Функции гладкой мышечной ткани. Гладкая мышечная ткань: строение
Ткань — это совокупность схожих по строению клеток, которые объединены общими функциями. Практически все многоклеточные организмы состоят из разных типов тканей.
Классификация
У животных и человека в организме присутствуют следующие типы тканей:
- эпителиальная;
- нервная;
- соединительная;
- мышечная.
Эти группы объединяют по несколько разновидностей. Так, соединительная ткань бывает жировой, хрящевой, костной. Также сюда относятся кровь и лимфа. Эпителиальная ткань существует многослойная и однослойная, в зависимости от строения клеток можно выделить также плоский, кубический, цилиндрический эпителий и т. д. Нервная бывает только одного вида. А о мышечном типе ткани мы поговорим подробнее в этой статье.
Виды мышечной ткани
В организме всех животных выделяют три ее разновидности:
- гладкая мускулатура;
- поперечно-полосатые мышцы;
- сердечная мышечная ткань.
Функции гладкой мышечной ткани отличаются от таковых у поперечно-полосатой и сердечной, поэтому другое у нее и строение. Давайте рассмотрим подробнее структуру каждого вида мускулатуры.
Общая характеристика мышечных тканей
Так как все три вида относятся к одному типу, у них есть много общего.
Клетки мышечной ткани называются миоцитами, или волокнами. В зависимости от разновидности ткани, они могут иметь различную структуру.
Мышечная ткань, фото которой можно увидеть ниже, практически не имеет межклеточного вещества.
Еще одним общим признаком всех видов мышц является то, что они способны сокращаться, однако у разных видов этот процесс происходит индивидуально.
Особенности миоцитов
Клетки гладкой мышечной ткани, как и поперечно-полосатой и сердечной, обладают вытянутой формой. Кроме того, в них есть особые органоиды, которые называются миофибриллы, или миофиламенты. В них содержатся сократительные белки (актин, миозин). Они необходимы для того, чтобы обеспечить движение мышцы. Обязательным условием функционирования мускула, кроме наличия сократительных белков, также является присутствие в клетках ионов кальция. Поэтому недостаточное или избыточное употребление продуктов с высоким содержанием данного элемента может привести к некорректной работе мускулатуры — как гладкой, так и поперечно-полосатой.
Кроме того, в клетках присутствует еще один специфический белок — миоглобин. Он необходим для того, чтобы связываться с кислородом и запасать его.
Что касается органоидов, то кроме наличия миофибрилл особенным для мышечных тканей является содержание большого количества в клетке митохондрий — двумембранных органоидов, отвечающих за клеточное дыхание. И это неудивительно, так как мышечному волокну для сокращения необходимо большое количество энергии, вырабатываемой при дыхании митохондриями.
В некоторых миоцитах также присутствует более чем одно ядро. Это характерно для поперечно-полосатой мускулатуры, в клетках которой может содержаться около двадцати ядер, а иногда эта цифра доходит и до ста. Это связано с тем, что волокно поперечно-полосатой мышцы сформировано из нескольких клеток, объединенных впоследствии в одну.
Строение поперечно-полосатых мышц
Данный тип ткани еще называют скелетной мускулатурой. Волокна этого типа мышц длинные, собранные в пучки. Их клетки могут достигать нескольких сантиметров в длину (вплоть до 10-12). В них содержится много ядер, митохондрий и миофибрилл. Основная структурная единица каждой миофибриллы поперечно-полосатой ткани — саркомер. Он состоит из сократительного белка.
Главная особенность этой мускулатуры заключается в том, что она может контролироваться сознательно, в отличие от гладкой и сердечной.
Волокна данной ткани прикрепляются к костям с помощью сухожилий. Именно поэтому такие мышцы и называются скелетными.
Структура гладкой мышечной ткани
Гладкие мышцы выстилают некоторые внутренние органы, такие как кишечник, матка, мочевой пузырь, а также сосуды. Кроме того, из них формируются сфинктеры и связки.
Гладкое мышечное волокно не такое длинное, как поперечно-полосатое. Но толщина его больше, чем в случае со скелетными мускулами. Клетки гладкой мышечной ткани обладают веретоноподобной формой, а не нитевидной, как миоциты поперечно-полосатой.
Структуры, которые обесечивают сокращение гладких мышц, называются протофибриллами. В отличие от миофибрилл, они обладают более простой структурой. Но материал, из которого они построены, — все те же сократительные белки актин и миозин.
Митохондрий в миоцитах гладкой мускулатуры также меньше, чем в клетках поперечно-полосатой и сердечной. Кроме того, в них содержится только одно ядро.
Особенности сердечной мышцы
Некоторые исследователи определяют ее как подвид поперечно-полосатой мышечной ткани. Их волокна и вправду во многом похожи. Клетки сердца — кардиомиоциты — также содержат несколько ядер, миофибриллы и большое количество митохондрий. Данная ткань, как и скелетные мышцы, способна сокращаться намного быстрее и сильнее, нежели гладкая мускулатура.
Однако основной особенностью, отличающей сердечную мышцу от поперечно-полосатой, является то, что она не может контролироваться сознательно. Сокращение ее происходит только автоматически, как и в случае с гладкими мышцами.
В составе сердечной ткани, кроме типичных клеток, присутствуют также секреторные кардиомиоциты. Они не содержат в себе миофибрилл и не сокращаются. Эти клетки отвесают за выработку гормона атриопептина, который необходим для регуляции артериального давления и контроля объема циркулирующей крови.
Функции поперечно-полосатых мышц
Основная их задача — перемещение тела в пространстве. Также это перемещение частей тела относительно друг друга.
Из других функций поперечно-полосатых мышц можно отметить поддержание позы, депо воды и солей. Кроме того, они выполняют защитную роль, что особенно касается мышц брюшного пресса, предотвращающих механическое повреждение внутренних органов.
К функциям поперечно-полосатой мускулатуры можно также причислить регуляцию температуры, так как при активном сокращении мышц происходит выделение значительного количества тепла. Вот почему при перемерзании мышцы начинают непроизвольно дрожать.
Функции гладкой мышечной ткани
Мускулатура данного вида выполняет эвакуаторную функцию. Она заключается в том, что гладкие мышцы кишечника проталкивают каловые массы к месту их выведения из организма. Также эта роль проявляется при родах, когда гладкие мышцы матки выталкивают плод из органа.
Функции гладкой мышечной ткани этим не ограничиваются. Также немаловажна их сфинктерная роль. Из ткани данного вида формируются специальные круговые мышцы, которые могут смыкаться и размыкаться. Сфинктеры присутствуют в мочевых путях, в кишечнике, между желудком и пищеводом, в желчном пузыре, в зрачке.
Еще одна важная роль, которую играют гладкие мышцы, — формирование связочного аппарата. Он необходим для поддержания правильного положения внутренних органов. При понижении тонуса этих мышц может происходить опущение некоторых органов.
На этом функции гладкой мышечной ткани заканчиваются.
Предназначение сердечной мышцы
Здесь, в принципе, особо говорить не о чем. Основная и единственная функция этой ткани — обеспечение циркуляции крови в организме.
Вывод: различия между тремя видами мышечной ткани
Для раскрытия этого вопроса представляем таблицу:
Гладкая мускулатура | Поперечно-полосатые мышцы | Сердечная мышечная ткань |
Сокращается автоматически | Может контролироваться сознательно | Сокращается автоматически |
Клетки удлинненные, веретеноподобные | Клетки длинные, нитевидные | Удлинненные клетки |
Волокна не объединяются в пучки | Волокна объединяются в пучки | Волокна объединяются в пучки |
Одно ядро в клетке | Несколько ядер в клетке | Несколько ядер в клетке |
Сравнительно небольшое количество митохондрий | Большое количество митохондрий | |
Отсутствуют миофибриллы | Присутствуют миофибриллы | Есть миофибриллы |
Клетки способны делиться | Волокна не могут делиться | Клетки не могут делиться |
Сокращаются медленно, слабо, ритмично | Сокращаются быстро, сильно | Сокращаются быстро, сильно, ритмично |
Выстилают внутренние органы (кишечник, матка, мочевой пузырь), формируют сфинктеры | Крепятся к скелету | Формируют сердце |
Вот и все основные характеристики поперечно-полосатой, гладкой и сердечной мышечных тканей. Теперь вы ознакомлены с их функциями, строением и главными различиями и сходствами.
Мышечные ткани, подготовка к ЕГЭ по биологии
Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости.) Важнейшие функции мышечной ткани: сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, скелетная и поперечно-полосатая мышечные ткани.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (кишечник, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Состоит из веретенообразных миоцитов — коротких одноядерных клеток. Слабо выражено межклеточное вещество, клетки сближены друг с другом: благодаря этому возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все остальные клетки.
Гладкая мышечная ткань отличается своей способностью к длительному тоническому напряжению, что очень важно для работы внутренних органов (к примеру, мочевого пузыря), практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает и утомляется быстро.
Осуществляется сокращение с помощью клеточных органоидов — миофиламентов, которые расположены в клетке хаотично и не имеют такой упорядоченной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (все познается в сравнении, уже скоро мы их изучим.)
Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой: человек не может управлять ей произвольно. К примеру, невозможно по желанию сузить или расширить зрачок.
Скелетная поперечно-полосатая мускулатура
Скелетная ткань образует мышцы туловища, конечностей и головы.В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер — миосимпластами. Миосимпласт представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром.
Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой.
Характерная черта данной ткани — поперечная исчерченность, выражающаяся в равномерном чередовании светлых и темных полос на мышечном волокне. Это происходит потому, что границы саркомеров в соседних миофибриллах совпадают, вследствие чего все волокно приобретает поперечную исчерченность. Теперь самое время изучить микроскопическую основу мышцы — саркомер.
Саркомер
Сократимость мышечной ткани обусловлена наличием в клетках миофиламентов. Саркомер — элементарная сократительная единица мышцы. Состоит из тонкого белка — актина, и толстого — миозина. Сокращение осуществляется благодаря трению нитей актина о нити миозина, в результате чего саркомер укорачивается.
Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином (белком между нитями актина), что обуславливает соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло.
Замечу, что трупное окоченение — посмертное затвердевание мышц — связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (мышцы), способствуя связыванию актина и миозина. Мертвый организм не способен разорвать цикл, возникший в мышцах, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура: конечности очень сложно разогнуть или согнуть.
Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.
В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние волокна не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов. Скелетные мышцы быстро утомляются и сокращаются мгновенно (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени.)
Скелетные мышцы поддаются нашему осознанному контролю, их скоращение регулируется произвольно. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.
Сердечная мышечная ткань
Мышечная ткань сердца — миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία — «сердце») — средний слой сердца, составляющий основную часть его массы.
Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает характеристики двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство. Сердечная мышечная ткань состоит из одиночных клеток, имеющих поперечно-полосатую исчерченность.
В некоторых участках эти клетки смыкаются, образуя между собой контакты, благодаря которым возбуждение одной клетки волнообразно передается на соседние, таким образом, охватываются новые участки миокарда. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
Сердечная ткань обладает уникальным свойством — автоматизмом — способностью возбуждаться и сокращаться без влияний извне, самопроизвольно. Это легко можно подтвердить, изолировав сердце лягушки из организма в физиологический раствор: сокращения сердца в нем будут продолжаться еще несколько часов.
Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных клеток, которые также называют водителями ритма. Они спонтанно генерируют нервные импульсы, которые охватывают весь миокард, в результате чего осуществляется сокращение. Именно благодаря водителям ритма сердце лягушки продолжает биться, будучи полностью отделенным от тела.
Ответ мышц на физическую нагрузку
Физические нагрузки приводят к гипертрофии мышц (от др.-греч. ὑπερ- «чрез, слишком» + τροφή — «еда, пища») — в них увеличивается количество мышечных волокон, объем мышечной массы нарастает.
В условиях гиподинамии (от греч. ὑπό — «под» и δύνᾰμις — «сила»), то есть пониженной активности, мышцы уменьшаются вплоть до полной атрофии. В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.
Необходимо отметить, что сердечная мышечная ткань также дает ответную реакцию на чрезмерную нагрузку: сердце увеличивается в размере, нарастает масса миокарда. Причиной могут быть генетические заболевания, повышенное артериальное давление. Гипертрофия сердца — состояние, требующее вмешательства врача и наблюдения за пациентом.
В большинстве случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).
Происхождение мышц
Мышцы развиваются из среднего зародышевого листка — мезодермы.
©Беллевич Юрий Сергеевич
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к
особенности работы скелетной, гладкой и сердечной мышцы.
Скелетные мышцы — это поперечнополосатые мышцы, преобразуют химическую энергию в механическую и тепловую. Скелетная мышца состоит из пучков вытянутых в длину клеток – мышечных волокон, обладающих тремя свойствами: возбудимостью, проводимостью и сократимостью. Отличительной чертой мышечных клеток от клеток, не обладающим свойством сократимости, является наличие саркоплазматического ретикулума.
Для их сокращения необходима энергия. Она связана с АТФ в мышцах, которая обеспечивает работу цикла определенных реакций. Их можно представить себе в виде следующей цепочки: раздражение, возникновение потенциала действия, освобождение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума, его диффузия к миофибриллам, взаимодействие (скольжение) актиновых и миозиновых нитей, приводящих к укорочению миофибриллы, активация кальциевого насоса, снижение концентрации ионов кальция, расслабление миофибриллы.
Различают режимы и типы мышечных сокращений. Один из режимов работы скелетной мышцы называется одиночным мышечным сокращением (ОМС). Оно возникает при действии на мышцу одиночного стимула. При ОМС выделяют фазу укорочения (или напряжения), она у наиболее быстро сокращающихся волокон (например, глазных мышц) составляет 7-10 мс, а у медленных волокон камбаловидной мышцы – 50-100 мс. Вторая фаза ОМС – это фаза расслабления (или удлинения) мышцы. Эта фаза прродолжается примерно в два раза дольше, чем фаза сокращения.
В режиме ОМС мышца способна работать длительное время без утомления. Однако в связи с тем, что длительность ОМС невелика, развиваемое мышечное напряжение, не достигает максимально возможных величин. При относительно высокой частоте импульсации каждый последующий раздражающий импульс приходится на фазу предшествующего сокращения волокна, то есть до того момента, когда оно начинает расслабляться. В этом случае механические эффекты каждого предыдущего сокращения суммируются с последующим. Величина механического ответа, на каждый последующий импульс, меньше, чем на предыдущий. После нескольких импульсов, последующие ответы мышечных волокон не изменяют достигнутого напряжения, а лишь поддерживают его. Такой режим сокращения называется
В тех же случаях, когда промежутки между последовательными импульсами мотонейрона меньше времени полного цикла ОМС, но больше длительности фазы напряжения, сила сокращения колеблется. Этот режим сокращения называется зубчатым тетанусом.
В режиме тетануса мышца способна работать лишь короткое время. Это объясняется тем, что из-за отсутствия периода расслабления она не может восстановить свой энергетический потенциал и работает как бы «в долг».
В определенной степени механизм образования тетануса объясняется явлением суперпозиции. Однако это может быть обусловлено и изменением возбудимости. А если учесть, что изменения возбудимости обусловлены особенностями изменения мембранного потенциала во время возбуждения, то тогда легко объяснить возникновение гладкого тетануса и его величину. Давайте вместе попробуем разобраться в этом явлении. Если наносить раздражение на мышцу в период ее сокращения (гладкий тетанус) или расслабления (зубчатый танус), то оно приходится на тот момент, когда ее возбудимость повышена. Почему это так? Дело заключается в том, что в это время в мышце развивается фаза медленной деполяризации, когда мембранный потенциал ниже, чем в покое, но выше, чем пороговый потенциал. Поэтому даже подпороговый раздражитель вызовет ускорение деполяризации (т.е. возбудимость в это время в мышце повышена – супернормальная возбудимость). Начало же быстрой деполяризации приводит к тому, что ткань теряет способность реагировать на раздражение. Эта фаза называется абсолютной рефрактерностью (абсолютной невозбудимостью). Во время реполяризации возбудимость восстанавливается. Этот период называется относительной рефрактерностью. Возбудимость в этот момент ниже исходной величины, и, только сильные (надпороговые) раздражители, могут вызвать ответную реакцию. После, когда развивается следовая реполяризация, возбудимость возрастает и становится выше исходной. Эта фаза называется экзальтацией (повышенной возбудимости). Во время ее возникновения ответную реакцию могут вызвать даже подпороговые раздражители. Именно в этот момент пороговые раздражители и вызывают явление тетануса (как зубчатого, так и гладкого). Поэтому эта реакция больше по величине, чем ОМС. Далее наступает гиперполяризация мембраны и ее возбудимость падает, это фаза субнормальной возбудимости. В этот момент требуется большей силы раздражитель, чем пороговый, чтобы вызвать ответную реакцию.
В естетственных условиях деятельности в организме человека степень укорочения мышцы может быть различной. По величине укорочения различают следующие типы мышечного сокращения: изотонический — это сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются при постоянной внешней нагрузке (в реальных условиях такой практически отсутствует), изотермический – это тип активации мышцы, при котором она развивает напряжение без изменения своей длины, что лежит в основе статической работы; ауксотонический — это режим, в котором мышцы развивают напряжение и укорачиваются, такие сокращения характерны при ходьбе, беге, плавании.
Мышцы обладают определенной силой. Сила мышцы – это наибольшая величина груза, который она может поднять. Существует понятие абсолютной мышечной силы – это максимальный груз, который мышца поднимает на 1 см поперечного физиологического сечения. Например, у жевательной мышцы она составляет – 10,0 кг/ см2. Кроме того, есть понятие относительной мышечной силы. Это способность мышцы к подъему груза на единицу анатомического сечения мышцы (измеряется в кг / см2).
Сила мышц возрастает в течение всего периода детства, но особенно интенсивно – в юношеском возрасте. В начале периода второго детства сила большинства мышечных групп у мальчиков и девочек не различается. К 12-15 – летнему возрасту, сила мышц у мальчиков становится приблизительно на 30% больше, чем у девочек. С возрастом, особенно после 8 лет, увеличивается способность к выполнению длительной мышечной работы – выносливость. Она выше у мальчиков.
Работа мышц определяется произведением массы поднятого груза на величину укорочения мышцы. Коэффициент полезного действия (КПД) всех мышц человека равен 15-25 %, у тренированных он выше – 35 %. Существует закон средних нагрузок, при котором мышца длительно работает при средних нагрузках в оптимальном (среднем) ритме сокращения. При длительных физических нагрузках развивается рабочая гипертрофия мышц. Происходит увеличение массы мускулатуры, увеличение массы каждого мышечного волокна. При гиподинамии наступает атрофия мышц. При длительном режиме работы мышц наступает усталость – субъективное состояние, а затем развивается утомление. К чувству усталости присоединяются объективные признаки снижения работоспособности: падает сила, выносливость, скорость двигательных реакций. Различают острое утомление – результат тяжелой работы (например, спортивные соревнования) и хроническое утомление – результат повторного систематического воздействия нагрузок без регулярного отдыха.
Причины утомления: накопление в мышечной ткани метаболитов (молочной, пировиноградной и других кислот, ионов, угнетающих потенциал действия), истощение энергетических запасов мышц (гликогена, АТФ), нарушение в результате напряжения мышечного кровообращения, изменение работоспособности нервных центров. Работоспособность быстро восстанавливается при активном отдыхе, когда происходит смена вида деятельности или смена работающих органов.
В работе мышц могут быть два состояния: динамическое – происходит перемещение груза и движение костей, суставов и статическое — мышечные волокна развивают напряжение, но почти не укорачиваются (удержание груза). Статическая работа более утомительна, чем динамическая.
В целом скелетные мышцы играют важную роль не только в перемещении тела в пространстве, частей тела друг относительно друга, поддержании позы, но и принимают участие в передвижении крови и лимфы, выработке тепла, акте вдоха и выдоха, являются депо жидкостей и солей, гликогена, обеспечивают механическую защиту полостных органов. И, наконец, движения, обусловленные работой скелетной мускулатуры, являются антистрессовым фактором.
Гладкие мышцы. Находятся в стенках внутренних органов и кровеносных сосудов. Эти мышцы могут осуществлять относительно медленные движения и длительные тонические сокращения. Первые – обеспечивают перемещение содержимого полых органов (желудка, кишок, мочевого пузыря), вторые – препятствуют выходу содержимого желчного пузыря, мочевого пузыря (т.е. выражены эти сокращения в сфинктерах).
Продолжительность сокращения гладкой мышцы (по сравнению со скелетной) значительна. Она достигает нескольких секунд или даже минут. Особенно медленно наступает расслабление. При такой медлительности сокращения гладкой мышцы она обладает большой силой. Вследствие замедленного сокращения гладкая мышца легко переходит в длительное состояние стойкого сокращения, напоминающего тетанус скелетных мышц. Поэтому они сокращаются без развития утомления. Кроме того, энергозатраты в них крайне невелики. Расслабление гладких мышц происходит гораздо медленнее, чем скелетных. Потому что в них слабо развит саркоплазматический ретикулум и медленно переносятся ионы кальция через мембрану клетки.
По своим функциональным особенностям гладкие мышцы подразделяются на мышцы, обладающие и не обладающие спонтанной активностью. Гладкие мышцы, обладающие спонтанной активностью, способны сокращаться и при отсутствии воздействий (ритмические сокращения мышц кишечника). Спонтанная активность гладкомышечных волокон связана с их растяжением, вызывающим деполяризацию мембраны мышечного волокна и возникновением серии распространяющихся потенциалов действия. Гладкие мышцы, не обладающие спонтанной активностью сокращаются под влиянием импульсов, поступающих от вегетативной нервной системы (мышечные клетки артерий, семенных протоков, радужки).
Сердечная мышца. В своей работе сердечная мышца отличается рядом особенностей в сравнении со скелетной и гладкой мускулатурой. К основным свойствам работы сердечной мышцы относят: автоматию, возбудимость, проводимость и сократимость
Автоматия сердечной мышцы – это способность к самовозбуждению под влиянием импульсов, возникающих в самом органе. Ее природа до конца не выяснена, но есть данные о том, что она связана с функцией атипичных мышечных клеток пейсмекеров, заложенных в узлах сердца. Главным центром автоматии сердца является синусный узел. Биопотенциал синусного узла имеет такие особенности, которые заключаются в том, что фаза реполяризации не заканчивается восстановлением мембранного потенциала, а переходит во вторичную (диастолическую) деполяризацию, которая, достигая величины порогового потенциала, вызывает появление нового потенциала действия. Автоматией обладают все элементы проводящей системы сердца (атриовентрикулярный узел, волокна Пуркинье). Она убывает, по мере продвижения импульса, от основания сердца, к его верхушке (от венозного конца сердца к его артериальному концу). Это явление получило название закона (правила, градиента) Гаскелла.
Возбудимость сердечной мышцы имеет также свои особенности. В ответ на пороговые раздражители сердечная мышца сокращается с максимальной силой, т.е. сила сокращения сердца не зависит от силы раздражения. Сократительный миокард обладает возбудимостью, но он не обладает автоматией. В период диастолы мембранный потенциал покоя этих клеток стабилен, и его величина выше, чем в клетках водителей ритма (80-90 мВ). Потенциал действия в этих клетках возникает под влиянием возбуждения клеток водителей ритма. Оно достигает кардиомиоцитов, вызывая деполяризацию их мембран.
Потенциал действия клеток рабочего миокарда состоит из фазы быстрой деполяризации, начальной быстрой реполяризации, переходящей в фазу медленной реполяризации (фазы плато) и фазы быстрой конечной реполяризации. Важной особенностью работы сердечной мышцы является то, что длительность потенциала действия кардиомиоцитов составляет 300-400 мс, что соответствует длительности сокращения миокарда.
Между возбуждением и сокращением сердечной мышцы существует сопряжение. Инициатором сокращения миокарда, как и в скелетной мышце, является потенциал действия. Фаза деполяризации совпадает с фазой абсолютной рефрактерности. Но так как абсолютная рефрактерность в сердечной мышце очень продолжительна (до 0,3 с), то возбудимость сердечной мышцы отсутствует во время всего периода сокращения (укорочения). Поэтому сердечная мышца не дает гладкого тетануса. Период же ее расслабления совпадает с фазой быстрой реполяризации и фазой относительной рефрактерности. В связи с этим она не дает и зубчатого тетануса. Во время фазы относительной рефрактерности сверхпороговые раздражители могут вызвать возбуждение сердечной мышцы, и в ответ наступает внеочередное ее сокращение – экстрасистола.
Особенностью сократимости сердечной мышцы является также и то, что она подчиняется закону Франка-Старлинга. Чем сильнее растянуто сердце во время диастолы, тем оно сильнее сокращается во время систолы. Кроме того, работа сердечной мышцы подчиняется закону «все» или «ничего».
Проводимость – это способность сердечной мышцы проводить возбуждение, как по волокнам рабочего миокарда, так и проводящей системы. Скорость проведения волны возбуждения в сердце такова: по мышечным сократительным волокнам предсердий до 0,0-1,0 м/с, в артиовентрикулярном узле – 0,02-0,05 м/с, в пучке Гиса – 1,0-1,5 м/с и в волокнах Пуркинье – 3,0-4,0 м/с. Медленное проведение возбуждения в атриовентрикулярном узле называют атриовентрикулярной задержкой. Она равна 0,04-0,06 с.
Когда мы будем изучать с Вами работу системы кровообращения, мы более подробно остановимся на гемодинамических показателях работы сердца.
Итак, сегодня на лекции Вы познакомились с основными свойствами и особенностями работы мышечной ткани.
Лекция по гистологии №10 Мышечные ткани.
Мышечные ткани — это ткани для которых способность к сокращению является главным свойством.
Классификация мышечной ткани.
По строению
Скелетная
Сердечная
По происхождению
Мезенхимная – гладкая мышечная ткань стенок полых органов и ресничного тела глаз млекопитающих
Эпидермальная – гладка мышечная ткань концевых отделов и выводных протоков желез развиващихся из кожной эктодермы
Нейральная – развивается из глазных бокалов, являющихся выростами нервной трубки, к данной группе относятся мышцы, суживающие и расширяющие зрачок
Целомическая – сердечная мышечная ткань
Миотомная (соматическая) – к данной группе относится скелетная поперечно-полосатая мышечная ткань
Строение поперечно-полосатой мышечной ткани:
Основной элемент ткани: истинное мышечное волокно, которая фактически является симпластом (многоядерная структура, все ядра находятся под одной плазмолеммой). Длина мышечного волокна соответствует длине мышцы, диаметр 20-50мкм. Снаружи мышечное волокно покрыто сарколеммой (мясо). Сарколемма состоит из двух мембран:
1-наружная – базальная
2-внутренняя – плазмалемма
Между этими мембранами располагаются миосателитоциты – это мелкие клетки с одним округлым ядром выполняющие роль камбия. Ядра мышечных волокон располагаются под плазмолеммой, имеют вытянутую палочковидную форму. Количество до нескольких тысяч и в следствии отсутствия в миосимпластах центриолей ядра не способны к делению. Цитоплазма мышечного волокна – саркоплазма, в ней находятся органоиды общего значения из которых наиболее хорошо развита гладкая ЭПС и митохондрии, имеются включения гликогена, липидов и миоглобина – это белок способный связывать кислород имеющий в своем составе атомы железа. Хорошо развиты миофибриллы, которые являются сократительным аппаратом волокна, располагаются вдоль его оси, за их счет волокно имеет поперечную исчерченость. Миофибриллы состоят из миофиломентов: тонких актиновых и толстых миозиновых. Филаменты располагаются упорядоченно и их концы находятся на одинаковом уровне. При этом концы актиновых филоментов заходят между концами миозиновых филаментов. Пространственно вокруг одного миозинового филамента находится 6 концов актиновых филоментов. Участок миофибриллы образованный только актиновыми филаментами называется И-диском (изотропный или светлый). Через центр этого диска проходит Z-линия (телофрагма) – она состоит из альфа-актинина, к ней прикрепляются актиновые филаменты. Миозиновые филаменты вместе с заходящими между ними концами актиновых филаментов образуют диск А (амизатропный или темный или диск с двойным лучепреломлением). Диск А разделяется М-линией (мезофрагма) – состоит из белка ниомиозина. В центре диска А имеется H-полоска ограниченная концами актиновых филаментов. Структурно-функциональной единицей ниофибрилл является Саркомер.
Саркомер – участок миофибрилл расположенный между двумя телофрагмами или Z-линиями.
Формула Саркомера:
1\2 И+H+1\2И
Сокращение мышечного волокна возможно только после поступления к нему нервного импульса. Для передачи возбуждения от плазмолеммы к миофибриллам существуют мембранные структуры к ним отнстся:
Т-трубочки – глубокие каналообразные впячивания плазмалеммы идущие в поперечном направлении вокруг миофибрил.
L-канальцы – являются компонентами гладкой эндо-плазматический сети, которая располагается петлеобразно вдоль каждой миофибриллы.
В области Т-трубочек L-канальцы расширяются, образуя конечные или терминальные цистерны, которые окружают Т-трубочки с двух сторон образуя триады.
В L-канальцыах находятся ионы кальция без которых невозможно сокращение, так как центры взаимодействия милофеломентов заблокированы белком тропомиозином. Ионы кальция осуществляют разблокирование после чего концы актиновых филоментов вдвигаются между миозиновыми филаментами. При этом концы миазиновых филаментов
Приближаются к телофрагмы концы актиновых филментов приближаются к мезофрагмам, уменьшается размер диска-И и размер H-полоски, после прекращения потенциала дествия идущего по Т-трубочкам ионы кальция возвращаются в L-канальцы, центры взаимодействия миофиламентов блокируются белком происходит расслобление мышечного волокна.
Общая характеристика сердечной мышечной ткани
Стр 1 из 5Следующая ⇒Введение
В современной медицине все больший интерес вызывают вопросы лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, возникновение которых в значительной мере связано с нарушением структуры и функций сердечной мышечной ткани (атеросклероз, инфаркт миокарда, гипертензия, астма и др.). В связи с необходимостью более глубокого изучения этиологии и патогенеза заболеваний сердечно-сосудистой системы, познания механизмов, лежащих в основе этих состояний, возрастает интерес к фундаментальным исследованиям структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани.
Общая характеристика сердечной мышечной ткани
Сердце — основной орган человека, предназначенный для осуществления движения крови в его теле.
Стенка сердца состоит из трех оболочек:
- Внутренняя оболочка — эндокард;
- Средняя, или мышечная, оболочка — миокард;
- Наружная, или серозная, оболочка — эпикард.
В организме человека все мышечные ткани, в том числе и сердечная мышечная ткань, специализированы на функции сокращения и развиваются на общей основе: гипертрофии и видоизменении сократимой механической актин-миозиновой системы.
Сердечная мышечная ткань относится к поперечнополосатой мышечной ткани целомического типа, встречается только в мышечной оболочке сердца (миокарде) и устьях связанных с ним крупных сосудов; образована структурными элементами (клетками, волокнами), которые имеют поперечную исчерченность вследствие особого упорядоченного взаиморасположения в них актиновых и миозиновых миофиламентов и обладает спонтанными (непроизвольными) ритмическими сокращениями (рис. 1).
Основным функциональным свойством сердечной мышечной ткани является способность к спонтанным ритмическим сокращениям, на активность которых влияют гормоны и нервная система (симпатическая и парасимпатическая).
Для понимания структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани рассмотрим процессы ее формирования в период развития сердца и кардиомиогенеза.
Строение внутренней оболочки сердца эндокарда
Эндокард выстилает изнутри камеры сердца, папиллярные мышцы, сухожильные нити и клапаны сердца. Толщина эндокарда в различных участках неодинакова: толще в левых камерах сердца, особенно на межжелудочковой перегородке и в устье крупных артериальных стволов — аорты и легочной артерии, а на сухожильных нитях значительно тоньше. По строению она соответствует стенке сосуда.
Поверхность эндокарда, обращенная в полость сердца, выстлана эндотелием, состоящим из полигональных клеток, лежащих на толстой базальной мембране. За ним следует подэндотелиальный слой, образованный соединительной тканью, богатой малодифференцируемыми соединительнотканными клетками. Ниже располагается мышечно-эластический слой, в котором эластические волокна переплетаются с гладкими мышечными клетками. Эластические волокна сильнее выражены в эндокарде предсердий, чем в желудочках. Гладкие мышечные клетки больше всего развиты в эндокарде у места выхода аорты и могут иметь многоотростчатую форму. Самый глубокий слой эндокарда — наружный соединительнотканный слой, который находится на границе с миокардом и состоит из соединительной ткани, содержащей толстые эластические, коллагеновые и ретикулярные волокна.
Питание эндокарда производится в основном диффузно из-за наличия крови, находящейся в сердечных камерах. Кровеносные сосуды имеются только в наружном соединительнотканном слое эндокарда.
Клапаны сердца
Клапаны сердца — предсердно-желудочковые и желудочково-сосудистые — развиваются из эндокарда, а также из соединительной ткани мио- и эпикарда.Клапаны располагаются между предсердиями и желудочками сердца, а также желудочками и крупными сосудами.
Левый предсердно-желудочковый клапан появляется в виде эндокардиального валика, в который к 2,5 месяцам врастает соединительная ткань из эпикарда. На 4-м месяце из эпикарда в створку клапана врастает пучок коллагеновых волокон, образующий позже фиброзную пластинку. Правый предсердно-желудочковый клапан закладывается как мышечно-эндокардиальный валик. С 3-го месяца эмбриогенеза мышечная ткань правого атриовентрикулярного клапана уступает место соединительной ткани, врастающей со стороны миокарда и эпикарда. У взрослого человека мышечная ткань сохраняется в виде рудимента только с предсердной стороны в основании клапана. Таким образом, предсердно-желудочковые клапаны являются производными как эндокарда, так и соединительной ткани миокарда и эпикарда.
Предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный) клапан в левой половине сердца двустворчатый, в правой трехстворчатый и представляют покрытые эндотелием тонкие фиброзные пластинки из плотной волокнистой соединительной ткани с небольшим количеством клеток. Эндотелиальные клетки, покрывающие клапан, частично перекрывают друг друга в виде черепицы или образуют пальцевидные вдавливания цитоплазмы. Кровеносных сосудов створки клапанов не имеют. В подэндотелиальном слое выявлены тонкие коллагеновые волокна, постепенно переходящие в фиброзную пластинку створки клапана, а в месте прикрепления дву- и трехстворчаточого клапанов — в фиброзные кольца. В основном веществе створок клапанов обнаружено большое количество гликозаминогликанов.
На границе между восходящей частью дуги аорты и левым желудочком сердца локализуются аортальные клапаны, которые по своему строению имеют много общего с предсердно-желудочковыми клапанами и клапанами легочной артерии.
Аортальные клапаныимеют двойное происхождение: синусная сторона образуется из соединительной ткани фиброзного кольца, покрываемая эндотелием, а желудочковая — из эндокарда.
Строение средней оболочки сердца миокарда
Мышечная оболочка сердца — миокард (myocardium) — состоит из тесно связанных между собой поперечнополосатых мышечных клеток — сердечных миоцитов или кардиомиоцитов, которые составляют только 30-40% общего числа клеток сердца, но образуют 70-90% его массы. Между мышечными элементами миокарда располагаются прослойки рыхлой соединительной ткани, сосуды и нервы.
Различают два типа кардиомиоцитов:
- Типичные, или сократительные (рабочие) сердечные миоциты (myociti cardiaci)желудочков и предсердий;
- Атипичные, или проводящие сердечные миоциты (myociti conducens cardiacus) проводящей системы сердца.
Строение наружной оболочки сердца эпикарда и перикарда
Наружная оболочка сердца, или эпикард (epicardium), представляет висцеральный листок перикарда (pericardium). Эпикард образован тонкой пластинкой соединительной ткани, плотно срастающейся с миокардом. Свободная поверхность ее покрыта мезотелием. В основе эпикарда различают поверхностный слой коллагеновых волокон, слой эластических волокон, глубокий слой коллагеновых волокон и глубокий коллагеново-эластический слой, составляющей до 50% всей толщины эпикарда.
В перикарде соединительнотканная основа развита сильнее, чем в эпикарде. Здесь много эластических волокон, особенно в глубоком его слое. Поверхность перикарда, обращенная к перикардиальной полости, также покрыта мезотелием. Эпикард и париетальный листок перикарда имеют многочисленные нервные окончания в основном свободного типа.
Васкуляризация сердца
Сосуды — ветви коронарных артерий — проходят в прослойках соединительной ткани между пучками кардиомиоцитов, распределяясь на капиллярную сеть, в которой каждому миоциту соответствует не менее одного капилляра.
Венечные (коронарные) артерии имеют плотный эластический каркас, в котором выделяются внутренняя и наружная эластические мембраны. Гладкие мышечные клетки в артериях обнаруживаются в виде продольных пучков во внутренней и наружной оболочках.
В основании клапанов сердца кровеносные сосуды в месте прикрепления створок разветвляются на капилляры, откуда кровь собирается в коронарные вены, впадающие в правое предсердие или венозный синус. В эпикарде и перикарде также находятся сплетения сосудов микроциркуляторного русла. Проводящая система сердца, особенно ее узлы, обильно снабжена кровеносными сосудами.
Кровоснабжение сердечной мышечной ткани чрезвычайно обильно: по уровню кровоснабжения (мл/мин/100г массы) миокард уступает только почке и превышает другие органы, включая головной мозг. В частности, этот показатель для сердечной мышцы в 20 раз выше, чем для скелетной.
Лимфатические сосуды в эпикарде сопровождают кровеносные. В миокарде и эндокарде они проходят самостоятельно и образуют густые сети. Лимфатические капилляры обнаружены также в атриовентрикулярных и аортальных клапанах. Из капилляров лимфа, оттекающая от сердца, направляется в парааортальные и парабронхиальные лимфатические узлы.
Иннервация сердца
В стенке сердца обнаруживается несколько нервных сплетений и ганглиев. Наибольшая плотность расположения нервных сплетений наблюдается в стенке правого предсердия и синусно-предсердного узла проводящей системы.
Рецепторные окончания в стенке сердца образованы нейронами ганглиев блуждающих нервов и нейронами спинномозговых узлов, а также ветвлениями дендритов равноотростчатых нейроцитов внутриорганных ганглиев (афферентные нейроны).
Эффекторная часть рефлекторной дуги в стенке сердца представлена расположенными среди кардиомиоцитов и по ходу сосудов органа нервными волокнами, образованными аксонами находящихся в сердечных ганглиях длинноаксонных нейроцитов (эфферентные нейроны), которые получают импульсы по преганглиолярным волокнам из нейронов ядер продолговатого мозга, приходящих сюда в составе блуждающего нерва. Эффекторные адренергические нервные волокна образованы ветвлениями аксонов нейронов ганглиев симпатической нервной цепочки, на которых синапсами заканчиваются преганглионарные волокна — аксоны нейронов симпатических ядер боковых рогов спинного мозга.
Пресинаптический аппарат в кардиомиоцитах синапсов характеризуется тем, что практически не удается выделить в миокардиоцитах локальные постсинаптические структуры, так как эффекторные влияния имеют модулирующий характер.
Электротоническое влияния в миокардиальной ткани распространяются далеко за пределы одной клетки, и как следствие, обнаружение высокого коэффициента передачи между кардиомиоцитами, что обусловлено наличием электрических синапсов (щелевых контактов) между клетками. При этом автоматизм сокращения связан с передачей импульса через указанные контакты.
В миокарде много афферентных и эфферентных нервных волокон. Раздражение нервных волокон, окружающих проводящую систему, а также нервов, подходящих к сердцу, вызывает изменение ритма сердечных сокращений. Это указывает на определяющую роль нервной системы в ритме сердечной деятельности, следовательно, и в передаче импульсов по проводящей системе сердца.
Заключение
Анализ структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани показал, что, несмотря на то, что миокардиальная ткань состоит из отдельных клеток, в функциональном отношении она представляет собой единую систему. Способность сердечной мышечной ткани к регенерации, а также адаптация миокарда к конкретным условиям функционирования позволяют по-новому посмотреть на вопросы лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, возникновение которых связано с повреждением структуры сердечной мышечной ткани и, как следствие, дисфункцией сердечной деятельности.
На современном уровне полагают, что в проблеме микроциркуляции заложен целый ряд расстройств сердечно-сосудистой деятельности при различных заболеваниях организма. Данная область получила ускоренное развитие особенно во 2-й половине ХХ века и уже сегодня формирует новые принципы в лечении патологий сердца. Импульсом к этому послужило техническое совершенствование исследований трансорганной микрогемодинамики и разработка методологических подходов к анализу гемато-тканевых взаимодействий в системе микроциркуляции.
Проведение научных исследований в различных направлениях, в том числе и микроциркуляционного русла сердца, совершенствование существующих и развитие новых способов оперативного лечения врожденных и приобретенных пороков сердца, применение современного диагностирующего оборудования и эффективных лекарственных препаратов, а также просвещение общества в направлении здорового образа жизни представляют возможность достижения целей, направленных на обеспечение лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы и сохранение здоровья человека.
Введение
В современной медицине все больший интерес вызывают вопросы лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, возникновение которых в значительной мере связано с нарушением структуры и функций сердечной мышечной ткани (атеросклероз, инфаркт миокарда, гипертензия, астма и др.). В связи с необходимостью более глубокого изучения этиологии и патогенеза заболеваний сердечно-сосудистой системы, познания механизмов, лежащих в основе этих состояний, возрастает интерес к фундаментальным исследованиям структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани.
Общая характеристика сердечной мышечной ткани
Сердце — основной орган человека, предназначенный для осуществления движения крови в его теле.
Стенка сердца состоит из трех оболочек:
- Внутренняя оболочка — эндокард;
- Средняя, или мышечная, оболочка — миокард;
- Наружная, или серозная, оболочка — эпикард.
В организме человека все мышечные ткани, в том числе и сердечная мышечная ткань, специализированы на функции сокращения и развиваются на общей основе: гипертрофии и видоизменении сократимой механической актин-миозиновой системы.
Сердечная мышечная ткань относится к поперечнополосатой мышечной ткани целомического типа, встречается только в мышечной оболочке сердца (миокарде) и устьях связанных с ним крупных сосудов; образована структурными элементами (клетками, волокнами), которые имеют поперечную исчерченность вследствие особого упорядоченного взаиморасположения в них актиновых и миозиновых миофиламентов и обладает спонтанными (непроизвольными) ритмическими сокращениями (рис. 1).
Основным функциональным свойством сердечной мышечной ткани является способность к спонтанным ритмическим сокращениям, на активность которых влияют гормоны и нервная система (симпатическая и парасимпатическая).
Для понимания структурно-функциональных особенностей сердечной мышечной ткани рассмотрим процессы ее формирования в период развития сердца и кардиомиогенеза.
Скелетная мышечная ткань — Википедия
Схема скелетной мышцы в разрезе. Строение скелетной мышцыСкелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань — упругая, эластичная ткань, способная сокращаться под влиянием нервных импульсов: один из типов мышечной ткани. Образует скелетную мускулатуру человека и животных, предназначенную для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 70—75 % из воды.
Источником развития скелетной мускулатуры являются клетки миотомов — миобласты. Часть из них дифференцируется в местах образования так называемых аутохтонных мышц. Прочие же мигрируют из миотомов в мезенхиму; при этом они уже детерминированы, хотя внешне не отличаются от других клеток мезенхимы. Их дифференцировка продолжается в местах закладки других мышц тела. В ходе дифференцировки возникает 2 клеточные линии. Клетки первой сливаются, образуя симпласты — мышечные трубки (миотубы). Клетки второй группы остаются самостоятельными и дифференцируются в миосателлиты (миосателлитоциты).
В первой группе происходит дифференцировка специфических органелл миофибрилл, постепенно они занимают большую часть просвета миотубы, оттесняя ядра клеток к периферии.
Клетки второй группы остаются самостоятельными и располагаются на поверхности мышечных трубок.
Структурной единицей мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитоцитов (клеток-сателлитов), покрытых общей базальной мембраной. Длина мышечного волокна может достигать нескольких сантиметров при толщине в 50—100 микрометров.
Скелетные мышцы прикреплены к костям или друг к другу крепкими, гибкими сухожилиями.
Строение миосимпласта[править | править код]
Миосимпласт представляет собой совокупность слившихся клеток. В нем имеется большое количество ядер, расположенных по периферии мышечного волокна (их число может достигать десятков тысяч). Как и ядра, на периферии симпласта расположены другие органеллы, необходимые для работы мышечной клетки — эндоплазматическая сеть (саркоплазматический ретикулюм), митохондрии и др. Центральную часть симпласта занимают миофибриллы. Структурная единица миофибриллы — саркомер. Он состоит из молекул актина и миозина, именно их взаимодействие и обеспечивает изменение длины мышечного волокна и как следствие сокращение мышцы. В состав саркомера входят также многие вспомогательные белки — титин, тропонин, тропомиозин и др[1].
Строение миосателлитов[править | править код]
Миосателлиты — одноядерные клетки, прилежащие к поверхности миосимпласта. Эти клетки отличаются низкой дифференцировкой и служат взрослыми стволовыми клетками мышечной ткани. В случае повреждения волокна или длительном увеличении нагрузки клетки начинают делиться, обеспечивая рост миосимпласта.
Функциональной единицей скелетной мышцы является моторная единица (МЕ). МЕ включает в себя группу мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон. Число мышечных волокон, входящих в состав одной МЕ, варьирует в разных мышцах. Например, там, где требуется тонкий контроль движений (в пальцах или в мышцах глаза), моторные единицы небольшие, они содержат не более 30 волокон. А в икроножной мышце, где тонкий контроль не нужен, в МЕ насчитывается более 1000 мышечных волокон.
Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные (slow (S-МЕ)) и быстрые (fast (F-МЕ)). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на устойчивые к утомлению (fast-fatigue-resistant (FR-МЕ)) и быстроутомляемые (fast-fatigable (FF-МЕ)).
Соответствующим образом подразделяют мотонейроны, иннервирующие данные МЕ. Существуют S-мотонейроны (S-МН), FF-мотонейроны (F-МН) и FR-мотонейроны (FR-МН).
S-МЕ характеризуются высоким содержанием белка миоглобина, который способен связывать кислород (О2). Мышцы, преимущественно состоящие из МЕ этого типа, за их темно-красный цвет называются красными. Красные мышцы выполняют функцию поддержания позы человека. Предельное утомление таких мышц наступает очень медленно, а восстановление функций происходит наоборот, очень быстро. Такая способность обуславливается наличием миоглобина и большого числа митохондрий. МЕ красных мышц, как правило, содержат большое количество мышечных волокон.
FR-МЕ составляют мышцы, способные выполнять быстрые сокращения без заметного утомления. Волокна FR-ME содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ путём окислительного фосфорилирования. Как правило, число волокон в FR-ME меньше, чем в S-ME.
Волокна FF-ME характеризуются меньшим содержанием митохондрий, чем в FR-ME, а также тем, что АТФ в них образуется за счет гликолиза. В них отсутствует миоглобин, поэтому мышцы, состоящие из МЕ этого типа, называют белыми. Белые мышцы развивают сильное и быстрое сокращение, но довольно быстро утомляются.
Функция[править | править код]
Скелетные мышцы обеспечивают возможность выполнения произвольных движений. Сокращающаяся мышца воздействует на кости или кожу, к которым она прикрепляется. При этом один из пунктов прикрепления остаётся неподвижным — так называемая точка фиксации (лат. púnctum fíxum), которая в большинстве случаев рассматривается в качестве начального участка мышцы. Двигающуюся точку прикрепления мышцы называют подвижной точкой (лат. púnctum móbile). В некоторых случаях, в зависимости от выполняемой функции, punctum fixum может выступать в качестве punctum mobile, и наоборот.
- Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Котовский. Гистология. — 5-е изд., перераб. и доп.. — Москва: Медицина, 2002. — 744 с. — ISBN 5-225-04523-5.
- [1]- Механизмы развития мышечной ткани (англ.)
строение, васкуляризация, эфферентная и афферентная иннервация. Связь мышцы с сухожилием.
Классификация
I. Морфофункциональный принцип:
1. Гладкие (неисчерченные) мышечные ткани
— Структурно -функциональной единицей ГМТ является гладкомышечная клетка или леомиоцит.
— Иннервируется вегетативной нервной системой, т.е. несознательно.
2. Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани
— Структурно -функциональной единицей является мышечное волокно.
— Иннервируется соматической нервной системой, т.е. сознательно.
Мышечными тканями (textus muscularis) называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.).
Структурные элементы: клетки, волокна.
Основные морфологические признаки:
— удлиненная форма клеток,
— продольно расположенные миофибриллы и миофиламенты — специальные органеллы, обеспечивающие сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина при обязательном участии ионов кальция.
— гладкая (агранулярная)ЭПС хорошо развита (резервуар для Са2+)
— митохондрии рядом с сократительными элементами,
— включения гликогена, липидов (запас источников энергии)
— Миоглобин (п/п МТ)— белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).
— нервные окончания на каждой клетке (иннервируется вся мышца),
— тесные контакты между клетками.
Мышца как орган состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон , каждое из которых покрыто соединительнотканной оболочкой (эндомизий). Пучки волокон различной величины отделены друг от друга прослойками соединительной ткани, которые образуют перимизий. Мышца в целом покрыта наружным перимизием (эпимизий), который переходит на сухожилие ( рис. 156 ). Из эпимизия в мышцу проникают кровеносные сосуды, разветвляющиеся во внутреннем перимизий и эндомизий, в последнем располагаются капилляры и нервные волокна. Мышцы и сухожилия богаты чувствительными нервными окончаниями, воспринимающими » мышечное и сухожильное чувство » — информацию о тонусе мышечных волокон, степени их сокращения, растяжении сухожилий — и передающими ее по нервам в мозг. Эти рецепторы образуют нервно-мышечные и нервно-сухожильные веретена , окруженные соединительнотканной капсулой. Двигательные окончания аксонов образуют моторные бляшки (аксомышечные синапсы) , напоминающие по своему строению синапсы.
29. Морфофункциональная характеристика и классификация мышечных тканей. Исчерченная сердечная мышечная ткань: источник развития, структурно-функциональная характеристика. Регенерация.
Сердечная мыш. ткань ( поперечнополосатая мышечная ткань целомического типа) встречается в мышечной оболочке сердца ( миокарде) и устьях связанных с ним крупных сосудов. Её кл-ки ( сердечные миоциты, или кардиомиоциты) составляют 30-40% общего числа клеток сердца, но образуют 70-90% его массы. Основным функциональным свойством сердечной мышечной ткани служит способность к спонтанным ритмическим сокращениям, на активность которых влияют гормоны и нервная система ( симпатич. и парасимпатич.).
Сердечная мышечная ткань. В ходе гистогенеза возникает 5 видов кардиомиоцитов — рабочие (сократительные), синусные (пейсмекерные), переходные, проводящие, а также секреторные.
Рабочие (сократительные) кардиомиоциты образуют свои цепочки. Именно они, укорачиваясь, обеспечивают силу сокращения всей сердечной мышцы. Рабочие кардиомиоциты способны передавать управляющие сигналы друг другу.Синусные (пейсмекерные) кардиомиоциты способны автоматически в определенном ритме сменять состояние сокращения на состояние расслабления. Именно они воспринимают управляющие сигналы от нервных волокон, в ответ на что изменяют ритм сократительной деятельности.Синусные (пейсмекерные) кардиомиоцитыпередают управляющие сигналыпереходным кардиомиоцитам, а последние —проводящим. Проводящие кардиомиоциты образуют цепочки клеток, соединенных своими концами.Секреторные кардиомиоциты выполняют особую функцию. Они вырабатывают натрийуретический фактор (гормон), участвующий в процессах регуляции мочеобразования и в некоторых других процессах.
Регенерация сердечной мышечной ткани у взрослого чел-ка может осуществляться на внутриклеточном уровне путём обновления структурных компонентов кардиомиоцитов, способны к пролиферации.
Физиологическая регенерация сердечной мышечной ткани осуществляется на уровне с высокой интенсивностью, для кардиомиоцитов характерна высокая скорость изнашивания и обновления структурных компонентов. Активность усиливается при повышенной нагрузке на сердечную мышечную ткань. Происходит резко выраженная гипертрофия кардиомиоцитов с увеличением их диаметра до 2 раз. Нарастает толщина и масса миофибрилл, число митохондрий. В молодом возрасте характерно развитие полиплоидии кардиомиоцитов.
Репаративная регенерация сердечной мышечной ткани на тканевом и клеточном уровнях у взрослого человека не осуществляется. При повреждениях этой ткани кардиомиоциты погибают, а на их месте разрастается соединительная ткань, формирующая рубец.
Развитие из парных утолщений висцерального листка спланхнотома мезодермы, называемых миоэпикардиальными пластинками. Из них дифференцируются несколько видов кардиомиоцитов: сократительные, проводящие, переходные, секреторные.