Lifetime Fitness and Wellness

Aby poruszać szkieletem, napięcie powstałe w wyniku skurczu włókien w większości mięśni szkieletowych jest przenoszone na ścięgna. Ścięgna to silne pasma gęstej, regularnej tkanki łącznej, które łączą mięśnie z kośćmi. Połączenie z kośćmi jest powodem, dla którego ta tkanka mięśniowa nazywana jest mięśniem szkieletowym.

Interakcje mięśni szkieletowych w organizmie

Aby pociągnąć za kość, czyli zmienić kąt w jej stawie maziówkowym, co zasadniczo porusza szkieletem, mięsień szkieletowy musi być również przymocowany do stałej części szkieletu. Ruchomy koniec mięśnia, który przyczepia się do ciągniętej kości, nazywany jest wstawką mięśnia, a koniec mięśnia przyczepiony do nieruchomej (ustabilizowanej) kości nazywany jest początkiem. Podczas zginania przedramienia – zginania w łokciu – mięsień ramienno-łopatkowy wspomaga mięsień ramienny.

Mimo, że w daną czynność może być zaangażowanych wiele mięśni, główny mięsień nazywany jest głównym poruszycielem lub agonistą. Aby podnieść filiżankę, mięsień dwugłowy ramienia (biceps brachii) jest w rzeczywistości głównym wykonawcą ruchu, ale ponieważ może być wspomagany przez mięsień ramienny (brachialis), nazywany jest on synergistą w tym działaniu (Ryc. 1). Synergistą może być również fiksator, który stabilizuje kość będącą punktem zaczepienia dla mięśnia głównego.

Mięsień o działaniu przeciwnym do działania mięśnia głównego nazywany jest antagonistą. Antagoniści odgrywają dwie ważne role w funkcjonowaniu mięśni:

1. Utrzymują pozycję ciała lub kończyny, np. trzymanie wyciągniętej ręki lub stanie w pozycji wyprostowanej
2. Kontrolują szybki ruch, jak w boksie cieni bez lądowania ciosu lub zdolność do sprawdzania ruchu kończyny

Na przykład, aby rozszerzyć kolano, aktywowana jest grupa czterech mięśni zwanych mięśniami czworogłowymi ud (quadriceps femoris) w przednim przedziale uda (i byłyby one nazywane agonistami rozszerzenia kolana). Jednakże, aby zgiąć staw kolanowy, aktywowany jest przeciwstawny lub antagonistyczny zestaw mięśni zwany ścięgnami udowymi.

Jak widać, terminy te zostałyby również odwrócone w przypadku działania przeciwstawnego. If you consider the first action as the knee bending, the hamstrings would be called the agonists and the quadriceps femoris would then be called the antagonists. See Table 1 for a list of some agonists and antagonists.

Table 1. Agonist and Antagonist Skeletal Muscle Pairs
Agonist	Antagonist	Movement
Biceps brachii: in the anterior compartment of the arm	Triceps brachii: in the posterior compartment of the arm	The biceps brachii flexes the forearm, whereas the triceps brachii extends it.
Hamstrings: grupa trzech mięśni w tylnym przedziale uda	Quadriceps femoris: grupa czterech mięśni w przednim przedziale uda	Hamstrings zgina nogę, podczas gdy quadriceps femoris ją rozciąga.
Flexor digitorum superficialis i flexor digitorum profundus: w przedziale przednim przedramienia	Extensor digitorum: w przedziale tylnym przedramienia	Flexor digitorum superficialis i flexor digitorum profundus zginają palce i dłoń w nadgarstku, podczas gdy extensor digitorum rozciąga palce i dłoń w nadgarstku.

Istnieją również mięśnie szkieletowe, które nie ciągną za sobą szkieletu w celu wykonania ruchu. Na przykład, są mięśnie, które produkują mimikę twarzy. Wstawki i początki mięśni twarzy są w skórze, tak, że niektóre poszczególne mięśnie skurcz, aby utworzyć uśmiech lub zmarszczyć brwi, tworzyć dźwięki lub słowa i podnieść brwi. Istnieją również mięśnie szkieletowe języka oraz zewnętrzne zwieracze moczu i odbytu, które umożliwiają dobrowolną regulację odpowiednio oddawania moczu i defekacji. Ponadto, przepona kurczy się i rozkurcza, aby zmienić objętość jam opłucnowych, ale nie porusza w tym celu szkieletem.

Wzorce organizacji włókien mięśniowych

Mięśnie szkieletowe są otoczone rusztowaniem z tkanki łącznej na trzech poziomach. Każde włókno mięśniowe (komórka) jest pokryte endomysium, a cały mięsień jest pokryty epimysium. Gdy grupa włókien mięśniowych jest „powiązana” jako jednostka w obrębie całego mięśnia przez dodatkowe pokrycie tkanką łączną zwaną perimysium, taka powiązana grupa włókien mięśniowych nazywana jest powięzią. Ułożenie powięzi przez perimysium jest skorelowane z siłą generowaną przez mięsień, wpływa również na zakres ruchu mięśnia. Na podstawie schematu ułożenia powięzi mięśnie szkieletowe można sklasyfikować na kilka sposobów. Poniżej przedstawiono najczęstsze układy powięzi.

Mięśnie równoległe mają powięzi ułożone w tym samym kierunku co oś długa mięśnia (ryc. 2). Większość mięśni szkieletowych w organizmie ma ten typ organizacji. Niektóre mięśnie równoległe są płaskimi blaszkami, które rozszerzają się na końcach, tworząc szerokie przyczepy. Inne mięśnie równoległe są obłe, ze ścięgnami na jednym lub obu końcach. Mięśnie, które wydają się być pulchne, mają dużą masę tkanki zlokalizowaną w środku mięśnia, pomiędzy wstawką a początkiem, która jest znana jako ciało środkowe. Bardziej powszechną nazwą dla tego mięśnia jest brzuch. Kiedy mięsień się kurczy, włókna kurczliwe skracają go do jeszcze większego wybrzuszenia. Na przykład, rozciągamy, a następnie zginamy mięsień dwugłowy ramienia; duża, środkowa część to brzusiec (Ryc. 3). Kiedy mięsień równoległy ma centralny, duży brzusiec, który ma kształt wrzecionowaty, co oznacza, że zwęża się w kierunku początkowym i końcowym, czasami nazywany jest mięśniem wrzecionowatym.

Mięśnie okrężne są również nazywane zwieraczami (patrz rysunek 2). Kiedy się rozluźniają, koncentrycznie ułożone wiązki włókien mięśniowych zwieraczy zwiększają rozmiar otworu, a kiedy się kurczą, rozmiar otworu kurczy się do punktu zamknięcia. Mięsień orbicularis oris jest mięśniem okrężnym, otaczającym jamę ustną. Kiedy się kurczy, otwór ustny staje się mniejszy, jak w przypadku zaciskania warg do gwizdania. Innym przykładem jest mięsień okrężny oka (orbicularis oculi), z których jeden otacza każde oko. Rozważmy, na przykład, nazwy dwóch mięśni orbicularis (orbicularis oris i oribicularis oculi), gdzie część pierwszej nazwy obu mięśni jest taka sama. Pierwsza część orbicularis, orb (orb = „okrągły”), jest odniesieniem do okrągłej lub kolistej struktury; może również nasuwać skojarzenia z orbitą, taką jak droga księżyca wokół ziemi. Słowo oris (oris = „ustny”) odnosi się do jamy ustnej, czyli ust. Słowo oculi (ocular = „oko”) odnosi się do oka.

Istnieją inne mięśnie w całym ciele nazwane przez ich kształt lub lokalizację. Deltoid jest dużym mięśniem o trójkątnym kształcie, który pokrywa ramię. Jest tak nazwany, ponieważ grecka litera delta wygląda jak trójkąt. Mięsień prosty brzucha (rector = „prosty”) jest mięśniem prostym w przedniej ścianie brzucha, podczas gdy mięsień prosty uda jest mięśniem prostym w przednim przedziale uda.

Gdy mięsień rozszerza się na znacznym obszarze, ale powięzie dochodzą do jednego, wspólnego punktu przyczepu, mięsień ten nazywany jest zbieżnym. Punktem zaczepienia dla mięśnia zbieżnego może być ścięgno, aponeurosis (płaskie, szerokie ścięgno) lub raphe (bardzo smukłe ścięgno). Duży mięsień klatki piersiowej, pectoralis major, jest przykładem mięśnia zbieżnego, ponieważ poprzez ścięgno zbiega się do guzka większego kości ramiennej. Mięsień skroniowy czaszki jest kolejnym.

Mięśnie zębate (penna = „pióra”) łączą się w ścięgno, które biegnie przez centralny region mięśnia na całej jego długości, nieco jak pióro pióra z mięśniami ułożonymi podobnie do piór. Ze względu na taką budowę, włókna mięśniowe w mięśniu piórkowatym mogą rozciągać się jedynie pod kątem, w wyniku czego kurczące się mięśnie piórkowate nie przesuwają swoich ścięgien zbyt daleko. Ponieważ jednak mięsień piórkowaty może pomieścić w sobie więcej włókien mięśniowych, może on wytworzyć stosunkowo większe napięcie w stosunku do swojego rozmiaru. Istnieją trzy podtypy mięśni piórkowatych.

W mięśniu jednopiórkowatym, powięzi znajdują się po jednej stronie ścięgna. Mięsień prostownik digitorum przedramienia jest przykładem mięśnia jednopalczastego. Mięsień dwugłowy posiada powięzie po obu stronach ścięgna. W niektórych mięśniach pennate, włókna mięśniowe owijają się wokół ścięgna, czasami tworząc w tym procesie pojedyncze powięzi. Taki układ określany jest jako wielodzielny. Częstym przykładem jest mięsień deltoidalny ramienia, który obejmuje ramię, ale posiada pojedyncze ścięgno, które przyczepia się do guzowatości deltoidalnej kości ramiennej.

Z powodu powięzi, część mięśnia wielodzielnego, takiego jak deltoid, może być stymulowana przez układ nerwowy w celu zmiany kierunku ciągnięcia. Na przykład, kiedy mięsień deltoidalny się kurczy, ramię ulega abdukcji (oddala się od linii środkowej w płaszczyźnie strzałkowej), ale kiedy stymulowana jest tylko powięź przednia, ramię ulega abdukcji i zgięciu (przesuwa się do przodu w stawie ramiennym).

System dźwigni wzajemnych oddziaływań mięśni i kości

Mięśnie szkieletowe nie działają same z siebie. Mięśnie są ułożone w pary w zależności od ich funkcji. W przypadku mięśni połączonych z kośćmi szkieletu, połączenie to określa siłę, szybkość i zakres ruchu. Te cechy zależą od siebie i mogą wyjaśnić ogólną organizację układu mięśniowego i szkieletowego.

Szkielet i mięśnie działają razem, aby poruszać ciałem. Czy kiedykolwiek używałeś tylnej części młotka, aby usunąć gwóźdź z drewna? Trzonek działa jak dźwignia, a główka młotka działa jak fulcrum, czyli punkt stały, do którego przykładana jest siła, gdy pociągasz do tyłu lub pchasz w dół trzonek. Wysiłek wkładany w ten system to ciągnięcie lub pchanie trzonka w celu usunięcia gwoździa, co stanowi obciążenie lub „opór” dla ruchu trzonka w systemie. Nasz układ mięśniowo-szkieletowy działa w podobny sposób, przy czym kości są sztywnymi dźwigniami, a zakończenia stawowe kości – zamknięte w stawach maziówkowych – działają jak podpory. Obciążeniem może być podnoszony przedmiot lub jakikolwiek opór w ruchu (twoja głowa jest obciążeniem, kiedy ją podnosisz), a wysiłek, lub przyłożona siła, pochodzi z kurczenia się mięśni szkieletowych.

Pytania sprawdzające

Posłuchaj poniższego quizu, aby sprawdzić swoje zrozumienie Interakcji Mięśni Szkieletowych: