Мышечные ткани — это ткани, для которых способность к сокращению является главным свойством. Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости, соединения костей).
Общими свойствами всех мышечных тканей является сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечнополосатая скелетная и поперечнополосатая сердечная мышечные ткани. Клетки мышечной ткани имеют хорошо развитый цитоскелет, содержат много митохондрий.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (бронхи, кишечник, желудок, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Состоит из веретенообразных миоцитов — коротких одноядерных клеток. Между клетками имеются межклеточные контакты — нексусы (лат. nexus — связь). Благодаря нексусам 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), сокращается медленно, практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает — сокращается 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 тоже изучим).
Особо заметим, что в гладкой мышечной ткани миофиламенты собираются в миофибриллы только во время сокращения. У таких временных миофибрилл не может быть регулярной организации, а значит ни у таких миофибрилл, ни у гладких миоцитов не может быть поперечной исчерченности.
Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно (неподвластна воле человека). Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой. К примеру невозможно по желанию сузить или расширить бронхи, кровеносные сосуды, зрачок.
Гладкая мышечная ткань называется неисчерченной, так как не обладает поперечной исчерченностью, характерной для поперечнополосатых скелетной и сердечной мышечных тканей.
Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань
Скелетная мышечная ткань образует диафрагму (дыхательную мышцу), мускулатуру туловища, конечностей, головы, голосовых связок.
В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер — миосимпластами. Миосимпласт (греч. sim — вместе + plast — образованный) представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (соответствует длине мышцы).
Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой. Сократительные элементы — миофибриллы (лат. fibra — волоконце) — длинные тяжеобразные органеллы в миосимпласте (около 1400).
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 (от греч. sarco — мясо (мышца) + mere — маленький)
Саркомер — элементарная сократительная единица поперечнополосатых мышц, структурная единица миофибриллы. В состав саркомера (и миофибриллы в целом) входят миофиламенты (лат. filamentum — нить) двух типов, которые обеспечивают сократимость мышечной ткани.
Саркомер состоит из актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) филаментов, которые образованы главным образом белками актином и миозином. Сокращение происходит за счет взаимного перемещения миофиламентов: они тянутся навстречу друг другу, саркомер укорачивается (и мышца в целом).
Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином, что приводит к изменению конформации тропомиозина (тропонин и тропомиозин — регуляторные белки между нитями актина), за счет чего становится возможно соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло (сократительный термогенез).
Читайте также: Расчет ткани для сарафана
Замечу, что трупное окоченение (лат. rigor mortis) — посмертное затвердевание мышц — связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (в саркоплазму миосимпласта), способствуя связыванию актина и миозина.
После смерти в мышце перестает синтезироваться АТФ, ее уровень быстро снижается. Как следствие этого перестает функционировать Ca-АТФаза — насос, выкачивающий ионы Ca из саркоплазмы в саркоплазматический ретикулум (мембранная органелла мышечных клеток (сходная с ЭПС), в которой запасаются ионы Ca).
В саркоплазме повышается концентрация ионов Ca — замыкаются мостики между актином и миозином, однако разомкнуться они уже не могут, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура (лат. contractura — стягивание, сужение): 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 миосимпласты (волокна) не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов, где возбуждение предается между соседними клетками через нексусы. Скелетные мышцы сокращаются быстро и быстро утомляются (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени, мало утомляются) .
Скелетные мышцы сокращаются произвольно: они подконтрольны нашему сознанию. 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 поперечнополосатая мышечная ткань
Сердечная мышечная ткань образует мышечную оболочку сердца — миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία — «сердце»). Миокард — средний слой сердца, составляющий основную часть его массы. При работе сердечная мышечная ткань не утомляется.
Сердечная мышечная ткань состоит из кардиомиоцитов — одиночных клеток, имеющих поперечную исчерченность. Соединяясь друг с другом, кардиомиоциты образуют функциональные волокна.
Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает свойства двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство — автоматизм.
Автоматизм — способность сердечной мышечной ткани возбуждаться и сокращаться самопроизвольно, без влияний извне. Это легко можно подтвердить, наблюдая сокращения изолированного сердца лягушки в физиологическом растворе: сокращения сердца в нем будут продолжаться несколько десятков минут после отделения сердца от организма.
Места контактов соседних кардиомиоцитов — вставочные диски (в их составе находятся нексусы), благодаря которым возбуждение одной клетки передается на соседние, таким образом волнообразно охватываются возбуждением и сокращаются новые участки миокарда.
Большое число контактов между кардиомиоцитами обеспечивает высокую эффективность и надежность проведения возбуждения по миокарду. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
На рисунке или микропрепарате узнать данную ткань можно по центральному положению ядер в клетках, поперечной исчерченности, наличию вставочных дисков и анастомозов (греч. anastomosis — отверстие) — мест соединений боковых поверхностей функциональных волокон (кардиомиоцитов).
В норме возбуждение проводится по проводящей системе сердца от предсердий к желудочкам (однонаправленно). Участок сердечной мышцы, в котором генерируются импульсы, определяющие частоту сердечных сокращений — водитель сердечного ритма.
Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных (англ. pacemaker — задающий ритм) 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 (греч. а – «не» + trophe – питание). В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.
Читайте также: Льняная ткань этап жизненного цикла
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 2018-2022
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 Беллевичу Юрию.
Каким образом устроен и какую работу выполняет миокард?
Сердце – один из жизненно необходимых органов тела человека, формирование которого начинается еще со времени внутриутробного развития плода. Его анатомические и физиологические особенности зависят как от состояния здоровья женщины во время беременности, так и от образа поведения человека, вредных привычек, заболеваний, перенесенных на протяжении всей жизни, влияния принятых лекарственных препаратов.
Что представляет собой миокард и как он устроен?
Сердце – один из полостных органов нашего тела. Имеет четыре полости, которые заполнены кровью (циркулирующей с одной камеры в другую): правый и левый желудочки, правое и левое предсердия. Все они отделены друг от друга перегородками, в стенках которых есть небольшие отверстия с клапанами, отвечающими за целенаправленное движении крови.
Миокардом называют один из слоев стенки сердца. По своей природе он мышечный. Изнутри прикрыт внутренней оболочкой – эндокардом. С наружной стороны его окружает эпикард.
Мышечные клетки сердца гистологически немного отличаются от наших скелетных мышц. Такая разница в строении связана с электрофизиологическими особенностями и необходимостью распространения потенциала действия между клетками миокарда (кардиомиоцитами).
Стенка левого желудочка развита лучше правого отдела и предсердий, что позволяет ей выполнять большую нагрузку.
Миокард предсердий имеет два слоя: глубокий и поверхностный. Это необходимо для обеспечения достаточной сократительной функции.
Какая главная функция сердечной мышцы?
Сердце способно к сокращению и расслаблению во время своей работы. Изменяя систолическое и диастолическое давление, этот слой в первую очередь помогает обеспечить ритмические движения сердца, чем генерирует нормальное кровообращение. Гемодинамика в организме человека выглядит таким образом:
- кровь с левого желудочка выбрасывается в аорту;
- аорта разветвлена на артерии (сосуды более мелкого калибра), в которые далее попадает кровь;
- затем, происходит деление артерий на артериолы и капилляры, через стенки оных кислород с крови попадает в ткани;
- клетки тела отдают углекислый газ через сосудистую стенку венул, которые далее собираются в вены;
- в правое предсердие впадают две полые вены (верхняя и нижняя);
- с правого предсердия кровь попадает в правый желудочек;
- с правого желудочка выбрасывается в легочной ствол, разделенный на правую и левую легочные артерии;
- артерии разветвляются до артериолы, проходя различные сегменты легких;
- отток крови с легких происходит с помощью венул, которые собравшись в четыре вены, впадают в левое предсердие;
- с левого предсердия кровь циркулирует в левый желудочек и процесс снова повторяется.
Такая последовательность обеспечена наличием проводящей системы сердца в миокарде (узлы, пучки и волокна, которые состоят из своеобразных атипических мышечных волокон). Эти структуры генерируют импульсы и приводят механизм в действие.
Читайте также: Чем очистить ткань от жевательной резинки
Миокард желудочков и предсердий разделен перегородкой из фиброзной ткани, через которую проведение импульса невозможно, в отличие от специальных мышечных волокон. Поэтому проводящая система сердца состоит из нескольких частей, взаимосвязанных друг с другом, обеспечивая возбудимость и нормальное, ритмичное сердцебиение.
Основные заболевания миокарда: их опасность и алгоритм борьбы с последствиями
Существует множество клинических классификаций заболеваний сердца, в которых фигурирует и миокард как один из слоев органа. Его патологии разделяют на коронарогенные и некоронарогенные.
Коронарогенными называют заболевания, сопровождающиеся нарушением тока крови в сосудах сердца. Подобные состояния могут возникнуть из-за кардиосклероза и тромбообразования, которые приводят к инфаркту миокарда. Высокое артериальное давление, вредные привычки, длительные стрессы, чрезмерное употребление кофеина и многие другие факторы также могут стать причинами ишемии, инсультов, гибернированного миокарда и т. д.
Некоронарогенными называют патологии, возникшие на фоне воспалительных процессов, дистрофических изменений, которые вовлекают в процесс дегенерации и сердечную мышцу в том числе.
Среди заболеваний миокарда также принято различать:
- миокардиты;
- миокардиодистрофии;
- кардиомиопатии.
Все они имеют различные причины (этиологию), и по-разному оказывают влияние на самочувствие, изменяя качество жизни человека в худшую сторону.
Диагностика вышеперечисленных заболеваний требует особого внимания, поскольку их клинические проявления зачастую похожи друг с другом, а несвоевременное оказание квалифицированной помощи приводит к прогрессированию гипоксии и гипертрофии стенок миокарда. Как результат, мы наблюдаем увеличение преднагрузки, изменение фракции выброса, нарушения ритма, проводимости, возбудимости и т. д.
Основные заболевания миокарда
- инфекционные (бактерии, вирусы, грибки, паразиты, риккетсии) агенты инфекционно-токсического генеза (ожоги и т. д.);
- аллергическое воздействие;
- идиопатические (неизвестного происхождения)
- расстройство питания;
- болезни крови;
- нарушения работы желез;
- нервно-физические истощения;
- влияние токсических веществ
- первичные:
- врожденные (возникают внутриутробно как следствие воздействия токсинов на плод);
- приобретенные (возникают после рождения);
- смешанные;
- накопление клетками миокарда токсических включений;
- влияние алкоголя и других токсических веществ;
- эндокринные патологии;
- неправильное питание
- нарушение эндокринной функции яичников;
- нарушения работы половых желез
Выводы
Миокард – сложно устроенная часть жизненно важного органа, которому свойственны такие функции: автоматизм, проводимость и возбудимость. Благодаря сглаженной работе всех механизмов, наш организм получает необходимые для поддержания жизнедеятельности вещества. Нарушения функций сердца имеют клинические проявления, это неотлагательная причина обращения к доктору.
Для подготовки материала использовались следующие источники информации.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом