Prężenie muskułów

http://www.flickr.com/photos/chaparral/

Co by się stało, gdyby człowiek nie miał mięśni? Cóż, najprawdopodobniej wyglądałby jak bezkształtna masa narządów. Jego kości nie mogłyby się poruszać, a jego narządy wewnętrzne nie mogłyby działać. Poza tym właściwie nie mógłby żyć, gdyż nie posiadałby również pompującego krew mięśnia znanego jako serce. Mięśnie są niezwykle ważną częścią naszego ciała, a ich skuteczna praca umożliwia funkcjonowanie pozostałych narządów. W niniejszym artykule znajdziesz informacje na temat wielu różnych rodzajów mięśni, ich położenia w ciele, mechanizmu ich napinania, a także możliwych problemów z ich działaniem.

Ile można wycisnąć z mięśni?

Zapewne zdarzyło Ci się widzieć mięśniaków często przesiadujących w siłowniach, poświęcających czas na dźwiganie ciężarów, ubranych w obcisłe bezrękawniki i noszących złote łańcuchy czy świecących złotymi zębami. W tym rozdziale nie będziemy się nimi zajmować. Będziemy mówić o czymś znacznie ważniejszym, a mianowicie o Twojej zdolności do poruszania się. Pewnie, chwalenie się napiętymi muskularni przed innymi może być przyjemne, ale niektórzy czerpią wystarczająco dużą przyjemność ze zdolności ich napinania przy chodzeniu czy wykonywaniu innych czynności. Mięśnie pozwalają bowiem na wiele różnych działań:

• Dzięki mięśniom możesz stać prosto. Grawitacja na Ziemi jest dość silna, więc gdyby nie napięcie mięśni, wgniotłaby Cię w podłogę. Pozwala nam ono się jej przeciwstawiać. Miara tego, jak dużemu ciężarowi mogą przeciwstawić się Twoje napięte mięśnie, nosi nazwę siły.
• Mięśnie umożliwiają poruszanie się. To, że mięśnie pozwalają Ci na chodzenie czy bieganie, wydaje się rzeczą oczywistą, ale zmiana ich napięcia umożliwia też przyjmowanie różnych pozycji. Czy możesz sobie wyobrazić, że poruszasz się sztywno jak Blaszany Drwal z książki Czarnoksiężnik z krainy Oz? Mięśnie pozwalają na bardzo szeroki zakres ruchów, począwszy od drobnych, takich jak mruganie powieką, rozszerzanie źrenicy czy uśmiechanie się.
• Mięśnie pozwalają trawić i usuwać produkty przemiany materii. Narządy układu pokarmowego są otoczone mięśniami umożliwiającymi przesuwanie trawionego pokarmu przez przełyk, żołądek i jelita oraz wydalanie go na zewnątrz. Ich skurcze noszą nazwę ruchów perystaltycznych. Zaciśnięty zwieracz utrzymuje mocz w pęcherzu i kał w odbytnicy do chwili, w której zdecydujesz się na ich wydalenie. Kiedy rozluźnisz mięśnie. Twój organizm będzie w stanie usunąć je na zewnątrz.
• Mięśnie wpływają na przepływ krwi. Naczynia krwionośne, takie jak żyły i tętnice, pokryte są tkanką mięśniową umożliwiającą im zwężanie się (zwalniając przepływ krwi) lub rozszerzanie (przyspieszając przepływ). Skurcze mięśni w innych partiach ciała również są odpowiedzialne za przepływ krwi przez żyły do serca, które pompuje ją do tętnic.
• Mięśnie scalają Twój kościec. Więzadła i ścięgna łączą poszczególne kości ze sobą, wzmacniając konstrukcję szkieletu.
• Mięśnie pomagają w utrzymaniu temperatury. Skurcze mięśni są procesem fizjologicznym, który, jak większość takich procesów, stanowi reakcję chemiczną. W czasie skurczu wydzie lana jest energia pozwalająca utrzymać temperaturę ciała (przez cały czas tracimy nieco ciepła, wydzielając je przez skórę). Kiedy jest nam zimno, zaczynamy drżeć. Jest to spowodowane szybkimi skurczami mięśni mającymi wytworzyć energię cieplną. Zwróć uwagę na to, że kiedy jeździsz na nartach w mroźny dzień, możesz się spocić, podczas gdy siedząc w ciepłym mieszkaniu, możesz poczuć chłód. Tak więc staraj się ruszać jak najczęściej!

Różne rodzaje tkanek

Istnieją trzy podstawowe rodzaje tkanek, niezbędne dla procesów życiowych: sercowa, gładka i poprzecznie prążkowana.

• Tkanka mięśnia sercowego: Zbudowane jest z niej serce. Włókna tej tkanki są silnie rozgałęzione, prążkowane, zawierająjedno jądro i mają przekrój cylindryczny. Splatają się one ze sobą, co umożliwia jednolite skurcze całego narządu. Pomiędzy skurczami mięśnie rozluźniają się całkowicie, aby nie doprowadzić do przemęczenia. Na szczęście skurcze serca są całkowicie niezależne od naszej woli, co oznacza, że nie musimy być nawet świadomi jego bicia.
• Tkanka mięśniowa gładka: Występuje w ścianach narządów wewnętrznych mających w środku pustą przestrzeń (np. w żołądku, pęcherzu, jelitach i płucach). Jej komórki również posiadają jedno jądro, przyjmują kształt wrzecionowaty i ułożone są w linie równoległe. Dzięki swojemu kształtowi mogą one tworzyć płaty tkanki mięśniowej. Skurcze mięśni gładkich są niezależne od naszej woli, dzięki czemu nie musimy skupiać się na przesuwaniu pokarmu wzdłuż przewodu pokarmowego. Kurczą się one powoli (dlatego nie ulegają szybkiemu zmęczeniu) i mogą trwać w tym stanie dłużej niż mięśnie poprzecznie prążkowane. Odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu układu pokarmowego.
• Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana: Kiedy słyszymy o mięśniach, zwykle wyobrażamy sobie właśnie mięśnie poprzecznie prążkowane, czyli np. napięty biceps, płaski mięsień grzbietu czy twarde łydki. Mięśnie te, zwane też szkieletowymi, scalają kościec i umożliwiają poruszanie się. Ich włókna posiadają wiele jąder i cechują się prążkowaniem. Ich cylindryczny przekrój pozwala im ciągnąć się przez cały odcinek mięśnia i osiągać znaczną długość. Dalsza część tego rozdziału zostanie poświęcona głównie temu rodzajowi mięśni.

Skurcze mięśni poprzecznie prążkowanych

Układ mięśniowy kontrolowany jest przez układ nerwowy. Czasami nasze reakcje są mimowolne, jak cofnięcie kończyny po dotknięciu czegoś ostrego lub gorącego. W innych przypadkach możemy mięśnie kontrolować, np. w sytuacji, gdy grając w tenisa, decydujemy się podbiec do siatki i ściąć piłkę, aby zdobyć punkt. To właśnie mięśnie są odpowiedzialne za dobiegnięcie do siatki i wyprowadzenie odpowiedniego uderzenia. Rysunek poniżej pokazuje połączenie między układem mięśniowym i nerwowym, a także mechanizm skurczu mięśnia.

Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego. Połączenie między mięśniem a układem nerwowym (z lewej) oraz przekrój przez włókno mięśniowe (z prawej)

 

Skurcze mięśni wymagają współdziałania kilku elementów. Na szczęście na co dzień nie trzeba się o to martwić, gdyż cały proces przebiega całkowicie automatycznie. W następnych dwóch sekcjach przedstawię wszystkie te elementy oraz wyjaśnię ich funkcje i sposoby ich współpracy.

Elementy odpowiedzialne za skurcz

Aby doszło do skurczu mięśnia, potrzebne są dwa zasadnicze elementy: włókno mięśniowe i ATP, czyli związek chemiczny nadający mięśniowi konieczną do tego energię. Przyjrzyjmy im się teraz bliżej.

Napinanie mięśni
Mięśnie składają się z włókien. Możesz je sobie wyobrazić jako długie, cienkie pasma złożone z miofibryli, przypominających cieniutkie nitki. Miofibryle są ułożone równolegle, dzięki czemu mięsień odznacza się wyraźną prążkowaną strukturą, każda z nich składa się zaś z jeszcze mniejszych filamentów cienkich oraz filamentów grubych.

• Filamenty cienkie miofibryli zawierają dwie nici aktyny, białka mającego kształt podwójnej lielisy (przypominającego DNA). Towarzyszą jej też cząsteczki troponiny i tropomiozyny.
• Filamenty grube zawierają białko zwane miozyną. Nici miozynowe posiadają na końcach kuliste ciało, a kierunek ich przebiegu w filamentach grubych jest zmienny. Grubą nić łatwo jest zidentyfikować właśnie na podstawie obecności wspomnianych kulistych zgrubień na obu jej końcach.

Pojedyncza jednostka układu prążkowanego, nosząca nazwę sarkaniem, składa się z części ciemniejszej, otoczonej z obu stron o połowę mniejszymi fragmentami o jaśniejszej barwie. Miofibryle zbudowane są z ułożonych w jednym rzędzie sarkomerów.

Filamenty aktynowe i miozynowe ustawiają się w miofibryli tak równo, jak żołnierze podczas musztry. Te pierwsze łączą się z zewnętrzną krawędzią jasnego prążka, noszącego nazwę linii Z. Po nich występują ciemne filamenty miozynowe, nie łączące się z nią. Układ taki można porównać do konstrukcji płotu. Linie Z stanowią w tym przypadku odpowiednik słupków (pionowych), które połączone są za pomocą poziomych belek (filamentów aktynowych). Filamenty nie są jednak ciągłe, lecz posiadają w środku przerwę zwaną stiefą H. Filamenty miozynowe znajdują się pomiędzy filamentami aktynowymi i wydają się „pływać”, gdyż nie są bezpośrednio połączone z liniami Z. Ten układ następujących po sobie jasnych i ciemnych prążków występuje na całej długości miofibryli. Jeden sarkonter (jednostka skurczu) biegnie od zewnętrznej krawędzi jasnego prążka (linii Z) do zewnętrznej krawędzi następnego jasnego prążka (drugiej linii Z). Innymi słowy, dwie kolejne linie Z wyznaczają granice pojedynczego sarkomeru.

Duża ilość różnych białek w mięśniach sprawia, że mięso jest bardzo bogatym źródłem białka zwierzęcego.

Energia dla mięśni: ATP

Komórki przetwarzają energię z pożywienia w ATP, czyli komórkową „walutę”. Prawie żadne komórki Twojego ciała (jedyny wyjątek stanowią komórki nerwowe) nie potrafią wykorzystywać glukozy bezpośrednio, ale muszą przekształcać ją w inną, bardziej przystępną formę energii, czyli właśnie ATP. Wytworzony adenozynotrójfosforan używany jest do wspomagania reakcji chemicznych związanych z metabolizmem komórek.

ATP jest także konieczne do zapoczątkowania reakcji skurczu. Włókna mięśniowe zawierają go wystarczająco dużo, aby podtrzymywać skurcz przez jedną sekundę. Jeśli zatem chcesz przedłużyć tę reakcję, musisz zadbać o dostarczenie ATP do mięśni. Być może jeszcze tego nie wiesz, ale część z nich jest napięta przez cały czas, a stan całkowitego rozluźnienia jest w ich przypadku mitem. Nie zapominaj też, że Twoje serce także jest mięśniem i potrzebuje stałego dopływu ATP.

Kiedy zużyjesz cały zapas tlenu. Twoje ciało straci możliwość tworzenia ATP na drodze tlenowego oddychania komórkowego, ale nie zmieni to faktu, że wciąż będziesz go potrzebował. W takiej sytuacji organizm wykorzysta inny mechanizm oddychania, w którym ATP produkowane jest z kwasu mlekowego.

Kwas mlekowy jest wytwarzany w czasie oddychania beztlenowego, ale mięśnie nie są w stanie wykorzystać tego związku bezpośrednio. Energia potrzebna do ich skurczu gromadzona jest w cząsteczkach fosfokreatyny, złożonych z ATP i kreatyny, tworzących się w chwili spoczynku mięśnia. Mówiąc „spoczynek”, mam na myśli krótkie okresy pomiędzy jego skurczami, a nie długi czas, w którym mięsień jest bezczynny.

Fosfokreatyna ulega szybkiemu rozkładowi, uwalniając potrzebne ATP. Organizm jest jednak sprytny i potrafi wykorzystać także powstające w czasie skurczu dwie cząsteczki ADP (adenozynodwufosforanu), z których tworzy dodatkową molekułę ATP. Pozostała grupa fosforanowa zużyta zostaje do wytworzenia jednej cząsteczki adenozynomonofosforanu (AMP). Kiedy ilość ATP w komórce wzrasta, zapoczątkowany zostaje proces glikolizy, w którym powstaje go więcej. Innymi słowy. Twój organizm robi, co tylko jest w jego mocy, aby zapewnić dopływ energii do Twoich komórek.

Do dzieła!

Ślizgowa teoria skurczu opisuje działanie mięśnia. Zastanawiasz się, dlaczego mówi ona coś o ślizganiu? Bardzo dobrze, ciekawość to pierwszy stopień do wiedzy.

W czasie skurczu mięśnia ATP wiąże się z jednym z kulistych zakończeń fil amen tu miozy nowego, po czym rozpada się na ADP i cząsteczkę nieorganicznego fosforu (Pi). Zarówno ADP, jak i Pi pozostają związane z filamentem miozynowym.

Pamiętasz może cząsteczki troponiny i tropomiozyny, o których wspominałam wyżej? Nie występują one w mięśniach bez przyczyny.

Jony wapnia wiążące się z troponiną wypierają tropomiozynę, odsłaniając tym samym miejsca wiązali na filamentach aktynowych.
Jon to atom (lub grupa atomów) posiadający ładunek elektryczny i powstający po utracie lub uzyskaniu elektronów. Ich utrata nadaje jonowi ładunek dodatni, tymczasem ich przyłączenie skutkuje ładunkiem ujemnym.

Ostatni skurcz
Wszystkie zwierzęta, nie wyłączając człowieka, kiedyś umierają. Ciało martwej istoty staje się zimne i sztywne. Wiesz, dlaczego tak się dzieje? Otóż po ustaniu funkcji życiowych komórki nie wytwarzają ATP. Płuca przestają przyjmować tlen z powietrza, serce nie pompuje krwi, a mózg nie wysyła już sygnałów. Bez tlenu, składników odżywczych czy bodźców z mózgu komórki zatrzymują swoje reakcje metaboliczne. Zaprzestanie produkcji ATP sprawia, że pozbawione go miofibryle nie są w stanie ulegać skurczom. Z tego samego powodu nie może również dojść do ostatniej fazy skurczu, czyli rozluźnienia mięśnia. Aby to nastąpiło, ATP musi bowiem połączyć się z miozyną i zlikwidować jej mostkowe połączenie z aktyną. Kiedy jednak jego brak uniemożliwia przeprowadzenie powyższego procesu mięśnie zastygają w ostatnim skurczu, znanym szerzej pod nazwą stężenia pośmiertnego. Dlaczego zaś martwe ciała są zimne? Otóż, jak pewnie pamiętasz, mięśnie wydzielają ciepło, a więc kiedy ustaje ich naturalna reakcja fizjologiczna, a także zatrzymany zostaje dopfyw cieplej krwi, temperatura ciała zaczyna spadać.

Po odsłonięciu miejsc wiązania aktyny, miozyna może się z nią połączyć, choć musi zrobić coś, dzięki czemu będzie w stanie to połączenie „utrzymać”. Musi zatem uwolnić ADP i Pi uzyskane z rozpadu ATP.

Po uwolnieniu ADP i Pi kulisty koniec filamentu miozynowego ulega zmianie. Powoduje ona „ześlizgnięcie się” w stronę środka sarkomeru, i ściągnięcie do siebie linii Z, co z kolei wywołuje zaniknięcie strefy H. Wwyniku tego całe włókno mięśniowe ulega skurczowi.

Po przyłączeniu kolejnej molekuły ATP do końca cząsteczki miozyny most łączący ją z aktyną zanika, a cały proces zaczyna się od nowa. Co ciekawe, jest to zmiana tak szybka, że podczas czytania ostatnich dwóch stron niektóre z Twoich mięśni mogły skurczyć się kilkaset razy.

Nigdy nie należy zapominać o dostarczaniu do organizmu właściwej ilości wapnia, gdyż jony tego pierwiastka są niezbędne do prawidłowego działania mięśni. Dlatego pij mleko, jedz szpinak i od czasu do czasu popijaj jogurt. Taka dieta naprawdę pomoże zwiększyć Twoją siłę.

Przerwa w działaniu

Kiedy się poruszasz. Twoje mięśnie kurczą się, ulegając skróceniu. Tego rodzaju zmiany w nich noszą nazwę skurczu izotonicznegp. Czasami jednak skurczowi mięśni nie towarzyszy ruch żadnej części ciała. Kiedy zwisasz z drążka na sali gimnastycznej. Twój biceps napina się, ale mimo to Twoje ramię nie zmienia swojego położenia. Taki rodzaj napięcia nazywamy skurczeni izonietrycznyni. Jest nim też np. napięcie mięśnia pośladkowego wielkiego, kiedy siadasz do lektury niniejszej książki.

Hipertrofia lepsza niż atrofia!

Z pewnością wiele razy zdarzyło Ci się słyszeć, jak korzystne dla Twojego organizmu są ćwiczenia fizyczne. Zapewne znasz też powiedzenie, że „kto nie idzie naprzód, ten się cofa”. Kiedy budujesz swoją tkankę mięśniową, nie tylko rozwijasz muskuly, ale także zdobywasz okazję do zużycia energii zawartej w tkance lipidowej. Przyspieszony (z racji zwiększenia liczby miofibryli) metabolizm zmniejsza ilość jej komórek. Ćwiczenia aerobowe pozwalają więc rozbudować mięśnie i spalić nadmiar tłuszczu.

Jeżeli jednak zmuszasz mięśnie do gwałtownych i długich skurczów, jak np. przy podnoszeniu ciężarów, to wzrost ilości komórek (a zatem także tempo metabolizmu) ulega jeszcze większemu przyspieszeniu. Doprowadzając mięśnie przez kilka minut i kilka razy w tygodniu do skurczów, w których uzyskują one poniżej 75% swojej objętości spoczynkowej (co mniej więcej odpowiada obciążeniu na tyle dużemu, by zmęczyć Cię po dwóch, trzech powtórzeniach ćwiczenia), możesz doświadczyć hipertrofii, czyli wzrostu masy mięśniowej zwiększającego silę i szybkość metabolizmu.

Jeżeli prowadzisz siedzący tryb życia i tyko sporadycznie napinasz mięśnie, możesz doświadczyć ich atrofii (zaniku), czyli stanu, w którym objętość włókien mięśniowych zmniejsza się, osłabiając przy tym ogólną silę mięśni i zdolność metaboliczną tej tkanki. Prawdopodobnie dobrze wiesz, o czym mówię, jeśli zdarzyło Ci się nosić gips na ręce lub nodze. Na szczęście ćwiczenia polegające na napinaniu mięśni pomagają odbudować utraconą silę. Mają one też inne zalety:

• zmniejszają prawdopodobieństwo wystąpienia raka piersi, macicy, jej szyjki, jajników oraz odbytu;
• zmniejszają prawdopodobieństwo zawału serca;
• poprawiają poziom cholesterolu;
• ograniczają zmęczenie i depresję;
• zmniejszają obrzęk i ból stawów;
• pomagają utrzymać właściwą wagę, obniżając prawdopodobieństwo zachorowania na cukrzycę typu II;
• zapobiegają osteoporozie.

Ćwiczenia mogą być bardzo przyjemne. Jeżeli nie lubisz spędzać zbyt wiele czasu w sali gimnastycznej, możesz je praktykować na świeżym powietrzu, np.: chodzić na spacery, biegać, uprawiać jogging, jeździć rowerem, grać w tenisa, piłkę nożna lub koszykówkę, pływać albo jeździć na nartach. Jeżeli lubisz ćwiczyć w towarzystwie, dolacz do grupy ludzi czynnie uprawiających jakieś sportowe hobby. Zapisz się do klubu tenisowego. Zacznij tańczyć. Kup psa i zbierz grupę ludzi spacerujących wspólnie ze swoimi zwierzakami. Rób wszystko, by rozwijać mięśnie i poprawiać funkcjonowanie całego ciała. Możesz to robić w wolnym czasie, aby odprężyć się i zredukować poziom stresu. Jeżeli nie masz nic przeciwko ćwiczeniom na sali, idź na aerobik, wykonuj ćwiczenia w domu, oglądając filmy instruktażowe, lub ćwicz jogę. Próbuj różnych działań i sportów, dopóki nie trafisz na coś, co szczególnie przypadnie Ci do gustu. Trafny wybór pomoże Ci cieszyć się lepszym zdrowiem przez bardzo długi czas.

Skąd się bierze tonus mięśnia

Niezależnie od tego, co robisz, część Twoich włókien mięśniowych pozostaje zawsze napięta. To lekkie napięcie mięśni szkieletowych nosi nazwę tonusu. Bez niego Twoje ciało momentalnie wylądowałoby na podłodze. Naprawdę. Gdyby część Twoich mięśni nie pracowała w danej chwili, ciało błyskawicznie mogłoby „złożyć się” pod własnym ciężarem. Aby zapobiec tej nieprzyjemnej sytuacji, niektóre z włókien mięśniowych pozostają nieustannie aktywne, umożliwiając Ci zachowanie stosownej postawy. Dzięki temu jesteś w stanie stać prosto, z podniesioną głową, wciągniętym brzuchem i ściągniętymi łopatkami.

Aby zachować napięcie. Twoje mięśnie korzystają z receptorów, czyli specjalnych włókien nerwowych połączonych bezpośrednio z włóknami mięśniowymi. Centralny układ nerwowy (mózg i rdzeń kręgowy) kontaktuje się za pomocą receptorów z Twoimi mięśniami szkieletowymi, a one wysyłają do niego informacje o pozycji Twojego ciała. Dane te przetwarzane są następnie przez mózg, który ocenia, czy konieczna jest jakaś zmiana. Jeżeli tak, za pośrednictwem rdzenia kręgowego wysyła on do mięśni sygnały, które mają odpowiednio zmienić ich napięcie.

Grupy mięśni

Słowa takie jak „unerwione”, „synergiczne” i „antagpnistyczne” kojarzą się raczej z psychologią lub inżynierią niż anatomią, ale odnoszą się one do specyficznych grup mięśni. Wszystkie mięśnie można określić mianem unerwionych, gdyż część ich włókien łączy się z nerwami, które wysyłają impulsy pobudzające skurcze. Niektóre mięśnie działają wspólnie z innymi (synergicznie), inne zaś mają działanie przeciwne do nich (antagonistyczne). W kolejnej części tego rozdziału opiszę obie te grupy, a także wyjaśnię, dlaczego należy pracować nad wzmacnianiem swojej muskulatury.

Praca z synergikami

Słowo „synergia” jest dziś nadużywane w świecie biznesu. W mojej książce telefonicznej znalazłam cała stronę poświęconą firmom zawierającym je w nazwie. Jest wśród nich Synergy Brokerage, Synergy Films, Synergy Outdoors, Synergypaintball Enterprises (sic!) czy też Synergy Worldwide. Co prawda, sama nazwałam swoją firmę Synergy Publishing Services, ale przynajmniej zrobiłam to na długo przed tym, jak słowo to zyskało popularność! W rzeczywistości jednak synergia jest terminem medycznym oznaczającym wspólną pracę. A, jak zapewne dobrze wiesz, część narządów ludzkiego organizmu współpracuje z innymi, aby osiągnąć wspólny cel.

Niektóre części ciała poruszane są przez cale grupy współpracujących ze sobą mięśni. W takiej sytuacji mówimy o działaniu synergicznym. Mięsień wykonujący większość pracy nosi nazwę głównego mięśnia motorycznego, podczas gdy muskuły pomagające mu w niej nazywa się mięśniami synergicznymi.

Konflikt interesów: antagoniści

Mięśnie antagpnistyczne względem siebie mają działanie przeciwne, ale osiągają one w ten sposób zamierzony efekt. Przykładowo, kiedy zginasz przedramię. Twój biceps się kurczy, ale towarzyszy temu rozluźnianie się tricepsa, znajdującego się po przeciwnej stronie ramienia. Działanie tych dwóch mięśni jest generalnie przeciwstawne, ale do zginania ręki potrzebne są oba. Kiedy ją prostujesz, działają one odwrotnie: biceps ulega rozluźnieniu, zaś triceps zaczyna się kurczyć.

Umiejscowienie mięśni szkieletowych w ciele

Dobrze. Teraz już wiesz, że mięśnie pozwalające na poruszanie się i utrzymanie szkieletu w całości stanowią około połowy Twojego układu kostno-mięśniowego. Układ ten jest „skorupą” lub „karoserią” Twojego ciała, zawierającą w swoim wnętrzu wszystkie narządy, nerwy i naczynia krwionośne. Poniżej postaram się przedstawić przede wszystkim układ kostny oraz wyjaśnić, jak nazywają się poszczególne mięśnie.

Jak zrozumieć mięsień

Anatomowie stworzyli cały system terminów służących do opisu poszczególnych mięśni, aby każda nazwa była przejrzysta i mówiła jak najwięcej o charakterze danego mięśnia. Pochodzi ona najczęściej od funkcji, jaką pełni on w organizmie. Przykładowe cechy brane pod uwagę przez anatomów znajdziesz w tabeli poniżej.

Wiele określeń używanych w anatomii i fizjologii wywodzi się z łaciny i greki, przez co ich analizowanie i rozkładanie na części może rozwinąć Twoją wiedzę. Na pewno pamiętasz już, że bi- oznacza „dwa”, tri- oznacza trzy, a max- znaczy „największy”. Co prawda w terminologii polskiej dominują terminy rodzime, ale poszerzając wiedzę na temat budowy ludzkiego ciała, będziesz spotykać się z coraz większą ilością terminów pochodzenia obcego. Uwierz mi. Wiem, co mówię, po tym jak musiałam się zmagać ze zginaczem długim palców czy mięśniem skośnym zewnętrznym brzucha.

Nazwy mięśni, od góry do dołu

Poniżej postaram się przedstawić nazwy poszczególnych mięśni. Zgodnie z tytułem, posuwać się będę od czubka głowy do stóp (tak, nawet palce stóp posiadają własne mięśnie).

Patrząc od góry
Twoja głowa posiada mięśnie odpowiedzialne za trzy podstawowe funkcje: przeżuwanie, mimikę oraz ruchy szyi. Nie jestem jednak pewna, czy do powyższych kategorii da się zaliczyć np. poruszanie uchem.

Przeżuwanie umożliwiają mięśnie żuchwy, z których największym i najważniejszym jest żwacz, biegnący od łuku jarzmowego do żuchwy. Jak nietrudno się domyślić, jegp nazwa pochodzi od funkcji, którą pełni. Jego mięśniem synergicznym jest posiadający wachlarzowaty kształt mięsień skroniowy, pomagający w otwieraniu i zamykaniu szczęki. Jego nazwa pochodzi od położenia, gdyż przebiega on nad kością skroniową. Na rysunku poniżej możesz zobaczyć, jaka jest lokalizacja poszczególnych mięśni głowy i szyi.

Aby się uśmiechnąć, wykrzywić czy zmarszczyć brwi, musisz wykorzystać kilka mięśni. Mięsień potyliczno-czołowy oraz niewielki mięsień marszczący brwi zmieniają położenie i kąt ustawienia brwi, co umożliwia wyrażanie różnych uczuć. Mięsień okrężny oka otacza oko, umożliwiając zamykanie i otwieranie powiek, a także jest odpowiedzialny za „kurze łapki” pojawiające się w kącikach oczu. Mięsień okrężny ust otacza usta i zwykle napinamy go, gdy chcemy kogoś pocałować.

Mięśnie głowy i szyi

Jeżeli grasz na trąbce lub podobnym instrumencie dętym, na pewno wiesz, na czym polega działanie mięśnia policzkowego. Pomaga on przytrzymać pożywienie pomiędzy policzkiem a zębami, a także umożliwia Ci gwizdanie. Czy pamiętasz jeszcze, że łuk jarzmowy znany jest też pod potoczną nazwą kości policzkowej? Biegną od niej rozgałęzione mięśnie jarzmowe, łączące się z kącikami ust i umożliwiające uśmiech.

Kiedy chcesz pokiwać głową, potwierdzając coś, zaprzeczając lub wyrażając wahanie, musisz skorzystać z mięśni szyi. Należą do nich dwa mięstiie mostkowo-obojczykowo-sutkowe umieszczone symetrycznie pojej obu stronach. Ta długa nazwa doskonale oddaje ich położenie, gdyż przyczepione są do mostka, obojczyków i wyrostków sutkowa tych kości skroniowej. Ich skurcz pozwala na skierowanie głowy w dół i zgięcie szyi. Napięcie tylko jednego z nich sprawia, że obracamy głowę na boki (w stronę przeciwną niż ta, po której znajduje się napięty mięsień). Jeżeli chcesz odchylić głowę, popatrzeć w niebo lub wzruszyć ramionami, musisz natomiast napiąć mięsień czworoboczny.

Mięsień czworoboczny jest antagonistą mięśnia mostkowo-obojezykowo-sutkowego. Jak sama nazwa wskazuje, ma on kształt zbliżony do rombu. Biegnie od podstawy czaszki do kręgu leżącego w pobliżu gardła i dodatkowo łączy się z łopatkami. Jak zatem widać, oba wspomniane mięśnie łączą Twoją głowę z tułowiem, do omówienia którego przejdziemy za chwilę.

Mięśnie twarzy

Skręty tułowia
Mięśnie tułowia pełnią wiele ważnych funkcji. Nie tylko podtrzymują one całą konstrukcję ciała, ale także umożliwiają Ci poruszanie kończynami, pozwalają na wdechy i wydechy oraz chronią narządy wewnętrzne. Zacznę od omówienia mięśni biegnących po przedniej stronie ciała (zwanych mięśniami brzusznymi), a następnie przejdę do leżących po stronie przeciwnej (zwanych mięśniami grzbietowymi).

Mięsień piersiowy większy łączy Twój tułów z kończyną górną, mocując kość ramieniową do mostka i obojczyków. Mięśnie piersiowe chronią także klatkę piersiową, serce i płuca. Ich pracę łatwo jest wyczuć, kiedy np. krzyżujesz ręce na piersiach. W klatce piersiowej znajdują się także mięśnie umieszczone nad i między żebrami. Wewnętrzny mięsień międzyżebrowy unosi i opuszcza klatkę piersiową podczas oddychania. Mięśnie klatki piersiowej, choć cechują się sporymi rozmiarami, są przy tym nieco mniejsze od mięśni brzucha.

Mięśnie tułowia i szyi widok z tyłu

Mięśnie brzucha tworzą centralną część Twojego ciała. Im są one silniejsze, tym bardziej giętki jest kręgosłup, gdyż pomagają one wprawiać kręgi w ruch. Z drugiej strony, zesztywnienie kręgosłupa wpływa negatywnie na ich siłę i elastyczność. Co więcej, mięśnie brzucha i grzbietu łączą się z górnymi i dolnymi kończynami, przez co wszelkie problemy z tymi mięśniami mogą rzutować na sprawność ruchu wszystkich kończyn.

Mięśnie brzucha są delikatne, ale ich włókna biegną w różnych kierunkach, co znacznie zwiększa ich siłę. Kiedy pisałam ten rozdział, moja córeczka poprosiła mnie o pomoc przy budowie wieży z klocków. Powiedziałam jej, że kiedy będzie kłaść kolejne warstwy klocków prostopadle do poprzednich, cała konstrukcja stanie się bardziej wytrzymała. Potem doszło do mnie, że dokładnie w ten sam sposób funkcjonuje układ mięśni brzucha. Jak widać, zabawa klockami stymuluje wyobraźnię nie tylko dzieci, ale i dorosłych.

Mięśnie klatki piersiowej i brzucha

W osi brzucha, w górnej warstwie mięśni, rozciąga się mięsień prosty brzucha, łącząc żebra i mostek z kością łonową. Jego zadaniem jest zginanie kręgosłupa oraz utrzymywanie prawidłowej pozycji narządów leżących w jamie brzusznej.

Inne warstwy mięśni brzucha pomagają utrzymywać narządy leżące w bocznych częściach jamy brzusznej, a także wzmacniają tułów i zwiększają zakres jego ruchów. Mięśnie skośne zewnętrzne brzucha łączą się z ośmioma niższymi żebrami i biegną w dół tułowia, schodząc skośnie w kierunku miednicy. Z kolei mięśnie skośne wewnętrzne brzucha leżą pod zewnętrznym (co jest dość oczywiste, prawda?) i rozciągają się od grzebienia kości biodrowej do niższych żeber.

Wewnętrzne i zewnętrzne mięśnie skośne krzyżują się, przypominając kształtem literę „X”. Łączą one wszystkie kości tułowia i utrzymują jego kształt. Położony najniżej mięsień poprzeczny brzucha biegnie poziomo, w poprzek przedniej części tułowia. Jego zadaniem jest wypychanie przepony ku górze w czasie oddychania oraz pomoc w zginaniu tułowia do przodu. Mięsień ten łączy się z niższymi żebrami i kręgami lędźwiowymi, a także otacza grzebień kości łonowej i kresę białą, czyli pas tkanki łącznej ciągnący się pionowo od wyrostka mieezykowatego mostka do spojenia łonowego (pasma tkanki łącznej łączącej kości biodrowe).

Mięśnie grzbietu zapewniają siłę, łączą tułów z górnymi i dolnymi kończynami, a także chronią narządy leżące w grzbietowej części ciała (np. nerki). Mięsień naramienny łączy bark z obojczykiem, łopatką i kością ramienną. Pomaga on w unoszeniu odwiedzionego ramienia (do poziomu, patrząc od przodu lub od tyłu). Mięsień najszerszy grzbietu jest z kolei szerokim mięśniem o kształcie trójkąta, który odchodzi od dolnej części kręgosłupa (kręgów lędźwiowych oraz piersiowych) i biegnie ukośnie do kości ramieniowej. Pozwala on na ściąganie wyprostowanej ręki w dół oraz na wykonywanie gestu sięgania (pracuje także przybieganiu czy pływaniu).

Rozkładanie skrzydeł

Twoje kończyny górne, a w ich obrębie m.in. ramiona, posiadają dość duży zakres ruchów. Jest rzeczą oczywistą, że ręce połączone są z tułowiem. Jednym z tych połączeń jest mięsień zębaty przedni, leżący poniżej pachy i biegnący wzdłuż boku klatki piersiowej, aby połączyć się z łopatką i górnymi żebrami. Z mięśnia tego korzystasz, kiedy pchasz jakiś przedmiot lub podnosisz rękę wyżej niż do poziomu. Jego skurcze przemieszczają łopatkę w przód i w tył.

Chociaż mięśnie dwugłowe i trójgłowe ramienia (bicepsy i tricepsy) znajdują się w ramiennej części kończyny górnej, to umożliwiają one ruch przedramienia. Pracę bicepsa można łatwo wyczuć, gdy wykonasz przedramieniem ruch, taki jak przy obracaniu pokrętła. Jego nazwa nawiązuje do faktu, że posiada on dwie głowy, jak również dwa miejsca przyczepu (konkretnie zaś łączy się w dwóch miejscach z łopatką), a następnie biegnie do kości promieniowej i łokciowej. Z kolei triceps tojedyny mięsień biegnący po tylnej stronie ramienia do kości łokciowej. Nazwa ta pochodzi, jak nietrudno się domyśleć, od faktu posiadania trzech głów oraz miejsc przyczepu: dwóch na łopatce i jednego na kości ramiennej. Ruch tricepsa można wyczuć przy pchaniu bądź uderzaniu czegoś pięścią. Poza tymi dwoma mięśniami w kończynie górnej znajduje się też mięsień ramienno-promieniowy, odpowiedzialny za zginanie ręki w łokciu, oraz mięsień grzebieniowy, pozwalający na obroty ramienia wokół jego osi wzdłużnej (jak przy odwracaniu ręki grzbietem do góry i do dołu).

Wśród mięśni dłoni znajdują się takie, które pozwalają na poruszanie całego nadgarstka i dłoni, a także takie, które odpowiadają za ruch poszczególnych palców. Kiedy piszesz na klawiaturze lub grasz na pianinie, używasz zginaczy i prostowników palców, które pozwalają na ich podnoszenie i opuszczanie, a także przenoszenie do innego rzędu klawiszy. Kiedy podnosisz całą dłoń, korzystasz z mięśni nadgarstka. Zginacz promieniowy nadgarstka (przyczepiony do kości promieniowej) oraz zginacz łokciowy nadgarstka (przyczepiony do kości łokciowej) pozwalają na wyprost dłoni w stronę grzbietu przedramienia. Prostownik promieniowy długi nadgarstka (przechodzący przez jego kości), prostownik promieniowy krótki nadgarstka oraz prostownik łokciowy nadgarstka pozwalają zaś na zginanie go w górę i w dół.

Mięśnie kończyny górnej: widok z przodu (A) i z tyłu (B)

Kciuk w górę!

Cechą charakterystyczną wszystkich naczelnych jest kciuk, czyli palec przystosowany do chwytania i obejmowania przedmiotów. Wiele zwierząt posiada chwytne palce, ale tylko naczelne potrafią brać przedmioty w dłonie, do czego niezbędny jest właśnie kciuk. Wyobraź sobie, że Twoje palce zrośnięte są błoną. Czy możliwe byłoby wtedy chwytanie czegokolwiek? Dlatego właśnie zwierzęta takie jak psy, koty lub ptaki trzymają przedmioty w swoich pyskach (lub dziobach). Naczelne, czyli małpy (człekokształtne i niecztekoksztattne) oraz ludzie, z łatwością potrafią jednak chwytać różne przedmioty kciukiem i innymi palcami. Mimo to, z nich wszystkich jedynie człowiek posiada kciuk przeciwstawny, czyli taki, którym może dotknąć pozostałych palców. Dzięki takiemu ich ułożeniu jesteśmy w stanie wykonywać bardzo precyzyjne ruchy dłońmi. Kiedy łączysz kciuk z małym palcem, dłoń wygina się w łuk, co jest charakterystyczne wyłącznie dla ludzi i wynika z relatywnie malej długości palców.

Noga do nogi

Twoje kończyny dolne, czyli nogi, łączą się z pośladkami, które z kolei połączone są z biodrami.

Mięsień biodrowo-lędźwiowy łączy kończynę dolną z tułowiem. Składa się on z trzech mniejszych: mięśnia lędźnńowegp większego (łączącego udo z kręgosłupem), mięśnia lędźwiowego mniejszego i mięśnia biodrowego, łączącego biodro z kością udową. Oprócz nich w rejonie rym znajduje się też mięsień krawiecki (spajający biodro z wewnętrzną częścią piszczeli). Ten długi i cienki mięsień biegnie od biodra po wewnętrzną część kolana, stabilizując kończynę dolną i dodając jej siły do podtrzymywania ciężaru ciała.

Mięśnie kończyny dolnej

Niektóre mięśnie nóg pozwalają na szeroki zakres ruchów uda. Mięśnie pośladków umożliwiają wyprostowanie nogi w biodrze podczas chodzenia, wspinaczki lub skoków. Mięsień pośladkowy wielki jest antagonistą mięśnia biodrowo-lędźwiowego odpowiedzialnego za napinanie uda. Mięsień pośladkowy średni, leżący za wielkim, pozwala na unoszenie nogi na bok (czyli odwodzenie uda). Istnieje też kilka mięśni przywodzących (czyli umożliwiających powrót odwiedzionej kończyny do dawnego położenia), takich jak mięsień grzebieniowy i przywodziciel długi oraz przywodziciel wielki i mięsień smukły — leżące po wewnętrznej stronie uda.

Mięśnie kończyny dolnej, widok z tyłu

Inne mięśnie uda pomagają w poruszaniu dolną częścią kończyny dolnej. Na wyprowadzanie kopnięć pozwalają cztery z nich znajdujące się w przedniej i bocznej części uda i tworzące mięsień cziforogłowy. Są to: mięsień prosty uda, mięsień obszerny przyśrodkowy, mięsień obszerny pośredni oraz mięsień obszerny boczny.

Skąd biorą się nazwy mięśni?

Niektóre mięśnie wyróżniają się dość niezwykłymi nazwami. Przykładowo mięsień plaszczko-waty zawdzięcza swoją specyficznemu kształtowi przywodzącemu na myśl płaszczkę (lub własnej płaskości, co zresztą na jedno wychodzi).

Nazwa mięśnia krawieckiego wzięła się stąd, że odpowiada on za krzyżowanie nóg podczas siedzenia. Dawniej krawiec często musiał usiąść w ten sposób na dużym placie materiału, aby go unieruchomić podczas przycinania (kto wie, może dziś też się to tak robi), co dato nazwę temu konkretnemu mięśniowi.

Mięśnie kończyny dolnej, widok z przodu

Mięsień ezworogłowy uda ma też swoich antagonistów, do których należą: mięsień dwugłowy uda, mięsień półbłoniasty oraz mięsień półścięgnisty, znajdujące się po tylnej stronie uda i pozwalające na zginanie nóg i prostowanie bioder. Łączą się one z kością kulszową i piszczelą w podudziu. Ścięgna łączące się z tymi mięśniami możesz wyczuć za kolanem.

Mięśnie łydki i goleni pozwalają ruszać kostką i stopą. Mięsień brzuchaty łydki biegnie od kości udowej i łączy się ze ścięgnem Achillesa znajdującym się za piętą. Napina się on wyraźnie, gdy stajesz na palcach. Jego antagonistą jest mięsień piszczelowy przedni biegnący od powierzchni piszczeli wzdłuż goleni, a następnie łączący się z kośćmi śródstopia od strony pięty. Skurcz tego mięśnia można wywołać, próbując na niej stanąć. Mięśnie strzałkowe (długi i krótki) ciągną się po zewnętrznej stronie podudzia i łączą kość strzałkową z kośćmi stawu skokowego, pozwalając na ruchy stopy, natomiast prostownik długi palców i zginacz długi palców łączą kość piszczelową ze stopą, umożliwiając zginanie i prostowanie jej palców.

Patofizjologia układu mięśniowego

W każdym układzie ludzkiego ciała mogą pojawić się problemy i układ mięśniowy nie jest pod tym względem wyjątkiem. Mięśnie mogą doznawać skurczów, wywołując ból i ograniczając zakres ruchów, a ścięgna i więzadła mogą pękać, co zwykle wymaga długiej rehabilitacji. Ponadto istnieją też choroby atakujące samą tkankę mięśniową.

Skurcze mięśni

Ciężko mi zliczyć, ile razy przydarzały mi się takie skurcze, ale za każdym razem były czymś bardzo nieprzyjemnym. Skurcz mięśni wywołuje silny ból i ogranicza zdolność poruszania się. Co prawda nie jestem nadmiernie pobudliwa, ale nie oznacza to, że cały czas jestem spokojna i zrelaksowana. Niestety, moje mięśnie też zwykle bywają napięte i czasami muszę za to płacić.

Kilka akapitów wcześniej opisałam mięsień pośladkowy większy i średni. Oprócz nich istnieje też mięsień gruszkowaty, który od czasu do czasu może wywoływać nieprzyjemny ból dolnej części ciała. Łączy on kość kulszową i krzyżową z górną krawędzią krętarza wielkiego, znajdującego się w górnej części kości udowej. Działanie tego mięśnia polega na przesuwaniu uda w płaszczyźnie poziomej. Kiedy coś się z nim stanie, skutki są bardzo nieprzyjemne.

Skurcz mięśnia to mimowolny skurcz włókien mięśniowych, który następuje szybko i bez ostrzeżenia, wywołując zwykle bardzo silny ból. W przypadku mięśnia gruszkowatego jest to naprawdę nie do wytrzymania, gdyż, z racji jego położenia, skurcz wywołuje długotrwały ból w kręgosłupie, dolnej części pleców, pośladkach i biodrach, a czasami może też podrażnić nerwy krzyżowe. Jego siła jest na tyle duża, że poruszanie się w takim stanie jest dość mocno utrudnione.

Osobiście mam największe problemy z mięśniem gruszkowatym, ale skurcz może nastąpić w dowolnym innym. Nie wszystkie skurcze są bardzo bolesne. Przykładem może być czkawka, będąca w rzeczywistości skurczem przepony, który jest denerwujący, ale raczej nie jest bolesny. To samo dotyczy tików nerwowych twarzy. Z drugiej strony, powszechne skurcze mięśni łydki na ogół bywają dość nieprzyjemne, a czasami wręcz uniemożliwiają poruszanie się.

Dystrofia mięśni

Dystrofia mięśni jest wrodzonym zaburzeniem chromosomalnym szkodliwie wpływającym na funkcjonowanie mięśni.

Dystrofia mięśniowa Duchenne’a (DMD) jest najpopularniejszym, choć niejedynym, rodzajem tego zaburzenia. Jak pisałam wyżej, dystrofia mięśni jest dziedziczna i najczęściej przechodzi z matki na syna. Dotyka ona przede wszystkim chłopców, a jej objawy stają się widoczne przed osiągnięciem trzeciego roku życia. U osób cierpiących na dystrofię Duchenne’a mięśnie ulegają osłabieniu, skróceniu i degeneracji. W miarę postępowania choroby stopniowo zanikają. W wieku 12 lat chorzy zwykle nie są w stanie poruszać się o własnych siłach. Zastępowanie ich tkanki mięśniowej łączą i tłuszczową wywołuje postępujące osłabienie funkcji serca i płuc, przez co umierają oni zwykle w wieku lat kilkunastu.

Miotoniczna dystrofia mięśniowa występuje zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn i może rozwinąć się w dowolnym wieku. Początkowo chorzy odczuwają bóle i sztywność mięśni, jednak szybko zaczynają zauważać u siebie problemy z przełykaniem (wynika to z faktu, że mięśnie rozkurczają się wolniej niż zwykle). Pierwsze objawy obserwuje się zwykle w mięśniach twarzy i szyi, a następnie w mięśniach kończyn. W miarę postępowania choroby coraz trudniejsze staje się obracanie głowy czy podnoszenie przedmiotów. Stan chorych zwykle stopniowo się pogarsza, przez co w pewnym momencie przestają oni opuszczać łóżko bądź zmuszeni są do poruszania się przy pomocy wózka inwalidzkiego.

FRAGMENT KSIĄŻKI: Anatomia i fizjologia dla bystrzaków