Виды и описание мышечной ткани

Мышечная ткань предназначена для сокращения. Существует три типа мышечной ткани: скелетная, сердечная и гладкая. Скелетную мышцу часто называют произвольной мышцей, потому что ее сокращение контролируется сознанием. Как скелетные, так и сердечные мышцы имеют поперечнополосатую структуру; они имеют бороздки, или полосы, которые проходят по всей ширине мышечной клетки (рис. 1.8 и 1.9).

Эти бороздки образуются за счет характерного расположения сократительных белков, и по этой причине скелетные и сердечные мышцы имеют сходные механизмы сокращения. Гладкие мышцы (рис. 1.10) лишены этих бороздок и имеют другой механизм сокращения.

Рис. 1.8. Три скелетных мышечных волокна с характерными светлыми и темными поперечными бороздками. Из-за этой особенности скелетные мышцы также называют поперечнополосатыми

Рис. 1.9. Сердечная мышца человека. Обратите внимание на поперечнополосатый вид и темные интеркалированные диски

Рис. 1.10. Микрофотография гладкомышечных клеток. Обратите внимание, что эти клетки содержат одиночные центрально расположенные ядра и лишены бороздок

Скелетные мышцы. Скелетные мышцы, как правило, прикреплены к костям с обоих концов посредством сухожилий; следовательно, сокращение вызывает движения скелета. Однако из этого правила есть исключения. Язык, верхняя часть пищевода, анальный сфинктер и диафрагма также состоят из скелетных мышц, но они не вызывают движений скелета.

Начиная примерно с четвертой недели эмбрионального развития, отдельные клетки, называемые миобластами, сливаются вместе, образуя скелетные мышечные волокна, или миоволокна (от греческого myos - мышца). Хотя миоволокна часто называют клетками скелетных мышц, на самом деле каждое из них представляет собой синцитий, или многоядерную массу, образованную в результате объединения отдельных клеток. Несмотря на свое уникальное происхождение и структуру, каждое миоволокно содержит митохондрии и другие органеллы (описанные в главе 3), общие для всех клеток.

Мышечные волокна внутри скелетной мышцы расположены пучками, и внутри этих пучков волокна проходят параллельно от одного конца пучка к другому. Параллельное расположение мышечных волокон (рис. 1.8) позволяет управлять каждым волокном индивидуально: таким образом, можно сокращать меньшее или большее количество мышечных волокон и, таким образом, изменять силу сокращения всей мышцы. Очевидно, что способность варьировать, или “оценивать”, силу сокращения скелетных мышц необходима для точного контроля движений скелета.

Сердечная мышца. Хотя сердечная мышца имеет поперечнополосатую структуру, по внешнему виду она заметно отличается от скелетных мышц. Сердечная мышца находится только в сердце, где клетки миокарда короткие, разветвленные и тесно взаимосвязаны, образуя непрерывную ткань. Особые участки контакта между соседними клетками окрашиваются в темный цвет, показывая вставленные диски (рис. 1.9), которые характерны для сердечной мышцы.

Вставленные диски соединяют клетки миокарда механически и электрически. Таким образом, в отличие от скелетных мышц, сердце не может производить постепенное сокращение, изменяя количество клеток, стимулируемых к сокращению. Из-за того, как устроено сердце, стимуляция одной клетки миокарда приводит к стимуляции всех остальных клеток в целом и “полномасштабному” сокращению.

Гладкие мышцы. Как следует из названия, гладкомышечные клетки (рис. 1.10) не имеют бороздок, характерных для скелетных и сердечных мышц. Гладкие мышцы находятся в пищеварительном тракте, кровеносных сосудах, бронхиолах (небольших дыхательных путях в легких) и протоках мочевыделительной и репродуктивной систем.

Круговое расположение гладких мышц в этих органах приводит к сужению просвета (полости), когда мышечные клетки сокращаются. Пищеварительный тракт также содержит продольно расположенные слои гладкой мускулатуры. Серия волнообразных сокращений круговых и продольных слоев мышц, известная как перистальтика, перемещает пищу из одного конца пищеварительного тракта в другой.