Зачем нам мышцы

Ответ на этот вопрос кажется очевидным: для движения, перемещения тела в пространстве, поддержания положения и равновесия. Это действительно так. Уточню, что речь идет о скелетной мускулатуре. Но у мышц есть еще множество свойств, оказывающих влияние на жизнедеятельность организма. Об этом расскажу в статье

Какие бывают мышцы 

В теле человека есть:

• Гладкие мышцы. Они находятся в стенках внутренних органов и функционируют непроизвольно, то есть без участия сознания- рефлекторно;
• Поперечно-полосатые мышцы. Это мышцы скелетной мускулатуры, диафрагмы, языка, глотки, начального отдела пищевода, мышц приводящих в движение глазное яблоко. 
• Их в теле человека более 600, и в своей совокупности они являются самым крупным по массе органом в теле человека. Их работой можно управлять сознательно.
  Сердечная мышца по структуре  похожа на поперечно-полосатую мускулатуру, но имеет свои особенности и работает рефлекторно.

На что влияют мышцы

• На состояние костей и суставов; 
• На обмен веществ;
• На качество дыхания;
• На кровообращение, как центральное, так и периферическое;
• На когнитивные функции;
• На иммунитет;
• На пищеварение;
  
• На состояние репродуктивной системы;
  
• На психоэмоциональную сферу.

Влияние на костную систему

К костям прикрепляются мышцы, используя их как рычаги при совершении движений. Костная ткань- это не мёртвая структура, а живые клетки, они растут меняются, отмирают, а также в кости есть  кровеносные сосуды, костный мозг, надкостница, хрящи, по­крывающие суставные поверхности костей.

Формирование костей происходит под воздействием нагрузки при совершении мышечной работы. Закон, лежащий в основе понимания строения костей, сформулирован еще в IХX веке  немецким анатомом и хирургом Юлиусом Вульфом: «форма зависит от функции». Этот закон  можно  объяснить так: если кость испытывает нагрузку, то она восстанавливается – а если кость не получает нагрузку, то отмирает; форма кости соответствует ее функции, то есть кость приспосабливается к возникающим условиям. Принципы современной анатомии, подтверждают закон Вульфа:

• Костная ткань образуется в местах наибольшего сжатия или натяжения.
• Степень развития костей пропорциональна интенсивности деятельности связанных с ними мышц.
  
• Внешняя форма костей зависит от давления на них окружающих тканей и органов, в первую очередь мышц, и меняется при уменьшении или увеличении давления.
  
• Перестройка формы кости происходит под влиянием внешних (для кости) сил.
  

Под влиянием физических нагрузок надкостница становится более прочной — утолщается, но одновременно становится более эластичной, в ней увеличивается количество сосудов, повышается её остеогенная функция (способность тканей или клеток создавать, восстанавливать и обновлять костную ткань). 

При сокращении мышцы высвобождаются гормоноподобные белковые молекулы- миокины

— вещества, необходимые регулирования функций организма. Многие виды миокинов способствуют формированию и ремоделированию костной ткани, стимулируя активность остеобластов (костеобразующих клеток) и регулируя минеральную плотность костей вкупе с механическими нагрузкам. 

Про физические нагрузки для улучшения состояния костной ткани и профилактики остеопороза можно прочитать здесь.

Влияние на суставы

Суставы являются подвижным соединением между костями скелета. Устроены суставы очень разумно, как и все в организме. Поверхность костей, входящих в сустав- суставная поверхность, покрыта тонким слоем очень гладкого и прочного хряща (гиалиновый хрящ), который обеспечивает скольжение суставных поверхностей друг относительно друга и амортизацию при нагрузках на сустав. Сустав заключен в герметичную суставную капсулу из двух слоев соединительной ткани. Наружный слой- фиброзный- придает стабильность суставу, в него вплетаются связки и сухожилия окружающих мышц, внутренний слой- синовиальный- пронизан капиллярами, нервными окончаниями, отвечающими за питание сустава, и вырабатывающий синовиальную жидкость. Эта жидкость является смазкой для внутрисуставного хряща и питает его, так как у хряща нет собственных кровеносных сосудов.

Вокруг сустав окружен мышцами, связками, сухожилиями. Именно мышцы принимают на себя основную нагрузку при движениях и обеспечивают компенсаторные механизмы, защищающие суставные поверхности от избыточного давления друг на друга.
Суставу нужно непрерывно получать питание— минеральные вещества, белки, воду. Все это костная, хрящевая ткани, а также оболочки и сумки суставов получают через насосный  механизм из капиллярного кровотока  околосуставных тканей — мышц и связок, а механизм этот обеспечивают работающие мышцы.
Таким образом, качество обменных процессов в полости сустава напрямую зависит от кровоснабжения мышц и связок, то есть от двигательной активности мышц.

Влияние на кровообращение

Из левого желудочка сердца  кровь, обогащенная кислородом,  выталкивается в сосуды большого  круга кровообращения и по ним доставляется  органам и тканям. Чем дальше от левого желудочка сосуд, тем с меньшим давлением двигается по нему кровь. Конечными ответвлениями сосудов являются капилляры, они имеют микроскопический размер, но именно через них осуществляется обмен питательных веществ и кислорода между кровью и тканями. Для того, чтобы вновь обогатиться кислородом и питательными веществами, из капилляров кровь должна вернуться в вены, а по ним в правый желудочек сердца.
Но мы уже говорили о том, что, чем дальше сосуд от сердца, тем крови труднее двигаться. Попадая из артериальных капилляров в венозные, а затем в вены, кровь должна двигаться по направлению к сердцу.  В стенках венозных сосудов нет мышечной ткани, чтобы двигать кровь, есть лишь клапаны, которые препятствуют возврату крови по направлению к периферии. Проталкивать кровь и лимфу в сторону сердца помогают именно мышцы, сдавливая сосуды при сокращении. Мышечные группы нижних конечностей, брюшного пресса и дыхательных мышц попеременно создают сжатие и декомпрессию вен, увеличивая объем крови, доставляемый в правое предсердие. За это мышцы называют “вторым сердцем”.
Физическая активность стимулирует высвобождение экзеркинов, которые способствуют вазодилатации, улучшают функцию сосудов и снижают жесткость артерий.

Влияние на дыхание

Всем известно, что орган дыхания- это легкие. Именно в легких кровь насыщается кислородом и избавляется от углекислого газа.
Но для того, чтобы в легкие попал кислород, они должны расшириться, увеличиться в объеме, что происходит в момент вдоха. А при выдохе легкие сжимаются. Процесс вдоха и выдоха имеет рефлекторную регуляцию, но сознательно влиять на глубину вдоха и выдоха также возможно. За расширение и сжатие грудной клетки при дыхании отвечают дыхательные мышцы: диафрагма и наружные и внутренние межреберные  мышцы, а также вспомогательные- подреберные мышцы, мышцы передней брюшной стенки, грудинно-ключично-сосцевидные, лестничные мышцы, большая и малая грудные мышцы, широчайшая мышца спины, нижние волокна передней зубчатой мышцы.

Кроме непосредственно дыхательных мышц на качество дыхания влияют все мышцы скелета: при физических нагрузках увеличивается потребность органов и тканей в кислороде, дыхание становится более интенсивным, увеличивается используемый объем легких. 

Влияние на метаболизм глюкозы и жиров

Как было сказано выше, во время работы мышц в них образуются гормоноподобные белковые вещества- миокины, влияющие на множество процессов жизнедеятельности организма. Одним из таких миокинов является Интеплейкин-6. Он  играет важнейшую роль в вовлечении в процесс обмена жирных кислот из жировой ткани, прежде всего висцерального жира (накапливается в брюшной полости и является наиболее опасным в процессе развития сердечно-сосудистых заболеваний и нарушения обмена веществ), способствуя сжиганию жира, поддержанию нормального уровня глюкозы в крови, а также регулирует чувствительность к инсулину, давая возможность мышцам более эффективно усваивать глюкозу. Также работающие мышцы вырабатывают Ирисин-  гормоноподобное вещество, которое стимулирует  превращение белой жировой ткани в бурый полезный жир. Мышцы действуют наподобие биохимического термостата, который регулирует расход энергии и определяет, когда и сколько её накапливать или использовать в зависимости от физической активности. 

Влияние на иммунитет

Ученые достоверно выявили, по крайней мере, девять миокинов, среди которых можно выделить Ирисин, Декорин и Интерлейкины IL-6, IL-7 и IL-15. Они высвобождаются во время физических упражнений и помогают образованию, росту и дифференцировке иммунных клеток, снижают хроническое системное воспаление, которое является ключевым фактором многих метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, подавляют распространение раковых клеток и уменьшают повреждение ДНК потенциально злокачественных клеток, так как способны распознавать и уничтожать опухолевые клетки на ранних стадиях роста. 

Влияние на когнитивные функции

Казалось бы, как могут мышцы влиять на состояние мыслительных способностей, да и вообще на мозг?
А связь очень даже есть.

Самое очевидное объяснение- улучшение кровоснабжения  головного мозга во время тренировок. Еще в 2013г ученые Техасского университета в Далассе опубликовали результаты исследований, показавших улучшение кровоснабжения задней поясной коры и гиппокампа, усиление обмена веществ в этих зонах и усиление активности нейронов при физических упражнениях. Те участники, которые регулярно занимались в спортзале, показывали лучшие результаты тестов на память и внимание.
Но кровообращение это еще не все.

Самый важный для мозга миокин- BDNF- нейротрофический фактор мозга. Он активирует гены, контролирующие рост нервных клеток и формирование новых нейронных связей, особенно активен в гиппокампе и коре- областях, отвечающих за память и обучение. Нарушения в работе
этих структур мозга и уменьшение объема гиппокампа  напрямую влияют на развитие деменции и болезни Альцгеймера.

Слабое тело ослабляет разум.
Жан-Жак Руссо

Влияние на пищеварение

Гиподинамия и уменьшение объема движений в суставах, преимущественно, крупных ведет к отрицательным изменениям в работе желудочно-кишечного тракта:

• в желудке постепенно повышается кислотность желудочного сока, что может привести к структурным изменениям слизистой оболочки, вплоть до образования язв,
  развивается функциональная недостаточность поджелудочной железы, снижается активность ферментов поджелудочного сока.
  
• в тонкой кишке снижается активность мембранного расщепления белков, нарушается процесс усвоения жиров и углеводов, растет численность условно-патогенных бактерий.
  
• изменяется концентрация солей и кислот желчи, снижается ее коллоидная устойчивость, что, в итоге, может привести к камнеобразованию в желчном пузыре и желчевыводящем протоке.
  
• нарушается  моторная функция желудка, кишечника, желчного пузыря. Замедление пери­стальтики- сокращения —  нарушает продвижение содержимого кишечника, особенно в толстой кишке, что приводит к появлению запоров, повышенному газообразованию, всасыванию вредных продуктов обмена в кровь.
  
• нарушение сократительной способности стенки желчного пузыря приводит к застою желчи и образованию желчных камней.
  

Все эти изменения возникают из-за дефицита мышечной деятельности, снижения метаболизма в мышцах. Уменьшение или отсутствие импульсов от костно-мышечной системы ухудшает  кровообращение в органах пищеварения, может вызвать  образование  застойных депо кро­ви в брюшной полости, которые  также являются одним из пусковых механизмов нарушения функционирования пищеварительной системы.

Влияние на репродуктивную функцию

Репродуктивные органы человека расположены в области малого таза. В норме кровь свободно циркулирует, обеспечивая органы малого таза кислородом и питательными веществами. Снижение кровообращения в малом тазу приводит к недостаточному поступлению кислорода и питательных веществ, что негативно влияет на состояние внутренних органов, снижается тонус сосудистых стенок, а обменные процессы в тканях ухудшаются. Нарушение венозного оттока может привести к  застойным явлениям. Одним из ключевых факторов в этом имеет недостаточная физическая активность и сидячий образ жизни, из-за которых ослабевает мышечный насос. Застой крови в малом тазу провоцирует воспалительные процессы, гормональные сбои, варикозное расширение вен, развитие спаек и эндометриоза, что в конечном итоге вызывает хронические боли, трудности с зачатием и вынашиванием.

Основные риски нарушения кровообращения в области малого таза заключаются

Для мужчин:

• в развитии  хронического простатита;
• эректильной дисфункции;
• ухудшению подвижности сперматозоидов и, как следствие, проблемам с фертильностью.

Для женщин:

• гинекологические заболевания;
• нарушение менструального цикла;
• хронические тазовые боли; 
• затруднения зачатия и вынашивания при беременности.

Регулярные физические тренировки предотвращают застойные явления малого таза. У  мужчин способствуют улучшению кровообращения в области яичек, повышают уровень тестостерона и уменьшают окислительный стресс, улучшают эректильную функцию, качество спермы. У женщин физическая активность благоприятно влияет на регуляцию гормонального баланса, помогает снизить уровень инсулина и кортизола, избыток которых может нарушать процесс овуляции,  снижают риск различных осложнений во время беременности. 

Влияние на психоэмоциональную сферу

Во время физической активности в организме возникают  нейрохимические реакции, изменяющих гормональный фон и функциональное состояние центральной нервной системы. Повышается концентрация нейромедиаторов, называемых в просторечье «гормонами счастья»: эндорфина, серотонина и дофамина, а уровень “гормона стресса”- кортизола, наоборот, снижается.

Исследования показали, что метаболизм серотонина, дофамина и норадреналина начинает изменяться уже при нагрузке продолжительностью от 10 до 20 минут.
Если же физическая активность сочетается с командным взаимодействием и достижением запланированных результатов, то организм получаем еще и окситоцин, и дофамин — целый комплект “гормонов счастья”.

В процессе работы мышцы вырабатывают эндоканнабиоиды- белковые молекулы , являющиеся нейромедиаторами, помогающими поддерживать гомеостаз в организме и влияющие на настроение, память, аппетит, сон.

Регулярная физическая нагрузка улучшает адаптацию нервной системы к стрессам, тренируя нейроэндокринную реакцию организма на стресс, так как снижает повышенную реактивность гипоталамуса, гипофиза и надпочечников.
По данным исследований даже минимальные нагрузки дают результат: ежедневные 20-30 минут умеренной активности снижают  риск тревожных расстройств и  депрессии. 

Если подвести итог всему вышесказанному, мышцы- это уникальный важнейший орган, обладающий, кроме двигательной и насосной функции, еще и эндокринной за счет продуцирования миокинов и других гормоноподобных веществ, регулирующих множество важнейших процессов в организме человека.

И именно поэтому к ним нужно относиться внимательно и заботливо, поддерживать в рабочем состоянии, тренировать.

Заботьтесь о своём теле. Это единственное место, где вам придётся жить.

Джим Рон, предприниматель, мотивационный оратор, бизнес-тренер, автор книг по психологии.                                                                                                                                     

                                                                 Всем здоровых мышц!