background image

Analiza biomechaniczna 

mięśni

 i łańcuchów powięziowych

Maja Bełch

Sonia Kulik

Alina Warzecha

background image

Mięśnie szkieletowe: 

struktura mikroskopowa i 

makroskopowa

• Mięsień szkieletowy, zwany też poprzecznie 

prążkowanym, którego zachowanie zależy od 

naszej woli, należy do czynnego układu ruchu 

człowieka i jest zdolny do wyzwolenia siły oraz 

wykonania pracy mechanicznej. 

• Mięsień jest pokryty stosunkowo grubą tkanką 

łączną omięsną zewnętrzną (epimysium),  nieco 

cieńszą warstwą tej tkanki – omięsna wewnętrzną 

(perimysium), otacza każdy pęczek włókien 

mięśniowych. 

• Obie warstwy omięsnej zawierają włókna 

kolagenowe oraz sprężyste, które przechodzą w 

warstwę śródmięsną – endomysium otaczającą 

pojedyncze włókno mięśniowe. 

background image

• Cytoplazmatyczna błona komórkowa, otaczająca 

zespół włókienek składających się na włókno 
mięśniowe nazywa się sarkolemą. Specyficzną 
rolą sarkolemy jest przenoszenie pobudzenia. 

• Tkanki łączne, stanowiące otoczki poszczególnych 

elementów czynnych mięśnia, wraz ze ścięgnem 
stanowią jego elementy bierne i mają znaczenie 
w przenoszeniu siły mięśnia. 

background image

Podstawowym składnikiem mięśnia jest 

wielojądrowe włókno mięśniowe!

• Brzusiec jest zbudowany z włókien mięśniowych 

otoczonych powięzią przechodzącą w ścięgna, 
które przyczepiają się do kości.  
Ścięgna rozpostarte między kością (powierzchnią 
przyczepu)  a brzuścem przenoszą siłę 
pobudzonych włókien mięśniowych na kości. 
Ze względu na szeregowe położenia ścięgien 
wobec włókien mięśniowych przenoszą one taką 
siłę, jaką wyzwala mięsień.

background image

• Każde włókno mięśniowe składa się z włókienek, 

które są nitkami kurczliwego białka. Długość 
włókien wynosi od kilku milimetrów do 
kilkudziesięciu centymetrów a ich grubość nie 
przekracza 0,1 mm; włókienko zaś jest 
zbudowane z szeregowo ułożonych segmentów, 
zwanych sarkomerami.

• Sarkomer jest jednostka kurczliwą włókna 

mięśniowego każdy z nich ma taka sama długość 
i tę samą siłę skurczu.

background image

Sarkomer składa się z miofilamentów (zwanych 
też nitkami): cienkich, zbudowanych z aktyny, i 
dwukrotnie grubszych, zbudowanych z miozyny. 
Te ostatnie podzielone są na pół tzw. linią Z. 
Dodatkową cechą budowy nitki miozyny są 
spiralnie na niej rozmieszczone zgrubienia, 
zwane mostkami. W trakcie skurczu nitki te 
przesuwają się względem siebie, łącząc się – 
jakby podciągają – za pomocą owych mostków.
Układ ten nie jest jednak płaski lecz 
heksagonalny (sześciokątny) 
Wokół spiralnie ułożonych zgrubień – mostów 
miozynowych – przesuwają się nitki aktyny i cały 
układ skręca się co daje w końcu efekt skracania 
się sarkomeru (Ślizgowa teoria skurczu mięśnia)

background image

Ułożone szeregowo sarkomery, kurcząc się, 
powodują skrócenie włókna mięśniowego, a co 
za tym idzie całego mięśnia. Wraz z 
pobudzeniem mięśnia i skracaniem sarkomeru 
zbliżają się do siebie linie Z, nitki aktyny wsuwają 
się miedzy nitki miozyny i znikają sfery I oraz H.

background image

Rys.1. Części składowe budowy mięśnia (od struktury 

makro do mikro i od elementów czynnych do biernych)

background image

Rys.2. Sarkomer – odcinek wydzielony liniami Z. Schemet 

podłużnego przekroju włókienek mięśniowych: grubych 

miozynowych i cienkich – aktynowych

background image

Rys.3. Zmiana długości sarkomeru: od stanu 

maksymalnego rozciagnięcia (1), przez stan naturalnej 

długości (2) do maksymalnego skrócenia (3)

background image

FUNKCJE MIĘŚNI

• Mięśnie w organizmie człowieka spełniają pięć 

podstawowych funkcji umożliwiających:

1. motorykę,
2. przepływ płynów ciała,
3. regulację ilości płynów w organizmie,
4. prawidłową postawę (mięśnie antygrawitacyjne),
5. termogenezę (wytwarzanie ciepła w organizmie).

background image

FUNKCJE MIĘŚNI

Przykładowa funkcja mięśni brzucha

Funkcja stabilizująca mięśni brzucha: 

Razem z mięśniami grzbietu, mięśnie brzucha pełnią 

funkcję stabilizującą, pozwalając nam utrzymać 

postawę wyprostowaną. Są to mięśnie 

antagonistyczne w stosunku do mięśni grzbietu.

Funkcja motoryczna mięśni brzucha:
Funkcja motoryczna mięśni brzucha wynika niejako z 

jej funkcji stabilizującej. Mięśnie brzucha umożliwiają 

nam wykonywanie bardzo dużej ilości ruchów.

1.

unoszenie tułowia z pozycji leżącej do siedzącej.

2.

wykonywanie ruchów skrętnych tułowia.

3.

wykonywanie ruchów biodrami.
           Kiedy następnym razem wstaniesz z łóżka, 

zrobisz to wykorzystując między innymi mięśnie 

brzucha. Jeśli w kinie obkręcisz się, żeby zobaczyć, 

kto szeleści torebką – również wykorzystasz mięśnie 

brzucha. Zabawa z hula-hop jest możliwa w dużej 

mierze dzięki mięśniom brzucha.

background image

FUNKCJE MIĘŚNI

• Funkcja ochronna mięśni brzucha:

Mięśnie brzucha, wraz z żebrami, osłaniają organy 

wewnętrzne oraz utrzymują je wewnątrz jamy 

ciała. 

Chronią delikatne organy wewnętrzne przed 

urazami zewnętrznymi. 

Kiedy następnym razem ktoś strzeli Cię podczas 

zabawy piłką w brzuch, Twoje jelita będą 

bezpieczne właśnie dzięki mięśniom brzucha.

• Funkcje wspomagające mięśni brzucha:
Mięśnie brzucha pełnią wiele funkcji
wspomagających w organizmie. 
Dzięki napinaniu się i rozkurczaniu 
umożliwiają przebieg wielu funkcji 
fizjologicznych organizmu, takich 
jak oddychanie, wydalanie, 
poród czy nawet mowa.

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

Skurcz  mięśnia  definiuje  się  jako  zmianę  długości  lub 

napięcia mięśnia pod wpływem mechanicznej siły. Zmiana 

długości mięśnia to wszelakie ruchy np. uginanie kończyny 

górnej  w stawie  łokciowym,  natomiast  zmiana  napięcia 

mięśniowego to np. trzymanie nieruchomo odwodzonego 

do kąta prostego ramienia.

Wyróżniamy skurcze: 

Ze względu na zmiany napięcia i długości mięśnia:

1.

skurcz izotoniczny

2.

skurcz izometryczny

3.

skurcz auksotoniczny
Ze względu na częstotliwość pobudzeń:

 

1) skurcz pojedynczy

2) skurcz tężcowy niezupełny

3) skurcz tężcowy zupełny

background image

• Praca izotoniczna zmienia się długość mięśnia, a 

jego napięcie jest stałe (przyczepy mięśnia zbliżają 

się do siebie przy stałym napięciu). Dzieli się na:

• Pracę koncentryczną w której dochodzi do 

zbliżania sie do siebie przyczepów, a tym samym 

również skracania mięśni. Przykładem tego jest 

praca mięśni przeciwko sile grawitacji.

• Praca ekscentryczna w której dochodzi do 

oddalania sie przyczepów mięśniowych,  

jednocześnie wydłużania sie mięśni. Przykładem 

tego jest praca mięśni polegająca na powolnym 

„opuszczaniu”.

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

• Praca izometryczna gdzie przyczepy są ustalone (nie 

zbliżają się do siebie) przez cały czas trwania skurczu, a 
przykładem tego jest utrzymywanie wybranej pozycji 
przeciwko sile grawitacji.

• Praca auksotoniczna mieszana, zmienia się długość i 

napięcie mięśnia.

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

 

•  Skurcz pojedynczy mięśnia: 

jest to skurcz wywołany przez pojedynczy bodziec 
(impuls nerwowy lub elektryczny).

Trwa od kilku do kilkudziesięciu milisekund. Po skurczu 
mięsień powraca do normy, czyli następuje jego 
rozkurcz. 

Odstępy między kolejnymi impulsami są duże, większe 
niż czas trwania całego pojedynczego skurczu.

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

• Skurcz tężcowy niezupełny

występuje, gdy pobudzenie mięśnia następuje w 

odstępach dłuższych niż trwa skurcz pojedynczy. 

pozwala to na częściowy rozkurcz mięśnia 

pomiędzy bodźcami.

• Skurcz tężcowy zupełny

występuje, gdy bodźce pobudzają mięsień w 

odstępach czasu krótszych niż trwa skurcz 

pojedynczy, czyli zanim rozpocznie się rozkurcz. 

mięsień cały czas jest w okresie skurczu.

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

• Mięśnie nigdy nie pracują w pojedynkę. Każdy 

ruch wywołany jest przez współpracujące ze 

sobą grupy mięśniowe. Z uwagi na charakter 

współdziałania wyróżniamy: 

• Mięśnie agonistyczne (jednakowego 

działania) - pracując jednakowo, razem lub 

pojedynczo, wywołują ten sam ruch, 

wypadkowa siła grupy antagonistów jest równa 

sumie sił składowych, np. mm. proste brzucha

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

• Mięśnie synergistyczne (wspólnego działania) - posiadają 

różne funkcje, ale tylko ich wspólne działanie wywołuje 
określony ruch. Wypadkowa siła grupy synergistów zależy 
od kierunku i wielkości sił składowych. W takich 
przypadkach mięśnie (np. przednia i tylnia część m. 
naramiennego, zginacze i prostowniki promieniowe 
nadgarstka w ruchu odwiedzenia promieniowego ręki) 
przyczepiają się do ręki w taki sposób, że ciągną ja pod 
kątem w stosunku do siebie

background image

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

• Mięśnie antagonistyczne (przeciwnego działania) 

- mają całkowicie przeciwne kierunki działania. Jeżeli 

jedne z nich się rozciągają, to drugie skracają. 

Jednakże mięśnie antagonistyczne wbrew swojej 

nazwie działają zespołowo, bo tylko wzajemne 

równoważenie napięcia pozwala na uzyskanie 

pożądanego położenia części ciała (inaczej mówiąc 

trudno byłoby zatrzymać ruch w pożądanym miejscu 

i uzyskać konkretne ułożenie części ciała, gdyby nie 

włączyły się do ruchu mięśnie antagonistyczne). 

Jeżeli zauważymy, że mięsień napinający się może 

ciągnąć daną część ciała tylko w swoją stronę, to 

wiadomym jest, że taki mechanizm wymaga 

regulacji poprzez hamowanie (mięśniami 

przeciwnego działania).

background image

• Praca jednego mięśnia nie ogranicza się do kilku 

opisanych ruchów, ponieważ te znane z anatomii są 
najczęściej przykładami pracy koncentrycznej. Jeśli 
jednak weźmiemy pod uwagę skurcz ekscentryczny 
działającego mięśnia (hamująca praca antagonistów), to 
okazuje się, że dany mięsień może wykonywać znacznie 
więcej ruchów. 

RODZAJE PRACY MIĘŚNIOWEJ

background image

MIĘŚNIE TONICZNE I FAZOWE

• W organizmie człowieka mięśnie 

toniczne i fazowe nie występują w 
postaci „czystej”, najczęściej mają 
one postać mieszaną. Ze względu 
na ich strukturę oraz funkcję 
określonym grupą mięśniowym 
można przypisać bardziej toniczny 
bądź fazowy charakter. 

background image

MIĘŚNIE TONICZNE- POSTURALNE

• Mięśnie wolno reagujące 
• Przewaga włókien wolnokurczliwych (ST)
• Podstawowa funkcja statyczna 
• Dobrze ukrwione
• Spore zapotrzebowanie na tlen 
• Energię do skurczu czerpią z procesów oksydacyjnych 

kwasów tłuszczowych

• Mają niższy próg pobudliwości
• Wolniej się męczą
• Wolniej ulegają zanikom

background image

• Przykład mięśni tonicznych w obrębie tułowia: mm. 

międzykolcowe,m. czworoboczny, m. dźwigacz 

łopatki, m. mostkowo-obojczykowo-sutkowy, m. 

piersiowy większy, m.najdłuższy grzbietu, 

m.czworoboczny lędźwi,  

• Przykładowe mięśnie toniczne w obrębie kończyn i 

obu obręczy: m. dwugłowy ramienia, m. biodrowo- 

lędźwiowy, m.prosty uda, m. napinacz powięzi 

szerokiej, m. dwugłowy uda, m. półścięgnisty, m. 

półbłoniast, m. przywodziciel długi, m. 

przywodziciel wielki, m. przywodziciel krótki, m. 

smukły, m. gruszkowaty, m. brzuchaty łydki, m. 

płaszczkowaty. 

MIĘŚNIE TONICZNE- POSTURALNE

background image

MIĘŚNIE FAZOWE-RUCHOWE

• Podstawowa funkcja ruchowa
• Szybko się męczą (już po kilku skurczach)
• Wysoki próg pobudliwości
• Przewaga włókien szybkokurczliwych (FT)
• Gorzej ukrwione
• Potrzebną do skurczu energię czerpią z anaerobowego 

procesu glikolizy mleczanowej , z szybkim odkładaniem 
się w nich kwasu mlekowego. 

• Szybko ulegają zanikom 

background image

MIĘŚNIE FAZOWE-RUCHOWE

• Przykładowe mięśnie fazowe w obrębie tułowia: 

m. prosty brzucha, m. skośny zewnętrzny i 

wewnętrzny brzucha, m. zębaty przedni, m. 

czworoboczny, m. równoległoboczny, m. 

wielodzielny, m. półkolcowy, m. piersiowy 

większy, m. prostownik grzbietu. 

• Przykładowe mięśnie fazowe w obrębie kończyn i 

obu obręczy: m. trójgłowy ramienia, m. 

pośladkowy wielki,średni i mniejszy, m. 

czworogłowy uda, m. piszczelowy przedni, m. 

strzałkowy długi, m. strzałkowy krótki. 

background image

BIOMECHANICZNY WPŁYW MIĘŚNI NA SYSTEM KOSTNY.

• Mięśnie, pracując w zespołach przeciwstawnych pełnią 

kilka funkcji działając na kość:

• Pokonują bierny opór antagonistów  (jest to proces 

niezbędny, ponieważ pojedynczy mięsień rozwija w 

czasie skurczu względnie dużą składową stabilizująca 

swej siły, sam nie może ustabilizować stawu. Aby tego 

dokonać, jego własna składowa obrotowa siły musi ulec 

stłumieniu lub zahamowaniu na co pozwala działanie 

mięśni antagonistycznych)

• Pokonują ciężar ciała lub jego segmentu

• Pokonują tarcie oraz siły zewnętrzne działając na 

organizm 

background image

BIOMECHANICZNY WPŁYW MIĘŚNI NA SYSTEM KOSTNY.

• Ograniczają działanie łańcucha kinematycznego 

• Rozpraszają nadmiar energii działającej na układ ruchu.

• Doskonałe właściwości lepko – sprężyste sprawiają, że 

mięsień w czasie rozciągania jest w stanie pochłonąć i 

rozproszyć znaczne ilości energii kinetycznej. Pozwala to 

na amortyzację wstrząsów, które mogły by być 

czynnikiem wpływającym na przeciążenie stawów oraz 

kości podczas realizacji danego ruchu np. schodzenia ze 

schodów. 

• Neutralizują siły kompresyjne i naprężające (gdy ciało 

znajduje się w pozycji statycznej działająca siła 

grawitacji wpływa na wygięcie kości,mięśnie temu 

przeciwdziałają) 

background image

FIZJOLOGICZNY WPŁYW MIĘŚNI NA SYSTEM KOSTNY.

• Szkielet kostny stanowi dla układu mięśniowego 

system dźwigni, dzięki któremu siła wyzwalana 

przez mięśnie jest przenoszona na struktury 

zewnętrzne szkieletu. Pozwala to na aktywność 

ruchową, która jest źródłem bodźców 

mechanicznych.  W wyniku pracy mięśni 

dochodzi do powstawania obciążeń 

mechanicznych, które prowadzą do funkcjonalnej 

przebudowy kości (prawo Wolffa) oraz są 

istotnym czynnikiem gojenia się złamań, 

• Prawo Delpecha-Wolffa - prawo dotyczące prawidłowego 

wzrostu kości, który może nastąpić jedynie pod warunkiem 

działania równomiernie rozłożonych sił nacisku i pociągania. 

Nacisk zbyt duży na kość powoduje zatrzymanie jej wzrostu (jest 

to m.in. jeden z powodów progresji skolioz

background image

PODZIAŁ WG. G. WAJSFLOGA

• I układ odniesienia: 

•     Mięśnie krótkie, mające oba przyczepy w 

obrębie kręgosłupa i działające bezpośrednio na 

segmenty ruchowe kręgosłupa.

• II układ odniesienia: 

•     Długie mięśnie grzbietu, działające na 

kręgosłup bezpośrednio lub pośrednio.

• III układ odniesienia:

  Mięśnie działające na kręgosłup i kończyny, są to 

mięśnie długie i odległe.

background image

Powięź

• Powięzie są to błony zbudowane z tkanki łącznej 

włóknistej, które otaczają poszczególne mięśnie, 
grupy mięśni lub całą mięśniówkę ciała. Poza tym 
powięzie otaczają także układ pokarmowy i 
krwionośny. Wszystkie struktury ciała człowieka 
są więc mechanicznie ze sobą powiązane poprzez 
powięzie.

background image

Grubość powięzi jest zmienna. Najcieńsze 
powięzie utworzone są przez cienką warstwę 
tkanki łącznej, a grubsze mają silnie włókniste 
utkanie. Najgrubsze są te powięzie lub ich części, 
które przechodzą w końce ścięgien mięśni. Mają 
wtedy ścięgnisty charakter. Przykładem jest 
pasmo biodrowo – piszczelowe powięzi szerokiej 
uda.

Cechę charakterystyczną powięzi stanowi układ 
włókien. Przebiegają one równolegle do siebie, a 
prostopadle do kierunku włókien mięśniowych. 
Występują także włókna powięzi skierowane 
wzdłuż włókien mięśniowych lub nawet skośnie 
albo łukowato. Wskutek takiego utkania powięzie 
podczas skurczu mięśnia czy grupy mięśni 
ustalają wzajemne położenie włókien 
mięśniowych lub poszczególnych mięśni.
 

background image

• Powięzie obejmują również części ścięgniste mięśni. 

Utrwalają więc położenie ścięgien lub 

przytwierdzają ścięgna do podłoża.

• Tkanka łączna powięzi zawiera również włókna 

sprężyste. W okolicach stawów szczególnie ręki i 

stopy, powięzie są zazwyczaj silnie rozwinięte i 

wyposażone w mocne poprzeczne włókna.

• Powięź silnie i ściśle, jak bandażem, otacza miękką i 

bogatą w wodę tkankę mięśnia.

• Powięź mięśnia otacza go na zewnątrz od namięsnej. 

Między obu tymi łącznotkankowymi blaszkami 

znajduje się cienka warstwa luźnej tkanki łącznej, 

stanowiącej przesuwalną warstwę, która podczas 

skurczu pozwala mięśniowi na ślizganie się w swej 

cewie powięziowej. 

• W ruchach mięśni powięź nie bierze więc 

udziału, lecz jest nieruchoma. Porusza się natomiast 

namięsna wraz z mięśniem.

background image

Wyróżniamy: 

1. Powięzie poszczególnych mięśni

2. Powięzie grup mięśniowych

3. Powięź powierzchowną ciała

• Powięź poszczególnego mięśnia tworzy kanał, w 

którym mięsień ślizga się w jedną i w drugą 

stronę. Powięź taka służy do ustalenia 

położenia mięśnia , np. śrubowato 

przebiegającego, jak mięsień krawiecki. 

background image

• Powieź grup mięśniowych otacza grupę mięśni o tej 

samej czynności. Powięzi takie występują przeważnie 

na kończynach. Blaszki powięziowe otaczające grupę 

mięśni, mogą przyczepiać się kości, tworząc tzw. 

przegrody międzymięśniowe. Grupa mięśniowa objęta 

jest wtedy komorą kostno – włóknistą.

• Powieź powierzchowna otacza mięśnie poszczególnych 

części ciała. Leży ona pod skórą, oddzielona od niej 

przeważnie przesuwalną warstwą tkanki łącznej. W 

niektórych okolicach ciała daje się ona łatwo 

odgraniczyć od tkanki podskórnej, a w innych jak np. 

na dłoni czy podeszwie, odgraniczenie takie jest 

trudne. Najsilniejsza powięź powierzchowna jest na 

kończynach, na tułowiu i na szyi.

background image

Dziękujemy za 

uwagę


Document Outline