1 Характеристики
- 1.1 Тонічність
- 1.2 Еластичність
- 1.3 Скорочувальна здатність
- 1.4 Збудливість
- 3.1 Серцевий поперечно-смугастий м'яз
- 3.2 Скелетний поперечно-смугастий м'яз
риси
Смугаста м'язова тканина є темно-червоною тканиною через її багату васкуляризацію. Він поширюється по всьому тілу, включаючи кісткову систему та формуючи серце.
В електронній мікроскопії можуть бути виявлені страти, які відповідальні за його назву, і скелетна поперечно-смугаста мускулатура поперечно-смугастої серцевої мускулатури може бути диференційована за розташуванням її ядер.
Ці м'язи мають властивості тонічності, еластичності, скоротливості і збудливості, що дуже відрізняються від гладких м'язів, що дає їм можливість змінювати свою форму і силу більше, ніж будь-який інший орган в організмі людини.
тонус
Тонус поперечно-смугастого м'яза відноситься до напруги, в якій знаходиться м'яз, коли він знаходиться в стані спокою, і цей тон підтримується мимовільно або неусвідомлено завдяки вегетативної нервової системи, яка дозволяє обертання при скороченні волокон, завжди підтримуючи скорочений м'яз без втоми.
У відсутність іннервації м'яз не тільки втрачає свої властивості тонусу, скоротливості та збудливості, але також атрофується та дегенерує через невикористання.
пружність
М'язова еластичність - це здатність м'язів розслаблятися і повертатися до свого первісного розміру, цю функцію можна відпрацювати за допомогою вправ на розтяжку, які поступово збільшують довжину волокон, які завжди будуть мати можливість повернутися до своєї первісної довжини.
стисливість
Скорочувальна здатність поперечно-смугастого м'яза має характеристику добровільності у скороченні та швидкості, на відміну від гладкого м'яза, який скорочується мимоволі і повільно.
збудливість
Властивість збудливості відноситься, головним чином, до здатності поперечно-смугастого серцевого м'яза передавати і поширювати потенціал дії однієї клітини в іншу, так як він функціонує в синапс нейронів.
функції
Основна функція поперечно-смугастого м'яза - це мобілізація тіла в цілому, що вставляється в кістки сполучними тканинними структурами, званими сухожиллями, і використовується як важіль для скорочення і розслаблення рухів кісток і суглобів.
Для виконання своїх функцій васкуляризація та іннервація м'язів є одними з найбагатших в організмі, і основні артерії або більшого калібру прагнуть отримати доступ до м'язів через м'язовий живіт.
васкуляризація
Найбільш важливою характеристикою м'язової васкуляризації є адаптивність артерій та капілярів; Таким чином, коли м'язи скорочуються, артерії збільшують до 500 разів васкуляризацію, щоб забезпечити м'язи киснем та уникнути м'язової втоми.
Аналогічно, деякі м'язи відповідають за підтримку вертикальної постави людського тіла, активують ізометричне скорочення, майже непомітне для підтримки постави в полі сили тяжіння.
Ці м'язи відомі як м'язи, що повільно скорочуються, вони здатні підтримувати стійкі ізометричні скорочення і в той же час є антагоністами.
Наприклад, щоб тримати хребет у вертикальному положенні, м'язам спини потрібні м'язи живота, щоб протидіяти силі, спрямованій назад.
Аналогічно, скелетно-смугастий м'яз виконує функцію біотрансформації енергії, виділяючи тепло з хімічних сполук, що використовуються при її скороченні та розслабленні.
класифікація
Поперечно-смугастий м'яз може бути класифікований на два типи залежно від його розташування:
Поперечно-смугастий м'яз
Він також називається міокардом і, як випливає з назви, відноситься до типу м'язів, з яких складається серцевий м'яз. Основною одиницею міокарда є міоцит, і він вважається скорочувальною клітиною серця.
Незважаючи на те, що вони подовжені, волокна цього типу м'язів мають характерну особливість наявності одного великого ядра в їхньому центрі, і їхня скоротлива здатність вислизає від добровільності, мимоволі скорочуючись з кожним серцебиттям.
Це автоматичне та неусвідомлене скорочення регулюється вегетативною нервовою системою, і його частота може змінюватись в залежності від стану спокою чи активності пацієнта та наявності чи відсутності патологій.
Клітини серцевого поперечно-смугастого м'яза настільки спеціалізовані, що не тільки можуть скорочуватися, але й мають певну здатність до автоматичності, яка дозволяє поширювати потенціали дії для їх скорочувальної здатності.
Скелетний поперечно-смугастий м'яз
Як випливає з назви, цей тип м'язів відповідальний за мобілізацію скелета, з'єднуючи кісткові структури через сполучну тканину та вставки колагену, які відомі як сухожилля, які при скороченні дозволяють скелетну рухливість.
Важливо уточнити, що, незважаючи на одержання назви скелетних м'язів - оскільки вона відповідає за рух у цілому людського тіла - деякі м'язи вставляються в інші м'язи або навіть у шкіру, як деякі вирази обличчя.
Це добровільна дія; тобто його скорочення регулюється центральною нервовою системою, може розвинутись швидке скорочення і, як важлива характеристика, може страждати від виснаження після тривалих скорочень.
Вони утворені м'язовим животом, який розташований у центральній області м'яза, а волокна, з яких складається кожен м'яз, варіюються залежно від функціональних властивостей кожного м'яза; наприклад:
М'язи, відповідальні за підтримку постави
Червоні волокна типу I, багаті на міоглобін, які характеризуються повільним скороченням і стійкістю до втоми.
М'язи, відповідальні за застосування сили
Білі волокна типу IIB, багаті на глікоген; тобто вони гліколітичні за своїм скорочувальним механізмом, вони швидко скорочуються і швидко втомлюються.
М'язи, які повинні прикладати сили протягом тривалих періодів
Оксидно-гліколітичні білі волокна типу IIA, які швидко стискаються, але стійкі до втоми, вважаються змішаними між волокнами типу I та волокнами типу IIB.
посилання
- Ю. Шадрін. Смугаста м'язова функція, регенерація та відновлення. UD. Національна бібліотека медицини. Національні інституції здоров'я. Отримано від: ncbi.nlm.nih.gov
- Остін Саммер Розділ 81. Анатомія та фізіологія м'язів та нервів. Неврологія та Клінічна Неврологія, 2007. Отримано з: sciencedirect.com
- Гітон та Хол Договір медичної фізіології 12-е видання. Редакція Elsevier. Блок ІІ. Фізіологія мембрани, нервів та м'язів. P. 44-98.
- Беатріс Гал Іглесіас. Основи фізіології. 2-ге видання. Розділ 4. Фізіологія м'язів. Стор. 58-76.
- Фрациско Геде. Біомеханіка м'язів Університет Америки. Отримано від: fcs.uner.edu.ar
Серцева м'язова тканина
Серцева м'язова тканина, як і скелетна, має поперечно-смугасту смугастість. Вона утворена кардіоміоцитами (серцевими міоцитами), основною функціональною властивістю яких є ритмічні скорочення, регульовані автономною нервовою системою та чутливі до дії гормонів. Ембріональне джерело кардіоміоцитів - клітини спланхно-плеври, внутрішнього листка бічної пластинки мезодерми Після серії мітотичних поділів кардіоміобласти припиняють ділитися, починають синтезувати білки скорочувального апарату та диференціюються у кардіоміоцити. Усі кардіоміоцити в ранньому постнатальному онтогенезі втрачають здатність до повного мітотичного поділу. У той же час у кардіоміоцитах шлуночків протягом 8-12 років протікають процеси поліплоїдизації. Імовірно, в результаті незавершеного мітозу деякі з цих клітин стають двоядерними. Кардіоміоцити вишиковуються в ланцюжки, але не зливаються, а утворюють спеціалізовані функціональні міжклітинні сполуки. диски вставні.
- 2) адгезивні контакти також розташовуються на поперечних ділянках вставних дисків, вони призначені для прикріплення активних фібрил (тонких філаментів) двох сусідніх саркомерів, розташованих у суміжних клітинах, вони виконують роль Z-ліній у цих саркомерах; завдяки таким контактам міофібрили сусідніх кардіоміоцитів міцно з'єднані один з одним і скорочуються як єдине ціле;
- 3) щілинні контакти розташовуються на поздовжніх ділянках вставних дисків і забезпечують швидку передачу збудження по всьому функціональному ланцюжку кардіоміоцитів, а також синхронність скорочень такого ланцюжка, званого серцевим м'язовим волокном. Щілинні контакти виконують роль електричних синапсів (глава 6).
Скоротливий апарат кардіоміоцитів представлений міофібрилами, що складаються з саркомерів, за структурою та функціями аналогічних таким у міосипластах скелетних м'язів. Однак внутрішня будова кардіоміоцитів, взаємини їх органел та скорочувального апарату мають низку особливостей.
Саркоплазматичний ретикулум у клітинах серцевого м'яза так само, як у скелетних м'язових волокнах, депонує Са++ та контролює його вміст у цитоплазмі, але розвинений значно слабше. Він утворює нерегулярну систему тонких трубчастих цистерн.
Кардіоміоцити пронизані численними та ширшими, ніж у скелетних м'язах, трубчастими вп'ячуваннями плазматичної мембрани (Т-трубочками), які проходять на рівні Z-ліній міо-фібрил і контактують тільки з однією цистерною саркоплазматичного ретикулуму. Клітини серцевого м'яза утворюють діади, а не тріади, як у кістякових м'язових волокнах.
Мітохондрії містяться в кардіоміоцитах у величезній кількості і займають до 35-40% обсягу саркоплазми, що значно більше, ніж у скелетних м'язових волокнах. Маючи паралельні ряди між міофібрилами, вони утворюють скупчення навколо ядер і на рівні 1-дисків. Численні дослідження мітохондрій кардіоміоцитів ссавців показали, що безліч невеликих овальних мітохондрій об'єднуються в єдину гігантську тривимірну мережу за допомогою міжмітохондріал'них контактів. Така структура хондріома (Сукупності всіх мітохондрій клітини) призначена для об'єднання та координації їх функцій.
Саркоплазма містить численні гранули глікогену. Крім того, у саркоплазмі зустрічаються ліпідні краплі та відкладення пігменту ліпофусцину, зміст яких збільшується у людей похилого віку.
Поверх сарколеми розташовується базальна мембрана.У кардіоміоцитів вона проникає всередину Т-трубочок.
У сукупності кардіоміоцити - це гетерогенна популяція клітин, усередині якої за структурними та функціональними критеріями можна виділити кілька категорій. Розрізняють робочі (скорочувальні), провідні та секреторні кардіоміоцити.
Робочі кардіоміоцити, поєднуючись один з одним міжклітинними контактами, вишиковуються в довгі ланцюжки, які називаються серцеві м'язові волокна. Клітини, що їх складають, скорочуються синхронно, тому такі структури іноді називають функціональним синцитієм.
Проводять кардіоміоцити утворюють вузли та пучки провідної системи серця, генерують і швидко проводять електричні імпульси, завдяки чому забезпечують ритмічні та координовані скорочення відділів серця. Виділено кілька типів провідних кардіоміоцитів: Р-клітини, перехідні клітини, клітини Пуркіньє та ін.
Р-клітини (Від англ, pacemarker - водій ритму) - розташовуються в спеціальних ділянках міокарда, які є головними джерелами електричних імпульсів і регулюють скорочення серцевого м'яза. Їх називають пейсмекерами, або водіями ритму. Це сукупність спеціалізованих кардіоміоцитів, що утворюють тонкі волокна. Пухка сполучна тканина, що оточує пейсмекери, інтенсивно васкуляризована і містить велику кількість закінчень аксонів нейронів автономної нервової системи. Головна властивість водіїв ритму – це спонтанна деполяризація сарколеми. Виникаюче збудження передається по волокнах провідної системи серця до робочих кардіоміоцитів. Водіїв ритму в міокарді людини кілька, головний водій ритму - синусно-передсердний вузол генерує 60-90 імпульсів за хвилину. Інші пейсмекерні ділянки генерують імпульси меншої частоти.
Перехідні клітини також утворюють довгі багатоклітинні волокна, головне призначення яких - проведення порушення від пейсмекерів до робочих кардіоміоцитів. У провідній системі серця виділяють пучок Гіса (проводить збудження від водіїв ритму до волокон Пуркіньє), волокна Пуркіньє (проводять збудження до робочих кардіоміоцитів) та додаткові провідні шляхи.
Проводять кардіоміоцити волокон Пуркіньє (клітини Пуркіньє) - Найбільші клітини міокарда. Вони значною мірою втратили здатність скорочуватися та спеціалізовані для швидкого проведення збудження. Ці клітини містять велику кількість мітохондрій, включень глікогену, але міофібрили в них розвинені слабо, сарколема не утворює Т-трубочок, немає вставних дисків. Між собою ці клітини з'єднуються за допомогою десмосу та численних щілинних контактів.
Секреторні (ендокринні) кардіоміоцити містяться у міокарді передсердь. Це — відростчасті клітини, з редукованим скоротливим апаратом, але значно розвиненим синтетичним апаратом, вираженим комплексом Гольджі, розташованим біля одного з полюсів ядра і асоційованими з ним секреторними гранулами, які містять гормон. передсердний натріуретпічний фактор
Зпептид) - ПНФ, або ПНП. Цей гормон посилює виведення натрію та води нирками, розширює судини, знижує артеріальний тиск, пригнічує секрецію гормонів надниркових залоз (альдостерону, кортизолу) та вазопресину. Відомо, що у хворих на гіпертонічну хворобу та коронарну недостатність секреція ПНФ різко посилюється.
На відміну від скелетних м'язів серцева м'язова тканина не містить клітин, здатних до поділу та заміщення загиблих кардіоміоцитів. Регенерація кардіоміоцитів здійснюється лише на внутрішньоклітинному рівні.
Репаративна регенерація міокарда у дорослої людини на тканинному та клітинному рівнях неможлива. На місці загиблих кардіоміоцитів утворюється сполучнотканинний рубець, внаслідок чого порушується скорочувальна здатність серцевого м'яза, його провідність та кровопостачання. При поразці значної частини міокарда розвивається серцева недостатність. У цьому випадку одним із компенсаторних механізмів, що пристосовують серце до забезпечення нормального серцевого викиду крові, є гіпертрофія міокарда (збільшення розмірів кардіоміоцитів), а також додатковий викид у кров гормонів, що викликають судинозвужувальний ефект (вазопресину, реніну, ангіотензину).
Поперечно-смугаста серцева м'язова тканина.
Серцева м'язова тканина формує середню оболонку стінки серця. міокард. Структурно-функціональною одиницею серцевої м'язової тканини є клітина кардіоміоцит (КМЦ). Розмір клітини становить 50-120 мкм × 15-20 мкм, форма наближається до циліндричної, іноді відростчаста, розгалужена. Ядро розташовується у центрі клітини. Клітина покрита сарколемою (плазмолемою та базальною мембраною). У вузькому просторі між мембранами сарколеми підтримується досить висока концентрація позаклітинного Са2 + необхідного для скорочення.
Виділяють три типи КМЦ: типові (скорочувальні, робочі), провідні та секреторні.
Типовий КМЦ
містить 1-2 ядра у центрі клітини. Біля ядра локалізовані органели загального призначення (рибосоми, полісоми, гепс, комплекс Гольджі, лізосоми), включення глікогену та міоглобіну, трохи ліпідних крапель. Основну масу клітини становлять подовжньо орієнтовані міофібрили. Численні мітохондрії розташовуються рядами вздовж міофібрил, під сарколеммою.
Скоротливий апарат КМЦ принципово не відрізняється від такого в скелетній м'язовій тканині, однаковий механізм взаємодії актинових та міозинових міофіламентів при скороченні. Основною відмінністю в механізмі скорочення є те, що хвиля деполяризації, що йде по Т-трубочкам, призводить до відкриття потенціалзалежних Са2+-каналів клітинної мембрани. Са2+ із позаклітинної рідини проникає в клітину за градієнтом концентрації. Якщо Са2+ у позаклітинній рідині відсутня, скорочення серцевого м'яза припиняються протягом 1 хв (скелетний м'яз може скорочуватися годинами). Підвищення концентрації Са2+ у цитоплазмі веде до відкриття Са2+-каналів саркоплазматичного ретикулуму та виходу Са2+ з депо. Далі події розвиваються, як і в кістяковій м'язовій тканині.
Опорний апарат КМЦ представлений:
- білками цитоскелету;
- міжклітинними контактами - вставними дисками;
- сарколемою.
Білки цитоскелету таким же чином, як і в симпласті, фіксують саркомери та міофібрили у поперечному напрямку.
Поряд із поперечною фіксацією актинові міофіламенти фіксуються і поздовжньо, до кінців КМЦ, де формуються складні ступінчасті міжклітинні сполуки між двома прилеглими КМЦ. вставні диски.
Вставний диск має дві частини:
- поперечну, яка містить кілька видів контактів: інтердигітації, смужки зчеплення та десмосоми. У цій частині актинові міофіламенти вплітаються у плазмолему КМЦ. Ця частина вставного диска сприяє з'єднанню КМЦ і передачі зусилля, що тягне, з актинових міофіламентів на мембрану КМЦ;
- поздовжню, на якій розташовані нексуси. Цю частину вставного диска правильніше віднести до трофічного апарату, оскільки за допомогою нексусу відбувається перехід іонів Са2+ між КМЦ, що забезпечує поширення збудження.
Таким чином, вставні диски забезпечують міцний зв'язок між клітинами та їх функціональну єдність. Завдяки вставним дискам і анастомозам (з'єднання клітин бік в бік) КМЦ утворюють тривимірну мережу функціональних волокон, що гілкуються і анастомозують.
У сарколемму КМЦ вплітаються ретикулярні та колагенові волокна, які, об'єднуючись, прикріплюють функціональні волокна до фіброзного каркасу серця.
Трофічний апарат представлений органелами, включеннями, системою канальців та нексусами і відрізняється від такого в скелетній м'язовій тканині такими особливостями:
- Т-трубочки являють собою вп'ячування обох шарів сарколеми, проходять на рівні телофрагм і контактують лише з однією термінальною цистерною. Тому замість тріад міосимпласту в КМЦ утворюються діади;
- наявністю нексусів.
В іншому, структура та функціонування трофічного апарату КМЦ не відрізняється від такої у симпласті.
Провідні КМЦ формують провідну систему серця. Їхня головна особливість — здатність до спонтанної деполяризації плазмолеми. Тому провідні КМЦ визначають ритм скорочень типових КМЦ. Регулюють ритм скорочень вегетативна нервова система та гуморальні фактори. На відміну від типових КМЦ, атипові клітини містять значно меншу кількість скорочувальних органел, мітохондрій, елементів саркотубулярної системи, але більше включень глікогену та ферментів, що беруть участь в анаеробному гліколізі. Тому атипові КМЦ стійкіші до нестачі кисню, ніж типові.
Залежно від будови та частоти генерації імпульсів виділяють пейсмекерні клітини (Р-клітини, клітини вузлів, водії ритму), перехідні клітини та клітини Пуркіньє.
Секреторні КМЦ локалізовані у правому передсерді та у вушках серця.Ці клітини дрібніші за типові КМЦ, у яких гірше розвинений скорочувальний апарат і система трубочок, відносно добре розвинені ГЕПС, комплекс Гольджі, з якими пов'язані гранули. У гранулах містяться пептидні гормони. Один із них — передсердний натрійуретичний фактор — ПНФ. Цей гормон діє на нирки, надниркові залози, судини, серце, деякі ділянки головного мозку і збільшує діурез, має судинорозширювальну дію.
Регенерація
Для серцевої м'язової тканини характерною є лише внутрішньоклітинна регенерація: КМЦ постійно оновлюють свої органели. При підвищеному навантаженні кількість клітин не збільшується, а збільшується їх обсяг (гіпертрофія клітин). При загибелі клітин на їх місці утворюється сполучнотканинний рубець.
