W organizmie człowieka występuje ok. 640 mięśni, które stanowią od 30 do 50% masy ciała. Odpowiadają one nie tylko za ruch organizmu, ale również za przesuwanie treści pokarmowej w jelitach, wydawanie artykułowanych dźwięków, regulację ciśnienia krwi.

Mięśnie odpowiadają za ruchy kończyny
Już wiesz
  • układ szkieletowy stanowi bierną część układu ruchu;

  • mięśnie szkieletowe zbudowane są z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej.

Nauczysz się
  • opisywać funkcje układu mięśniowego;

  • wykazywać związek budowy mięśnia z pełnioną funkcją;

  • wyjaśniać, na czym polega antagonizm pracy mięśni;

  • opisywać, na czym polega współdziałanie kości, stawów, mięśni i ścięgien w funkcjonowaniu układu ruchu.

1. Mięśnie szkieletowe

Mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe stanowią czynną część układu ruchu. Przyczepione do kości umożliwiają ich przemieszczanie się względem siebie (i tym samym ruch organizmu), uczestniczą w utrzymaniu postawy ciała, umożliwiają oddychanie. Człowiek w dużym stopniu świadomie kontroluje ruchy mięśni szkieletowych, dzięki czemu może je trenować.

Mięśnie szkieletowe różnią się wielkością, kształtem, położeniem, pełnionymi funkcjami.

Niektóre z nich, takie jak mięsień dwugłowy ramienia, zwany bicepsem, leżące powierzchownie, można wyczuć dotykiem lub zaobserwować ich pracę. Inne są niewidoczne, umieszczone głęboko pod skórą lub bardzo małe. Mięśnie twarzy, zwane mimicznymi, jedną stroną są przyczepione do kości czaszki, a drugą do skóry twarzy. Umożliwiają wyrażanie różnych stanów emocjonalnych.

Mięśniem mającym największe znaczenie dla wykonywania ruchów wdechowych jest przepona. Oddziela ona jamę brzuszną od piersiowej. Jej skurcz powoduje wdech.

Ciekawostka

Największym mięśniem w organizmie człowieka jest mięsień pośladkowy, który waży ok. 1 kg. Z kolei największą różnorodnością w obrębie gatunku człowieka charakteryzuje się mięsień szeroki szyi. U niektórych osób nie występuje, u innych jest silnie rozbudowany i przykrywa całą okolicę szyi, bywa też węższy od palca.

2. Budowa mięśnia szkieletowego ramienia

Mięśnie szkieletowe zwykle mają kształt wrzecionowaty. Główną masę mięśniową stanowi zdolny do skurczów brzusiec zbudowany z długich włókien mięśniowych. **Na jego końcach znajdują się ścięgna, które przymocowują mięśnie do kości. Ścięgna zbudowane są z tkanki łącznej, która nie potrafi się kurczyć, ale pod wpływem skurczu brzuśca ulega naprężeniu. Brzusiec na jednym z końców może się rozdzielać i tworzyć głowy, jak mięsień dwugłowy ramienia, który ma jeden brzusiec i 2 głowy.

Polecenie 1

Wiedząc, że ścięgna występują po obu stronach brzuśca i stanowią miejsce przyczepu do kości, ustal, w ilu miejscach przyczepia się do kości mięsień czworogłowy uda.

Ciekawostka

Kulturyści, którzy zadziwiają silnie rozbudowaną muskulaturą, nie mają więcej komórek mięśniowych niż osoby słabo wytrenowane. Przyrost masy mięśniowej odbywa się w wyniku produkcji białek tworzących włókienka kurczliwe znajdujące się w komórkach mięśniowych. Jest to wynik forsownych treningów wspomaganych specjalną dietą.

3. Praca mięśni szkieletowych

Żeby wywołać ruch, mięsień musi się skurczyć. Skurcz odbywa się dzięki obecnym w komórkach mięśniowych włóknom białkowym. Pod wpływem sygnału pochodzacego z układu nerwowego (impulsu nerwowego) wsuwają się one pomiędzy siebie, a w efekcie cały mięsień skraca się i grubieje. Gdy jest przyczepiony do 2 kości (których nasady tworzą staw) powyżej stawu i poniżej, skracając się, przyciąga jedną kość do drugiej.

Większość ruchów ciała opiera się na pracy par mięśni (pojedynczych lub działających w grupach) – gdy jeden się kurczy, drugi ulega rozluźnieniu. Kości i mięśnie podczas wykonywania ruchów współpracują ze sobą i razem działają jak dźwignie. Kiedy zginane jest przedramię, mięsień dwugłowy ramienia kurczy się, jego ścięgna napinają się i przyciągają kości przedramienia do ramienia. W tym czasie antagonista mięśnia dwugłowego – mięsień trójgłowy (triceps), musi zostać rozluźniony. Za wyprostowanie przedramienia w stawie łokciowym odpowiada skurcz mięśnia trójgłowego.

Biceps jest położony na przedniej stronie ramienia, a triceps – na tylnej. Mięsień, który kurcząc się, przyciąga przedramię, to zginacz ramienia, a ten, który ulega w tym czasie rozluźnieniu, to prostownik. Podczas kurczenia się prostownika kończyna prostuje się w łokciu. Praca mięśnia dwugłowego ramienia i mięśnia trójgłowego ramienia ma charakter przeciwstawny (antagonistyczny).

Ciekawostka

Mięśnie brzucha i grzbietu to mięśnie działające przeciwstawnie. Współdziałając ze sobą, pomagają utrzymać wyprostowaną postawę ciała. Dlatego też należy ćwiczyć i utrzymywać je w dobrej kondycji, ponieważ wspomagają pracę kręgosłupa.

Polecenie 2

Odwróć rękę wewnętrzną stroną do góry. Zegnij palce. Zaobserwuj, gdzie znajdują się mięśnie zginacze palców. Zwróć uwagę, co zmienia się w obrębie przedramienia podczas zginania palców.

Obserwacja 1

Wyjaśnienie, jak działają mięśnie podudzia podczas chodzenia.

Co będzie potrzebne
  • twoja osoba.

Instrukcja
  1. Postaw stopy płasko na podłożu.

  2. Obejmij dłonią podudzie w połowie jego długości.

  3. Oderwij palce stopy od podłoża i unieś jak najwyżej. Zaobserwuj, jak pracują mięśnie po przedniej i tylnej stronie podudzia.

  4. Postaw stopę płasko na podłożu, stań na palcach. Zaobserwuj, jak pracują mięśnie po przedniej i tylnej stronie podudzia.

  5. Wpisz do tabeli w odpowiednich miejscach słowa skurcz lub rozluźnienie.

    Obserwacja - tabela
      mięsień łydki mięśnie z przodu piszczeli
    palce uniesione nad podłożem    
    pięta uniesiona nad podłożem    
Podsumowanie

Podczas chodzenia mięśnie przedniej i tylnej strony podudzia działają przeciwstawnie: mięsień łydki pełni rolę prostownika, mięsień położony z przodu piszczeli – zginacza stopy.

4. Praca mięśni wymaga energii

Do wykonania skurczu mięśnie potrzebują dużej ilości energii, której źródłem są związki organiczne. Krew dostarcza do komórek mięśniowych glukozę i tlen. W mitochondriach zachodzi reakcja oddychania komórkowego, podczas której dochodzi do przemiany energii. Energia zawarta w cząsteczkach cukru (energia chemiczna) zostaje uwolniona, a następnie przekształcona w energię mechaniczną, wykorzystywaną do pracy mięśni, oraz w energię cieplną. Podczas intensywnej pracy mięśni zwiększa się ich zapotrzebowanie na tlen, niezbędny do wytworzenia większych ilości energii. W efekcie zwiększa się częstotliwość oddechów i bicia serca.

Gdy wysiłek jest krótkotrwały i bardzo intensywny, szybko zaczyna brakować tlenu. Mięsień staje się niedotleniony, co oznacza, że cukier nie rozkłada się do dwutlenku węgla i wody, tylko przekształca w kwas mlekowy, który jest przyczyną powstawania tzw. zakwasów. Mięśnie stają się sztywne i bolesne. Przerwa w wysiłku fizycznym to czas na odpoczynek dla mięśni i okazja do usunięcia z nich kwasu mlekowego za pośrednictwem krwi.

Polecenie 3

Gdy idziemy krokiem spacerowym, czujemy, że jest nam przyjemnie ciepło. Gdy biegniemy, jest gorąco. Wyjaśnij, z czego wynika ta różnica.

Ciekawostka

Sportowcy, przygotowując się do zawodów, np. biegu maratońskiego, przed startem spożywają dużo węglowodanów, by zgromadzić w wątrobie zapasy cukru – glikogenu.

Podsumowanie

  • Mięśnie szkieletowe stanowią czynną część układu ruchu, a kości i ich połączenia – bierną.

  • Kości, mięśnie, stawy i ścięgna, współpracując ze sobą, umożliwiają ruch organizmu.

  • Mięsień jest zbudowany ze zdolnego do skurczów brzuśca i ścięgien.

  • Ruch realizowany jest przez mięśnie działające przeciwstawnie.

  • Z układem ruchu współpracują m.in. układ krwionośny i nerwowy.

  • Mięśnie potrzebują do pracy dużych ilości energii uwalnianej w procesie oddychania komórkowego.

  • W warunkach niedoboru tlenu w mięśniach odkłada się kwas mlekowy, przez co powstają zakwasy.

Praca domowa
Polecenie 4.1

Wiedząc, że kwas mlekowy nagromadzony w mięśniach jest z nich odprowadzany przez krew, zaproponuj jedno działanie, które pozwoli organizmowi szybko pozbyć się zakwasów.

Polecenie 4.2

Wymień substraty, z których czerpiesz energię potrzebną do gry w koszykówkę czy joggingu.

Słowniczek

brzusiec

środkowa część mięśnia zbudowana z kurczliwych włókien mięśniowych

impuls nerwowy

rodzaj impulsu elektrycznego przebiegającego wzdłuż komórki nerwowej; forma, w jakiej informacja jest przekazywana przez komórki nerwowe

przepona

główny mięsień wdechowy zbudowany z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej; oddziela jamę płucną od brzusznej

ścięgno

miejsce przyczepu mięśnia do kości zbudowane z niekurczliwej, ale elastycznej tkanki łącznej

układ ruchu

część organizmu złożona ze szkieletu, połączeń kości i mięśni szkieletowych, odpowiedzialna za utrzymanie postawy ciała i ruch organizmu

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5