Działanie mięśni:

- kurczą się pod wpływem bodźców z centralnego układu nerwowego ( w warunkach laboratoryjnych skurcz może być wywołany przez drażnienie prądem elektrycznym )

- podlegaj woli

- są jedno -, dwu - bądź wielostanowe

- działają synergistycznie lub antagonistycznie

Położenie:

- mięśnie skórne

- mięsnie szkieletowe

Przyczepy mięśni:

- początkowy ( proksymalny) - końcowy ( dystalny)

- bezpośrednie ( za pomocą ścięgna)

- brzusiec (część kurczliwa, zbudowana z włókien poprzecznie prążkowanych)

- ścięgno / rozcięgno (łączy z kością i przenosi pracę mięśnia na kość)

Kształt mięśni:

- wrzecionowate, płaski, pierzasty, półpierzasty

- półścięgnisty, półbłoniasty, okrężne,

- jedno - lub wielobrzuścowy ( zawiera ścięgna pośrednie)

Narządy pomocnicze mięśni:

• Powięzie ( błony z tkanki łącznej włóknistej) - otaczają mięśnie lub grupy mięśni

• Kaletki maziowe (kształt pęcherzykowaty) - zmniejszenie tarcia

• Pochewki ścięgien (obejmują ścięgna ) - zmniejszenie tarcia

• Bloczki mięśni (punkty podparcia ) - zmiana kierunku działania mięśnia

• Trzeszczki (kostki włączone w ścięgna mięśni)

Nazwy mięśni :

- od miejsca przyczepu : np. miesień mostkowo - sutkowo - obojczykowy

- położenia : np. miesień naramienny

- kierunku przebiegu włókien: np.. mięsień skośny zewnętrzny

- ogólnej postaci: np. mięsień półścięgnisty

- czynowi : np. mięsień prostownik palców

- ilości głów: np. mięsień dwugłowy ramienia

Miejsca o zmniejszonej odporności ( słabsze utkanie mięśni i powięzi):

- okolica pępka

- kreska biała

- kanał pachwinowy

- rozwór przełykowy przepony

Masa aparatu mięśniowego kręgowców stanowi około 40-50% całkowitego ciężaru ciała. W ciele jednego człowieka znajduje się około 400 mięśni poprzecznie prążkowanych. Większość z nich można podzielić na dwie grupy:

1. Zginacze doprowadzają one do zginania kończyn lub tułowia np. mięśnie proste brzucha

2. Prostowniki prostujące zgięte części ciała np. mięśnie prostowniki grzbietu

Topografia mięśni :

Mięśnie grzbietu:

- kolcowo - ramienne

- kolcowo - żebrowe

- prostownik grzbietu

Mięśnie klatki piersiowe:

- powierzchowne

- głębokie

- przepona

Mięśnie brzucha:

- boczne i przednie

- tylne

Mięsnie szyi.

Mięśnie głowy

- mięśnie wyrazowe (przynajmniej jeden przyczep skórny)

- mięsnie żwaczowe

Mięsnie kończyny górne i mięśnie kończyny dolnej

Zmęczenie mięśni

Podczas intensywnego wysiłku fizycznego, w warunkach deficytu tlenowego w mięśniach kręgowców powstaje kwas mlekowy. Jest to związek silnie toksyczny powodujący wystąpienie objawów zmęczenia mięsni. Kwas mlekowy przenika do krwi, a następnie transportowany jest do wątroby. W wątrobie ulega przemianie w glukozę. Glukoza znów przez krew transportowana jest do mięśni gdzie jest wykorzystywana jako substrat oddechowy. Kiedy spada zapotrzebowanie na ten cukier, jest on zamieniany na glikogen w czasie glikogenogenezy (glikogenezy) .

Objawy zmęczenia mięśni

- zmniejszenie zdolności mięśnia do przywracania pierwotnej długości, pojawienie się jego skłonności do powstawania tak zwanych przykurczy ( pozostawania w stania skurczonym)

- wydłużenie czasu skurczu i rozkurczu ( w tym refrakcji)

- przedłużanie okresu utajonego pobudzenia

- spadek siły skurczu mięśnia, ponieważ liczba kurczących się czyli pracujących włókien maleje

- zmniejszenie stopnia skrócenia mięśnia, czyli tzw. amplitudy skurczu

Tkanka mięśniowa należy do tkanek wysoko pobudliwych. Charakterystyczną jej cechą jest zdolność kurczenia się W zależności od budowy i właściwości fizjologicznych wyróżniamy tkankę mięśniowa gładką i poprzeczni prążkowaną. Szczególna odmiana mięśnia poprzeczni prążkowanego jest mięsień sercowy.

Mięśnie poprzecznie prążkowane stanowią umięśnienie szkieletu, na którym mają miejsce przyczepu. Są one unerwione przez somatyczną cześć obwodowego układu nerwowego. Charakteryzuje asie zdolnością do szybkiego kurczenia się i rozkurczania oraz zapewniają zwierzęciu możliwość ruchu i lokomocji. Aby wyjaśnić zjawisko poprzecznego prążkowania mięśnia i mechanizm skurczu mięśnia należy opisać główne cechy budowy komórki mięśniowej (zwanej włóknem mięśniowym), która jest podstawowa jednostką strukturalna tkanki mięśniowej. Włókna mięśniowe składają asie z kurczliwych elementów - miofibrylli, w których wyróżnia się mniejsze jednostki czynnościowe komórki mięśniowej - sarkomery. W skład sarkomeru wchodzą dwa rodzaje kurczliwych białek - długie i cienkie nici aktyny oraz krótkie i grube nici miozyny. Uporządkowane poprzeczne ułożenie tych dwóch białek daje pod mikroskopem obraz poprzecznego prążkowania (naprzemienne ułożenie jasnych i ciemnych odcinków). Znając ułożenie kurczliwych białek nie trudno wyobrazić sobie mechanizm skurczu mięśnia. Polega on na wciąganiu nici aktyny pomiędzy nici miozyny, co powoduje skracanie asie sarkomeru.

Zjawisku skurczu mięśnia towarzyszy cały szereg zmian w przepuszczalności błon wewnątrzkomórkowych i w metabolizmie komórki.

Zasadniczym warunkiem, który musi być spełniony, aby nastąpił skurcz mięśnia, jest obecność jonów wapnia i źródła energii. Bezpośrednim źródłem energii wykorzystywanym przez mięsień jest ATP. Zapasy jego są jednak niewielkie. Podczas pracy mięśnia energia uzyskiwana jest z przemian glukozy dostarczanej przez krew i uwalnianej z glikogenu mięśniowego.

Przy intensywnej pracy mięsni ilość dostarczanego przez krew tlenu jest niewystarczająca. W wyniku przemiany glukozy powstaje wówczas kwas mlekowy, który nagromadza asie i zakwasza środowisko. Mięśnie pracują coraz wolniej, i na koniec nie są one zdolne do dalszej pracy. Po krótkim wypoczynku, gdy nagromadzone kwaśne produkty przemiany materii zostaną usunięte i nastąpi odnowienie zapasów glikogenu mięśniowego - mięśnie znów mogą podjąć pracę.

Należy zaznaczyć, że nie cała ilość energii uwolnionej z ATP jest wykorzystywana do procesu skurczu mięśnia. Część tej energii (60 - 80%) uwalnia asie w postaci energii cieplnej. A wiec sprawność mięśni (ilość uwolnionej energii przekształconej w energię mechaniczną) wynosi ok. 20 - 40%. Jest ona więc stosunkowo wysoka, jeżeli porównamy ja ze sprawnością silników (maszyna parowa - 10%, silnik samochodowy 30%), tym bardziej że w maszynach parowych czy spalinowych zachodzi utrata energii cieplnej, a w organizmie jest ona wykorzystywana (np. na utrzymanie stałej temperatury ciała).

Tkanka mięśniowa gładka. Mięśnie gładkie nie mają przyczepów kostnych. Występują one w ścianach narządów wewnętrznych (ściany przewodu pokarmowego, ściany naczyń krwionośnych, układu wydalniczego i rozrodczego). Czynność mięśni gładkich jest niezależna od woli zwierzęcia. Mięśni gładkie są unerwione przez układ wegetatywny (zarówno przez część współczulną, jak i przywspółczulną). Zwykle jednak układ nerwowy reguluje tylko czynność mięśni gładkich, natomiast nie warunkuje jej gdyż, charakteryzują się one automatyzmem - zdolnością do samoistnych skurczów. Charakterystyczna cecha mięśni gładkich są ich powolne skurcze i rozkurcze. Zużywają one znacznie mniej energii niż mięśnie poprzecznie szkieletowe i mogą pracować przez długi czas bez objawów zmęczenia. Mechanizm skurczu jest identyczny jak w mięśniu poprzecznie prążkowanym. Jednostkami warunkującymi skurcz są te same elementy białkowe: aktyna i miozyna. Ułożenie ich nie jest tak regularne i uporządkowane jak w mięśniach szkieletowych - stąd brak zjawiska poprzecznego prążkowania.

Wyróżniamy następujące typy skurczów:

• Skurcz pojedynczy - występuje, gdy w postaci fali depolaryzacyjnej dotrze do mięśnia impuls pojedynczy. U ssaków skurcz taki trwa 7 - 100 ms w zależności od rodzaju mięśnia i włókien, a niższych kręgowców 2 do 3 razy dłużej. Powstawanie licznych skurczów pojedynczych wymaga, żeby odstępy pomiędzy pobudzającymi je impulsami były większe od czasu trwania pojedynczego skurczu.

• Skurcz tężcowy niezupełny - mamy z nim poczynienia, gdy w trakcie rozkurczania mięśnia dotrze do niego kolejny, wywołujący skurcz impuls a potem ponownie w fazie jego rozkurczu przesłany zostanie następny impuls elektryczny i tak dalej. Wymagane jest, aby seria tych impulsów działała z częstotliwością minimalnie większa niż maksymalny czas skurczu pojedynczego. Wtedy kolejne impulsy przypadają na fazę rozkurczu.

• Skurcz tężcowy zupełny - mamy z nim docenienia, kiedy częstotliwość impulsów pobudzających uniemożliwia mięśniowi nawet częściowe rozkurczenie się. Pozostaje on wtedy w stanie stałego skurczu, którego wykres przypomina kształtem bardzo wydłużony skurcz pojedynczy.

Typy skurczów w zależności od typu umocowania:

• Skurcz izotoniczny, - gdy jeden z zaczepów jest przymocowany a drugi nie ma żadnego mocowania, czyli mięsień niczego nie ciągnie. Stan napięcia pozostaje pomimo skurczu bez zmian.

• Skurcz izometryczny, - w którym długość mięśnia nie zmienia się, natomiast napięcie rośnie.

• Skurcz auksotoniczny, - w tym typie skurczu początkowa mięsień będzie angażował kolejne elementy kurczliwe, tak że napięcie będzie wzrastało pomimo braku zmiany długości. W momencie, gdy moc pozwoli na pokonanie ciężaru, do którego ten miesień jest przyczepiony zacznie się on skracać, pomimo że napięcie nie będzie już rosło. Ten typ skurczu najbardziej przypomina warunki naturalne.

Podstawą skracania się jakiegokolwiek mięśnia jest skurcz włókienka kurczliwego (miofibryli). W mięśniach prążkowanych poprzecznie włókienka te ułożone równolegle w pęczki zajmują do 85% objętości. Pojedyncza miofibryla składa się z ułożonych w regularny sposób filamentów białkowych dwojakiego rodzaju. Są to:

- zbudowane z miozyny filamenty grube. Jest to ogromne białko budujące batypy podjednostek polipeptydowych:

A) wibrylarna miozyna lekka, która tworzy oś filamentu grubego

B) miozyna ciężka o kształcie magugowatym; - jej tzw. głowy wystając z filamentu tworzą mostki poprzeczne z filamentami aktynowymi

- zbudowane głównie z aktymy filameny ciężkie. W budowie molekularnej takiej mikropałeczki wyróżniamy dwa rodzaje cząsteczek:

a) łańcuchy aktyny, które tworzą oś filamentu oraz przyczepione do ich powierzchni

b) cząsteczki kompleksu troponinowo-tripomiozynowego . Kompleks ten utrudnia kontakt miozyna - aktyna

Rozciąganie sarkomerów przebiega niemal bez oporów tylko do pewnego momentu - alimenty aktynowe mogą swobodnie wysuwać się z pomiędzy miozynowych. Takie rozciąganie mięśnia nie może jednak odbywać się bez końca. W pewnym momencie dalsze wysuwania aktyny napotyka na rosnący opór mechaniczny. Stanowi to ochronę dla układu szkieletowego przed rozerwaniem.

Po śmierci organizmu zapas ATP spada do zera i stopniowo następuje zatrzymanie procesów oddychania wewnątrzkomórkowego. Oznacza to między innymi utrzymanie wysokiego stężenia jonów wapniowych w sarkoplazmie przez ustanie pracy pompy wapniowej. Dochodzi wtedy do tak zwanego skurczu pośmiertnego elementów kurczliwych - mięśnie pozostają w fazie trwałego skurczu aż do rozkładu białek kurczliwych. Wtedy właśnie dopiero następuje ustąpienie skurczu pośmiertnego dzięki rozluźnieniu mięśni.