Функция опорно-двигательного аппарата

Функция опорно-двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппарат выполняет функции формообразования, опоры и движения. Последнее возможно благодаря способности сокращаться, укорачиваться и развивать мышечное напряжение. Механизм мышечного сокращения опии сан в разделе «Мышечная ткань» (см. с. 43). Поперечнополосатые мышечные волокна сокращаются под влиянием импульсов, генерируемых мотонейронами передних столбов спинного мозга. Мышцы и иннервирующие их мотонейроны образуют нервно-мышечный аппарат. Основная структурно-функциональная единица нервно-мышечного аппарата – один мотонейрон с иннервируемыми им мышечными волокнами (двигательная единица ДЕ) (рис. 32).

В зависимости от ряда морфофизиологических показателей (толщины волокон, содержания в них миоглобина, количества митохондрий, активности окислительных ферментов) различают красные, белые и промежуточные поперечнополосатые мышечные волокна. Красные волокна богаты саркоплазмой, миоглобином (миоглобин – железосодержащий белок мышечных клеток, близкий по строению к гемоглобину, который обратимо связывается с белком) и митохондриями, активность окислительных ферментов в них высокая, однако они самые тонкие, количество миофибрилл в них невелико, и они расположены группами. Более толстые промежуточные волокна беднее миоглобином и митохондриями. И наконец, самые толстые белые волокна содержат меньше всего саркоплазмы, миоглобина и митохондрий, но количество миофибрилл в них больше и располагаются они равномерно, в них ниже активность окислительных ферментов. Структура и функция волокон неразрывно связаны между собой.

Скелетные мышцы человека содержат мышечные волокна всех типов, однако в зависимости от функции мышцы в ней преобладает тот или иной тип волокон. Например, в четырехглавой мышце бедра человека относительное количество красных волокон (медленных единиц) колеблется в пределах от 40 до 98 %. В то же время соотношение тех и других в каждой мышце строго индивидуально и детерминировано генетически. Чем больше в мышцах белых (быстрых) волокон, тем человек лучше приспособлен к выполнению физической работы, требующей большой силы и скорости; чем больше красных (медленных) волокон, тем выносливее человек. Аналогичные отношения и у животных. У длительно летающих птиц, например, в грудных мышцах преобладают красные волокна, в то время как у нелетающих кур белые.

Рис. 32. Строение двигательной единицы (по Коробкову и Чесноковой). II – спинной мозг; II – мышца; 1 – мононейроны; 2 – двигательные единицы; 3 – мышечные волокна