Свойства мышечной ткани. Гладкая мышечная ткань: особенности строения

Мышечная ткань (латинское название - textus muscularis) образует мускулы, которые обеспечивают двигательные функции живого организма. Эти образования различны по формам и свойствам. Строение мышечной ткани клеточное. Мускулы - комплексы вытянутых эластичных элементов, способных реагировать на импульсы, посылаемые нервной системой. Раздражающие сигналы, поступающие от ЦНС, заставляют мышечную ткань сокращаться и приводить в движение опорно-двигательный аппарат человека. Строение мышечной ткани позволяет организму делать запасы энергии, а затем использовать их для самостоятельного передвижения в течение длительного времени. Гладкая мускулатура, как и остальные резиденты организма получает комплексное питание, состоящее из полезных веществ и кислорода, которые доставляются посредством кровотока Это сложный биохимический процесс, ориентированный на укрепление и развитие миоцитов - клеток, лежащих в основе структуры мышечной ткани. Успешное замещение энергетических ресурсов, утраченных в результате активной жизнедеятельности человека, является залогом дальнейшего полноценного функционирования всех органов. Мышечная ткань аккумулирует энергию на непродолжительное время, необходимость ее использования возникает практически ежеминутно.

Миоциты

Основные двигательные функции организма возложены природой на мускульные образования, название которых "гладкая мышечная ткань". В ее биологическом устройстве преобладают одноядерные клетки веретеновидной формы. Это миоциты - структурная единица гладкой мышечной ткани. Длина их колеблется от 15 до 500 мкм, что позволяет мускулам действовать в достаточно широком диапазоне сокращений. Нервная система организма настроена на использование всех возможностей миоцитных структур. Гладкая мышечная ткань функционирует преимущественно в режиме медленных сокращений, благодаря взаимодействию миозина с актином. Расслабление ее происходит также плавно. Вместе с тем гладкая мышечная ткань, функции которой достаточно разнообразны, способна к сокращениям большой силы. Например, при родах мускулатура матки создает сильнейшее напряжение, направленное на выталкивание плода. Сокращения непрерывно следуют одно за другим в течение продолжительного времени, при этом каждая клетка гладкой мышечной ткани матки несет в себе заряд неиссякаемой энергии, в результате чего родовые схватки, в отдельных случаях, продолжаются часами. Процесс запрограмирован природой, как "обязательный к исполнению". При этом гладкая мышечная ткань, функции которой имеют достаточно сложный характер, совершенно не поддается интеллектуальному контролю и подчиняется исключительно импульсам, поступающим от центральной нервной системы. Это обстоятельство создает определенные трудности для врачей и среднего медицинского персонала, которые лишены возможности воздействовать на процесс.

Рефлекторный автоматизм

Гладкая мышечная ткань образует стенки многих внутренних органов: желудка, кишечника, крупных кровеносных сосудов. Каждая часть организма, деятельность которой связана с сократительными функциями, содержит то или иное количество мускульных волокон. Сила сокращений мышцы напрямую зависит от ее целевого назначения. Например, гладкая мускулатура спины может резко активизироваться в случае поднятия человеком тяжелого груза, мешка с цементом или доверху набитого ящика с овощами. Произойдет очень мощное сокращение мышечной массы, энергия будет передана на скелет. Причем произойдет это автоматически, без всякого интеллектуального вмешательства самого грузчика.

Возможности регенерации

Гладкая мышечная ткань, функциикоторой достаточно универсальны, выполняет роль связующего звена между отдельными фрагментами организма. Она соединяет их своеобразными эластичными мостами. Целостность структурных образований в теле человека во многом обеспечивается именно мышечными слоями, расположенными повсеместно. Дислокация мускулов отличается рациональностью, логика их присутствия однозначна. В организме человека нет дублирующих органов, за исключением внешних, на которые возложены функции основных чувств, например, это глаза и уши. Природа предусмотрела возможность утраты какой-то части, при этом функция сохраняется за счет дублера. Мышечные образования существуют только в одном экземпляре, при утрате какого-то из них наступает частичная инвалидность. Человеческие мускулы не обладают способностью к регенерации утраченных или поврежденных структур, как это происходит у ящериц и некоторых других земноводных и пресмыкающихся. Нарушенный участок просто отмирает или приходит в состояние малой активности. В некоторых случаях потеря активности мышечной структуры оканчивается гибелью всего организма. Так происходит при утрате активности сердечной мышцы, которая по каким-либо причинам патологического характера теряет способность к фукционированию. В результате возникает кардиологическая недостаточность, несовместимая с жизнью.

Гладкая и поперечнополосатая мышечные ткани

В человеческом организме функционируют несколько видов мускульных образований. Поперечно-полосатая мышечная ткань состоит из миоцитов длиной до 4-5 сантиметров. Их диаметр колеблется от 50 до 120 мкм. Ядер в клетках большое количество, 100 и более единиц. Цитоплазма этих миоцитов выглядит под микроскопом как масса, расчерченная перемежающимися темными и светлыми полосками. В отличие от гладкой, поперечно-полосатая мускулатура обладает высокой скоростью сокращения и расслабления, она образует комплекс скелетных мышц, верхнюю часть пищевода, язык и приводит в движение гортань. Волокна поперечно-полосатых мышц достигают длины 10-12 сантиметров.

Кардиология

Особое место в организме занимает поперечно-полосатая мышечная ткань, которая состоит из кардиомиоцитов с поперечной исчерченностью цитоплазмы. Клетки имеют разветвленную структуру и образуют специфические соединения - диски вставочные. Существует также другая межклеточная структура - анастомоз, в котором цитолеммы отдельных клеток слипаются. Эта разновидность мышечной ткани является материалом для образования миокарда сердца. Особое свойство такой ткани - способность к ритмическим сокращениям под влиянием возбуждения, возникающего непосредственно в самих клетках. Существует еще один вид кардиомиоцитов - секреторных, отличающихся отсутствием фибрилл. Эти клетки генерируют гормон тропонин, снижающий артериальное давление.

Гладкие мышцы отличаются от поперечно-полосатых тем, что на их деятельность затрачивается сравнительно небольшое количество калорий и, таким образом, появление синдрома усталости отдаляется. Этот фактор является одним из самых существенных в жизнедеятельности организма. Однако гладкая мышечная ткань, особенности строения которой располагают к экономии энергии, тем не менее обладает способностью активного функционирования за счет одномоментного выброса калорийного заряда. Этого хватает на одно-два сокращения, чего в ряде случаев бывает достаточно. В целом гладкая мускулатура предрасположена к медленным действиям, не связанным с экстремальными ситуациями. В этом случае ее работа стабильна и надежна.

Структура

Ядра тканевых клеток - миоцитов имеют палочковидную форму. Их расположение в самом центре родительского образования обусловлено наличием гетерофроматина. При сокращении клетки вытянутое ядро изгибается, а при особо интенсивной реакции на сигнал центральной нервной системы даже закручивается. У ядерных полюсов в этот момент собирается значительное количество митохондрий, которые являются разновидностью органелл, вспомогательных внутриклеточных структур.

Гладкие мышцы не имеют поперечной структуризации, их клеточная цитоплазма содержит множество различных агентов, в число которых входят: жировые, пигментные, углеводные. Присутствуют также кавеолы и пиноцитозные пузырьки, привлекающие ионы кальция. Цитоплазма гладкомышечных клеток при микроскопическом исследовании открывает миозиновые миофиламенты, толстые и тонкие актиновые, расположенные вдоль длинной клеточной оси. Благодаря межмолекулярному взаимодействию с миозином, филоменты сближаются, процесс передается на цитолему, плазматическую мембрану и только после этого происходит сокращение мышцы.

Поскольку строение гладкой мышечной ткани клеточное, миоциты представлены в широком ассортименте по всему организму. В матке, эндокарде, мочевом пузыре, аорте и многих других органах они присутствуют в виде отростковых клеток, которые тесно взаимодействуют друг с другом. Процесс воспроизводства новых миоцитов подчиняется логике биохимической регенерации, но вместе с тем он отличается определенной способностью к фильтрации элементов. Таким образом, вновь возникшие миоциты подвергаются отбору, выживают только здоровые. Такая система вполне себя оправдывает, поскольку в этом случае мышечная ткань полноценно обновляется в непрерывном режиме.

Двигательные функции

Особенности гладкой мышечной ткани еще и в том, что оболочка каждого миоцита обволакивается базальной мембраной, привлекающей коллагеновые фибриллы. В мембране есть отверстия, через которые клетки контактируют друг с другом. Взаимодействие может быть условным или репродуктивным. Миоциты, кроме того, окружены ретикулярными коллагеновыми волокнами, образующими сеточный эндомизий, связывающий соседние клетки.

Функциональные возможности организма зависят от того, как работает мускулатура человека, слаженно или спонтанно. Гладкой мышечной тканью образованы целые двигательные комплексы, которые запускаются рефлекторно, посредством одного или двух импульсов, посылаемых центральной нервной системой. Это касается только привычных, часто повторяющихся телодвижений. В других, неординарных проявлениях жизнедеятельности человека мышцы находятся в постоянной готовности к действию. Фактор неожиданности учитывается на уровне психологии, при необходимости происходит резкая активизация деятельности мускулатуры, адекватно ситуации.

Защитные функции

Гладкой мышечной тканью образованы также различные схемы противодействия внешним раздражителям. При этом организм справляется с проблемами, наступившими извне, без непосредственного участия интеллекта, только за счет мускульных рефлексов. В этом случае в полной мере используется сократительная функция гладкомышечной массы. После нормализации обстановки наступает ее расслабление.

Мимика лица

Человек постоянно находится в окружении так называемого социума, днем он контактирует с коллегами по работе, вечером пребывает в кругу семьи, по выходным дням посещает общественные места. Люди, с которыми индивидуум общается, видят его лицо, отражающее чувства, настроение, радость или печаль, гнев или веселье. Перемены отчетливо видны окружающим. Всеми процессами, меняющими выражение лица, управляют мимические мышцы. Гладкая мышечная ткань, расположенная в передней части головы, обеспечивает полный спектр изменений, касающихся эмоционального состояния человека в определенный отрезок времени.

От взаимодействия группы мышц, управляющих лицевыми компонентами, зависит не только выражение лица, но и глаз, поскольку гладкая мускулатура приводит в движение глазные яблоки, регулирует диаметр зрачка. Веки также находятся под ее воздействием, микроскопические мышцы присутствуют даже под ресницами, их функция - обеспечить правильное положение волосков. Некоторые группы мышц обладают способностью к автоматическому функционированию. Например, верхние веки периодически закрываются на доли секунды, чтобы потом вернуться в первоначальное положение. Это происходит потому, что глаз нуждается в обновлении слизистой роговицы и всей передней части глазного яблока. Глаза "моргают" с интервалом в 10-15 секунд и эта цикличность задается самой мышечной тканью, в недрах ее волокон возникает импульс, который инициирует моргание. Если на слизистую оболочку глазного яблока попадает инородное тело, даже микроскопических размеров, это становится поводом для частого, интенсивного моргания, которое продолжается, пока причина раздражения не будет устранена.

Нервный тик

Иногда цикличность нарушается и происходит беспорядочное опускание верхнего века, часто конвульсивного характера. Это может происходить синхронно на обоих глазах или только на одном. Явление называется "нервный тик" и считается достаточно болезненным предвестником патологического расстройства. Необходимо сразу обратиться к врачу.

Нервный тик может появиться и на других участках, например, на щеках. Он выражается в периодическом подергивании мускулатуры в определенных точках. Как правило, подобные явления беспокоят человека. Страдает эстетика лица, кроме того, возникает чувство дискомфорта. Чтобы избавиться от неприятных ощущений, следует сначала промассировать проблемный участок, а затем проконсультироваться с врачом. Подкожное расположение плоской мускулатуры лица предполагает массаж, как средство для поднятия общего тонуса. Существуют методики, специально разработанные специалистами, которые ориентированы на разглаживание морщин и придание эластичности коже. Однако при этом необходимо контролировать мимические эмоции. Например, улыбка должна быть достаточно сдержанной, чтобы кожа на лице не собиралась в складки.

В некоторых случаях гладкая мышечная ткань лица теряет стабильность и начинает подергиваться по причине психологического характера, причиной может стать бессонница или общее нервное напряжение. Тогда необходимо успокоиться, принять легкие фармацевтические препараты и посоветоваться с врачом.

Выполняют очень важную функцию в организмах живых существ - формируют и выстилают все органы и их системы. Особое значение среди них имеет именно мышечная, так как ее значение в формировании наружной и внутренней полости всех структурных частей тела приоритетная. В данной статье рассмотрим, что собой представляет гладкая мышечная ткань, особенности строения ее, свойства.

Разновидности данных тканей

В составе животного организма имеется немного типов мышц:

поперечно полосатая;
гладкая мышечная ткань.

Обе они имеют свои характеристические черты строения, выполняемые функции и проявляемые свойства. Кроме того, их легко различить между собой. Ведь и та и другая имеют свой неповторимый рисунок, формирующийся благодаря входящим в состав клеток белковым компонентам.

Поперечнополосатая также подразделяется на два основных вида:

скелетная;
сердечная.

Само название отражает основные области расположения в организме. Ее функции чрезвычайно важны, ведь именно эта мускулатура обеспечивает сокращение сердца, движение конечностей и всех остальных подвижных частей тела. Однако, и гладкая мускулатура не менее значима. В чем заключаются ее особенности, рассмотрим дальше.

В целом можно заметить, что только слаженная работа, которую выполняет гладкая и поперечнополосатая мышечные ткани, позволяет всему организму успешно функционировать. Поэтому определить более или менее значимую из них невозможно.

Гладкая особенности строения

Основные необычные черты рассматриваемой структуры заключаются в строении и составе ее клеток - миоцитов. Как и любая другая, эта ткань образована группой клеток, схожих по строению, свойствам, составу и выполняемым функциям. Общие особенности строения можно обозначить в нескольких пунктах.

Каждая клетка окружена плотным сплетением соединительнотканных волокон, что выглядит, словно капсула.
Каждая структурная единица плотно прилегает к другой, межклетники практически отсутствуют. Это позволяет всей ткани быть плотноупакованной, структурированной и прочной.
В отличие от поперечнополосатой коллеги, данная структура может включать в свой состав неодинаковые по форме клетки.

Это, конечно, не вся характеристика, которую имеет Особенности строения, как уже оговаривалось, заключаются именно в самих миоцитах, их функционировании и составе. Поэтому ниже этот вопрос будет рассмотрен подробнее.

Миоциты гладкой мускулатуры

Миоциты имеют разную форму. В зависимости от локализации в том или ином органе, они могут быть:

овальными;
веретеновидными удлиненными;
округлыми;
отростчатыми.

Однако в любом случае общий состав их сходен. Они содержат такие органоиды, как:

хорошо выраженные и функционирующие митохондрии;
комплекс Гольджи;
ядро, чаще вытянутое по форме;
эндоплазматический ретикулум;
лизосомы.

Естественно, и цитоплазма с обычными включениями также присутствует. Интересен факт, что миоциты гладкой мускулатуры снаружи покрыты не только плазмолеммой, но и мембраной (базальной). Это обеспечивает им дополнительную возможность для контакта друг с другом.

Эти места соприкосновения составляют особенности гладкой мышечной ткани. Места контактов именуются нексусами. Именно через них, а также через поры, которые в этих местах имеются в мембране, происходит передача импульсов между клетками, обмен информацией, молекулами воды и другими соединениями.

Есть еще одна необычная черта, которую имеет гладкая мышечная ткань. Особенности строения ее миоцитов в том, что не все из них имеют нервные окончания. Поэтому настолько важны нексусы. Чтобы ни одна клетка не осталась без иннервации, и импульс мог передаться через соседнюю структуру по ткани.

Существует два основных типа миоцитов.

Секреторные. Их основная функция заключается в выработке и накоплении гранул гликогена, сохранении множества митохондрий, полисом и рибосомальных единиц. Свое название эти структуры получили из-за белков, содержащиеся в них. Это актиновые филаменты и сократительные фибриновые нити. Данные клетки чаще всего локализуются по периферии ткани.
Гладкие Имеют вид веретеновидных удлиненных структур, содержащих овальное ядро, смещенное к середине клетки. Другое название лейомиоциты. Отличаются тем, что имеют более крупные размеры. Некоторые частицы маточного органа достигают 500 мкм! Это достаточно значительная цифра на фоне всех остальных клеток в организме, больше разве что яйцеклетка.

Функция гладких миоцитов состоит также в том, что они синтезируют следующие соединения:

гликопротеиды;
проколлаген;
эластаны;
межклеточное вещество;
протеогликаны.

Совместное взаимодействие и слаженная работа обозначенных типов миоцитов, а также их организация обеспечивают строение гладкой мышечной ткани.

Происхождение данной мускулатуры

Источник образования данного типа мускулатуры в организме не один. выделяют три основных варианта происхождения. Именно этим и объясняется различия, которые имеет строение гладкой мышечной ткани.

Мезенхимное происхождение. такое имеет большая часть гладких волокон. Именно из мезенхими образуются практически все ткани, выстилающие внутреннюю часть полых органов.
Эпидермальное происхождение. Само название говорит о местах локализации - это все кожные железы и их протоки. Именно они образованы гладкими волокнами, имеющими такой вариант появления. Потовые, слюнные, молочные, слезные - все эти железы выделяют свой секрет, благодаря раздражению клеток миоэпителиоцитов - структурных частичек рассматриваемого органа.
Нейральное происхождение. Такие волокна локализуются в одном определенном месте - это радужка, одна из оболочек глаза. Сокращение или расширение зрачка иннервируется и управляется именно этими клетками гладкой мускулатуры.

Несмотря на разное происхождение, внутренний состав и выполняемые свойства всех в рассматриваемой ткани остаются примерно одинаковыми.

Основные свойства данной ткани

Свойства гладкой мышечной ткани соответствуют таковым и для поперечнополосатой. В этом они едины. Это:

проводимость;
возбудимость;
лабильность;
сократимость.

При этом существует и одна достаточно специфичная особенность. Если поперечнополосатая скелетная мускулатура способна быстро сокращаться (это хорошо иллюстрирует дрожь в теле человека), то гладкая может долго удерживаться в сжатом состоянии. Кроме того, ее деятельность не подчиняется воле и разуму человека. Так как иннервирует ее

Очень важным свойством является способность к длительному медленному растяжению (сокращению) и такому же расслаблению. Так, на этом основана работа мочевого пузыря. Под действием биологической жидкости (ее наполнением) он способен растягиваться, а затем сокращаться. Стенки его выстланы именно гладкой мускулатурой.

Белки клеток

Миоциты рассматриваемой ткани содержат много разных соединений. Однако наиболее важными из них, обеспечивающими выполнение функций сокращения и расслабления, являются именно белковые молекулы. Из них здесь содержатся:

миозиновые нити;
актин;
небулин;
коннектин;
тропомиозин.

Эти компоненты обычно располагаются в цитоплазме клеток изолированно друг от друга, не образуя скоплений. Однако в некоторых органах у животных формируются пучки или тяжи, именуемые миофибриллами.

Расположение в ткани этих пучков в основном продольное. Причем как миозиновых волокон, так и актиновых. В результате образуется целая сеть, в которой концы одних сплетаются с краями других белковых молекул. Это важно для быстрого и правильного сокращения всей ткани.

Само сокращение происходит так: в составе внутренней среды клетки есть пиноцитозные пузырьки, в которых обязательно содержатся ионы кальция. Когда поступает нервный импульс, говорящий о необходимости сокращения, этот пузырек подходит к фибрилле. В результате ион кальция раздражает актин и он продвигается глубже между нитями миозина. Это приводит к затрагиванию плазмалеммы и в результате миоцит сокращается.

Гладкая мышечная ткань: рисунок

Если говорить о поперечнополосатой ткани, то ее легко узнать по исчерченности. Но вот что касается рассматриваемой нами структуры, то такого не происходит. Почему гладкая мышечная ткань рисунок имеет совсем иной, нежели близкая ей соседка? Это объясняется наличием и расположением белковых компонентов в миоцитах. В составе гладкой мускулатуры нити миофибрилл разной природы локализуются хаотично, без определенного упорядоченного состояния.

Именно поэтому рисунок ткани просто отсутствует. В поперечнополосатой нити актина последовательно сменяются поперечным миозином. В результате возникает рисунок - исчерченность, благодаря которой ткань и получила свое название.

Под микроскопом гладкая ткань выглядит очень ровной и упорядоченной, благодаря плотно прилегающим друг к другу продольно расположенным вытянутым миоцитам.

Области пространственного расположения в организме

Гладкая мышечная ткань образует достаточно большое количество важных внутренних органов в животном теле. Так, ей образованы:

кишечник;
половые органы;
кровеносные сосуды всех типов;
железы;
органы выделительной системы;
дыхательные пути;
части зрительного анализатора;
органы пищеварительной системы.

Очевидно, что места локализации рассматриваемой ткани крайне разнообразны и важны. Кроме того, следует заметить, что такая мускулатура формирует в основном те органы, которые подвержены автоматии в управлении.

Способы восстановления

Гладкая мышечная ткань образует достаточно важные структуры, что иметь способность к регенерации. Поэтому для нее характерны два основных пути восстановления при повреждениях различного рода.

Митотическое деление миоцитов до образования нужного количества ткани. Самый распространенный простой и быстрый способ регенерации. Так происходит восстановление внутренней части любого органа, образованного гладкой мускулатурой.
Миофибробласты способны трансформироваться в миоциты гладкой ткани при необходимости. Это более сложный и редко встречаемый путь регенерации данной ткани.

Иннервация гладкой мускулатуры

Гладкая свои выполняет независимо от желания или нежелания живого существа. Это происходит оттого, что ее иннервацию осуществляет вегетативная нервная система, а также отростки нервов ганглиев (спинальных).

Примером этому и доказательством может служить сокращение или увеличение размеров желудка, печени, селезенки, растяжение и сокращение мочевого пузыря.

Функции гладкой мышечной ткани

Каково же значение этой структуры? Зачем нужна ее следующие:

длительное сокращение стенок органов;
выработка секретов;
способность отвечать на раздражения и воздействия возбудимостью.

Вы моргнули, повернули голову, вздохнули, посмотрели вдаль, что-то сказали. Каждую минуту в вашем организме сокращается множество мышц тела . Добавьте к этому то, что сердце бьется, в животе урчит, мочеточник мягко препровождает мочу от почки к мочевому пузырю, а сосуды постоянно поддерживают определенное артериальное давление. Древние говорили: «In motu vita est», что значит «В движении жизнь».

Гистологи выделяют 3 вида мышечной ткани : поперечно-полосатую скелетную, поперечно-полосатую сердечную и гладкую. В основных своих чертах они похожи, но именно нюансы, именно тонкости их разнят до неузнаваемости. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань образует те самые мышцы, которые переставляют ваши ноги, протягивают вашу руку за чашечкой кофе, сгибают и выпрямляют ваше тело. Если заглянуть в окуляр светового микроскопа, то вы не увидите клеток (картинка I). Действительно, мы на 40% состоим не из клеток (ведь приблизительно столько приходится на массу скелетной мускулатуры). Когда-то на этом месте находились клетки, но в те времена мы еще были эмбрионами. А по мере роста и развития цитоплазма их сливалась (рис. 24), обтягиваясь единой мембраной - сарколеммой (4), ядра (3) становились общими, образовывались длинные многоядерные трубчатые волокна - симпласты (1), из которых и состоит поперечно-полосатая скелетная ткань в конечном варианте.

Картинка I. Поперечно-полосатая мышца

Кроме того, под световым микроскопом совершенно отчетливо видно, что название себя прекрасно оправдывает: поперек волокна, чередуя друг друга, располагаются темные и светлые полосы (2). Чтобы лучше рассмотреть, стоит увеличим сильнее симпласт. Схематично он изображен на рис 25. В цитоплазме (3) непосредственно под тонкой сарколеммой (2) расположены вытянутые ядра (4). Соседние мышечные волокна «переслоены» соединительной тканью - эндомизием (1) и многочисленными сосудиками (11). Оказывается, расчерчена не вся цитоплазма. В нее погружены протянутые вдоль всего симпласта многочисленные белковые полоски - миофибриллы (10). Между ними никакой «полосатости» нет: их параллельные пучки (12) окружены митохондриями, эндоплазматической сетью и некоторыми другими органеллами.

Теперь внимательнее рассмотрим строение миофибриллы , например, нижнюю на схеме: куча всяких полосок. Как-нибудь их обозначим для ясности. Толстый светлый промежуток, поделенный пополам тонкой линией, называется I-диском (8), а линия обозначается буквой Z (так называемая Z-линия -6). Два расположенных рядом темных столбика объединяют в А-диск (5), а между ними хорошо видно светлую Н-полоску (7). Участок между рядом расположенными Z-линиями носит название - саркомер (9), который и стоит изучать под электронным микроскопом, чтобы наконец разобраться во всех этих дисках, полосках и линиях (рис. 26, а).

Белки миофибриллы представлены двумя сократительными белками. Более тонкие нити белка актина держатся параллельно друг другу, скрепляясь вместе плоской пластинкой, которая и была названа гистологами Z-линией. Актин не способен преломлять свет дважды, и это качество гистологи решили назвать изотропностью. Стоит запомнить, что изотропность и делает участок около Z-линии светлым, а это не что иное, как I-диск. Другой белок называется миозином. Он толще, представительнее и, что привело в восторг мировую физическую общественность, преломляет дважды пучок проходящего через него света, становясь темнее. Это свойство называется анизотропностью, а отсюда и название - А-диск. Нити белка актина и белка миозина взаимно проникают друг в друга. Средняя часть миозиновой «стопки» свободна от контакта с двумя актиновыми, что делает ее чуть более светлой, чем обе зоны взаимопроникновения - это Н-полоса.

Ну и, наконец, как же это все действует? Всё начинается с поступления сигнала, который говорит о необходимости сокращения определённого симпласта, при этом митохондрии выбрасывают необходимое количество энергии, а на миофибриллы из эндоплазматической сети «высыпаются» ионы кальция. Высвобождение ионов запускает биохимическую реакцию, результатом которой становится то, что нити актина проникают глубже между нитями миозина (рис. 26, б). Z-линии как бы сдвигаются из-за сужения Н-полосы. Подобное укорочение всех саркомеров и приводит собственно к укорочению всей мышцы, то есть ее сокращению. Эту мышечную ткань называют еще поперечно-полосатой произвольной, так как мы сами решаем, какую мышцу «побеспокоить» на этот раз. Этого нельзя сказать о поперечно-полосатой сердечной (или непроизвольной) мышечной ткани , строящей миокард.

Последний вид мышц заложен во внутренних органах и сосудах. Гладкая мышечная ткань представлена клетками - миоцитами (рис. 27). Они имеют вытянутую веретенообразную форму. В каждой клетке расположено одно (редко два) ядро. Оно было создано приспособленным к назойливому желанию мышечной клетки почему-то все время сокращаться. В результате ядра миоцитов научились не отставать от хозяев и вместе с ними сжимаются, укорачиваются и даже пружинисто скручиваются вокруг своей оси. В цитоплазме также находятся миозиновые и актиновые нити, однако они не уложены в стройные миофибриллы. Достаточно беспорядочные, они образуют как бы паутину, заполняющую клетку изнутри, однако в целом принцип работы остается прежним (картинка II).

Картинка II. Гладкая мышечная ткань

Сокращение гладкого миоцита происходит относительно медленно и непроизвольно от нас. Кишечник, сосуды, мочеточник, как бы не спеша, помогают своими движениями прохождению по ним различных образований, будь то кровь или пищевая кашица. Но есть в организме гладкие миоциты «быстрого реагирования»: они складывают мышцы радужки глаза. Именно благодаря этим мышцам зрачок столь стремительно проявляет реакцию на свет (расширяясь или сужаясь).

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин – 42% веса тела, у женщин – 35%, в пожилом возрасте – 30%, у спортсменов – 45-52%. Более 50% веса всех мышц расположено на нижних конечностях; 25-30% – на верхних конечностях и, наконец, 20-25% – в области туловища и головы. Нужно, однако, заметить, что степень развития мускулатуры у разных людей неодинакова. Она зависит от особенностей конституции, пола, профессии и других факторов. У спортсменов степень развития мускулатуры определяется не только характером двигательной деятельности. Систематические физические нагрузки приводят к структурной перестройке мышц, увеличению ее веса и объема. Этот процесс перестройки мышц под влиянием физической нагрузки получил название функциональной гипертрофии.

В зависимости от места расположения мышц их подразделяют на соответствующие топографические группы. Различают мышцы головы, шеи, спины, груди, живота; пояса верхних конечностей, плеча, предплечья, кисти; таза, бедра, голени, стопы. Кроме этого, могут быть выделены передняя и задняя группы мышц, поверхностные и глубокие мышцы, наружные и внутренние.

Основным функциональным свойством мышечной ткани является ее сократимость, т.е. способность укорачиваться наполовину (до 57% первоначальной длины).

Мышечная ткань образует активные органы опорно-двигательного аппарата - скелетные мышцы и мышечные оболочки внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Сокращением мышц осуществляются дыхательные движения, передвижение пищи в органах пищеварения, движение крови в сосудах и многие другие физиологические акты (дефекация, мочеиспускание, роды и т.д.).

Значение мышечных тканей в жизни человека и животных чрезвычайно велико, поскольку мышцы являются активной частью двигательного аппарата. Благодаря им, возможны: все многообразие движений между звеньями скелета (туловищем, головой, конечностями), перемещение тела человека в пространстве путем преодоления сил гравитации (ходьба, бег, прыжки, вращения и т. п.), фиксация частей тела в определенных положениях, в частности сохранение вертикального положения тела.

С помощью мышц осуществляются механизмы дыхания, жевания, глотания и речи. Перемешивание и передвижение пищевых масс по пищеварительной трубке осуществляется за счет сократимых мышечных тканей. Благодаря сокращению мышц осуществляются физиологические акты (дефекация, мочеиспускание, роды и т.д.). Мышцы влияют на положение и функцию внутренних органов, способствуют току крови и лимфы, участвуют в обмене веществ, в частности теплообмене. Кроме того, мышцы – один из важнейших анализаторов, воспринимающих положение тела человека в пространстве и взаиморасположение его частей.

По своему строению, положению в организме и свойствам мышечная ткань делится на 3 вида: поперечнополосатую (исчерченную, скелетную), гладкую (неисчерченную, висцеральную) и сердечную.

Поперечнополосатая мышечная ткань составляет основную массу скелетных мышц и осуществляет их сократительную функцию. Она состоит из миоцитов, имеющих большую длину (до нескольких см) и диаметр 50-100 мкм; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер; в световом микроскопе цитоплазма выглядит как чередование тёмных и светлых полосок. Свойствами этой мышечной ткани является высокая скорость сокращения, расслабления и произвольность (то есть её деятельность управляется по воле человека). Эта мышечная ткань входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, ею образован язык, глазодвигательные мышцы. Волокна длиной от 10 до 12 см.

Гладкая мышечная ткань состоит из одноядерных клеток - миоцитов веретеновидной формы длиной 15-500 мкм. Их цитоплазма в световом микроскопе выглядит однородно, без поперечной исчерченности. Эта мышечная ткань обладает особыми свойствами: она медленно сокращается и расслабляется, обладает автоматией, является непроизвольной (то есть её деятельность не управляется по воле человека). Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).

Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань в структурном и физиологическом отношении занимает промежуточное положение между полосатой и гладкой мышечной тканями. Состоит из одно- или двухъядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы (по периферии цитолеммы). Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения - вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма. Существует также другой межклеточный контакт - анастомозы (впячивание цитолеммы одной клетки в цитолемму другой). Этот вид мышечной ткани образует миокард сердца. Развивается из миоэпикардальной пластинки (висцерального листка спланхнотома шеи зародыша). Особым свойством этой ткани является автоматия - способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках (типичные кардиомиоциты). Эта ткань является непроизвольной (атипичные кардиомиоциты). Существует третий вид кардиомиоцитов - секреторные кардиомиоциты (в них нет фибрилл). Они синтезируют предсердный натрийуретический пептид (атриопептин) - гормон, вызывающий снижение объёма циркулирующей крови и системного артериального давления.

Возможности регенерации сердечной мышечной ткани, в отличие от гладкой и скелетной, крайне незначительны. Поэтому если кардиомиоциты гибнут вследствие травмы или прекращения поступления по кровеносным сосудам питательных веществ и кислорода (инфаркт миокарда), то они не восстанавливаются, а на их месте остается рубец.

Строение мышцы. Мышца – это орган, являющийся целостным образованием, имеющим только ему присущие строение, функцию и расположение в организме. В состав мышцы как органа входят поперечнополосатая скелетная мышечная ткань, составляющая ее основу, рыхлая соединительная ткань, плотная соединительная ткань, сосуды, нервы. Основные свойства мышечной ткани – возбудимость, сократимость, эластичность – более всего выражены в мышце как органе.

Сократимость мышц регулируется нервной системой. И.М. Сеченов писал: «Мышцы суть двигатели нашего тела, но сами по себе, без толчков из нервной системы, они действовать не могут, поэтому рядом с мышцами в работе участвует всегда нервная система и участвует на множество ладов».

В мышцах находятся нервные окончания – рецепторы и эффекторы. Рецепторы – это чувствительные нервные окончания (свободные – в виде концевых разветвлений чувствительного нерва или несвободные – в виде сложно построенного нервно-мышечного веретена), воспринимающие степень сокращения и растяжения мышцы, скорость, ускорение, силу движения. От рецепторов информация поступает в центральную нервную систему, сигнализируя о состоянии мышцы, о том, как реализована двигательная программа действия, и т.п. В большинстве спортивных движений участвуют почти все мышцы нашего тела. В связи с этим нетрудно себе представить, какой огромный поток импульсов притекает в кору головного мозга при выполнении спортивных движений, как разнообразны получаемые данные о месте и степени напряжения тех или других групп мышц. Возникающее при этом ощущение частей своего тела, так называемое мышечно-суставное чувство, является одним из важнейших для спортсменов.

Эффекторы – это нервные окончания, по которым поступают импульсы из центральной нервной системы к мышцам, вызывая их возбуждение. К мышцам подходят также нервы, обеспечивающие мышечный тонус и уровень обменных процессов. Двигательные нервные окончания в мышцах образуют так называемые моторные бляшки . По данным электронной микроскопии, бляшка не прободает оболочку, а вдавливается в нее, между бляшкой и мышцей образуется контакт – синаптическая связь . Место входа в мышцу нервов и сосудов называют воротами мышц .

Каждая мышца имеет среднюю часть, способную сокращаться и называемую брюшком , и сухожильные концы (сухожилия), не обладающие сократимостью и служащие для прикрепления мышц.

Брюшко скелетной мышцы как органа состоит из пучков мышечных волокон, связанных воедино системой соединительнотканных компонентов. Снаружи брюшко мышцы покрывает эпимизий (фасция) это тонкий, прочный и гладкий чехол из плотной волокнистой соединительной ткани, отдающий вглубь органа более тонкие соединительнотканные перегородки – перимизий , который окружает пучки мышечных волокон. От перимизия внутрь пучков мышечных волокон отходят тончайшие прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани - эндомизий , окружающий, кнаружи от сарколеммы, каждое мышечное волокно. В эндомизии содержатся сосуды и нервы.

Типы мышечных волокон в скелетной мышце – представляют собой разновидности мышечных волокон с определенными структурными, биохимическими и функциональными различиями. Типирование мышечных волокон производится на препаратах при постановке гистохимических реакций выявления ферментов - например, АТФазы, лактатдегидрогеназы (ЛДГ), сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и др. В обобщенном виде можно условно выделить три основных типа мышечных волокон, между которыми существуют переходные варианты.

Тип I (красные) - медленные, тонические, устойчивые к утомлению, с небольшой силой сокращения. Характеризуются малым диаметром, относительно тонкими миофибриллами, высокой активностью окислительных ферментов (например, СДГ), низкой активностью гликолитических ферментов и миозиновой АТФазы, преобладанием аэробных процессов, высоким содержанием пигмента миоглобина (определяющим их красный цвет), крупных митохондрий и липидных включений, богатым кровоснабжением. Численно преобладают в мышцах, выполняющих длительные тонические нагрузки.

Тип IIВ (белые) - быстрые, тетанические, легко утомляющиеся, с большой силой сокращения. Характеризуются большим диаметром, крупными и сильными миофибриллами, высокой активностью гликолитических ферментов (например, ЛДГ) и АТФазы, низкой активностью окислительных ферментов, преобладанием анаэробных процессов, относительно низким содержанием мелких митохондрий, липидов и миоглобина (определяющим их светлый цвет), значительным количеством гликогена, сравнительно слабым кровоснабжением. Преобладают в мышцах, выполняющих быстрые движения, например, мышцах конечностей.

Тип IIА (промежуточные) - быстрые, устойчивые к утомлению, с большой силой, оксилительно-гликолитические. На препаратах напоминают волокна типа I. В равной степени способны использовать энергию, получаемую путем окислительных и гликолитических реакций. По своим морфологическим и функциональным характеристикам занимают положение, промежуточное между волокнами типа I и IIB.

Скелетные мышцы человека являются смешанными, т. е. содержат волокна различных типов, которые распределены в них мозаично.

Охватывая мышцу или группу мышц, собственная фасция (эпимизий) образует для них фасциальные влагалища с отверстиями для прохождения сосудов и нервов. Фасции развиты не везде одинаково. Там, где сильнее мышцы, фасции выражены лучше. Фасция способствует сокращению мышц в определенном направлении и препятствует ее смещению в стороны, является мягким остовом для мышц. При нарушении целостности фасции мышцы в этом месте выпячиваются, образуя мышечную грыжу. Соответственно новым данным (В.В. Кованов, 1961; А.П. Сорокин, 1973), фасции делят на рыхлые, плотные, поверхностные и глубокие. Рыхлые фасции формируются под действием незначительных сил тяги. Плотные фасции образуются обычно вокруг тех мышц, которые в момент их сокращения производят сильное боковое давление на окружающий их соединительнотканный футляр. Поверхностные фасции лежат непосредственно под подкожным жировым слоем, не расщепляются на пластинки и «одевают» все наше тело, образуя для него своеобразный футляр. Следует заметить, что футлярный принцип строения характерен для всех фасций и был подробно изучен Н.И. Пироговым. Глубокие (собственные) фасции покрывают отдельные мышцы и группы мышц, а также образуют влагалища для сосудов и нервов.

Все соединительнотканные образования мышцы с мышечного брюшка переходят на сухожильные концы. Они состоят из плотной волокнистой соединительной ткани, коллагеновые волокна которой лежат между мышечными волокнами, плотно соединяясь с их сарколеммой.

Сухожилие в организме человека формируется под влиянием величины мышечной силы и направления ее действия. Чем больше эта сила, тем сильнее разрастается сухожилие. Таким образом, у каждой мышцы характерное для нее (как по величине, так и по форме) сухожилие.

Сухожилия мышц по цвету резко отличаются от мышц. Мышцы имеют красно-бурый цвет, а сухожилия белые, блестящие. Форма сухожилий мышц весьма разнообразна, но чаще встречаются сухожилия цилиндрической формы или плоские. Плоские, широкие сухожилия носят названия апоневрозов (мышцы живота и др.). Сухожилия очень прочны и крепки. Например, пяточное сухожилие выдерживает нагрузку около 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра – 600 кг.

Сухожилия мышцы фиксируются или прикрепляются. В большинстве случаев они прикрепляются к надкостнице костных звеньев скелета, подвижных по отношению друг к другу, а иногда к фасциям (предплечья, голени), к коже (в области лица) или к органам (мышцы глазного яблока, мышцы языка). Одно из сухожилий мышцы является местом ее начала, другое – местом прикрепления. За начало мышцы обычно принимается ее проксимальный конец (проксимальная опора), за место прикрепления – дистальная часть (дистальная опора). Место начала мышцы считают неподвижной точкой (фиксированной), место прикрепления мышцы к подвижному звену – подвижной точкой. При этом имеют в виду наиболее часто наблюдаемые движения, при которых дистальные звенья тела, находящиеся дальше от тела, более подвижны, чем проксимальные, лежащие ближе к телу. Но встречаются движения, при которых бывают закреплены дистальные звенья тела, и в этом случае проксимальные звенья приближаются к дистальным. Таким образом, мышца может совершать работу или при проксимальной или при дистальной опоре. Следует заметить, что сила, с которой мышца будет притягивать дистальное звено к проксимальному и, наоборот, проксимальное к дистальному, всегда будет оставаться одинаковой (по третьему закону Ньютона – о равенстве действия и противодействия).

11 февраля 2016

Организм всех животных, в том числе и человека, состоит из четырех типов тканей: эпителиальной, нервной, соединительной и мышечной. О последней и пойдет речь в данной статье.

Разновидности мышечной ткани

Она бывает трех видов:

поперечно-полосатая;
гладкая;
сердечная.

Функции мышечных тканей разных видов несколько отличаются. Да и строение тоже.

Где находятся мышечные ткани в организме человека?

Мышечные ткани разных видов занимают различное местоположение в организме животных и человека. Так, из сердечной мускулатуры, как понятно из названия, построено сердце.

Из поперечно-полосатой мышечной ткани образуются скелетные мускулы.

Гладкие мышцы выстилают изнутри полости органов, которым необходимо сокращаться. Это, к примеру, кишечник, мочевой пузырь, матка, желудок и т.д.

Структура мышечной ткани разных видов различается. О ней поговорим подробнее дальше.

Как устроена мышечная ткань?

Она состоит из больших по размеру клеток — миоцитов. Они также еще называются волокнами. Клетки мышечной ткани обладают несколькими ядрами и большим количеством митохондрий — органоидов, отвечающих за выработку энергии.

Кроме того, строение мышечной ткани человека и животных предусматривает наличие небольшого количества межклеточного вещества, содержащего коллаген, который придает мышцам эластичность.

Давайте рассмотрим строение и функции мышечных тканей разных видов по отдельности.

Структура и роль гладкой мышечной ткани

Данная ткань контролируется вегетативной нервной системой. Поэтому человек не может сокращать сознательно мышцы, построенные из гладкой ткани.

Формируется она из мезенхимы. Это разновидность эмбриональной соединительной ткани.

Сокращается данная ткань намного менее активно и быстро, чем поперечно-полосатая.

Гладкая ткань построена из миоцитов веретеновидной формы с заостренными концами. Длина данных клеток может составлять от 100 до 500 микрометров, а толщина — около 10 микрометров. Клетки данной ткани являются одноядерными. Ядро расположено в центре миоцита. Кроме того, хорошо развиты такие органоиды, как агранулярная ЭПС и митохондрии. Также в клетках гладкой мышечной ткани присутствует большое количество включений из гликогена, которые представляют собой запасы питательных веществ.

Элементом, который обеспечивает сокращение мышечной ткани данного вида, являются миофиламенты. Они могут быть построены из двух сократительных белков: актина и миозина. Диаметр миофиламентов, которые состоят из миозина, составляет 17 нанометров, а тех, которые построены из актина — 7 нанометров. Существуют также промежуточные миофиламенты, диаметр которых составляет 10 нанометров. Ориентация миофибрилл продольная.

В состав мышечной ткани данного вида также входит межклеточное вещество из коллагена, которое обеспечивает связь между отдельными миоцитами.

Функции мышечных тканей этого вида:

Сфинктерная. Заключается в том, что из гладких тканей устроены круговые мышцы, регулирующие переход содержимого из одного органа в другой или из одной части органа в другую.
Эвакуаторная. Заключается в том, что гладкие мышцы помогают организму выводить ненужные вещества, а также принимают участие в процессе родов.
Создание просвета сосудов.
Формирование связочного аппарата. Благодаря ему многие органы, такие как, например, почки, удерживаются на своем месте.

Теперь давайте рассмотрим следующий вид мышечной ткани.

Поперечно-полосатая

Она регулируется соматической нервной системой. Поэтому человек может сознательно регулировать работу мышц данного вида. Из поперечно-полосатой ткани формируется скелетная мускулатура.

Данная ткань состоит из волокон. Это клетки, которые обладают множеством ядер, расположенных ближе к плазматической мембране. Кроме того, в них находится большое количество гликогеновых включений. Хорошо развиты такие органоиды, как митохондрии. Они находятся вблизи сократительных элементов клетки. Все остальные органеллы локализуются неподалеку от ядер и развиты слабо.

Структурами, благодаря которым поперечно-полосатая ткань сокращается, являются миофибриллы. Их диаметр составляет от одного до двух микрометров. Миофибриллы занимают большую часть клетки и расположены в ее центре. Ориентация миофибрилл продольная. Они состоят из светлых и темных дисков, которые чередуются, что и создает поперечную "полосатость" ткани.

Функции мышечных тканей данного вида:

Обеспечивают перемещение тела в пространстве.
Отвечают за передвижение частей тела друг относительно друга.
Способны к поддержанию позы организма.
Участвуют в процессе регуляции температуры: чем активнее сокращаются мышцы, тем выше температура. При замерзании поперечно-полосатые мышцы могут начать сокращаться непроизвольно. Этим и объясняется дрожь в теле.
Выполняют защитную функцию. Особенно это касается мышц брюшного пресса, которые защищают многие внутренние органы от механических повреждений.
Выступают в роли депо воды и солей.

Сердечная мышечная ткань

Данная ткань похожа одновременно и на поперечно-полосатую, и на гладкую. Как и гладкая, она регулируется вегетативной нервной системой. Однако сокращается она так же активно, как и поперечно-полосатая.

Состоит она из клеток, называющихся кардиомиоцитами.

Функции мышечной ткани данного вида:

Она всего одна: обеспечение передвижения крови по организму.