М'яз (Этимологический словарь русского языка Шанского Н. М.) — скупчення м'язової тканини організму різної структурованості в окремі пучки чи шари стінок органів та судин. В більшості вищих тварин виконують як опорно-рухову, так і регуляторну функцію тонусу судин та органів.
Вивчення З прикладних наук м'язи вивчають гістологія, біохімія, фізіологія, патологічна анатомія та анатомія людини. З клінічного погляду є предметом вивчення клінічної анатомії, оперативної хірургії, травматології, паразитології, неврології, фармакології.
Класифікація Існує дві точки зору на класифікацію м'язових тканин — морфофункціональна, за будовою, функціями, локалізацією поділяють та генетична, за ембріональним розвитком.
Морфофункціональна Гладенька, непосмугована Поперечносмугаста, посмугована скелетна посмугована серцева посмугована
Генетична
соматичний (походить з міотомів мезодерми — це скелетна м'язова тканина); целомічний (походить з вентральної мезодреми — це серцева м'язова тканина); вісцеральний (розвивається із мезенхіми — це гладенька м'язова тканина стінок внутрішніх органів); невральний (походить з нервової трубки — це гладенькі міоцити м'язів райдужної оболонки); епідермальний — зі шкірної ектодерми, містить міоепітеліальні кошикоподібні клітини потових, сальних, молочних, слинних та слізних залоз.
За функціями
згиначі () розгиначі () відводять () приводять () обертачі () усередині () і зовні () сфінктери () та дилататори синергісти — група м'язів, що виконують схожу функцію антагоністи — група м'язів, що виконують протилежну синергістам функцію. піднімальні () опускаючі () випрямляючі ()
У напрямку волокон
прямий м'яз — з прямими паралельними волокнами; поперечний м'яз — з поперечними волокнами; круговий м'яз — з круговими волокнами; косий м'яз — з косими волокнами: однопериста — косі волокна прикріплюються до сухожилля з одного боку; двопериста — косі волокна прикріплюються до сухожилля з двох сторін; багатопериста — косі волокна прикріплюються до сухожилля з кількох сторін; напівсухожильна; напівперетинчаста.
По відношенню до суглобів Враховується кількість суглобів, через які перекидається м'яз:
односуглобові двосуглобові багатосуглобові
Гістологічна будова Гладенька м'язова тканина складається з дуже дрібних (до 500 мкм) видовжених клітин, які називаються міоцитами. Ядро таких міоцитів розташовується в центральній частині, а тонкі міофібрили тягнуться від одного кінця клітини до іншого. Гладенька м'язова тканина утворює стінки кровоносних і лімфатичних судин, внутрішніх органів (травного тракту, сечового міхура, матки). Вона забезпечує перистальтику кишечника, зміну серцевих судин, пологи, сечовипускання та інші життєво важливі процеси.
Поперечносмугаста м'язова тканина утворює поперечносмугасту скелетну і серцеву мускулатуру. Структурною одиницею скелетної посмугованої м'язової тканини є м'язове волокно. Волокно має циліндричну форму і довжину до 4 см. Воно є симпластом — утвором з багатьох клітин звичайних розмірів, які у процесі ембріонального розвитку зливаються одна з одною. М'язове волокно містить сотні клітинних ядер, розташованих у пристінному шарі. Центральну частину волокна займають міофібрили, мітохондрії та ендоплазматичний ретикулум. Міофібрили розташовані точно паралельно одна одній; скоротливі білки (актин і міозин), з яких вони складаються, мають різне світлозаломлення. Тому під мікроскопом міофібрили мають вигляд почергових темних рядів і світлих смуг, що йдуть перпендикулярно до довгої осі волокна. Звідси й походить назва цих м'язів — поперечносмугасті.
Скелетна поперечносмугаста м'язова тканина утворює скелетні м'язи, входить до складу язика, глотки, верхнього відділу стравоходу. Серцева поперечносмугаста м'язова тканина складає основу серцевого м'яза. Вона утворена не симпластом, а поодинокими клітинами (кардіоміоцитами) завдовжки до 100 мкм. Кардіоміоцит має одне або кілька ядер, розташованих на периферії клітини, і міофібрили — у центральній частині. Міоцити серцевого м'яза щільно притиснуті один до одного, завдяки чому забезпечуються їхні узгоджені скорочення.
Типи м'язів
М'язи людини поділяються на 3 типи, залежно від їхньої будови:
скелетні (поперечно-смугасті), гладкі, серцеві.
Перша група м'язів — скелетні, або поперечносмугасті м'язи. Скелетних м'язів у людини понад 600. Ці м'язи здатні довільно, на бажання людини, скорочуватися і разом зі скелетом утворюють опорно-рухову систему. Загальна маса цих м'язів становить близько 40 % ваги тіла, а у людей, що активно розвивають свої м'язи, може бути ще більше. За допомогою спеціальних вправ розмір м'язових клітин можна збільшувати допоки вони не виростуть в масі та обсязі й не стануть рельєфними. Скорочуючись, м'яз коротшає, потовщується і рухається відносно сусідніх м'язів. Скорочення м'яза супроводжується зближенням його кінців і кісток, до яких він прикріплений. У кожному русі беруть участь м'язи, які вчиняють його і протидіють йому, що надає руху точність і плавність.
Другу групу м'язів становить серцева поперечносмугаста (покреслена) м'язова тканина (міокард). Вона складається з кардіоміоцитів. Скорочення серцевого м'яза не підконтрольні свідомості людини, вона іннервується вегетативною нервовою системою.
Третій тип м'язів, який входить до складу клітин внутрішніх органів, кровоносних судин та шкіри, — гладка м'язова тканина, що складається з характерних м'язових клітин (міоцитів). Їхні повільні і тривалі скорочення відбуваються мимоволі, тобто незалежно від бажання людини.
Гладкі м'язи, або м'язи мимовільних рухів, розташовані переважно у стінках порожнистих внутрішніх органів, таких як стравохід або сечовий міхур. Вони грають важливу роль в процесах, що не залежать від нашої свідомості, наприклад, в переміщенні їжі по травному тракту або сприяють звуженню та розширенню зіниц.
Короткі веретеноподібні клітини гладких м'язів утворюють пластини. Скорочуються вони повільно і ритмічно, підкоряючись сигналам вегетативної нервової системи.
Скорочення м'язів
У процесі скорочення нитки актину проникають глибоко в проміжки між нитками міозину, причому довжина обох структур не змінюється, а лише скорочується загальна довжина актоміозинового комплексу — такий спосіб скорочення м'язів називається ковзаючим. Ковзання актинових ниток вздовж міозинових потребує енергії, яка необхідна для скорочення м'язів, звільняється в результаті взаємодії актоміозину з АТФ з розщепленням останнього на АДФ і H3PO4 (фосфорну кислоту). Крім АТФ важливу роль у скороченні м'язів відіграє вода, а також іони кальцію і магнію.
Скелетний м'яз складається з великої кількості м'язових волокон — чим їх більше, тим сильніший м'яз.
Розрізняють 5 типів м'язових скорочень:
Концентричне скорочення — викликає укорочення м'яза і переміщення місця прикріплення її до кістки, при цьому рух кінцівки, що забезпечується скороченням даного м'яза спрямовано проти долання опору (наприклад, сили тяжіння). Ексцентричне скорочення — виникає при подовженні м'яза під час регулювання швидкості руху, викликаного іншою силою або в ситуації, коли максимального зусилля м'яза не вистачає для подолання протидіючої сили. В результаті рух відбувається у напрямі впливу зовнішньої сили. Ізометричне скорочення — зусилля, що протидіє зовнішній силі, при якому довжина м'яза не змінюється і руху в суглобі не відбувається. Ізокінетичне скорочення — скорочення м'яза з однаковою швидкістю. Балістичний рух — швидкий рух, що включає: а) концентричний рух м'язів-агоністів на початку руху; б) інерційний рух під час мінімальної активності; в) ексцентричне скорочення уповільнення руху.
В організмі такі скорочення мають більше значення для виконання будь-яких рухів.
З гладких м'язів (гладкої м'язової тканини) складаються внутрішні органи, зокрема, стінки стравоходу, кровоносні судини, дихальні шляхи та статеві органи. Гладкі м'язи відрізняються так званим автоматизмом, тобто здатністю приходити в стан збудження при відсутності зовнішніх подразників. Якщо скорочення скелетних м'язів триває близько 0,09 секунд, то повільніші скорочення гладких м'язів тривають від 3 до 180,5 секунд. У стравоході, статевих органах і сечовому каналі збудження передається від однієї м'язової клітини до наступної. Скорочення гладких м'язів, що знаходяться в стінках кровоносних судин і в райдужній оболонці ока, не переноситься з клітини на клітину; до гладких м'язів підходять симпатичні і парасимпатичні нерви автономної нервової системи.
Серцевий м'яз (міокард) при нормальній роботі витрачає на скорочення близько 1 с, а при збільшенні навантаження швидкість скорочень збільшується. Унікальна особливість серцевого м'яза — в його здатності ритмічно скорочуватися навіть при вилученні його з організму.
У процесі скорочення м'яза при ковзанні актинових ниток уздовж міозинових відбувається тимчасове прикріплення міозину до актину за допомогою поперечних містків, які є так званими «головками» міозинових молекул. Виділяють 5 стадій біохімічного циклу м'язового скорочення:
Стехіометричний процес гідролізу АТФ міозинової «головкою» до аденозиндифосфату (АДФ) та ортофосфорної кислоти (H3PO4); цей процес не забезпечує звільнення продуктів гідролізу. Зв'язування вільно обертаючої міозинової «головки», що містить АДФ і H3PO4 з F-актином. Вивільнення АДФ та H3PO4 з актин-міозинового комплексу. Зв'язування комплексу міозин-F-актин із новою молекулою АТФ. Стадія розслаблення — відділення міозинової (АТФ) «головки» від F-актину.
Еволюція м'язів Точного уявлення процесу виникнення м'язів з плином еволюції поки немає. М'язами володів уже стрекающий поліп Haootia quadriformis, який жив приблизно 560 млн років тому.
З сучасних організмів найбільш примітивними власниками м'язових клітин є плоскі та круглі черв'яки. Скорочувальні волокна присутні і в одноклітинних організмах, найпростіших, зустрічаються у губок, кишковопорожнинних. Скорочення відростків епітеліальних клітин, коливання джгутиків та війок дозволяють їм переміщатися, проте спеціалізованих м'язових клітин вони не мають. Мускулатура багатьох черв'яків являє собою так званий шкірно-м'язовий мішок, який утворений м'язовими волокнами, відокремленими від епітелію, пов'язаними зі шкірою. Дані м'язи подібні до гладких м'язів хребетних і зазвичай складаються із зовнішніх кільцевих, які дозволяють черв'якам зменшувати свій діаметр, і внутрішніх поздовжніх, що дозволяють зменшувати довжину, волокон. Також у хробаків можуть бути мікроскопічні м'язи біля основи щетинок, що дозволяють встромляти їх у ґрунт, м'язи навколо кишечника, у стінках кровоносної системи. У молюсків шкірно-м'язовий мішок розвивається у складну систему роздільних гладких м'язів. У членистоногих вже спостерігається досить розвинена м'язова система. Вона прикріплюється до зовнішнього скелета і, на відміну від молюсків, є поперечнополосатой, забезпечуючи значну швидкість і силу скорочень. У деяких видів поперечносмугастих є мускулатура і нутрощів.
Найбільшого розвитку м'язи досягають у хордових і найвищою мірою у хребетних. Маса м'язів може досягати половини маси всього тіла, за допомогою них здійснюються найголовніші функції — рух, підтримка рівноваги, перенесення речовин усередині організму. Мускулатура хордових ділиться на дві групи: вісцеральну та парієтальну. Поділ проводиться залежно від ембріонального походження. Вісцеральна мускулатура, що діє довільно і позбавлена поперечних смуг, що обслуговує діяльність внутрішніх органів, розвивається в основному з бічних пластинок (тільки мускулатура потових залоз і райдужної оболонки очей розвивається з ектодермального епітелію), а парієтальна, що складається з поперечносмугастих м'язів і забезпечує взаємодію організму з навколишнім середовищем, походить з м'язового листка міотома. Найпростіші парієтальні м'язи можна спостерігати у ланцетників, круглоротих та риб.