Поперечно полосатая сердечная мышца

Классификация сократимых тканей

Поперечно полосатая сердечная мышца

Государственноебюджетное общеобразовательное учреждение

Высшегопрофессионального образования

Тюменскаягосударственная медицинская академия

Министерстваздравоохранения и социального развития

РоссийскойФедерации

(ГБОУ ВПО ТюмГМА МинздравсоцразвитияРоссии)

Кафедрагистологии cэмбриологией ЗДН проф. Дунаева П.В.

РЕФЕРАТ

Натему: «Сократимые ткани мезодермального,мезенхимного, эктодермального инейрального генеза».

Выполнила:студентка 135 группы

ВывчийА. Н.

Проверил:доцент кафедры

ИстоминаО. Ф.

Тюмень2013 г.

  • Классификация сократимых тканей;
  • Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань;
  • Поперечно-полосатая мышечная ткань скелетной мускулатуры;
  • Гладкая мышечная ткань;
  • Мышечная ткань мезенхимного происхождения;
  • Мышечная ткань эпидермального происхождения;
  • Мышечная ткань нейрального происхождения;
  • Целомические поперечнополосатые мышечные ткани;
  • Миотомные поперечнополосатые мышечные ткани;
  1. Заключение.

  2. Список используемой литературы.

Клетки,из которых состоит организм человека,не одинаковы. Все они специализированыдля выполнения определенных функций.

Эта специализация позволяет клеткамфункционировать более эффективно, ноувеличивает зависимость одних частейтела от других: повреждение или разрушениеодной части может привести к гибеливсего организма.

Вместе с тем, преимуществаспециализации с избытком компенсируютее отрицательные стороны. Специализацияклеток происходит уже в эмбриональномпериоде развития организма и этотпроцесс называют дифференциациейклеток.

Группыспециализированных клеток образуютткани. Совокупность клеток и межклеточноговещества, сходных по происхождению,строению и выполняемым функциям, называюттканью. В организме человека выделяютчетыре основные группы тканей:эпителиальную, соединительную, мышечнуюи нервную. Наука, изучающая тканиорганизма, называется гистологией.

Мышечнымитканями (textus muscularis) называют ткани,различные по строению и происхождению,но сходные по способности к выраженнымсокращениям. Они обеспечивают перемещенияв пространстве организма в целом, егочастей и движение органов внутриорганизма (сердце, язык, кишечник и др.).

Свойствомизменения формы обладают клетки многихтканей, но в мышечных тканях этаспособность становится главной функцией.

Основныеморфологические признаки элементовмышечных тканей: удлиненная форма,наличие продольно расположенныхмиофибрилл и миофиламентов — специальныхорганелл, обеспечивающих сократимость,расположение митохондрий рядом ссократительными элементами, наличиевключений гликогена, липидов и миоглобина.Специальные сократительные органеллы— миофиламенты или миофибриллыобеспечивают сокращение, котороевозникает при взаимодействии в них двухосновных фибриллярных белков — актинаи миозина — при обязательном участииионов кальция. Митохондрии обеспечиваютэти процессы энергией. Запас источниковэнергии образуют гликоген и липиды.Миоглобин — белок, обеспечивающийсвязывание кислорода и создание егозапаса на момент сокращения мышцы, когдасдавливаются кровеносные сосуды(поступление кислорода при этом резкопадает).

Классификациямышечных тканей:

  • Гладкая мышечная ткань внутренних органов
  • Поперечно-полосатая мышечная ткань скелетной мускулатуры
  • Поперечно-полосатая мышечная ткань сердца
  1. Гистогенетическая (по Н.Г. Хлопину)

  • Мезенхимные мышечные ткани
  • Эпидермальные мышечные ткани
  • Нейральные мышечные ткани
  • Мезодермальные мышечные ткани
        • Миотомные ткани
        • Целомические ткани

Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань

Сердечнаямышечная ткань, которая по строению ифункции отличается от скелетных мышц,состоит из кардиомиоцитов, образующихсоединяющиеся друг с другом комплексы.По своему строению сердечная мышечнаяткань похожа на скелетную (поперечнополосатаяисчерченность), однако сокращениясердечной мышцы не подконтрольнысознанию человека, она иннервируетсявегетативной нервной системой.

Строение миофибрилл аналогично таковому скелетныхмышц. Однако, в отличие от последних,между мио-фибриллами кардиомиоцитовнет столь четких границ. По периферииклетки и между митохондриями находитсямножество частичек гликогена и элементовгладкого эндоплазматического ретикулума.

В кардиомиоцитах имеется очень большоеколичество крупных митохондрий с хорошоразвитыми кристами, которые располагаютсягруппами между миофибриллами. На уровнеZ-линий плазмалемма кардиомиоцитовтакже формирует Т-трубочки, вблизикоторых сосредоточены скопления цистернгладкого эндоплазматического ретикулума.

Однако триады выражены менее четко, чемв скелетных мышцах. Кардиомиоцитысоединены между собой вставочнымидисками . На участках вставочного диска,лежащих параллельно продольной осикардиомиоцита , находятся лентовидные десмосомы (пояски сцепления, к ним,возможно, прикрепляются актиновыефиламенты) и щелевидные контакты , несвязанные с миофиламентами.

Черезнексусы (щелевидные контакты) осуществляютсяпередача нервного возбуждения и обменионами между клетками.

Поперечно-полосатаямышечная ткань скелетной мускулатуры

Скелетная(поперечно-полосатая) мышечная ткань —упругая, эластичная ткань, способнаясокращаться под влиянием нервныхимпульсов: один из типов мышечной ткани.Образует скелетную мускулатуру человекаи животных, предназначенную для выполненияразличных действий: движения тела,сокращения ых связок, дыхания.Мышцы состоят на 70-75 % из воды.

Источникомразвития скелетной мускулатуры являютсяклетки миотомов — миобласты. Часть изних дифференцируется в местах образованиятак называемых аутохтонных мышц. Прочиеже мигрируют из миотомов в мезенхиму;при этом они уже детерминированы, хотявнешне не отличаются от других клетокмезенхимы.

Их дифференцировка продолжаетсяв местах закладки других мышц тела. Входе дифференцировки возникает 2клеточные линии. Клетки первой сливаются,образуя симпласты — мышечные трубки(миотубы). Клетки второй группы остаютсясамостоятельными и дифференцируютсяв миосателлиты (миосателлитоциты).

Впервой группе происходит дифференцировкаспецифических органелл миофибрилл,постепенно они занимают большую частьпросвета миотубы, оттесняя ядра клетокк периферии.

Клеткивторой группы остаются самостоятельнымии располагаются на поверхности мышечныхтрубок.

Структурнойединицей мышечной ткани являетсямышечное волокно. Оно состоит измиосимпласта и миосателлитоцитов(клеток-спутниц), покрытых общей базальноймембраной.

Длинамышечного волокна может достигатьнескольких сантиметров при толщине в50-100 микрометров.

Данныйвид мышечной ткани обеспечиваетвозможность выполнения произвольныхдвижений. Сокращающаяся мышца воздействуетна кости или кожу, к которым онаприкрепляется.

При этом один из пунктовприкрепления остаётся неподвижным —так называемая точка фиксации, котораяв большинстве случаев рассматриваетсяв качестве начального участка мышцы.

Перемещающийся фрагмент мышцы называютподвижной точкой, которая являетсяместом её прикрепления.

Источник: https://studfile.net/preview/5811238/

Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань

Поперечно полосатая сердечная мышца

· Имеет сходное со скелетной мышечной тканью строение миофибрилл и протофибрилл и механизм мышечного сокращения (миофибрилл мало, они тонкие, слабая поперечная исчерченность)

· Особенности сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани:

o Мышечное волокно состоит из цепочек отдельных клеток – кардиомиоцитов (клетки не сливаются)

o Все клетки сердца соединяются мембранными контактами (вставочными дисками) в единое мышечное волокно, что обеспечивает сокращение миокарда как единого целого (отдельно миокарда предсердий и миокарда желудочков)

o Волокна имеют небольшое число ядер

· Сердечная мышечная ткань разделяется на две разновидности:

o рабочая мышечная ткань – составляет 99% массы миокарда сердца (обеспечивает сокращение сердца)

o проводящая мышечная ткань – состоит из видоизменённых, неспособных к сокращению, атипичных клеток

– образует узлы в миокарде, где генерируются и откуда распространяются электрические импульсы для сокращений сердца – проводящая система сердца

Функции сердечной поперечнополосатой мышечной ткани

1. Генерация и распространение электрических импульсов для сокращения миокарда сердца

2. Непроизвольные ритмические сокращения миокарда сердца для проталкивания крови (автоматия миокарда)

Гладкая мышечная ткань

· Локализуется только во внутренних органах (стенки пищеварительного тракта, стенки дыхательных путей, кровеносных и лимфатических сосудов, мочевого пузыря, матки, косые мышцы волос кожи, мышцы, окружающие зрачок)

· Клетки одиночные, длинные, веретенообразные, одноядерные, делящиеся в течение всей жизни

· Внутреннее строение клетки такое же, как и у мышечных волокон поперечнополосатой ткани (миофибриллы, состоящие из протофибрилл и белков актина и миозина)

· Светлые участки актина и тёмные участки миозина разных миофибрилл лежат неупорядоченно, что ведёт к отсутствию поперечной исчерченности клеток гладких мышц

· Образуют ленты, пласты, тяжи в стенках внутренних органов (не образуют отдельных мышц)

· Иннервируются вегетативными нервами

· Гладкие мышцы внутренних органов слабые, сокращаются непроизвольно без участи сознания, медленно, не утомляются, способны находиться в состоянии сокращения очень долго (часами, сутками) – тонические сокращения (потребляют мало энергии для работы)

Функции гладких мышц

1. Работа (моторная функция) внутренних органов (перистальтика, выведение мочи, роды и т. д.)

2. Тонус кровеносных и лимфатических сосудов (изменение диаметра сосудов ведёт к изменению давления и скорости крови)

Нервная ткань

· В процессе эмбриогенеза образуется путём деления клеток эктодермы

· Свойства нервной ткани – возбудимость и проводимость

· Органы, образованные нервной тканью: головной мозг, спинной мозг, нервные узлы (ганглии), нервы

· Состоит из нервных клеток (нейронов) – 15% всех клеток и нейроглии (межклеточное вещество)

· Нейроглия имеет клетки (глиоциты) – 85% всех клеток

Функции нейроглии

1. Трофическая (снабжение нейронов всем необходимым для жизнедеятельности)

2. Опорная (скелет нервной ткани)

3. Изолирующая, защитная (защита от неблагоприятных условий и электроизоляция нейронов)

4. Регенерация отростков нервных клеток

· Нервные клетки – нейроны – одноядерные, с отростками, не делящиеся после рождения (общее число нейронов в нервной системе человека по разным оценкам составляет от 100 млрд. до 1 триллиона)

· Имеют тело (содержит гранулы, глыбки) и отростки

· В нейронах много митохондрий, очень хорошо развит комплекс Гольджи и система опорно-транспортных микротрубочек – нейрофибрилл для транспорта веществ (нейромедиаторов)

· Различают отростки двух видов:

o Аксон – всегда один, длинный (до 1,5 м), не ветвящийся (выходит за пределы органа нервной системы)

Функции аксона – проведение команды (в виде электрического импульса) от нейрона на другие нейроны или к рабочим тканям и органам

o Дендриты – многочисленные (до 15), короткие, ветвистые (имеют на концах чувствительные нервные окончания – рецепторы)

Функции дендритов – восприятие раздражения и проведение электрического импульса (информации) от рецепторов в тело нейрона (в мозг)

· Нервные волокна – отростки нервных клеток, покрытые соединительнотканными оболочками

Строение нейрона:

Строение мультиполярного нейрона:
1 – дендриты; 2 – тело нейрона; 3 – ядро; 4 – аксон; 5 – миелиновая оболочка; 6 – разветвления аксона

· Серое вещество мозга – совокупность тел нейронов – вещество коры больших полушарий головного мозга, коры мозжечка, рогов серого вещества спинного мозга и нервных узлов (ганглиев)

· Белое вещество мозга – совокупность отростков нейронов (аксонов и дендритов)

Виды нейронов (по числу отростков)

o Униполярные – имеют один отросток (аксон)

o Биполярные – имеют два отростка (один аксон и один дендрит)

o Мультиполярные – имеют множество отростков (один аксон и множество дендритов) – нейроны спинного и головного мозга

Виды нейронов (по функциям)

o Чувствительные (центростремительные, сенсорные, эфферентные) – воспринимают раздражения от рецепторов, формируют чувства, ощущения (биполярные)

o Вставочные (ассоциативные) – анализ, биологический смысл информации, поступившей от рецепторов, выработка ответной команды, соединение чувствительных нейрона с двигательными и другими нейронами (один нейрон может соединяться с 20 тыс. других нейронов); 60% всех нейронов, мультиполярные

o Двигательные (центробежные, моторные, эффекторные) – передача команды вставочного нейрона к рабочим органам (мышцам, железам); мультиполярные, с очень длинным аксоном

o Тормозные

o Некоторые нейроны способны к синтезу гормонов: окситоцина и пролактина (нейросекреторные клетки гипоталамуса промежуточного мозга)

· Нервные волокна – отростки нервных клеток, покрытые соединительнотканными оболочками

· Различают два вида нервных волокон (в зависимости от строения оболочки): мякотные и безмякотные

Мякотные (миелиновые) нервные волокна Безмякотные (безмиелиновые) нервные волокна
1. Покрыты оболочкой из клеток нейроглии (Шванновские клетки) для электроизоляции волокна 1. Тоже
2.Мембраны Шванновские клеток оболочки содержат вещество – миелин (значительно увеличивает электроизоляцию) 2. Не содержат миелина (менее эффективная электроизоляция)
3. Волокно имеет участки без оболочки – перехваты Ранвье (ускоряют проведение нервного импульса по волокну) 3. Нет
4. Толстые 4. Тонкие
5. Скорость проведения нервных импульсов до 120 м/сек 5.Скорость проведения нервного импульса около 10 м/сек
6. Образуют нервы центральной нервной системы 6. Образуют нервы вегетативной нервной системы

o Сотни и тысячи мякотных и безмякотных нервных волокон, выходящих за пределы ЦНС, покрытые соединительной тканью образуют нервы (нервные стволы)

Виды нервов

o Чувствительные нервы – образованы исключительно дендритами, служат для проведения чувствительной информации от рецепторов организма в мозг (в чувствительные нейроны)

o Двигательные нервы – образованы из аксонов: служат для проведения команды мозга от двигательного нейрона к рабочим тканям и органам (эффекторам)

o Смешанные нервы – состоят из дендритов и аксонов; служат и для проведения чувствительной информации в мозг и команд мозга к рабочим органам (например, 31 пара спинномозговых нервов)

· Связь и взаимодействие между нервными клетками осуществляется с помощью синапсов

Синапс – место контакта аксона с другим отростком или телом другой клетки (нервной или соматической), в котором происходит передача нервного (электрического) импульса

o Передача нервного импульса в синапсе осуществляется с помощью химических веществ – нейромедиаторов (адреналин, норадреналин, ацетилхолин, серотонин, дофамин и др.)

o Синапсы располагаются на разветвлениях окончания аксона

o Число синапсов на одном нейроне может доходить до 10 000, поэтому общее число контактов в нервной системе приближается к астрономической цифре

o Возможно, что количество контактов и мультиполярных нейронов в нервной системе, являются одним из показателей умственного развития человека и трудовой специализации. С возрастом количество контактов существенно уменьшается

Животные ткани (ткани человека)

Рефлекс. Рефлекторная дуга

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение (изменение) внешней и внутренней среды, осуществляющаяся с участием нервной системы

o основная форма деятельности центральной нервной системы

v Основоположником представлений о рефлексах, как бессознательных автоматических актах, связанных с низшими отделами нервной системы, является французский философ и естествоиспытатель Р. Декарт (XVII в.) В XVIII в. чешский анатом и физиолог Г. Прохаска ввел науку этот термин «рефлекс»

v И. П. Павлов, русский академик (XX в.) разделил рефлекс на безусловные (врождённые, видовые, групповые) и условные (приобретённые, индивидуальные)



Источник: https://infopedia.su/16x13b7.html

Биомеханика сердечной мышцы — лекции на ПостНауке

Поперечно полосатая сердечная мышца

ВИДЕО Существует два типа мышц: мышцы поперечно-полосатые, к которым относятся скелетные и сердечные мышцы, и мышцы гладкие, которые выстилают наши внутренние органы. И гладкие мышцы устроены немного по-другому, о них мы не будем говорить.

Хотя для всех мышц, в том числе гладких, основные принципы, основные молекулярные моторы там одни и те же, тем не менее поперечно-полосатые мышцы обладают некими особенностями. В частности, там сократительные белки — актин и миозин — организованы в некоторые упорядоченные структуры. Эти структуры называются саркомерами, и образуются они системой нитей двух типов.

Толстые нити образованы миозиновыми молекулами, они слипаются друг с другом. Из них торчат головки, молекулярные моторчики. Система двуполярная. Они смотрят в две стороны. И эти головки хватаются за нити другого типа, за актиновые, тащат их навстречу друг другу, и, собственно говоря, так происходит сокращение. Эти саркомеры одинаковые, и они все выстроены одинаково.

Поэтому при большом увеличении — даже в оптический обычный микроскоп — видна поперечная исчерченность этих мышц. Поэтому их так и назвали.

Основное свойство мышц — это то, что эта ткань способна развивать значительные нагрузки. Скелетная мышца способна развивать давление в 3 атмосферы, сердечная — поменьше. Но это довольно мощный генератор силы, мощный мотор.

Основное свойство мышечной ткани с точки зрения механики было открыто еще до войны английским физиологом, которого звали Арчибальд Вивиен Хилл. Он не любил почему-то свое имя, просил, чтобы его называли Эйви Хилл.

Перед войной, еще в 1938 году, он обнаружил, что имеется универсальная связь между силой, развиваемой мышцей, между нагрузкой и скоростью ее укорочения. Это легко проверить на себе. Если взять и напрячь с максимальной силой бицепс, видно, что он натянут, он прочный.

В данном случае локтевой сустав удерживается напряжением противоположной мышцы — трицепсом. И теперь, если сгибать локоть, то в момент, когда мышца укорачивается, вы видите, что она становится слабее, она не может быть так сильно натянута.

Эта связь между силой и скоростью, некоторое универсальное свойство мышц называется связь сила — скорость и описывается уравнением Хилла. И есть две основные характеристики: максимальная сила, которую развивает полностью активированная мышца, и максимальная скорость укорочения ненагруженного (то есть когда мышца укорачивается безо всякой нагрузки), которая составляет несколько длин мышцы в секунду, в зависимости от типа мышцы.

Скорость и сила определяются в первую очередь моторным белком миозином. И миозины, конечно, в скелетных и сердечных мышцах разные, но не настолько. Один из сердечных миозинов — это тот же самый миозин, который есть в медленных скелетных мышцах. В этом смысле они различаются мало.

Чем они главным образом отличаются? Тем, как они управляются. Дело в том, что скелетные мышцы состоят из клеток, волокон, к каждому волокну приходит проводочек — аксон из мотонейрона, который находится в спине.

И по этому аксону приходит электрический импульс, командующий каждой клетке, как ей сокращаться. Эти электрические импульсы возбуждают клетку, в результате происходит целая цепочка биохимических, биофизических процессов, в результате чего выделяются ионы кальция.

Дальше эти ионы кальция запускают сокращение.

То, как кальций запускает сокращение, в миокарде и скелетной мышце похоже. На тонких нитях имеется длинный белок, окружающий актиновую нить, охватывает ее такой спиралью — это тропомиозин. Верхом на нем сидит другой белок — тропонин.

И когда нет кальция, тропонин так поворачивает всю эту систему, что закрываются посадочные места на актине, куда должен садиться миозин, то есть у миозина нет доступа к актину. Соответственно, миозиновый мостик не образуется, сила не развивается, мышца расслаблена.

Когда в системе появляется кальций, он связывается с тропонином. Тропомиозиновый тяж немного поворачивается, открывается доступ миозиновых головок, и они садятся, поворачивают всю эту систему и открывают ее дальше. Таким образом происходит сокращение.

Кальций откачивается, они отцепляются, и таким образом мышца расслабляется. Все это очень похоже в сердечной и скелетной мышце.

FAQ: Превентивная кардиология

Однако в сердце есть проблема: оно умеет сокращаться само. К каждой миокардиальной клетке не подходят отдельные нейронные импульсы. Их просто нет. Сердце, полностью отрезанное от всех нервов, чудесным образом сокращается.

Значит, система управления должна обеспечить, чтобы этот орган сокращался независимо. Мы не можем управлять каждым моторчиком, каждым волокном. Оно должно сокращаться как единое целое.

Это накладывает некоторые особенности, потому что сердце как орган должно реагировать на нагрузку.

Есть два основных механизма, благодаря которым сердце реагирует на нагрузку. Открыты они были, конечно, на уровне целого сердца. Но реализуются они на уровне одиночной клетки. Первый механизм — это зависимость силы сокращения от длины.

Если брать кусочек ткани или одиночную клетку, растягивать ее до различной длины, удерживать постоянную длину и стимулировать, то получается сокращение, развивается некоторая сила. И величина этой силы, амплитуда этого сокращения очень сильно меняется с длиной.

То есть, грубо говоря, весь диапазон работы сердечной мышцы — это примерно от 1,7–1,8 микрона длины саркомера до 2,3 микрона. Весь диапазон примерно 25% изменения длины. А сила при этом изменяется в разы.

Эта длинозависимость (ее еще называют механизмом Франка — Старлинга) очень важна для работы сердца как органа, потому что чем сильнее заполнено было сердце, чем больше натекло в него венозной крови, тем сильнее оно сократится и выбросит ее, соответственно, левое предсердие в аорту, а правое предсердие — в легочную артерию. Похожий эффект есть и в скелетной мышце, но он куда менее выраженный.

В последние два десятилетия было проведено множество очень тонких экспериментов, в которых пытались понять, какова молекулярная основа закона Франка — Старлинга, почему сокращение сердечной мышцы так чувствительно к ее длине. На мой взгляд, ответа до сих пор нет. Каждые пару лет выходит статья «Ах, вот, наконец мы поняли».

Но поскольку ответов слишком много… А ответы такого типа: в сердечной изоформе есть уникальная аминокислота, и если мы ее заменим на ту, что в скелетной мышце, то эффект Франка — Старлинга исчезнет; если мы возьмем этот белок из сердечной мышцы, вставим в него эту аминокислоту из скелетной, но вставим туда сердечную аминокислоту, то он возникнет.

То есть, казалось бы, одна-единственная аминокислота может его сильно модулировать.

Но есть по крайней мере два других белка, которые тоже очень сильно влияют на этот эффект, если вносить в них какие-то мутации, менять изоформы. До сих пор не очень понятно, как это работает, что важно, потому что при недостаточности (когда совсем больное сердце) этот эффект ломается, эта способность так отличать на удлинение исчезает. Так что до сих пор довольно много загадок.

FAQ: Превентивная кардиология

Вторая история понятная. Что должно уметь делать сердце и что свойственно каждой клетке — это изменение силы при изменении частоты стимуляции.

Каждый из нас знает, что, как только физическая нагрузка возникает, например вы побежали, поднимаете тяжести, частота сердцебиений возрастает. При этом резко снижается сопротивление артериального русла, сосуды раскрываются.

А увеличенная частота сокращений обеспечивает резкое увеличение количества крови, которое сердце прокачивает через себя.

С одной стороны, это связано с тем, что сердце растягивается при наполнении — это эффект Франка — Старлинга. Но вторая история — увеличение силы сокращений.

Это было открыто давным-давно (я поговорю об этом позже), но это тоже реализуется на уровне клетки и связано с тем, что, в отличие от скелетной мышцы, где кальций выбрасывается в клетку в основном из внутриклеточных запасов, он выбрасывается, потом снова забирается во внутриклеточное депо.

В сердечной мышце имеется сложный обмен кальцием между внутриклеточными депо, собственно этим сократительным аппаратом и внеклеточной средой. И это все вместе так организовано, так устроено, что с ростом частоты стимуляции, с увеличением частоты сокращений в клетке накапливается кальций.

Соответственно, во время каждого следующего сокращения его выбрасывается больше, растет амплитуда сокращений. Происходит это не сразу. Если вы поменяли частоту стимуляции, то может быть несколько циклов сокращения, может быть несколько десятков циклов сокращения, чтобы набрать новую увеличенную силу. И это опять же реализуется на уровне отдельных клеток.

Наконец, есть еще одна история, а именно: бывают экстрасистолы, когда вместо того, чтобы возбуждающие импульсы приходили с постоянной частотой, через короткий промежуток времени появляется лишний путь. Механический ответ на него уменьшен. Сила сокращения. А потом, как правило, бывает пауза, увеличенный интервал между сокращениями.

И следующее после этой паузы сокращение оказывается очень сильным. Все это тоже организовано на уровне перетока, перераспределения ионов кальция между разными внутриклеточными структурами.

А достигается понятная нужная цель: если у вас появилось лишнее сокращение, то реагировать на него механически не надо, то есть выбрасывать много крови, ее там и не накопилось.

Зато неизбежна пауза после такой лишней экстрасистолы, у вас накопился некоторый долг организму по части крови, и тут следующим сокращением вы выбрасываете больше крови и этот долг возвращаете. Таким образом, сердечная мышца на уровне каждой клетки подстраивается под потребности всего организма, под те требования, которые предъявляются к сердечному насосу.

И есть еще одно важное свойство (это как раз то, с чего мы начали, это то, что касается силы и скорости, что сердце должно уметь работать в довольно широком диапазоне нагрузки в смысле давления). Бывает гипертония, бывает повышенное давление.

Если бы небольшое повышение давления прекращало бы сокращения, делало их очень неэффективными, нам бы пришлось довольно туго. И это тоже реализуется за счет связи между силой и скоростью.

Когда мышца слишком сильно укорачивается, ее сократительная способность падает, поэтому она всегда останавливается более-менее на одном уровне укорочения. Благодаря этому получается, что на уровне буквально каждой клетки реализуются те потребности к этому материалу, из которого сделан насос, которые обеспечивают его свойства.

А то, что остается делать уже центральной нервной системе или эндокринной системе, — это как-то модулировать эту историю. Понятно, что у вас частота сердечных сокращений может повыситься не только от того, что вы побежали и потребовалась нагрузка, но и от того, что вы занервничали, и, соответственно, выбрасываются некоторые вещества.

Но в принципе само устройство сердечной мышцы такое, что все управление происходит внутри каждой клетки. Управляющий не должен знать, кто что делает. Все делают всё сами. Это, наверное, главный принцип, главное отличие сердечной мышцы от скелетной.

Источник: https://postnauka.ru/video/64438

Мышечные ткани

Поперечно полосатая сердечная мышца

Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости.) Важнейшие функции мышечной ткани: сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, скелетная и поперечно-полосатая мышечные ткани.

Гладкая (висцеральная) мускулатура

Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (кишечник, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.

Состоит из веретенообразных миоцитов – коротких одноядерных клеток. Слабо выражено межклеточное вещество, клетки сближены друг с другом: благодаря этому 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), практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает 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 изучим.)

Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой: человек не может управлять ей произвольно. К примеру, невозможно по желанию сузить или расширить зрачок.

Скелетная поперечно-полосатая мускулатура

Скелетная ткань образует мышцы туловища, конечностей и головы.

В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер – миосимпластами. Миосимпласт представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром.

Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой.

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

Сократимость мышечной ткани обусловлена наличием в клетках миофиламентов. Саркомер – элементарная сократительная единица мышцы. Состоит из тонкого белка – актина, и толстого – миозина. Сокращение осуществляется благодаря трению нитей актина о нити миозина, в результате чего саркомер укорачивается.

Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином (белком между нитями актина), что обуславливает соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло.

Замечу, что трупное окоченение – посмертное затвердевание мышц – связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (мышцы), способствуя связыванию актина и миозина. Мертвый организм не способен разорвать цикл, возникший в мышцах, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура: 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 волокна не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов. Скелетные мышцы быстро утомляются и сокращаются мгновенно (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени.)

Скелетные мышцы поддаются нашему осознанному контролю, их скоращение регулируется произвольно. 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 мышечная ткань

Мышечная ткань сердца – миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία – «сердце») – средний слой сердца, составляющий основную часть его массы.

Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает характеристики двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство. Сердечная мышечная ткань состоит из одиночных клеток, имеющих поперечно-полосатую исчерченность.

В некоторых участках эти клетки смыкаются, образуя между собой контакты, благодаря которым возбуждение одной клетки волнообразно передается на соседние, таким образом, охватываются новые участки миокарда. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.

Сердечная ткань обладает уникальным свойством – автоматизмом – способностью возбуждаться и сокращаться без влияний извне, самопроизвольно. Это легко можно подтвердить, изолировав сердце лягушки из организма в физиологический раствор: сокращения сердца в нем будут продолжаться еще несколько часов.

Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных 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. 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.

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.

Источник: https://studarium.ru/article/79

CardioJurnal.Ru
Добавить комментарий