Поперечнополосатая мышечная ткань таблица

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).

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.

Читайте также: Как сделать браслет из ткани 3 класс технология

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.

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.

Читайте также: Сократительная ткань у человека

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.

Поперечнополосатая мышечная ткань

Скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы двигательного аппарата. Структурным компонентом этой ткани являются миосимпласты и миосателлитоциты, вме­сте образующие мышечные волокна. Они развиваются из клеток миотомов дорзальной мезодермы, дифференцирую­щихся соответственно в двух направлениях. Мышечное во­локно имеет форму цилиндра, длина которого может дости­гать 12-13 см. Оболочку волокна называют сарколеммой (от греч. «саркос» – мясо). Она двуслойна: внешний слой обра­зован базальной мембраной, связанной с ретикулярными и тонкими коллагеновыми волокнами, и входит в состав опор­ного аппарата, а внутренний слой является плазмолеммой симпласта и участвует в проведении нервных импульсов. Между базальной мембраной и плазмолеммой располагаются миосателлитоциты – небольшие клетки с одним ядром, слабо развитыми органеллами и собственной оболочкой. При све­товой микроскопии они неотличимы от клеток соединитель­ной ткани. Под плазмолеммой симпласта локализуются ядра, количество которых может достигать несколько десятков тысяч. Цитоплазма симпласта – саркоплазма – содержит об­щие и специальные органеллы, а также включения. В числе общих органелл: митохондрии (саркосомы) – большие, мно­гочисленные, располагаются как около полюсов ядер, так и между миофибриллами; гранулярная саркоплазматическая сеть – развита слабо; агранулярная саркоплазматическая сеть – развита очень хорошо, имеет особое строение и функцию, которая будет изложена ниже. Основную часть мышечного волокна занимают органоиды специального значения – мио­фибриллы (рис. 7-2). Это нити, расположенные вдоль во­локна. Длина их совпадает с длиной волокна, диаметр 2-3 мкм. Миофибриллы имеют поперечную исчерченность (чере­дование темных и светлых полос или дисков). Так как тем­ные и светлые диски всех миофибрилл одного волокна рас­полагаются на одном уровне, все мышечное волокно оказы­вается поперечноисчерченным. Это результат оптического эффекта: темные диски имеют двойное лучепреломление и называются анизотропными, или А-дисками; светлые диски не имеют двойного лучепреломления и называются изотроп­ными, или I-дисками. Разное светопреломление дисков обу­словлено различным строением. Светлые (I) диски одно­родны по составу, образованы только параллельно лежащими тонкими нитями (d 5 нм), состоящими из белка актина, тро­помиозина и тропонина. Темные (А-) диски неоднородны: образованы как толстыми нитями (d 10-12 нм), расположен­ными в центре и состоящими из белка миозина, так и час­тично проникающими между ними тонкими нитями актина. В середине I-диска проходит тонкая темная линия, которая на­зывается Z-линией, или телофрагмой. Электронно-микроско­пические исследования показали, что Z-линия зигзагооб­разна. К ней прикрепляется один конец актиновых нитей. Участок миофибриллы между двумя телофрагмами называ­ется саркомер. Саркомер считают структурной единицей миофибриллы. Телофрагмы богаты гликозаминогликанами, поэтому при мацерации миофибриллы распадаются на от­дельные участки – саркомеры именно по этим границам. Длина саркомера 2-3 мкм. В центре темного А-диска можно выделить светлую полосу, или зону Н, содержащую только толстые нити. В середине ее выделяется тонкая темная линия М, или мезофрагма. Таким образом, каждый саркомер со­держит один А-диск и две половины I-диска. Структурную формулу саркомера можно записать таким образом: Z+1/2I+А+1/2I+Z.

Каждая миофибрилла окружена повторяющимися по ее длине элементами саркоплазматического ретикулума. Они представлены продольно расположенными трубочками, ко­торые в центральной части образуют многочисленные ана­стомозы в виде сети, а на концах – терминальные цистерны (плоские резервуары), служащие для депонирования ионов кальция.

Рис. 7-2. Фрагмент скелетного мышечного волокна. 1. I-диск.

2. А-диск. 3. Z-линия. 4. Н-зона. 5. М-ли­ния. 6. Эритро­цит. 7. Капил­ляр. 8. Эндоте­лиальная клетка. 9. Ядро. 10. Митохондрии. 11. Миофибриллы. 12. Базальная мембрана. 13. Плазмолемма. 14. Терминальные цистерны. 15. Т-трубочки. 16. Триада. (По Kopf Maier, P. Merker H. J.).

Читайте также: Прижарила ткань утюгом что делать

Терминальные цистерны заканчиваются на границе А- и J-дисков. Между двумя соседними терминальными цис­тер­нами находится Т-трубочка, или Т-система. Т-трубочки об­разованы впячиванием плазмолеммы мышечного волокна поперечно фибрилле. Одна Т-трубочка, контактируя с двумя соседними терминальными цистернами, образует так назы­ваемую триаду. Значение Т-систем состоит в том, что по ним нервный импульс от плазмолеммы проникает в глубину мы­шечного волокна и распространяется по всем миофибриллам.

Изменение проницаемости мембран саркоплазмотиче­ской сети вызывает выход ионов кальция в саркоплазму, что необходимо для инициации сокращения миофибрилл. Обще­принятой теорией сокращения является теория скользящих нитей, предложенная Хью Хаксли. Согласно ей, возбуждение терминалей аксона мотонейрона через нейромышечный си­напс вызывает локальную деполяризацию плазмолеммы мы­шечного волокна, которая является постсинаптической мем­браной. Это приводит к генерации потенциала действия, распространяющегося от плазмолеммы по Т-трубочкам до триад. Активация рецепторов Са-каналов способствует их открытию и выходу ионов кальция из саркоплазматической сети. Ионы кальция связываются с тропонином тонких ни­тей. При этом вызываются конформационные изменения тропомиозина, активные центры на актиновых филаментах «открываются». В результате головки миозина присоединя­ются к актиновым нитям, изменяют свою конформацию, соз­давая тянущее усилие, и актиновые нити начинают скользить между миозиновыми. Эти циклы повторяются. Тонкие нити приближаются к центру саркомера. Они тянут за собой Z-ли­нии. Зона Н, диск-I и саркомер уменьшаются. Именно эти величины характеризуют силу сокращения. Поскольку одно­моментно в процесс сокращения вовлекаются почти все сар­комеры мышечного волокна, оно укорачивается. При отсут­ствии нервного импульса кальций вновь поступает в цис­терны саркоплазматической сети, активные центры «закры­ваются», происходит расслабление. Энергетические потреб­ности при сокращении обеспечиваются за счет гидролиза АТФ митохондрий и анаэробного гликолиза гликогена, кото­рый присутствует в мышечных волокнах в виде включений. Для синтеза АТФ при длительной работе мышцы необходим запас кислорода, который связывается белком миоглобином.

По скорости сокращения, его характеру и типу окисли­тельного обмена различают три основных типа мышечных волокон. Красные мышечные волокна – волокна небольшого диаметра, окружены массой капилляров, в саркоплазме со­держат много миоглобина, а в митохондриях – высокий уро­вень активности окислительных ферментов. Миофибрилл меньше, чем саркоплазмы. Они работают медленно, но долго не утомляются. Белые мышечные волокна имеют больший диаметр, много миофибрилл и гликогена, но меньше мито­хондрий, а, следовательно, низкую окислительную и высо­кую гликолитическую активность ферментов. При этом об­разуется значительно меньше молекул АТФ и молочной ки­слоты в отличие от красных волокон, где молочная кислота служит субстратом для дальнейшего окисления. Белые мы­шечные волокна быстро и сильно сокращаются, но быстро утомляются. Промежуточный тип волокон занимает среднее положение между первыми двумя.

Мышца как орган состоит из множества мышечных во­локон. Тип мышцы соответствует преобладающему типу мышечных волокон. Отдельное мышечное волокно окружено тонкой прослойкой рыхлой волокнистой соединительной ткани, называемой эндомизием. Несколько волокон образуют пучки, окруженные более толстой прослойкой рыхлой со­единительной ткани – перимизием. В эндо- и перимизии на­ходятся сосуды и нервы, обеспечивающие трофику мышцы. Снаружи она окружена эпимизием (фасцией), образованной плотной соединительной тканью. Концы мышцы переходят в сухожилие.

Иннервируются мышцы эфферентными и афферент­ными волокнами соматической нервной системы. Так как скелетные мышечные волокна не анастомозируют, каждое мышечное волокно иннервируется самостоятельно. Скелет­ная мышечная ткань характеризуется хорошей способностью к физиологической регенерации, что проявляется функцио­нальной гипертрофией мышц. После повреждения мышечное волокно восстанавливается за счет митотически делящихся миосателлитоцитов.

Сердечная мышечная ткань как разновидность попе­речнополосатой мышечной ткани имеет общую функцию и ряд структурных признаков, сходных со скелетной попереч­нополосатой мышечной тканью. Организация миофибрилл и механизм сокращения одинаковы. Вместе с тем, сердечная мышечная ткань обладает рядом отличий, которые суммиро­ваны в таблице 1. Более подробное изложение сердечной мышечной ткани приведено в разделе «Сердечно-сосудистая система».

Таблица 1. Сравнительная характеристика скелетной и сер­дечной поперечнополосатой мышечной ткани.

• 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