שרירים מבנה ותפקוד לבגרות באנטומיה

1. מערכת השרירים מבנה , אספקת אנרגיה והיבטים מכניים ד " ר זוהר שדה

2. שרירי השלד : היכרות , מבנה וסוגי התכווצות יעדים לימודיים : 1. סוגי השרירים בגוף האדם 2. שמות שרירי השלד ופעולתם 3. מבנה מקרוסקופי ומיקרוסקופי של שריר שלד 4. הגיד ותפקידו 5. שיתוף פעולה בין שרירים ( קואורדינציה בין - שרירית ) 6. סוגי ההתכווצות של שריר 7. ניתוח תנועה

4. איור 1 : סוגי השרירים בגוף האדם

5. שרירי שלד - שרירי השלד מהווים כ - 40% ממשקל הגוף ונקראים גם שרירים רצוניים ושרירים משורטטים . שרירי שלד הם רב - גרעיניים ומאופיינים במבנה מסודר של היחידות המתכווצות . הם ניחנים ביכולת להתכווץ מהר ולזמן קצר ומסוגלים לפתח כוח רב . תפקידי שרירי השלד : 1. מניעים את הגוף , 2. מאפשרים את יציבת הגוף הזקוף , 3. מגינים על איברים פנימיים , 4. מפיקים חום , 5. עוזרים בהחזרת הדם הוורידי מהגפיים התחתונים ומהבטן אל הלב 6. ומסייעים בספיגת זעזועים הנובעים מתנועות הגוף .

6. שרירים חלקים - השרירים החלקים נמצאים באיברים הפנימיים : מעיים , קיבה וכלי דם . שרירים אלה נקראים גם שרירים ויסצרליים . השרירים החלקים בעלי גרעין אחד , ואין להם מבנה מסודר של יחידות מתכווצות . הם מאופיינים בהתכווצויות איטיות וממושכות שיכולות גם להופיע בעוצמה חזקה , למשל בזמן התכווצויות הקיבה להעברת מזון ובעת התכווצויות הרחם בזמן הווסת הגורמות כאבי בטן . שריר הלב – דומה במבנהו לשרירי השלד , אך שונה מהם באופן פעולתו . השרירים החלקים ושריר הלב מהווים כ - 10% ממשקל הגוף . בגוף האדם ישנם כ – 650 שרירי שלד , בשקופית הבאה מוצגים השרירים וקבוצות השרירים העיקריים לעיסוק בספורט .

7. איור 2 : שרירי שלד

8. 2. מבנה מקרוסקופי של שריר שלד שרירי השלד מורכבים מתאים הנקראים גם סיבים . תאי השריר בנויים בצורת גליל ומשתרעים לכל אורך השריר . אורכם יכול להגיע למספר רב של סנטימטרים . מספר תאי השריר בשריר מסוים נקבע בהתאם לתפקיד ולכמות הכוח שעליו לפתח . לדוגמה , בשריר הדו - ראשי של הזרוע ישנם כ - 580,000 תאי שריר , ובראש הפנימי של שריר התאומים ישנם כ - 000,000, 1 סיבי שריר . לשרירים ישנו מבנה ברור ומוגדר המודגם בשקופית הבאה השריר כולו עטוף ברקמת חיבור ( אפימזיום ) ומחולק לצרורות תאי שריר , שכל אחד מהם עטוף ברקמת חיבור נוספת ( פרימזיום ). בתוך צרור כזה ניתן למצוא מסיב שריר אחד ועד מאות סיבים . כל סיב שריר עטוף ברקמת חיבור משלו ( אנדומזיום ).

9. איור 3 : מבנה מקרוסקופי של שריר שלד ( חתך רוחב בשריר )

10. רקמות החיבור שייכות למרכיבים האלסטיים של השריר ומהוות כ - 30% ממשקלו . לרקמות החיבור תפקיד חשוב ביצירת המבנה של השריר ובפעולתו . הן משמשות מצע שבו עוברים כלי הדם והעצבים , והן משפיעות מאוד על גמישות המפרקים . כמו - כן ישנה סברה שרקמות החיבור קשורות בכאבי שרירים מושהים , שמורגשים בימים הראשונים שלאחר מאמץ קשה .

11. בתאי השריר ישנו מרכיב הנותן להם את היכולת להתכווץ ולהפעיל מתח , והוא המיופיבריל ( ליף ). בכל תא שריר ישנם מאות ואף אלפים של מיופיברילים , המחולקים לסרקומרים , שהם היחידה התפקודית הקטנה ביותר במנגנון ההתכווצות . הסרקומרים בנויים מסוגי חלבון שונים . חלק מהחלבונים שייכים למנגנון ההתכווצות ומכונים מרכיבים מתכווצים ( קורים ). החלבונים האחרים שומרים על מבנה הסרקומר ושייכים למרכיבים האלסטיים . הסרקומרים שמרכיבים מיופיבריל מסוים , מחוברים זה לזה במבנה טורי באופן מכני . כאשר הסרקומר מתכווץ , המרחק בין שני פסים שתוחמים אותו , מתקצר . כאשר הסרקומרים מתקצרים , כל המיופיברילים מתקצרים , ותא השריר מתקצר .

12. שני הקורים המרכזיים במנגנון ההתכווצות הם אקטין ( קור דק ), ומיוזין ( קור עבה ). על - פני המיוזין ישנן בליטות הנקראות גשרי רוחב של המיוזין , ולהן תפקיד מרכזי בתהליך ההתכווצות של השריר . בשקופית הבאה מתואר המבנה המיקרוסקופי של שריר שלד . הסידור הרוחבי של החלבונים המתכווצים המרכיבים את הסרקומר , יוצר פסים כהים ובהירים המסודרים לסירוגין ומעניקים לתאי השריר מראה מפוספס או משורטט . באזור הבהיר נמצאים חלבוני האקטין הדקים . באזור הכהה נמצאים בחפיפה זה לזה האקטין והמיוזין , ובאזור האמצעי של הסרקומר המאופיין בגוון ביניים נמצאים חלבוני המיוזין העבים . המראה המפוספס ניתן לצפייה באמצעות מיקרוסקופ אור .

13. איור 4 : מבנה מיקרוסקופי של שריר שלד

14. 4 . חיבור שריר – עצם שריר מחובר לעצם על ידי גיד . הגיד הוא המשכם של רקמות החיבור העוטפות את התאים , צרורות תאי שריר והשריר כולו . כלומר , הגיד הוא רקמת חיבור ומהווה חלק מהשריר . רוב הגידים הם בעלי צורה דמוית חבל וסיביהם מסודרים במקביל . ככל שחתך הרוחב של הגיד גדול יותר ( הגיד עבה יותר ), כך הגיד חזק יותר . תפקיד הגידים להעביר את המתח שנוצר בשרירים לעצמות . הגידים אינם נמתחים . לתכונה זו חשיבות רבה מאחר שהם מסוגלים להעביר כל מתח קטן שמתפתח בשריר אל מערכת השלד . לו הייתה לגידים יכולת מתיחה קלה , אי - אפשר היה לבצע תנועות עדינות , כגון פעולת אצבעות והזזת גלגל העין .

15. 5 . יצירת תנועה במפרק כדי ששריר יוכל ליצור תנועה במפרק , הוא חייב לעבור מעליו . כל שריר מחובר בדרך כלל לשתי עצמות . האחת קרובה למרכז הגוף ונקראת תחל . השנייה רחוקה ממרכז הגוף ומהווה את נקודת האחיזה שלו ונקראת אחז . התכווצות השריר מפעילה מתח על הגיד , השואף לקרב את העצמות זו לזו ועל - ידי כך ליצור תנועה . מידת הקיבוע של עצמות המפרק היא שתקבע איזו עצם תנוע . לדוגמה , הפעלת שריר הדו - ראשי של הזרוע יכולה לקרב את האמה לכיוון הזרוע או את הזרוע לכיוון האמה . האיבר שייתן את ההתנגדות הקטנה יותר לפעולת השריר יהיה זה שינוע . ישנם מקרים שבהם השריר עובר מעל שני מפרקים , ואז הוא יכול ליצור תנועה בשני המפרקים יחד או באחד מהשניים . לדוגמה , שריר הדו - ראשי של הזרוע יכול לבצע כפיפה במרפק וגם כפיפה בכתף .

17. איור 5 : שרירי חגורת הכתפיים והגו

18. פעולת שרירי חגורת הכתפיים והגו טבלה 1 : פעולת שרירי חגורת הכתפיים והגו

19. איור 6 : שרירי הרגליים

20. טבלה 2 : פעולת שרירי הרגליים

21. איור 7 : שרירי הידיים

22. טבלה 3 : פעולת שרירי הידיים

23. ישנם שרירים שמבצעים תנועה מסוימת במפרק , וישנם שרירים שעושים את התנועה ההפוכה . לדוגמה , שריר הדו - ראשי של הזרוע מבצע כפיפה במרפק , ושריר התלת - ראשי מבצע פשיטה במרפק . כאשר מתבצעת תנועה במפרק , השריר העיקרי המבצע את התנועה נקרא אגוניסט , והשריר שמבצע את התנועה המנוגדת נקרא אנטגוניסט . כאשר האגוניסט מתכווץ , האנטגוניסט רפה , סיביו מתארכים וכך הוא מאפשר תנועה חלקה ומתואמת . 7. שיתוף פעולה בין שרירים

24. בעת ביצוע תנועת כפיפה במרפק , שריר הדו - ראשי הנו האגוניסט , ושריר התלת - ראשי אנטגוניסט . כאשר מבוצעת תנועת פשיטה במרפק , שריר התלת - ראשי הוא האגוניסט ושריר הדו - ראשי האנטגוניסט . ישנם מקרים שבהם מספר שרירים מבצעים יחד את התנועה במפרק . אחד מהשרירים בדרך כלל חזק יותר , ולכן הוא המפעיל העיקרי ונחשב אגוניסט . השרירים האחרים עוזרים לאגוניסט בביצוע התנועה ונקראים סינרגיסטים . תנועה של פשיטה בכתף מהווה דוגמה לפעולה משותפת של אגוניסט וסינרגיסטים . בתנועה זו שריר הרחב - הגבי הוא אגוניסט , והשרירים תלת - ראשי ודלתא אחורי הם סינרגיסטים .

25. כדי להניע איבר מסוים יש לקבע את נקודת המוצא ( תחל ) של השריר העיקרי , ועל - ידי כך מאפשרים לו למשוך ולהניע את האיבר שבו הוא נאחז . קיבוע האיבר נעשה על - ידי שרירים הנקראים שרירים מקבעים ( פיקסטורים ). לדוגמה , בכפיפת מרפקים עם משקולת , השרירים זוקפי הגב והטרפז מקבעים את השכמה ואת החלק העליון של הגו ומאפשרים את תנועת האמה לכיוון הזרוע . ישנם שרירים שמבצעים יותר מפעולה אחת . לדוגמה , שריר הדו - ראשי של הזרוע , מבצע כפיפת מרפק וכפיפה בכתף . כאשר רוצים לבצע כפיפת מרפק בלבד , יש לנטרל את פעולת הכפיפה בכתף . נטרול חלק מפעולתו של השריר העיקרי נעשה על - ידי שריר מנטרל , שבמקרה זה הוא הדלתא האחורי , שפעולתו פשיטה בכתף . בכל תנועה משתתפים שרירים אחדים . תיאום ושיתוף הפעולה בין השרירים שנעשים באמצעות מערכת העצבים , נקראים קואורדינציה בין - שרירית . תיאום זה מאפשר ביצוע תנועתי שוטף וחלק של איברי גופנו .

26. 8. סוגי התכווצות של שרירים התכווצות השריר מפעילה מתח על הגידים בשני הקצוות . המתח שואף לקרב את העצמות זו לזו ועל ידי כך ליצור תנועה . לעתים על אף התכווצות השריר ויצירת מתח לא מתרחשת תנועה . הדבר קורה כששתי העצמות מקובעות על - ידי כוח אחר , הזהה לכוח שמפעיל השריר . ישנם מצבים שבהם מתרחשת תנועה בכיוון המנוגד להפעלת הכוח על - ידי השריר , זאת כאשר יש כוח מתנגד חזק יותר . לאור מצבים אלה ניתן להבחין בארבעה סוגים שונים של התכווצות שריר ויצירת מתח :

28. 3. התכווצות סטטית איזומטרית - בסוג זה של התכווצות השריר מפתח כוח הזהה להתנגדות שכנגדה הוא פועל , ולכן אינו משנה את אורכו . לדוגמה , בעת החזקת ידיים עם משקוליות , כשהן מורמות לצדדים , הדלתא מתכווץ ומפתח מתח , אבל לא מתרחשת תנועה , ולכן זוהי התכווצות איזומטרית . 4. התכווצות איזוקינטית - בסוג זה של התכווצות השריר מפתח כוח מרבי תוך התקצרות לכל אורך טווח התנועה . התנועה מבוצעת במהירות קבועה כנגד התנגדות משתנה . ניתן לבצע התכווצות מסוג זה רק בעזרת מכשירים מיוחדים , כגון cybex . הכוח החיצוני המרבי ששריר יכול להפיק , משתנה לאורך טווח התנועה . אם המתאמן יבצע התכווצות מרבית בכל טווח התנועה מול התנגדות קבועה , הדבר יגרום למהירות תנועה לא אחידה . הייחודיות של המכשירים האיזוקינטיים היא שהם חשים את מידת הכוח החיצוני שמופק על - ידי השרירים ומשנים בהתאם את ההתנגדות , כך שמהירות התנועה תישאר קבועה .

29. אם המכשיר חש שרמת הכוח החיצוני שהשריר מפיק עולה , הוא יעלה את ההתנגדות בהתאם . אם רמת הכוח החיצוני שהשריר מפיק פוחתת , המכשיר מפחית את ההתנגדות בהתאם . המתאמן או המאמן מחליטים מהי מהירות התנועה הרצויה ( מהירות זוויתית ), ובהתאם לכך מכוונים את המכשיר . המכשירים האיזוקינטיים יקרים מאוד , ולכן אינם נמצאים בשימוש שכיח . השימוש בהם נעשה בעיקר במעבדות מחקר ובמכוני שיקום , שבהם יש חשיבות לבקרת המהירות התנועתית .