Общие сведения о мышечных тканях. Мышца как орган

Основные функциональные свойства мышечных тканей - возбудимость и сократимость, в результате их проявления - мышца укорачивается. Благодаря укорочению, создается движение в отдельном суставе, осуществляется передвижение тела в пространстве, перемещение крови по сосудам, пищи по пищеварительному тракту, процесс рождения нового человека.

Различают два основных вида мышечной ткани - гладкую и поперечнополосатую (сердечную и скелетную). Они отличаются по строению и функциональным особенностям.

Гладкие мышцы входят в состав стенок полых внутренних органов, протоков, сосудов. В стенках трубок они располагаются двумя - тремя слоями (внутренним - кольцевым, наружным продольным, средним косым). В стенках сосудов мышечные волокна лежат спирально.

Структурная единица гладкой мышечной ткани называется миоцитом. В пучки миоциты не группируются, сверху также покрыты рыхлой соединительной тканью. Форма миоцитов веретеновидная или разветвленная. Растут миоциты своими заостренными концами. Новообразование гладких мышечных волокон возможно и во взрослом организме. Например, их количество увеличивается при беременности в матке.

Гладкие мышцы способны к длительным тоническим сокращениям, которые выражаются в медленных движениях, перистальтических, маятникообразных и т.д. Обычно иннервируется группа миоцитов, но в некоторых гладких мышцах регулируется каждое волокно (сфинктер зрачка). Сократительный аппарат у них представлен продольными тонкими, толстыми и промежуточными миофиламентами, но настоящих миофибрилл они не образуют.

Сердечная мышца образует средний слой сердца и состоит из поперечно-полосатой сердечной ткани. В отличие от скелетной ткани, сердечные миоциты - кардиомиоциты, имеют ядра, расположенные по центру, цитоплазма кардиомиоцитов очень богата гликогеном.

Кардиомиоциты контактируют с помощью вставочных дисков или полосок. Регенерационные способности кардиомиоцитов значительно слабее, чем у соединительной ткани, поэтому наблюдения над заживлением повреждений миокарда, показывают, что отмирающий участок мышцы быстрее заменяется соединительной тканью.

Из поперечно-полосатой мышечной ткани состоит скелетная мускулатура (musculus), мышцы глазного яблока, языка, глотки, верхней части пищевода, гортани. В сравнении с гладкой мускулатурой, поперечнополосатые мышцы сокращаются быстро, но быстрее в них наступает и утомление.

Названная ткань состоит из крупных симпластических образований (результат слияния многих клеток), называемых мышечными волокнами. По форме волокно напоминает цилиндр, концы которого либо закруглены, либо имеют отростки. Диаметр волокон составляет 0,01-0,1 мм, длина может достигать 12,5 см .На препарате поперечно-полосатой мышечной ткани под микроскопом при малом увеличении видно, что волокна ткани залегают пучками.

Между ними лежат прослойки рыхлой соединительной ткани - перимизий, содержащий коллаген. В структуре перимизия встречаются жировые клетки, кровеносные сосуды, нервы. В свою очередь вокруг каждого мышечного волокна находится тонкий слой эндомизия, в котором расположены капилляры и нервные окончания. Эндомизий и перимизий связывают волокна в пучки, а пучки в мышечное брюшко.

Микроскопическое строение поперечно-полосатого мышечного волокна. Содержимое мышечных волокон можно условно разделить на аппараты. 1. Опорно-мембранный аппарат мышечного волокна. К нему относят сарколемму, очень тонкую двухслойную оболочку, покрывающую волокно. Наружный слой ее часто называют базальной мембраной, с ней срастается соединительная ткань эндомизия.

Внутренний слой, собственно сарколемма, способен к активному пиноцитозу, благодаря постоянно образующимся выпячиваниям внутрь волокна в виде поперечных канальцев, называемых Т- системой. Между двумя этими слоями находится прослойка бесструктурного вещества.

Кроме того, волокно изнутри «прошито» Z полосками (телофрагмами), очень плотными и богатыми мукополисахаридами пластинками. К ним прикрепляются тонкие протофибриллы, образованные белком актином. Участок волокна заключенный между Z перегородками носит название саркомер. В середине саркомера на электронных микрофотографиях видна очень тонкая М линия, представляющая собой сеть опорных белков, удерживающая толстые белковые миозиновые нити в составе одного пучка. Эти слившиеся утолщения и имеют вид линии М или мезофрагмы.

Трофический аппарат включает в себя такие структуры, как саркоплазма, имеющая в своем составе включения гликогена, жировые капли, мышечный белок миоглобин, придающий цвет волокнам и другие вещества. В саркоплазме расположены митохондрии или саркосомы, саркоплазматический ретикулюм (L - система накапливающая большое количество ионов Са) гранулярный или гладкий, заменяющий эндоплазматическую сеть каналов, аппарат Гольджи, рибосомы,

осуществляющие синтез белков.

Ядерный аппарат волокна включает в себя большое количество (100 штук) ядер, оттесненных на периферию, под сарколемму. Иногда они лежат попарно или друг за другом в виде цепочки, что указывает на их способность к амитотическому делению (амитозу). Форма ядер овальная, хроматин распылен мелкими зернами.

Сократительный аппарат волокна представлен миофибриллами, белковыми нитями, в каждом волокне их количество может достигать 2000 штук и более. Один грамм скелетной мышцы содержит примерно 100мг сократительных белков - актина и миозина. Каждая актиновая нить образована двумя спиральными молекулами белка актина и прикрепляется к Z полоске. Нити толстых миозиновых молекул расположены продольно и собраны в пучки, на концах которых имеются утолщения, наподобие щетинок.

Именно этой частью миозиновые пучки взаимодействуют с актиновыми нитями, образуя зоны перекрытия в виде темных полосок под микроскопом. Длина самих актиновых и миозиновых нитей не меняется, как при сокращении, так и при растяжении. Тонкие филаменты актина попросту либо входят в промежутки, либо вытягиваются из промежутков между толстыми нитями миозина (Теория скольжения Хаксли и Хансона).

Аппарат регенерации волокна открыт не так давно и представлен клетками саттелитами, напоминающими клетки-миобласты. Миобласты есть зародышевые мышечные клетки, предшественники мышечных волокон. Они расположены под сарколеммой, или между волокнами, и не обнаруживают своей функции до момента повреждения волокна. С момента разрыва волокна начинается интенсивное размножение саттелитов, образуется клеточная масса, заполняющая нарушенное пространство волокна.

Нервно-мышечный аппарат волокна представлен контактом двигательного аксона (мотонейрона) с мышечным волокном. При этом формируется нервно-мышечный синапс или двигательная концевая пластинка. Здесь аксон не имеет миелиновой оболочки и его ветвящиеся окончания погружены в складки сарколеммы.

Первичный же анализ сигналов, связанный с изменением мышечного напряжения, растягиванием мышц и сухожилий, давлением на них, осуществляется проприорецепторами мышц, сухожилий, связок, суставных сумок. Первый тип рецепторов это мышечные веретена, заключенные в соединительно-тканную капсулу.

Одним концом они прикрепляются к сухожилиям мышц, другим - к перимизию волокон мышцы. Возбуждение мышечных веретен происходит при растяжении мышцы. Второй тип рецепторов - рецепторы Гольджи находится в сухожилиях. Они образуют петли и спирали в сухожилиях. Возбуждение в этих рецепторах происходит как при напряжении, так и при растяжении мышцы. Наиболее просто устроены проприорецепторы сумок и фасций. Это простые разветвления чувствительных нервов. Те мышечные волокна, которые иннервируются разветвлениями одного нервного волокна, а значит и одной нервной клеткой в мозге, называются двигательной единицей.

Двигательная единица у нижней прямой мышцы глаза объединяет 19 мышечных волокон, у трехглавой голени - 227 мышечных волокон. Каждая мышца находится постоянно в напряжении, тонусе, в готовности к движению. За счет тонуса поддерживается постоянство мышечной длины. Тонус мышцы это состояние длительного напряжения, не сопровождающегося развитием утомления, осуществляемого ЦНС.

Особенности соединения мышечного брюшка с сухожилием и сухожилий с костями. Мышца состоит из брюшка, сухожильных концов, один из которых, неподвижный, проксимальный, называется головкой, другой, дистальный, более подвижный - хвостом. Мышцы получают кровь из сосудов и иннервируются нервной системой. Любая мышца человеческого тела является органом, как любой орган тела каждая мышца имеет свое положение, строение и выполняет определенную функцию.

Брюшко мышцы соединяется с сухожилием посредством взаимного вплетения, захвата, пучков мышечных волокон с сухожильными пучками. Сухожилие переходит на надкостницу, распластываясь в горизонтальном направлении, согласно расположению сетчатого слоя надкостницы. Места этого соединения приобретает характер шарпеевых складок, поскольку наблюдается местные, локальные изменения и в структуре самой костной ткани: она приобретает характер грубоволокнистой. В сравнении с первым соединением, второе - более слабое и потому часто отрывается вместе с фрагментом надкостницы.

Мышца может иметь несколько головок, которые берут начало от разных мест на костях и отличаются по функции. Например, двуглавая мышца плеча длинной головой начинается от надсуставного отростка лопатки (отводит плечо), а короткой - от клювовидного (приводит плечо). Размер головы бывает разный, в одном случае она занимает небольшой бугорок (крючок крючковидной кости), в другом занимает всю поверхность кости - (височная мышца). Площадь прикрепления влияет на обеспечения силы сокращения мышцы.

Хвост у мышцы, как правило, один, он может быть компактным, относительно коротким или длинным и прикрепляться к какому-либо бугорку (пяточному), иметь особое название (ахиллово сухожилие), может быть веерообразным (ладонный апоневроз). Апоневрозы широких мышц, таких как косые и поперечная живота, образуют мышечно-апоневротический комплекс, формирующий наружную стенку брюшной полости. Апоневрозы формируют белую линию живота, фиброзное пупочное кольцо, через которое проходит у зародыша пупочный канатик.

Сухожилия могут расчленять брюшко мышцы на отдельные сегменты, внося в название мышцы элементы такого деления: полусухожильная мышца, двубрюшная мышца. Надчерепные мышцы имеют два брюшка: лобное и затылочное, между которыми находится сухожильный шлем. К нему прирастает кожа, снабженная волосами. Поэтому «волосистая часть головы» может двигаться, если сокращаются поочередно эти мышцы.

Лобное брюшко, укорачиваясь, морщит лоб, образует кожные складки, поднимает брови. Затылочное - разглаживает кожу лба. Особенностью мимических мышц является то, что они свои хвосты вплетают в кожу, вызывая ее движение.