Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы)

Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы) — это мышцы, которые прикрепляются к костям с помощью сухожилий, приводят в движение скелет и подчиняются нашей воле. Под микроскопом их волокна выглядят исчерченными поперёк — отсюда второе название. Скелетная мускулатура — самая массивная ткань организма: у взрослого человека более 600 мышц, и вместе они составляют примерно 30–40% массы тела.

Кроме скелетной, в организме есть ещё два вида мышечной ткани. Сердечная мышца (миокард) тоже поперечнополосатая, но сокращается непроизвольно и автоматически. Гладкие мышцы находятся в стенках сосудов, кишечника, мочевого пузыря и других внутренних органов и работают без участия сознания.

🧬 Как устроена скелетная мышца

Мышца построена по принципу «матрёшки». Снаружи её покрывает плотная соединительнотканная оболочка, которая переходит в сухожилие. Внутри мышца разделена на пучки, а каждый пучок состоит из мышечных волокон — длинных клеток, иногда длиной в несколько сантиметров. Каждое волокно содержит много ядер, потому что образуется при слиянии множества клеток-предшественников.

Волокно заполнено миофибриллами — нитями, которые делятся на повторяющиеся участки, саркомеры (элементарные сократительные единицы). В саркомере чередуются тонкие нити белка актина и толстые нити белка миозина. Их правильное расположение и создаёт поперечную исчерченность. Между миофибриллами лежат митохондрии, снабжающие волокно энергией, и саркоплазматическая сеть — внутриклеточное хранилище ионов кальция.

⚡ Как мышца сокращается

1. Двигательный нерв передаёт сигнал из спинного мозга к мышце.
2. В нервно-мышечном соединении (контакте нервного окончания и волокна) выделяется ацетилхолин — вещество-посредник, которое возбуждает мембрану волокна.
3. Возбуждение распространяется внутрь волокна, и из саркоплазматической сети выходит кальций.
4. Кальций открывает на актине места для связывания, головки миозина цепляются за актин и тянут его, расходуя АТФ (аденозинтрифосфат — универсальный переносчик энергии в клетке).
5. Саркомеры укорачиваются, мышца сокращается, а после возврата кальция в хранилище расслабляется.

Один двигательный нейрон вместе со всеми волокнами, которые он иннервирует, называют двигательной единицей. В мышцах, отвечающих за тонкие движения (например, глаз и пальцев), единицы маленькие, а в крупных мышцах ног и спины одна единица может включать сотни волокон. Сила сокращения регулируется тем, сколько единиц включается одновременно.

🔋 Откуда мышцы берут энергию

Запас АТФ в волокне невелик и расходуется за секунды. Первые секунды интенсивной работы его восполняет креатинфосфат. Затем подключается бескислородное расщепление глюкозы и мышечного гликогена с образованием лактата. При длительной умеренной нагрузке основную энергию дают кислородные процессы в митохондриях, где сгорают глюкоза и жиры.

Типы мышечных волокон

Соотношение типов волокон во многом задано генетически и различается между мышцами одного человека. Тренировки меняют свойства волокон: силовые увеличивают их толщину, а нагрузки на выносливость — число митохондрий и капилляров.

🎯 Функции скелетных мышц

• Движение тела и его частей, мимика, речь, жевание и глотание.
• Поддержание позы и стабилизация суставов.
• Выработка тепла: при охлаждении мышцы начинают дрожать.
• Обмен веществ: мышцы забирают из крови значительную часть глюкозы после еды и служат резервом белка.
• Участие в дыхании: диафрагма и межрёберные мышцы тоже скелетные.
• Выработка миокинов — сигнальных веществ, которые выделяются при работе мышц и влияют на другие органы.

⚠️ Чем болеют скелетные мышцы

Нарушения могут возникать в самой мышце, в нервно-мышечном соединении или в двигательных нервах. Самые частые проблемы — травмы (ушибы, растяжения, надрывы), крепатура после непривычной нагрузки и мышечные судороги. С возрастом развивается саркопения — потеря массы и силы мышц.

• Рабдомиолиз — массивное разрушение мышечных волокон, опасное для почек.
• Миастения — аутоиммунная болезнь нервно-мышечной передачи, при которой слабость нарастает при нагрузке.
• Воспалительные миопатии (миозиты) — аутоиммунное воспаление мышц.
• Наследственные миодистрофии, например миодистрофия Дюшенна.
• Лекарственные миопатии, в том числе мышечные симптомы на фоне статинов и длительного приёма глюкокортикостероидов.

Для обследования мышц используют анализ крови на креатинкиназу (фермент, выходящий в кровь при повреждении волокон), электронейромиографию, УЗИ и МРТ, а в сложных случаях — биопсию мышцы.

💪 Как сохранить мышцы

ВОЗ рекомендует взрослым 150–300 минут умеренной аэробной активности в неделю и силовые упражнения на основные группы мышц не реже двух раз в неделю. Силовые нагрузки полезны в любом возрасте и остаются главным способом замедлить возрастную потерю мышц. Важно и питание с достаточным количеством белка.

Миф

Если перестать тренироваться, мышцы превращаются в жир.

Факт

Мышечная и жировая ткани состоят из разных клеток и не переходят друг в друга. После отказа от тренировок мышцы уменьшаются, а при прежнем питании одновременно может расти запас жира, что и создаёт такое впечатление.