Мышечное движение

Подавляющее большинство движений свя­зано у животных с работой мышц. У всех животных мышцы обладают одним общим свойством — способностью развивать силу путем сокра­щения, или укорочения. И самый распространенный механизм локо­моции — тоже использование мышц — мышечное движение.

Мышечное волокно состоит из миофибрилл — сократимых элемен­тов в виде трубочек, образованных белковыми филаментами. Послед­ние расположены в определенном порядке. Функциональной единицей является саркомер, состоящий из комплекса тонких и толстых филаментов. Различаются эти филаменты не только толщиной. Они обра­зованы разными белками: толстые — миозином, а тонкие — актином. Тонкая структура филаментов различима даже в обычный микроскоп. В так называемой гладкой мускулатуре расположение тонких и тол­стых филаментов не имеет строгой упорядоченности. Такова мускула­тура мышцы замыкателя раковины у двустворчатых моллюсков. Со­кращаются гладкие мышцы медленно. В поперечнополосатых и косоисчерченных мышцах (последние характерны для многих беспозво­ночных — кольчецов, нематод, моллюсков) филаменты образуют пра­вильную шестигранную решетчатую структуру (рис. 17). При сокра­щении миофибрилл актиновые филаменты саркомера двигаются меж­ду миозиновыми филаментами (рис. 17, А₁, А₂, В). И поперечно­полосатые, и косоисчерченные являются мышцами быстрого сокра­щения. Мы находим их в сердце моллюсков, в кожно-мускульном мешке кольчецов, они же образуют мускулатуру тела головоногих моллюсков. Наконец, вся скелетная мускулатура членистоногих обра­зована именно поперечнополосатыми мышцами.

Основной функцией поперечнополосатых мышц является выпол­нение сложных двигательных актов, которые позволяют животному быстро перемешаться. Эти мышцы способны сокращаться целиком в течение долей секунды. Так же быстро они и расслабляются. Именно эта способность лежит в основе таких быстрых движений, как плава­ние, бег и полет. Конечно, животные передвигаются вовсе не за счет беспорядочного сокращения различных мышц. Мышечная активность координируется нервной системой. Эта координация заставляет мно­гие мышцы работать совместно.

В зависимости от того, как расположена мускулатура у животных с разными планами строения, существуют различные виды движения. Локомоторная система состоит из мышц и скелетных структур. Разли­чают два основных типа скелетов животных — жидкие и жесткие. Пер­вые характерны для мягкотелых беспозвоночных, а вторые для члени­стоногих. Жесткие скелеты образуют наружный панцирь (экзоскелет), состоящий из отдельных склеротизованных сегментов-склеритов и гибких перепонок между ними. Мышцы прикрепляются изнутри к от­дельным склеритам и могут перемещать их относительно друг друга. Примером являются сгибатели и разгибатели конечностей у членисто­ногих.

Рис. 17. Схема строения поперечнополосатой мускулатуры: А1 — саркомер в расслабленном состоянии; А2 — в сокращенном состоянии; Б — по­перечный разрез саркомера: 1 — миозиновый филамент; 2 — активный филамент. В — полусхематический продольный разрез скелетного мышечного вол окна; 1-2 — миофибриллы; 3 — мышечное волокно; 4 — миофибрилла

При отсутствии жесткого скелета, как это наблюдается у круглых и кольчатых червей, их кожно-мускульный мешок, одевающий тело снаружи, взаимодействует с гидроскелетом — внутренней полостью, заполненной жидкостью. У кольчецов это вторичная полость тела, или целом. У этих животных по телу проходят волны сокращений мышц. При сокращении кольцевой мускулатуры тело становится тоньше и длиннее, а его передний конец проталкивается вперед. При сокраще­нии же продольных мышц тело укорачивается и утолщается и при этом задние участки подтягиваются.

Загрузка...

У пиявок движение иное, и его обеспечивают присоски на перед­нем и заднем концах тела. Прикрепление к субстрату осуществляется поочередно передней и задней присосками. Такое движение называют шагающим.

Многощетинковые черви-полихеты используют для движения бо­ковые придатки сегментов тела — параподии. Концы параподии дви­жутся назад относительно тела, перемещая его вперед по субстрату.

Локомоторное устройство иглокожих — амбулякральная система — не имеет аналогов в мире животных. Это система каналов, заходящих в лучи и заканчивающихся амбулакральными ножками с ампулами. И те, и другие снабжены мышцами, действующими антагонистически. При сжимании ампул жидкость выталкивается в ножку, сильно растя­гивает ее, и конец ножки присасывается к субстрату. Сокращение нож­ки возвращает жидкость в ампулу. Амбулякральные ножки вытягива­ются под действием гидравлического давления и совершают шагаю­щие движения.

Особым разнообразием способов движения отличаются насеко­мые. Для них характерны ходьба, бег, прыжки, плавание и особенно полет (см. Полёт насекомых). В этом отношении у них нет аналогов среди беспозвоночных. Все типы движений, за исключением полета, обеспечиваются специ­фическими движениями трех пар ног. Сгибание и разгибание ног осу­ществляется мышцами-антагонистами, которые прикрепляются к внутренней поверхности экзоскелета с обеих сторон сустава. Материал с сайта http://doklad-referat.com

Для полета насекомые используют крылья — плоские выросты экзо­скелета. По существу это тонкая, легкая, гибкая мембрана, укреплен­ная ребрами и жилками. Для приведения крыльев в движение исполь­зуются два типа мышц. У примитивных стрекоз с большими крыльями работают прямые летательные мышцы, прикрепляющиеся к основа­нию крыла. У более продвинутых форм с небольшими крыльями, на­пример у пчел, мух, жуков, способных к быстрому и сложному полету, летательные мышцы не прикрепляются к основанию крыла. Они рас­положены внутри грудных сегментов и при сокращении и расслабле­нии двух групп мышц-антагонистов (продольных и дорзовентраль­ных) форма груди изменяется. Ритмическая вибрация грудного отдела передается крыльям, при этом частота биения их достигает, например у комаров, 500 Гц. Это объясняется тем, что за одним нервным им­пульсом следует 10-20 мышечных сокращений. При движении как вверх, так и вниз крыло создает и подъемную, и тяговую силу.

Оригинальным способом движутся головоногие моллюски. Такое движение называют реактивным. Оно основано на том, что вода с си­лой выталкивается из мантийной полости через воронку при сокраще­нии выстилающих ее мышц. Силой обратного толчка тело моллюска движется вперед.

На этой странице материал по темам:

• Мышечное движение