnie dzieli się także pod względem przyczepu (liczby głów) na dwugłowe, trójgłowe, czworogłowe oraz pięciogłowe. Natomiast pod względem czynności dzieli się je na mięśnie antagonistyczne i synergistyczne. Do mięśni antagonistycznych zalicza się zginacze i prostowniki (albo przywodziciele i odwodziciele), które działają antagonistycznie co oznacza, że podczas ruchu jeden kurczy się bardziej od drugiego (np. mięsień dwugłowy zaczyna się kurczyć a mięsień trójgłowy ramienia ulega rozkurczowi). Natomiast mięśnie synergistyczne, które współdziałają w wykonywaniu tego samego rodzaju ruchu to np. mięśnie tułowia.

Funkcje mięśni

W układzie mięśniowym wyróżnia się pięć podstawowych funkcji spełniających przez mięśnie, są nimi:
  • wprawianie w ruch ciała, kończyn i narządów wewnętrznych,
  • umożliwienie przepływu płynów ciała,
  • pośrednia regulacja ilości płynów w organizmie,
  • umożliwiają prawidłową postawę ciała,
  • wytwarzają ciepło w organizmie, czyli wpływają na termogenezę.
Przykładem mięśni okrężnych są mięśnie znajdujące się wokół oka. Źródło: shutterstock

Bibliografia

  1. Blumenfeld H. 2010.; “Neuroanatomy through clinical cases, 2nd Edition. ”; Sinauer Associates, Sunderland, Mass.;
  2. Bochenek A., Reicher M. 2019. ; “Anatomia człowieka, Tom 1. Anatomia ogólna. kości, stawy i więzadła, mięśnie. ”; PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa;
  3. Dąbrowski M., Stachowski A.H. (red.). 2001. ; “Popularna encyklopedia powszechna. ”; Fogra Oficyna Wydawnicza, Kraków.;
  4. Hall J. 2011.; “Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology”; Elsevier, Philadelphia.;
  5. Ross M.H., Pawlina M.D. 2011; “Histology : a text and atlas : with correlated cell and molecular biology, 6th Edition. ”; Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins Health, Philadelphia.;
  6. Misconceptions about Aerobic and Anaerobic Energy Expenditure. ; “Scott C. 2005. ”; Journal of the International Society of Sports Nutrition 2 (2): 32–37.;
  7. Standring A. 2016.; “Gray's anatomy : the anatomical basis of clinical practice. 41st Edition.”; Elsevier, Philadelphia.;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 3.7
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy