БИОЛОГИЯ · 9 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Исследуем организм человека

§ 20. Мышцы: строение, функции и регуляция

Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон, окружённых соединительной тканью. Внутри волокон расположены миофибриллы с повторяющимися сократительными участками.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
20
Главный вопрос

Как сигнал нервной системы превращается в движение, а мышцы распределяют работу между собой?

Биологическая лаборатория

Движение: согласование антагонистов

Меняйте условия модели и наблюдайте объяснение результата. Здесь нет правильных и неправильных ответов: управление помогает разобраться в механизме.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Анатомические рисунки и модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

От мышцы к сократительным белкам

Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон, окружённых соединительной тканью.

Внутри волокон расположены миофибриллы с повторяющимися сократительными участками. Сосуды приносят вещества для обмена, а двигательные нервные волокна передают команды к сокращению.

Мышца имеет несколько уровней устройства

Мышца

Орган с сосудами, нервами и соединительной тканью

Пучки волокон

Объединение мышечных клеток

Миофибриллы

Сократительные структуры внутри волокон

Работа органа возникает из согласованного действия многих структур.

Мышечное волокно
Длинная многоядерная клетка скелетной мышечной ткани
Миофибрилла
Сократительная структура внутри мышечного волокна
Сухожилие
Плотная соединительная ткань, передающая усилие мышцы к месту прикрепления
От схемы — к объяснению
02

Механизм сокращения

Нервный сигнал запускает процессы, увеличивающие доступность кальция внутри мышечного волокна.

Актиновые и миозиновые нити взаимодействуют с затратой АТФ и скользят относительно друг друга. Укорачивается саркомер, а не сами белковые нити, поэтому суммарное укорочение многих участков меняет длину мышцы.

Проследим направление связи

01

Нервный сигнал

Возбуждает мышечное волокно

02

Кальций

Делает взаимодействие нитей доступным

03

АТФ и белки

Обеспечивают скольжение

04

Саркомеры

Укорачиваются и создают усилие

Актин
Белок тонких нитей сократительного аппарата
Миозин
Белок толстых нитей, взаимодействующих с актином
Саркомер
Повторяющаяся сократительная единица миофибриллы
Проследим направление связи

Скелетная мышца: волокна и пучки

BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited as: Blausen.com staff (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. · CC BY 3.0
Wikimedia Commons · источник

Скелет человека

Sklmsta · CC0
Wikimedia Commons · источник

Строение нейрона

BruceBlaus · CC BY 3.0
Wikimedia Commons · источник

03

Противоположные и совместные действия

Мышцы могут действовать противоположно или совместно
ОтношениеАнтагонистыСинергисты
РезультатПротивоположные направления действияПоддержка общего действия
Пример ролиСгибание и разгибаниеСовместное выполнение движения
КоординацияВозможна совместная стабилизацияУчастие меняется с задачей

Мышца активно тянет, а не толкает. Движение зависит от суставов и распределения активности.

Мышца активно тянет, но не толкает кость обратно.

Поэтому противоположные движения обычно обеспечивают разные мышцы, работающие как антагонисты. Для точного движения нервная система одновременно регулирует силу сокращения, расслабление других мышц и устойчивость суставов.

Мышцы-антагонисты
Мышцы, выполняющие противоположно направленные действия
Мышцы-синергисты
Мышцы, совместно участвующие в одном действии
Двигательная единица
Двигательный нейрон и мышечные волокна, которые он иннервирует
От схемы — к объяснению
04

Работа, утомление и восстановление

Динамическая работа связана с движением, а статическая — с удержанием положения и напряжения.

Утомление имеет несколько причин, включая изменения в мышце и нервной регуляции. Постепенная нагрузка, смена деятельности и восстановление помогают развивать выносливость без представления о боли как обязательном признаке пользы.

Выделяем главное

  • Динамическая работа. Мышечная деятельность с изменением положения частей тела
  • Статическая работа. Мышечная деятельность по удержанию положения
  • Утомление. Временное снижение работоспособности после нагрузки
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему при сгибании локтя недостаточно просто максимально напрячь все мышцы руки?

Сверить рассуждение

Одновременное сильное сокращение антагонистов мешало бы нужному движению. Необходима согласованная команда, распределяющая усилие между сгибателями, разгибателями и стабилизаторами.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон, окружённых соединительной тканью. Внутри волокон расположены миофибриллы с повторяющимися сократительными участками.

02

Нервный сигнал запускает процессы, увеличивающие доступность кальция внутри мышечного волокна. Актиновые и миозиновые нити взаимодействуют с затратой АТФ и скользят относительно друг друга.

03

Мышца активно тянет, но не толкает кость обратно. Поэтому противоположные движения обычно обеспечивают разные мышцы, работающие как антагонисты.

04

Динамическая работа связана с движением, а статическая — с удержанием положения и напряжения. Утомление имеет несколько причин, включая изменения в мышце и нервной регуляции.

05

Мышечная работа соединяет нервную регуляцию, белковые взаимодействия и энергетический обмен. Нарушение любого из этих звеньев влияет на движение.

06

Точное действие требует согласования нескольких мышц. Сила сама по себе не заменяет координацию и достаточное восстановление.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Длинная многоядерная клетка скелетной мышечной ткани»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Сократительная структура внутри мышечного волокна»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Белок тонких нитей сократительного аппарата»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Белок толстых нитей, взаимодействующих с актином»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Мышцы, выполняющие противоположно направленные действия»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Мышцы, совместно участвующие в одном действии»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Мышечная деятельность с изменением положения частей тела»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Мышечная деятельность по удержанию положения»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Плотная соединительная ткань, передающая усилие мышцы к месту прикрепления»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Двигательный нейрон и мышечные волокна, которые он иннервирует»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 9 класс», § 20 «Мышцы: строение, функции и регуляция», издательство «Адукацыя і выхаванне». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…