Mięśnie szkieletowe człowieka

Szkielet tworzy rusztowanie ciała i stanowi oparcie dla wszystkich narządów. Kości połączone z mięśniami umożliwiają poruszanie się. Mięśnie szkieletowe odpowiedzialne są za ruch nie tylko całego organizmu, lecz także jego poszczególnych części względem siebie. Pozwalają również na utrzymanie odpowiedniej postawy ciała oraz wspomagają oddychanie.

Czynna część układu ruchu

Mięśnie poprzecznie prążkowane przyczepione do kości powodują ich ruch i w ten sposób tworzą część czynną układu ruchu. Niektóre z nich położone są powierzchniowo, przyczepione do skóry, inne natomiast są zlokalizowane głęboko w ciele i przyczepione do kości. Obie grupy to mięśnie szkieletowe zbudowane z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej, zdolne do szybkich, silnych skurczów zależnych od woli człowieka.

Antagonistyczne i synergistyczne działanie mięśni

Mięśnie synergistyczne

Niektóre mięśnie, aby działać wydajniej, pracują w parach lub większych zespołach. Gdy wykonują ten sam ruch jednocześnie, nazywamy je mięśniami synergistycznymi. Przykładem są mięśnie barkowe i prostowniki grzbietu współpracujące podczas podnoszenia ciężarów, a także prostowniki grzbietu, mięsień najszerszy grzbietu i mięśnie barkowe, które wspólnie utrzymują pionową postawę ciała.

R12RA4PRXX8Z1

Ilustracja przedstawia rękę na całej długości z zaznaczonymi mięśniami. Na żółto zaznaczono podłużny mięsień ramienno‑promieniowy (musculus brachioradialis). Biegnie od dolnej połowy kości ramiennej ku dołowi. Przechodzi w długie płaskie ścięgno w połowie długości przedramienia. Kończy się na wysokości nadgarstka.

Mięśnie antagonistyczne

Grupy mięśni wykonujące ruchy przeciwstawne tworzą mięśnie antagonistyczne. Należą do nich zginacze i prostowniki, przywodziciele i odwodziciele oraz dźwigacze i obniżacze. Działanie mięśni antagonistycznych polega na tym, że gdy jeden z mięśni w parze kurczy się, drugi ulega rozluźnieniu i odwrotnie.

Zginacze i prostowniki umożliwiają odpowiednio zginanie i prostowanie kończyn. Na przykład skurcz mięśnia dwugłowego ramienia powoduje zgięcie w stawie łokciowym, natomiast skurcz mięśnia trójgłowego - jego wyprost.

Z kolei antagonistyczna praca mięśni kończyny dolnej podczas chodzenia polega na tym, że gdy unosimy piętę (palce oparte są o podłoże), kurczą się mięśnie łydki (mięsień brzuchaty), a rozkurczają mięśnie piszczelowe. Przy pięcie opuszczonej do podłoża (palce uniesione są do góry) kurczą się mięśnie piszczelowe, a rozkurczają mięśnie łydki.

Dźwigacze to mięśnie unoszące część ciała ku górze, np. mięsień czworoboczny unoszący barki, a obniżacze działają odwrotnie – opuszczają je w dół, np. mięsień piersiowy mniejszy i zębaty przedni opuszczające obręcz barkową.

Przywodziciele i odwodziciele to grupy mięśni odpowiadające za ruch kończyn względem osi ciała. Przywodziciele zbliżają kończynę do osi ciała, umożliwiając np. ściśnięcie ud czy przyciągnięcie ręki wzdłuż tułowia. Odwodziciele działają przeciwnie – oddalają kończynę od osi ciała, co pozwala np. na uniesienie ramion w bok lub rozsunięcie nóg.

Klasyfikacja i kryteria podziału skurczów mięśni szkieletowych

Skurcze mięśniowe można klasyfikować na kilka sposobów. Najczęściej dzieli się je ze względu na zmianę długości i napięcia mięśnia oraz częstotliwość docierających do niego impulsów nerwowych.

W oparciu o kryterium długości i napięcia mięśnia wyróżnia się:

• skurcz izotoniczny,

• skurcz izometryczny,

• skurcz auksotoniczny.

W oparciu o częstotliwość impulsów nerwowych docierających do mięśnia wyróżnia się:

• skurcze pojedyncze,

• skurcze tężcowe (niezupełne i zupełne).

Skurcz izotoniczny

W skurczu izotonicznym napięcia mięśnia jest stałe, ale jego długość nie zmienia się. Ten rodzaj skurczów jest odpowiedzialny za większość prostych ruchów (np. zgięcie ręki w łokciu, zgięcie nogi w kolanie, wyprostowanie palców).

R8N72a0Kq6YEu

Fotografia przedstawia rękę człowieka zgiętą w łokciu. Widoczny jest napięty mięsień dwugłowy ramienia, czyli biceps. Ma on zaokrąglony kształt. Oprócz niego na zdjęciu znajduje się dłoń, nadgarstek, pachę oraz część ramienia ludzkiego.

Skurcz izometryczny

W skurczu izometrycznym napięcie mięśnia rośnie, ale jego długość pozostaje stała. Podczas izometrycznej pracy mięśnia nie obserwuje się ruchu, ponieważ w układzie kostno−szkieletowym przyczepy danego mięśnia nie zmieniają swojego położenia. Z tego też powodu główną funkcją skurczów izometrycznych jest utrzymanie ciała (lub jego części) w stałym położeniu.

RSJM4ORKNo3c9

Fotografia przedstawia mężczyznę wykonującego przysiad ze sztangą. Jest on dość masywnej postury. Na głowie nie posiada włosów, natomiast jego twarz jest porośnięta gęstym, rudym zarostem. Odbija się na niej wysiłek – na czole widać nabrzmiałe żyły, usta mężczyzny są mocno zaciśnięte, a cała twarz jest spocona. Posiada on nagi, wytatuowany tors, ćwiczy w spodenkach za kolano, czarnych skarpetkach i pomarańczowych butach. Na fotografii uchwycony jest w momencie przysiadu. Gryf sztangi opiera się od tyłu na jego ramionach, z obu stron przymocowane są do niego płaskie, okrągłe obciążniki – po 4 z każdej strony.

Skurcz auksotoniczny

W skurczu auksotonicznym napięcie i długość mięśnia zmieniają się równocześnie. Skurcze tego typu są najczęstszymi w życiu codziennym i występują m.in. podczas podnoszenia przedmiotów, pisania, chodzenia lub biegania.

RgSPaCMtlbtyO

Zdjęcie przedstawia ciemnoskórego mężczyznę w trakcie biegania. Znajduje się on na asfaltowej drodze, za nim widnieje zielony krajobraz z drzewami, krzewami i trawami. Mężczyzna jest smukłej postury, posiada ciemne włosy i ciemne oczy, w uszach ma słuchawki. Ubrany jest w czarno‑niebieską kurtkę sportową, sportowe buty oraz w granatowe spodnie dresowe.

Skurcze pojedyncze i tężcowe

Skurcz pojedynczy jest odpowiedzią mięśnia na docierający do niego pojedynczy impuls nerwowy. W związku z tym, że w organizmie do mięśni docierają serie impulsów nerwowych, a nie pojedyncze impulsy, w warunkach fizjologicznych nie obserwuje się skurczów pojedynczych, z wyjątkiem skurczów serca. Należy jednak podkreślić, że pojedyncze skurcze ulegają sumowaniu, wywołując tzw. skurcze tężcowe niezupełne i zupełne.

Skurcz tężcowy niezupełny występuje wówczas, gdy częstość impulsów nerwowych jest na tyle wysoka, że kolejne impulsy docierają do mięśnia, gdy ten nie uległ jeszcze pełnemu rozkurczowi. Skurcze tężcowe niezupełne mają charakter fizjologiczny, a ich siła jest wyższa niż pojedynczego skurczu. Wszystkie mięśnie szkieletowe przez większość czasu wykonują skurcze tężcowe niezupełne.

Skurcze tężcowe zupełne mają charakter patologiczny i obserwowane są m.in. podczas szczękościsku (skurczu tężcowego mięśni żwaczy) czy kręczu karku (napadowych skurczów tężcowych mięśni szyi). Występują, gdy bardzo częste impulsy nerwowe docierają do włókien mięśniowych znajdujących się jeszcze w fazie skurczu, potęgując i przedłużając go, a uniemożliwiając rozkurcz.  Siła skurczu tężcowego zupełnego jest maksymalną siłą, z jaką kurczy się dany mięsień.

Podsumowanie

• Mięśnie poprzecznie prążkowane przyczepione do kości stanowią czynną część układu ruchu – dzięki ich skurczom możliwy jest ruch kości, a niektóre mięśnie powierzchowne poruszają także skórą.

• Mięśnie synergistyczne współpracują ze sobą, wykonując ten sam ruch (np. mięśnie barkowe i prostowniki grzbietu podczas podnoszenia ciężarów).

• Mięśnie antagonistyczne działają przeciwnie – jedne zginają staw, inne go prostują (np. mięsień dwugłowy i trójgłowy ramienia). Do mięśni antagonistycznych należą: prostowniki i zginacze, przywodziciele i odwodziciele oraz dźwigacze i obniżacze.

• Wyróżnia się różne rodzaje skurczów mięśni:
  - izotoniczne – zmienia się długość mięśnia, napięcie pozostaje stałe (np. zgięcie ręki); 
  - izometryczne – wzrasta napięcie mięśnia, ale długość się nie zmienia (utrzymanie pozycji);
  - auksotoniczne – długość mięśnia i jego napięcie zmieniają się równocześnie  (np. chód, bieg).

• Ze względu na częstotliwość impulsów nerwowych:
  - skurcz pojedynczy – reakcja na jeden impuls (rzadko występuje);
  - skurcze tężcowe niezupełne – częste w codziennej pracy mięśni, powstają przy szybkim następstwie impulsów;
  - skurcze tężcowe zupełne – patologiczne, np. szczękościsk.

Ćwiczenia utrwalające