Полная версия

Главная arrow География arrow БИОЛОГИЯ: КЛЕТКИ И ТКАНИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ

Ключевые слова и понятия: мышечное волокно; миозин; миофибрилла; клетки-спутники; саркомер; сарколемма; актин; симпласт.

Мышечные ткани многоклеточных животных — это высокоспециализированная группа тканей, основной функцией которой является обеспечение подвижности организма. Функция сокращения и движения присуща всем клеткам, и выполнение этой функции обеспечивается специальной механо-химической (актин-миозиновой) белковой системой. В мышечных клетках эта система развита намного сильнее, чем в других.

В эволюции мышечные ткани возникали у разных группах животных неоднократно и независимо друг от друга.

При этом молекулярные механизмы работы белковой механо-химической системы в мышечных клетках разных животных и в разных типах мышц оказались довольно сходными. Поэтому общее число вариантов мышечных тканей, существующих в природе, весьма ограничено.

Поскольку двигательная функция мышечной ткани основывалась на общих для всех клеток молекулярных механизмах клеточной подвижности, мышечные клетки возникали и возникают в онто- и филогенезе животных на основе всех зародышевых листков (эктодермы, мезодермы, энтодермы).

Основная классификация мышечных тканей основана не на происхождении, а на особенностям организации сократимого аппарата и всей тканевой системы данного типа мышц.

Выделяют три основных группы мышечных тканей многоклеточных животных:

  • 1) поперечно-полосатые и косоисчерченные соматические (туловищные, скелетные) мышцы;
  • 2) поперечно-полосатые сердечные мышцы;
  • 3) гладкие мышцы.

Эта классификация является универсальной и распространяется на мышечные ткани как позвоночных, так и беспозвоночных животных.

Поперечно-полосатые соматические и сердечные мышцы позвоночных животных

Соматические мышцы.

Основу соматических (скелетных) мышц позвоночных животных и человека составляют мышечные волокна. В каждой мышце их может быть десятки и сотни. Длина отдельного волокна — от нескольких сотен микрон до 10—12 см, толщина — до нескольких сотен микрометров. Каждое мышечное волокно — это сложное многоядерное образование — симпласт (рис. 10.1).

Строение соматической поперечно-полосатой мышечной ткани

Рис. 10.1. Строение соматической поперечно-полосатой мышечной ткани

позвоночных:

  • 1 — мышца; 2 — пучок мышечных волокон; 3 — отдельное мышечное волокно;
  • 4 — миофибрилла; 5 — ядра мышечного волокна; 6 — клетки-спутники (камбий); 7 — саркомер; 8 — коллагеновые фибриллы, окружающие мышечное волокно

Симпласт — надклеточная тканевая система, образованная путем слияния десятков и сотен отдельных клеток в единую структуру.

Мышечное волокно окружено общей плазматической мембраной, которая вместе с базальной мембраной образует так называемую сарколемму. Снаружи от сарколеммы располагается тонкая прослойка соединительной ткани, образующая своеобразный чехол вокруг каждого мышечного волокна — эндомизий. Группа волокон в мышце окружена своим чехлом — перимизием, а вся мышца — общей соединительнотканной оболочкой — эпимизием, или фасцией. Эти прослойки необходимы для скрепления волокон в мышце и для уменьшения трения между мышцами при сокращении.

По ходу мышечного волокна располагаются отдельные клетки-спутники. Они обеспечивают регенерацию мышечного волокна. Плазматическая мембрана мышечного волокна образует впячивания в толщу волокна которые называют Т-каналами (от лат. transvers — поперечный). Внутри волокна располагаются все типичные для клетки структуры: ядра, митохондрии, аппарат Гольджи, система цитоскелетных фибрилл, разнообразные включения (жировые капли, гранулы гликогена, пигмент — миоглобин).

В волокнах особо хорошо развит гладкий эндоплазматический ретикулум. Он образует разветвленную систему продольных цистерн, расположенных как чехол вокруг сократимых фибрилл волокна. Система эндоплазматического ретикулума получил название L-каналов (от лат. Ипеа — продольный, линейный). Как уже отмечалось ранее, в поперечно-полосатых мышцах митохондрии так же особого типа (см. гл. 4). Они крупные, разветвленные, немногочисленные и располагаются вдоль сократимых нитей волокна. Их основная задача — обеспечивать энергией процесс сокращения.

В поперечно-полосатой соматической мышечной ткани встречается несколько видов мышечных волокон:

  • • тип I — красные, медленные, устойчивые к утомлению, с небольшой силой сокращения, окислительные. Пребладают в мышцах, выполняющих длительные нагрузки (осевая мускулатура спины, живота);
  • • тип ПВ — белые, быстрые, легко утомляемые, с большой силой сокращения, гликолитические. Преобладают в мышцах конечностей и поясов конечностей;
  • • тип НА — промежуточные, быстрые, устойчивые к утомлению, с большой силой сокращения, окислительно-гликолитические. Волокна ПА типа занимают промежуточное положение среди остальных типов волокон и способны переходить с окислительного на гликолитический типы обмена. По морфологии напоминают волокна I типа. Эти волокна немногочисленны и встречаются во всех типах мышц.

Все мышцы содержат данные типы волокон, т. е. являются смешанными, различаясь только по преобладанию того или иного типа волокон. При этом сами волокна значительно различаются друг от друга по физиолого-биохимическим показателям (табл. 10.1).

Помимо основных мышечных волокон, в состав мышц входят так называемые интрафузальные мышечные волокна, предназначенные для обеспечения нервной «настройки» мышцы. Они имеют небольшой диаметр и малочисленны, не создавая выраженного мышечного усилия при сокращении. Располагаясь в толще мышцы, они образуют пучки волокон — мышечное веретено, окруженное собственной соедини- тельно-тканной оболочкой и богато иннервируемое нервными окончаниями — как чувствительными, так и двигательными.

Краткая характеристика мышечных волокон разного типа в поперечно-полосатой мышечной

ткани млекопитающих

Таблица 10. 7

Признаки

Типы мышц

I — красные

II — белые

Цвет волокон

Красный

Белый

Диаметр волокон

Малый

Большой

Миофибриллы

Ширина и количество меньше, чем в белых

Ширина и количество больше, чем в красных

Саркоплазма

Больше, чем в белых

Меньше, чем в красных

Сателлиты

Много сателлитов

Мало сателлитов

Миоглобин (пигмент)

Много

Мало

Митохондрии

Многочисленные

Более редкие

Жировые капли

Много

Мало

Гликогеновые гранулы

Мало

Много

Кровоснабжение

Обильное

Малое

Сокращение

Длительное, медленное, небольшой силы

Кратковременное, быстрое, большой силы

Некоторые биохимические характеристики мышечных волокон

Активность липаз

Высокая

Низкая

Активность оксидаз

Высокая

Низкая

Активность фосфори- лаз

Низкая

Высокая

Активность щелочной фосфатазы

Очень высокая

Средняя

Активность кислой фосфатазы

Низкая

Высокая

Активность сукцинат- дегидрогеназы

Высокая

Низкая

Основным структурным и функциональным компонентом мышечного волокна являются сократимые элементы — миофибриллы. Мио- фибриллы в поперечно-полосатой мышечной ткани располагаются вдоль волокна и имеют строго упорядоченную структуру. Каждая мио- фибрилла состоит из повторяющихся структурно-функциональных единиц (блоков) - саркомеров (от лат. sarcos — мясо).

Саркомер — это структурно-функциональная единица миофибриллы мышечного волокна, в которой сосредоточены основные компоненты, необходимые для сокращения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>