Wysuń menu główne / MAIN MENU «•» wysuń / schowaj MENU
uStronie INDEX
Strona zgodna z najnowszą normą XHTML 1.1.: uStronie :. Spis artykułów / CONTENT
forum | chat | księga gości
INDEX Biblia Artykuły Hebrajski

MIĘŚNIE — arcydzieła sztuki projektowania

mięśnie

RUCH podtrzymuje życie. Na przykład, przy każdym oddechu, twoja klatka piersiowa unosi się i opada, a serce miarowo uderza — i dzięki temu żyjesz. Czemu zawdzięczasz te ruchy? Mięśniom!

Mięśnie to mocna, elastyczna tkanka, która umożliwia funkcjonowanie twemu ciału oraz po zwala ci wyrażać myśli i uczucia w działaniu. Bez względu na to, czy chcesz się uśmiechnąć, głośno śmiać, płakać, rozmawiać, chodzić, biegać, pracować, bawić się, czytać, czy jeść, zaangażowane są mięśnie. Trudno sobie wyobrazić coś, co mógłbyś robić bez ich udziału. W twoim ciele jest około 650 mięśni. Najmniejsze są przyczepione do najdelikatniejszych kości, znajdujących się w uchu. Największe to mięśnie pośladkowe, które poruszają nogami.

Mięśnie stanowią około połowy masy ciała u mężczyzny i około jednej trzeciej u kobiety. Zostały zaprojektowane do wykonywania pracy. Uważane są za „biologiczne silniki”, a jak zauważył profesor bioinżynierii Gerald H.Pollack, „codziennie przetwarzają na ruch więcej energii niż wszystkie silniki zbudowane przez człowieka razem wzięte, w tym również samochodowe”.

Nawet gdy się nie ruszasz, twoje mięśnie są w stanie gotowości, by od razu zareagować na wezwanie do działania. W każdym mięśniu zawsze któreś włókna są skurczone. Bez tego niewielkiego skurczu opadałaby ci szczęka, a twe narządy wewnętrzne miałyby słabe oparcie. Również gdy stoisz albo siedzisz, mięśnie delikatnie regulują twą postawę i nie pozwalają ci spaść z krzesła.

Rodzaje mięśni

W twoim ciele istnieją trzy rodzaje mięśni. Każdy z nich pełni inną funkcję. Mięsień sercowy pompuje krew. Przez połowę życia odpoczywa — musi znaleźć na to czas między kolejnymi skurczami. Inny rodzaj mięśni to mięśnie gładkie. Otaczają większość narządów wewnętrznych, łącznie z naczyniami krwionośnymi. Czynność mięśni gładkich — podobnie jak mięśnia sercowego — nie zależy od naszej woli. Pełnią one żywotne funkcje, na przykład tłoczą płyny przez nerki i pęcherz, przesuwają pokarm w przewodzie po karmowym, regulują przepływ krwi w naczyniach krwionośnych, nadają kształt soczewkom oczu i rozszerzają źrenice.

Większość spośród twoich 650 mięśni to mięśnie szkieletowe. Za ich pomocą wykonujesz zamierzone ruchy. Od urodzenia opanowujesz sztukę kontrolowania czynności tych mięśni. Na przykład, małe dziecko uczy się tak poruszać nóżkami i rączkami, by chodzić i utrzymywać równowagę. Ponieważ mięśnie mogą się tylko kurczyć, mięśnie szkieletowe pracują parami. Kiedy jeden się kurczy, drugi jest rozluźniony. Bez tej zespołowej pracy po podrapaniu się w głowę musiałbyś korzystać z siły grawitacji, by opuścić rękę. Tymczasem twój mięsień trójgłowy, współdziałający z dwugłowym (bicepsem), kurczy się i pozwala ci szybko wyprostować ramię.

Mięśnie różnią się kształtem i wielkością. Niektóre — takie jak chociaż by dwugłowy uda — są długie i wy smukłe. Inne, wśród nich pośladkowe, są duże i grube. Wszystkie umożliwiają ci wykonywanie ruchów. Żebra byłyby zupełnie usztywnione, gdyby nie mięśnie międzyżebrowe. Dzięki nim klatka piersiowa może się poruszać jak harmonia, pomagając ci w oddychaniu. Mięśnie brzucha w dużym stopniu przypominają sklejkę — ułożone są warstwami pod różnym kątem, co chroni narządy w jamie brzusznej przed wypadnięciem.

Współdziałanie mięśni i ścięgien

Mięśnie, które poruszają kośćmi, są przyczepione do nich za pomocą mocnych białych powrozów zwanych ścięgnami. Sięgają one daleko w głąb mięśni i wiążą się z tkanką łączną, otaczającą włókna mięśniowe. Tkanka łączna umożliwia siłom wytworzonym w mięśniach naciąganie ścięgien i poruszanie kośćmi. Najmocniejsze ścięgno, ścięgno Achillesa, jest przymocowane do mięśnia w łydce, należącego do nąjsilniejszych. Mięśnie łydki działają jak amortyzatory. Kiedy chodzisz, biegasz lub skaczesz, znoszą obciążenia przekraczające tonę.

mięśnie człowieka

Dzięki współpracy mięśni ze ścięgnami, możesz wykonywać ręką najróżniejsze ruchy. Przedramię wyposażone jest w dwadzieścia par mięśni, które są przyczepione do kości ręki (połączonych licznymi stawami) za pomocą długich ścięgien przechodzących pod pasmem włóknistym, otaczającym nadgarstek. Oprócz tego, 20 mięśni znajduje się na dłoni i palcach. Wszystko to razem sprawia, że ręka jest zdumiewająco zwinna, tak iż można nią złożyć precyzyjne elementy mechanizmu zegarka lub chwycić siekierę i narąbać drzewa.

Ponad 30 mięśni twarzy

Żadna inna część ciała nie mówi tyle o twej osobowości, co twarz. Aby umożliwić ci wyrażanie najrozmaitszych uczuć, Stwórca umieścił w niej wyjątkowo dużo mięśni — w sumie przeszło 30. Do zwykłego uśmiechnięcia się potrzebujesz ich aż 14!

Niektóre mięśnie twarzy są silne, na przykład te, przyczepione do szczęki — gdy gryziesz, mogą wywierać nacisk o sile 75 kilogramów. Inne są delikatne, lecz wytrzymałe. Należą do nich mięśnie odpowiedzialne za mruganie powiekami i obmywanie gałki ocznej z zanieczyszczeń i zarazków, co następuje ponad 20 000 razy dziennie.

Zadziwiający mechanizm

Każdy mięsień jest tak zaprojektowany tak, że bez trudu się kurczy. Jednakże skurcze mięśni szkieletowych nie mogą być jednakowe, aby nie używać takiej samej siły do podniesienia piórka i do dźwignięcia dziesięciokilogramowego przedmiotu. Jak to możliwe? Zobaczmy.

Wszystkie mięśnie są zbudowane z komórek. Ze względu na podłużny kształt komórki te nazywa się włóknami. Niektóre są jaśniejsze, inne ciemniejsze. Jaśniejsze kurczą się szybciej. Są przydatne, gdy nagle coś wymaga dużego nakładu sił, na przykład musisz podnieść jakiś ciężar lub przebiec 100 metrów sprintem. Szybko kurczące się włókna mięśniowe są mocne — energię czerpią z beztlenowej przemiany glikogenu (cukru). Prędko jednak słabną, ponadto gromadzący się w nich kwas mlekowy może być przyczyną kurczów lub bólu.

Ciemne włókna mięśniowe kurczą się wolniej, a energię uzyskują w procesach zachodzących w warunkach tlenowych. Ponieważ są lepiej zaopatrywane w krew i dzięki obecności tlenu otrzymują więcej energii niż szybko kurczące się komórki, odznaczają się dużą wytrzymałością.

Istnieje jeszcze inny rodzaj włókien — to komórki trochę ciemniejsze od jasnych, kurczących się szybko. Przypominają je, lecz są odporniejsze na zmęczenie. Ponieważ czerpią energię z procesów zachodzących zarówno w środowisku tlenowym, jak i beztlenowym, niewątpliwie używasz ich podczas długiej i intensywnej pracy.

Każdy człowiek ma w różnych mięśniach wszystkie te odmiany włókien. Na przykład w mięśniach nóg biegaczy długodystansowych jest średnio 80 procent włókien kurczących się wolno, a u sprinterów ponad 75 procent stanowią komórki, które kurczą się szybko.

mięśnie

Uruchamiane za pomocą nerwów

Wszystkie włókna mięśniowe są uruchamiane przez nerwy. Wysyłają one impulsy do mięśni, a te reagują skurczem. Ale nie każda komórka w danym mięśniu kurczy się od razu. Włókna mięśniowe tworzą jednostki motoryczne. W obrębie każdej z nich pojedyncza komórka nerwowa łączy się z wieloma włóknami mięśniowymi.

Mięśnie a sposób żywienia

Aby mieć zdrowe mięśnie, trzeba właściwie się odżywiać. W regulowaniu skurczów mięśni pomagają pokarmy bogate w wapń, do których należy nabiał, oraz w potas, znajdujący się, na przykład, w bananach, cytrusach, suszonych owocach, ciemnożółtych warzywach, orzechach i nasionach.

Gruboziarnisty chleb i produkty zbożowe dostarczają żelaza oraz witamin z grupy B, zwłaszcza witaminę B1, odgrywającą zasadniczą rolę w przemianie węglowodanów, białek i tłuszczów, w potrzebny mięśniom materiał energetyczny.

Picie znacznych ilości wody, przyczynia się do zachowania równowagi elektrolitycznej, a ponadto wypłukuje kwas mlekowy i inne zbędne produkty, które mogą zakłócić pracę mięśni.

Niektóre jednostki motoryczne, na przykład w mięśniach nóg, składają się z przeszło 2000 włókien kontrolowanych przez jedną komórkę nerwową. Ale na każdą jednostkę motoryczną w twoim oku przypadają tylko trzy włókna. Mniejsza liczba włókien w jednostce i większa liczba jednostek w mięśniu umożliwia wykonywanie lepiej skoordynowanych, delikatniejszych ruchów, jakie są potrzebne, na przykład, do nawleczenia igły lub do gry na pianinie.

Kiedy podnosisz piórko, kurczą się tylko niektóre jednostki motoryczne. Kiedy podnosisz coś ciężkiego, specjalne czułe organy we włóknie mięśniowym błyskawicznie wysyłają informację do mózgu i wzywają do pracy więcej jednostek, dzięki czemu możesz dźwignąć dany przedmiot z większą siłą. Jeżeli idziesz pomału, działają tylko niektóre jednostki motoryczne, ale gdy biegniesz, zwiększa się zarówno liczba pobudzanych jednostek, jak i częstotliwość ich pobudzania.

Mięsień sercowy różni się od mięśni szkieletowych tym, że skurcz następuje zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”. Jeżeli w tym mięśniu zostaje pobudzona jedna komórka, wiadomość dociera do wszystkich pozostałych, które natychmiast reagują, i cały mięsień kurczy się, a potem rozkurcza — około 72 razy na minutę.

Czynność mięśni gładkich w dużym stopniu przypomina pracę mięśnia sercowego: gdy zaczyna się skurcz, kurczy się cały narząd. Ale mięśnie gładkie mogą dłużej pozostać skurczone bez zmęczenia. Prawie nie dają o sobie znać, chyba że głód ściska wnętrzności lub następują silne skurcze porodowe.

Dbaj o swoje mięśnie

W pewnej książce czytamy: „Ćwiczenia pomagają całemu organizmowi, w środku i na zewnątrz (…) Mięśnie regularnie trenowane, po prostu, lepiej wykonują każdą czynność” (Muscles: The Magic of Motion). Utrzymuje się dobre napięcie mięśniowe, co zapewnia należyte umocowanie narządom wewnętrznym, a same mięśnie uodpornia na zmęczenie.

Korzystne dla twych mięśni są dwa rodzaje ćwiczeń. Wzmacniają je ćwiczenia anaerobowe, podczas których codziennie, lecz niezbyt długo podnosisz ciężary. Silniejsze mięśnie nie tylko gromadzą więcej cukru i kwasów tłuszczowych, ale też lepiej je spalają, dzięki czemu nie męczą się tak szybko.

Ćwiczenia aerobowe, takie jak bieganie, pływanie, jazda na rowerze czy szybkie spacerowanie, ogólnie poprawiają kondycję. Ten rodzaj ćwiczeń wytrzymałościowych zwiększa dopływ krwi do mięśni i powoduje wzrost mitochondriów, w których powstaje ATP — związek, stanowiący źródło energii niezbędnej do skurczu mięśni. Taki trening szczególnie służy sercu — może nawet zapobiec zawałowi.

Wyginanie i rozciąganie mięśni przed intensywnymi ćwiczeniami zapobiega ich urazom. Wstępna rozgrzewka podnosi ciepłotę mięśni, dzięki czemu krew intensywniej w nich krąży, enzymy dostarczają więcej energii, a mięśnie lepiej się kurczą. Wykonywanie na koniec tych samych ćwiczeń, co na początku, pozwala zapobiec bólom i sztywnieniu mięśni, ponieważ usuwa nagromadzony kwas mlekowy.

Trzeba jednak podkreślić, że zbyt energiczne ćwiczenia mogą uszkodzić mięśnie szkieletowe, zwłaszcza gdy nie jest się dostatecznie wygimnastykowanym. Ponadto wielokrotne zmuszanie mięśni do przedłużania skurczów, na przykład powolnym opuszczaniem ciężarów lub bieganiem w dół pochyłości, może doprowadzić do rozerwania włókna mięśniowego. Nawet małe uszkodzenie, wynikłe z przeciążenia, powoduje bolesne skurcze i zapalenie mięśnia.

Dbaj o swoje mięśnie. Zapewniaj im odpowiednie ćwiczenia i odpoczynek, aby te arcydzieła sztuki projektowania — najwspanialsze silniki w twoim organizmie — dalej dobrze ci służyły.

SKURCZ MIĘŚNIA — CUDEM

Praca mięśni może się wydawać prosta. Ale mechanizm skurczu jest naprawdę zadziwiający. Profesor Gerald H.Pollack twierdzi: „Piękno konstrukcji natury wywołuje we mnie zachwyt. Przemiana energii chemicznej w mechaniczną zachodzi tak pomysłowo — chciałoby się powiedzieć: inteligentnie — że budzi to zdumienie”.

Skorzystajmy z mikroskopu elektronowego, by przyjrzeć się skomplikowanej operacji, jaką jest skurcz mięśnia, i dowiedzieć się czegoś więcej o tym mistrzowskim dziele naszego Stwórcy.

Każde włókno mięśniowe, czyli każda komórka, składa się z wiązki mniejszych włókien zwanych miofibrylami, ułożonych równolegle. Każda miofibryla zawiera tysiące drobniejszych miofilamentów. Jedne z nich są grubsze, inne cieńsze. Grube zawierają miozynę, a cienkie — aktynę. Są to białka, które pomagają komórkom mięśniowym się kurczyć.

Na powierzchni włókna mięśniowego znajduje się wgłębienie, w którym leży dobrze dopasowane zakończenie włókna nerwowego, łączącego się z rdzeniem kręgowym. Ruch mięśni następuje wtedy, gdy przez miliony komórek ośrodkowego układu nerwowego mózg przesyła polecenie do wspomnianej końcówki nerwu. Pobudzeniu każdej takiej końcówki towarzyszy otwarcie przeszło 100 pęcherzyków i uwolnienie pewnej substancji chemicznej, która, po zetknięciu się z błoną komórki mięśniowej, wzmacnia impuls nerwowy. W wyniku tego następuje szereg zjawisk elektrycznych pobudzających całą komórkę mięśniową i powodujących, że błona komórkowa uwalnia jony wapnia, a to uruchamia mechanizm skurczu.

Jony wapnia wnikają teraz do wnętrza całego włókna mięśniowego przez sieć drobnych kanałów i stykają się z różnymi białkami. Tak na nie oddziałują, że osłonięte białka na cienkim włókienku aktyny zostają odkryte, czyli odblokowane.

Jednocześnie do akcji wkraczają pary wek, do których przylegają cząsteczki wysokoenergetycznego związku, chemiczne zwanego ATP, i które wysuwają się z grubszych nici miozyny. Jedna główka wypustki miozyny łączy się mostkiem z odblokowanym już punktem uchwytu na włókienku aktyny. Druga powoduje rozpad ATP i uwolnienie energii, wystarczającej do przerzucenia mostka lub umieszczenia włókienka aktyny wzdłuż nici miozyny bądź nad nią. Tak jak drużyna przeciągająca linę puszcza ją jedną ręką i chwyta dalej, główki wypustek miozyny zwalniają uchwyt i przyczepiają się coraz dalej wzdłuż włókienka aktyny, cały czas przesuwając aktynę ku środkowi miozyny. Czynność ta powtarza się aż do zakończenia skurczu. Wszystkie te reakcje zachodzą w ciągu kilku tysięcznych sekundy!

Powiększenie — /27,3kB

Kiedy skurcz się kończy, jony wapnia wracają do błony komórkowej włókna mięśniowego, odsłonięte punkty na włókienku aktyny znowu zostają przykryte i dopóki włókno mięśniowe nie otrzyma ponownie bodźca, następuje rozkurcz.

Naprawdę ‘uczynieni jesteśmy w sposób napawający lękiem, zdumiewający’! (Psalm 139:14).

topPrzebudźcie się! nr 7 z 8 kwietnia 1999