Ce proprietăți au mușchii netezi și striați și care parte a sistemului nervos îi reglează pe fiecare?

Mușchii netezi sunt prezenți în organele goale, vasele de sânge și piele. Fibrele musculare netede nu au striații transversale. Celulele se scurtează ca urmare a alunecării relative a filamentelor. Viteza de alunecare și rata de descompunere a adenozin trifosfat sunt de 100-1000 de ori mai mici decât în . Datorită acestui fapt, mușchii netezi sunt bine adaptați pentru contracție pe termen lung, susținută, fără oboseală, cu mai puțină cheltuială de energie.

Mușchi neted sunt parte integrantă pereții unui număr de organe interne goale și participă la îndeplinirea funcțiilor îndeplinite de aceste organe. În special, ele reglează fluxul sanguin în diferite organe și țesuturi, permeabilitatea bronhiilor pentru aer, mișcarea fluidelor și a chimului (în stomac, intestine, uretere, urinare și vezica biliara), contracția uterului în timpul nașterii, dimensiunea pupilei, textura pielii.

Celulele musculare netede sunt în formă de fus forme diferite, lungime 50-400 µm, grosime 2-10 µm (Fig. 5.6).

Mușchii netezi sunt mușchi involuntari, adică. reducerea lor nu depinde de voinţa macroorganismului. Caracteristicile activității motorii ale stomacului, intestinelor, vaselor de sânge și pielii într-o anumită măsură determină caracteristici fiziologice musculatura neteda a acestor organe.

Caracteristicile mușchilor netezi

Are automatitate (influența intramurală sistem nervos este de natură corectivă)
Plasticitate - capacitatea de a menține lungimea mult timp fără a schimba tonul
Sincitiul funcțional - fibrele individuale sunt separate, dar există zone speciale de contact - nexus
Valoarea potențialului de repaus este de 30-50 mV, amplitudinea potențialului de acțiune este mai mică decât cea a celulelor musculare scheletice
„zonă critică” minimă (excitația are loc dacă un anumit număr minim de elemente musculare sunt excitate)
Interacțiunea dintre actină și miozină necesită ionul de Ca 2+, care vine din exterior
Durata unei singure contracții este lungă

Caracteristicile mușchilor netezi- capacitatea lor de a prezenta contracții tonice lente și ritmice prelungite. Încet contractii ritmice mușchii netezi ai stomacului, intestinelor, ureterelor și altor organe goale ajută la mișcarea conținutului lor. Contracțiile tonice pe termen lung ale mușchilor netezi ai sfincterelor organelor goale împiedică eliberarea voluntară a conținutului acestora. Mușchii netezi ai pereților vaselor de sânge sunt, de asemenea, într-o stare de contracție tonică constantă și afectează nivelul de tensiune arteriala sânge și alimentare cu sânge a organismului.

O proprietate importantă a mușchilor netezi este lor misticism, acestea. capacitatea de a-și păstra forma cauzată de întindere sau deformare. Plasticitatea ridicată a mușchilor netezi este de mare importanță pentru functionare normala organe. De exemplu, plasticitatea vezicii urinare permite, atunci când este umplută cu urină, să prevină creșterea presiunii în ea fără a perturba procesul de formare a urinei.

Întinderea excesivă a mușchilor netezi îi determină să se contracte. Acest lucru apare ca urmare a depolarizării membranelor celulare cauzată de întinderea lor, adică. muschii netezi au automatism.

Contracție cauzată de jocurile de întindere rol importantîn autoreglare a tonusului vaselor de sânge, mișcarea conținutului gastrointestinal și alte procese.

Orez. 1. A. Fibră musculară scheletică, celulă musculară cardiacă, netedă celula musculara. B. Sarcomerul mușchilor scheletici. B. Structura mușchiului neted. D. Mecanograma muşchiului scheletic şi muşchiului cardiac.

Automaticitatea în mușchii netezi se datorează prezenței unor celule speciale stimulatoare cardiace (setarea ritmului) în ei. Structura lor este identică cu celelalte celule musculare netede, dar au proprietăți electrofiziologice speciale. Potențialele stimulatorului cardiac apar în aceste celule, depolarizând membrana la un nivel critic.

Excitarea celulelor musculare netede determină o creștere a pătrunderii ionilor de calciu în celulă și eliberarea acestor ioni din reticulul sarcoplasmatic. Ca urmare a creșterii concentrației ionilor de calciu în sarcoplasmă, structurile contractile sunt activate, dar mecanismul de activare în fibra netedă diferă de mecanismul de activare în mușchii striați. În celulele netede, calciul interacționează cu proteina calmodulină, care activează lanțurile ușor de miozină. Se conectează la centrii activi ai actinei din protofibrile și efectuează un „accident vascular cerebral”. Mușchii netezi se relaxează pasiv.

Mușchii netezi sunt involuntari și nu depind de voința animalului.

Proprietăți fiziologice și caracteristici ale mușchilor netezi

Mușchii netezi, ca și mușchii scheletici, au excitabilitate, conductivitate și contractilitate. Spre deosebire de mușchii scheletici, care au elasticitate, mușchii netezi au plasticitate - capacitatea perioadă lungă de timp menține lungimea care le este dată când sunt întinse fără a crește tensiunea. Această proprietate este importantă pentru funcția de depunere a alimentelor în stomac sau a lichidelor în bilă și vezica urinara.

Caracteristicile excitabilității celulelor musculare netede sunt într-o anumită măsură asociate cu diferența de potențial scăzută pe membrana în repaus (E 0 = (-30) - (-70) mV). Miocitele netede pot fi automate și pot genera spontan potențiale de acțiune. Astfel de celule, stimulatoarele cardiace ale contracției musculare netede, se găsesc în pereții intestinului, în vasele venoase și limfatice.

Orez. 2. Structura unei celule musculare netede (A. Guyton, J. Hall, 2006)

Durata AP în miocite netede poate ajunge la zeci de milisecunde, deoarece AP în ele se dezvoltă în principal datorită intrării ionilor de Ca 2+ în sarcoplasmă din fluidul intercelular prin canale lente de calciu.

Viteza conducerii AP de-a lungul membranei miocitelor netede este mică - 2-10 cm/s. Spre deosebire de mușchii scheletici, excitația poate fi transmisă de la un miocit neted la alții din apropiere. Această transmitere are loc datorită prezenței unor legături între celulele musculare netede care au rezistență scăzută curent electricși asigurarea schimbului de ioni de Ca 2+ și alte molecule între celule. Ca rezultat, mușchiul neted prezintă proprietățile sincitiului funcțional.

Contractilitatea celulelor musculare netede se caracterizează printr-o perioadă lungă de latentă (0,25-1,00 s) și o durată lungă (până la 1 min) a unei singure contracții. Mușchii netezi dezvoltă o forță contractilă scăzută, dar sunt capabili să rămână în contracție tonică mult timp fără a dezvolta oboseală. Acest lucru se datorează faptului că mușchiul neted cheltuiește de 100-500 de ori mai puțină energie pentru a menține contracția tonică decât mușchiul scheletic. Așadar, rezervele de ATP consumate de mușchiul neted au timp să fie restabilite chiar și în timpul contracției, iar mușchii netezi ai unor structuri ale corpului sunt aproape constant într-o stare de contracție tonică. Putere absoluta muschiul neted este de aproximativ 1 kg/cm2.

Mecanismul de contracție a mușchilor netezi

Cea mai importantă caracteristică a celulelor musculare netede este că sunt excitate sub influența a numeroși stimuli. V conditii naturale este iniţiat doar de un impuls nervos care vine la. Contracția mușchiului neted poate fi cauzată atât de influența impulsurilor nervoase, cât și de acțiunea hormonilor, neurotransmițătorilor, prostaglandinelor, a unor metaboliți, precum și a influenței factori fizici, de exemplu prin întindere. În plus, excitația și contracția miocitelor netede pot apărea spontan - datorită automatizării.

Capacitatea mușchilor netezi de a răspunde cu contracție la acțiunea diferiților factori va crea dificultăți semnificative pentru corectarea tulburărilor de tonus al acestor mușchi în practică medicală. Acest lucru poate fi văzut în exemple de dificultăți de tratament astm bronsic, hipertensiune arteriala, colita spastică și alte boli care necesită corectarea activității contractile a mușchilor netezi.

Mecanismul molecular de contracție a mușchilor netezi are, de asemenea, o serie de diferențe față de mecanismul de contracție a mușchilor scheletici. Filamentele de actină și miozină din celulele musculare netede sunt mai puțin ordonate decât în celulele scheletice și, prin urmare, mușchiul neted nu are striații încrucișate. Filamentele de actină ale mușchilor netezi nu conțin proteina troponină, iar centrii de actină sunt întotdeauna deschisi pentru a interacționa cu capetele de miozină. În același timp, capetele de miozină nu sunt energizate în repaus. Pentru ca interacțiunea actinei și miozinei să aibă loc, este necesar să se fosforileze capetele de miozină și să le dea exces de energie. Interacțiunea actinei și miozinei este însoțită de rotația capetelor de miozină, în care filamentele de actină sunt retractate între filamentele de miozină și are loc contracția miocitului neted.

Fosforilarea capetelor de miozină se realizează cu participarea enzimei miozin kinazei cu lanț ușor, iar defosforilarea se realizează cu ajutorul fosfatazei. Dacă activitatea miozinfosfatazei predomină asupra activității kinazei, capetele miozinei sunt defosforilate, legătura miozină-actină este ruptă, iar mușchiul se relaxează.

Prin urmare, pentru a avea loc contracția lină a miocitelor, activitatea kinazei lanțului ușor de miozină trebuie crescută. Activitatea sa este reglată de nivelul ionilor de Ca 2+ din sarcoplasmă. Neurotransmitatorii (acetilcolina, noradrsnalina) sau hormonii (vasopresina, oxitocina, adrenalina) stimuleaza receptorul lor specific, determinand disocierea proteinei G, a carei subunitate a activeaza in continuare enzima fosfolipaza C. Fosfolipaza C catalizeaza formarea inozitolului trifosfat. IFZ) și diacilglicerol din membranele celulare de fosfo-inozitol difosfat. IPE difuzează în reticulul endoplasmatic și, după ce interacționează cu receptorii săi, determină deschiderea canalelor de calciu și eliberarea ionilor de Ca 2+ din depozit în citoplasmă. O creștere a conținutului de ioni de Ca 2+ în citoplasmă este un eveniment cheie pentru inițierea contracției netede a miocitelor. O creștere a conținutului de ioni de Ca 2+ în sarcoplasmă se realizează și datorită pătrunderii acestuia în miocit din mediul extracelular (Fig. 3).

Ionii de Ca 2+ formează un complex cu proteina calmodulină, iar complexul de Ca 2+-calmodulină mărește activitatea kinazei lanțurilor uşoare de miozină.

Secvența proceselor care duc la dezvoltarea contracției musculare netede poate fi descrisă astfel: intrarea ionilor de Ca 2+ în sarcoplasmă - activarea calmodulinei (prin formarea complexului 4Ca 2 -calmodulină) - activarea kinazei lanțului ușor miozină - fosforilarea capetelor de miozină - legarea capetelor de miozină de actină și rotația capetelor, în care filamentele de actină sunt retractate între filamentele de miozină - contracție.

Orez. 3. Căi pentru ionii de Ca 2+ care intră în sarcoplasma unei celule musculare netede (a) și le scot din sarcoplasmă (b)

Condiții necesare pentru relaxarea mușchilor netezi:

scăderea (până la 10-7 M/l sau mai puțin) a conținutului de ioni de Ca 2+ din sarcoplasmă;
dezintegrarea complexului 4Ca 2+ -calmodulină, ducând la scăderea activității kinazei lanțului ușor de miozină - defosforilarea capetelor de miozină sub influența fosfatazei, ducând la ruperea legăturilor dintre filamentele de actină și miozină.

În aceste condiții, forțele elastice determină o restabilire relativ lentă a lungimii inițiale fără probleme fibra muscularași relaxarea lui.

clasa a 8-a. Test, trimestrul III

^ ÎNTREBĂRI PRACTICE

1. Stabiliți o corespondență între glanda și caracteristica care îi corespunde. Pentru a face acest lucru, selectați o poziție din a doua coloană pentru fiecare element din prima coloană. Introduceți numerele răspunsurilor selectate în tabel.

^ CARACTERISTICILE FIERULUI

A) lipsa producției de hormoni provoacă diabet zaharat 1) glanda suprarenală

B) produce hormonul insulina 2) pancreas

B) glanda secretie mixta

D) produce hormonul insulina

D) constă dintr-un cortex și medular

E) glandă de abur

A	B	ÎN	G	D	E

2. Stabiliți o corespondență între caracteristică și elementul de formă căruia îi aparține această caracteristică. Pentru a face acest lucru, selectați o poziție din a doua coloană pentru fiecare element din prima coloană. Introduceți numerele răspunsurilor selectate în tabel.

^ ELEMENT CARACTERISTICO

A) are nucleu în toate stadiile de dezvoltare 1) eritrocitul

B) în stare matură nu are nucleu 2) leucocit

B) capabil de fagocitoză

D) capabil de mișcare independentă

D) conține hemoglobină

D) dă sângelui o culoare roșie

A	B	ÎN	G	D	E

3. Stabiliți o corespondență între caracteristicile cercului circulator și denumirea acestuia. Pentru a face acest lucru, selectați o poziție din a doua coloană pentru fiecare element din prima coloană. Introduceți numerele răspunsurilor selectate în tabel.

^ CARACTERISTICI ALE DENUMIREI DE CIRCULARE

A) începe în ventriculul stâng 1) cercul mare

B) sângele curge în plămâni 2) cerc mic

B) sângele arterial se transformă în venos

D) se termină în atriul stâng

D) sângele părăsește inima sub o presiune de 30 mmHg.

E) sângele părăsește inima la o presiune de 120 mmHg.

A	B	ÎN	G	D	E

4. Determinați succesiunea corectă de trecere a oxigenului din atmosferă în celule. Notează succesiunea adecvată de litere în răspunsul tău.

A) trahee B) sânge C) bronhii D) țesuturi E) alveole ale plămânilor

Imaginea arată o inimă umană. Arată unde se află ventriculul drept al inimii; De ce pereții ventriculilor au grosimi diferite?

6. Arată osul parietal din imagine, cărei părți a craniului îi aparține? Care parte a craniului uman este mai bine dezvoltată și de ce?

7. Arată în imagine rază persoană. Cum s-a schimbat? membrului superior a unei persoane în legătură cu postura verticală și munca?

8. Poza arată sistem digestiv uman, arată și denumește organul care produce sucul digestiv și hormoni în același timp.

9.
Cum centura extremităților inferioare și membru inferior persoană în legătură cu mersul vertical?

10.

Ce se arată în imagine? Povestește-ne despre caracteristicile acestor oase umane.

11.Spuneți-ne despre caracteristicile structurale ale coloanei vertebrale umane în legătură cu mersul vertical.

12. Numiți vasele prezentate în imagine, spuneți-ne despre caracteristicile structurii și funcțiilor lor.

13. Spuneți-ne cum să acordăm primul ajutor victimelor.

14. Există o anumită relație între pozițiile primei și celei de-a doua coloane din tabelul de mai jos.

Ce concept ar trebui să fie introdus în spațiul liber din acest tabel? 1) stern; 2) glanda lacrimală; 3) glanda pituitară; 4) ficat. Ce este sistemul endocrin?

15. Alege trei răspunsuri corecte. Semnele de țesut nervos includ:

A) țesutul este format din celule care au corp și procese

B) celulele sunt capabile să se contracte

B) există contacte între celule numite sinapse

D) celulele sunt caracterizate prin excitabilitate

D) există multă substanță intercelulară între celule

Ce proprietăți fac netez și muschii striatiși care parte a sistemului nervos le reglează pe fiecare?
Ce se întâmplă cu inactivitatea fizică și activitatea fizică sistematică?
Ce tip de țesut este sângele și de ce?
Care este meritul lui Louis Pasteur și Ilya Ilici Mechnikov?
Ce a dat omenirii descoperirea imunității?
Care este semnificația vaccinurilor și a serurilor terapeutice? Care este diferența?
De ce ar trebui luate în considerare grupele sanguine ale donatorului și primitorului atunci când se face o transfuzie de sânge? În ce cazuri trebuie luat în considerare factorul Rh?
Cum să prevenim bolile sistemului cardiovascular? Ce trebuie făcut pentru a întări sistemul cardiovascular?
Cum afectează fumatul sistemele respirator și circulator?
Cum diferă moartea clinică de moartea biologică?
Cum se schimbă mâncarea în cavitatea bucală si in stomac? Ce proprietăți au enzimele?
Cum se schimbă alimentele în duoden?
Ce procese apar în intestinul subțire și gros? Ce se întâmplă cu disbioza?
Care este importanța vitaminelor? Cum se păstrează vitaminele în alimente?
Luați în considerare o diagramă a sistemului urinar și descrieți structura și funcțiile rinichilor, ureterelor, vezicii urinare și uretrei. Cum funcționează nefronul?

Ele îndeplinesc o funcție foarte importantă în organismele ființelor vii - formează și căptușesc toate organele și sistemele lor. Printre acestea o importanță deosebită este cea musculară, deoarece importanța sa în formarea cavităților externe și interne ale tuturor părților structurale ale corpului este o prioritate. În acest articol vom lua în considerare ce este țesutul muscular neted, caracteristicile sale structurale și proprietățile.

Varietăți ale acestor țesături

Există mai multe tipuri de mușchi în corpul animalului:

dungi transversal;
țesut muscular neted.

Ambele au propriile lor caracteristici structurale caracteristice, funcții îndeplinite și proprietăți expuse. În plus, sunt ușor de distins unul de celălalt. La urma urmei, ambele au propriul lor model unic, format datorită componentelor proteice incluse în celule.

Striatul este, de asemenea, împărțit în două tipuri principale:

scheletice;
cardiac.

Numele în sine reflectă principalele zone de localizare din corp. Funcțiile sale sunt extrem de importante, deoarece acest mușchi este cel care asigură contracția inimii, mișcarea membrelor și a tuturor celorlalte părți în mișcare ale corpului. Cu toate acestea, mușchii netezi nu sunt mai puțin importanți. Care sunt caracteristicile sale, vom analiza în continuare.

În general, se poate observa că numai munca coordonată efectuată de țesutul muscular neted și striat permite întregului organism să funcționeze cu succes. Prin urmare, este imposibil să se determine care dintre ele este mai mult sau mai puțin semnificativă.

Caracteristici structurale netede

Principalele caracteristici neobișnuite ale structurii în cauză se află în structura și compoziția celulelor sale - miocite. Ca oricare altul, acest țesut este format dintr-un grup de celule care sunt similare ca structură, proprietăți, compoziție și funcții. Caracteristici generale clădirile pot fi identificate în mai multe puncte.

Fiecare celulă este înconjurată de un plex dens de fibre de țesut conjunctiv care arată ca o capsulă.
Fiecare unitate structurală strâns adiacente celuilalt, spațiile intercelulare sunt practic absente. Acest lucru permite întregului material să fie strâns ambalat, structurat și durabil.
Spre deosebire de omologul său striat, această structură poate include celule de diferite forme.

Aceasta, desigur, nu este întreaga caracteristică pe care o are.Trăsăturile structurale, așa cum sa menționat deja, se află tocmai în miocite înseși, funcționarea și compoziția lor. Prin urmare, această problemă va fi discutată mai detaliat mai jos.

Miocite musculare netede

Miocitele au forme diferite. În funcție de locația într-un anumit organ, acestea pot fi:

oval;
fusiform alungit;
rotunjite;
proces.

Cu toate acestea, în orice caz, compoziția lor generală este similară. Acestea conțin organele precum:

mitocondrii bine definite și funcționale;
complexul Golgi;
miez, adesea de formă alungită;
reticul endoplasmatic;
lizozomi.

Desigur, este prezentă și citoplasma cu incluziunile obișnuite. Un fapt interesant este că miocitele musculare netede sunt acoperite extern nu numai cu plasmalemă, ci și cu o membrană (bazală). Acest lucru le oferă o oportunitate suplimentară de a se contacta reciproc.

Aceste puncte de contact constituie caracteristicile unui neted tesut muscular. Site-urile de contact se numesc nexus-uri. Prin ele, precum și prin porii care există în aceste locuri ale membranei, se transmit impulsuri între celule, se fac schimb de informații, molecule de apă și alți compuși.

Există o altă caracteristică neobișnuită pe care o are țesutul muscular neted. Caracteristicile structurale ale miocitelor sale sunt că nu toate au terminații nervoase. Acesta este motivul pentru care legăturile sunt atât de importante. Astfel încât nici o singură celulă nu rămâne fără inervație, iar impulsul poate fi transmis prin structura vecină prin țesut.

Există două tipuri principale de miocite.

Secretar. Funcția lor principală este producerea și acumularea de granule de glicogen, menținând o varietate de mitocondrii, polizomi și unități ribozomale. Aceste structuri și-au primit numele datorită proteinelor pe care le conțin. Acestea sunt filamente de actină și filamente de fibrină contractilă. Aceste celule sunt cel mai adesea localizate de-a lungul periferiei țesutului.
Netede Acestea arată ca niște structuri alungite în formă de fus care conțin un nucleu oval, deplasat spre mijlocul celulei. Un alt nume este leiomiocite. Ele diferă prin faptul că au mai multe dimensiuni mari. Unele particule din organul uterin ajung la 500 de microni! Aceasta este o cifră destul de semnificativă în comparație cu toate celelalte celule din organism, cu excepția, poate, a oului.

Funcția miocitelor netede este, de asemenea, că ele sintetizează următorii compuși:

glicoproteine;
procolagen;
elastan;
substanță intercelulară;
proteoglicani.

Interacțiunea comună și munca coordonată a tipurilor desemnate de miocite, precum și organizarea acestora, asigură structura țesutului muscular neted.

Originea acestui mușchi

Sursa de educatie de acest tip Există mai mult de un mușchi în corp. Există trei variante principale de origine. Acesta este ceea ce explică diferențele în structura țesutului muscular neted.

Origine mezenchimală. Cele mai multe fibre netede au acest lucru. Este din mezenchim care căptuşesc aproape toate ţesuturile partea interioară organe goale.
Origine epidermica. Numele în sine vorbește despre locurile de localizare - acestea sunt toate glandele pielii și canalele lor. Sunt formate din fibre netede care au acest aspect. Glande sudoripare, salivare, mamare, lacrimale - toate aceste glande își secretă secrețiile din cauza iritației celulelor mioepiteliale - particule structurale ale organului în cauză.
Origine neuronală. Astfel de fibre sunt localizate într-una anumit loc- Acesta este irisul, unul dintre straturile ochiului. Contracția sau dilatarea pupilei este inervată și controlată de aceste celule musculare netede.

În ciuda originilor lor diferite, compoziția internă și proprietățile de performanță ale tuturor materialului în cauză rămân aproximativ aceleași.

Principalele proprietăți ale acestei țesături

Proprietățile țesutului muscular neted corespund cu cele ale țesutului muscular striat. În aceasta sunt uniți. Acest:

conductivitate;
excitabilitate;
labilitate;
contractilitatea.

În același timp, există o caracteristică destul de specifică. Dacă mușchii scheletici striați sunt capabili să se contracte rapid (acest lucru este bine ilustrat de tremurături în corpul uman), atunci mușchii netezi pot rămâne într-o stare comprimată pentru o lungă perioadă de timp. În plus, activitățile sale nu sunt supuse voinței și rațiunii omului. Din moment ce inervează

O proprietate foarte importantă este capacitatea de întindere lentă (contracție) pe termen lung și aceeași relaxare. Deci, activitatea vezicii urinare se bazează pe aceasta. Sub influența fluidului biologic (umplerea acestuia), este capabil să se întindă și apoi să se contracte. Pereții săi sunt căptușiți cu mușchi netezi.

Proteinele celulare

Miocitele țesutului în cauză conțin mulți compuși diferiți. Cu toate acestea, cele mai importante dintre ele, care asigură funcțiile de contracție și relaxare, sunt moleculele proteice. Dintre acestea, iată:

filamente de miozină;
actină;
nebulină;
conectarea;
tropomiozina.

Aceste componente sunt de obicei localizate în citoplasma celulelor izolate unele de altele, fără a forma grupuri. Cu toate acestea, în unele organe la animale se formează mănunchiuri sau cordoane numite miofibrile.

Locația acestor fascicule în țesut este în principal longitudinală. Mai mult, atât fibrele de miozină, cât și fibrele de actină. Ca urmare, se formează o întreagă rețea în care capetele unora sunt împletite cu marginile altor molecule de proteine. Acest lucru este important pentru contracția rapidă și corectă a întregului țesut.

Contracția în sine se produce astfel: mediul intern al celulei conține vezicule de pinocitoză, care conțin în mod necesar ioni de calciu. Când sosește un impuls nervos care indică necesitatea contracției, această bulă se apropie de fibrilă. Ca rezultat, ionul de calciu irită actina și se deplasează mai adânc între filamentele de miozină. Acest lucru duce la afectarea plasmalemei și, ca urmare, la contractarea miocitului.

Țesutul muscular neted: desen

Dacă vorbim despre țesătură striată, este ușor de recunoscut după striațiile sale. Dar în ceea ce privește structura pe care o luăm în considerare, acest lucru nu se întâmplă. De ce țesutul muscular neted are un model complet diferit față de vecinul său apropiat? Acest lucru se explică prin prezența și localizarea componentelor proteice în miocite. Ca parte a mușchilor netezi, firele miofibrilelor de natură diferită sunt localizate haotic, fără o stare ordonată specifică.

De aceea, pur și simplu lipsește modelul de țesătură. În filamentul striat, actina este înlocuită succesiv cu miozină transversală. Rezultatul este un model - striații, datorită căruia țesătura și-a primit numele.

La microscop, țesutul neted arată foarte neted și ordonat, datorită miocitelor alungite strâns adiacente unele cu altele.

Zone de localizare spațială în corp

Țesutul muscular neted formează un număr destul de mare de organe interne importante în corpul animalului. Deci, ea a fost educată:

intestine;
organele genitale;
vase de sânge de toate tipurile;
glande;
organele sistemului excretor;
Căile aeriene;
părți ale analizorului vizual;
organele sistemului digestiv.

Este evident că locurile de localizare ale țesutului în cauză sunt extrem de diverse și importante. În plus, trebuie remarcat faptul că astfel de mușchi formează în principal acele organe care sunt supuse controlului automat.

Metode de recuperare

Țesutul muscular neted formează structuri care sunt suficient de importante pentru a avea capacitatea de a se regenera. Prin urmare, se caracterizează prin două modalități principale de recuperare a daunelor de diferite tipuri.

Diviziunea mitotică a miocitelor înainte de formare cantitatea necesară tesaturi. Cel mai comun simplu și cale rapidă regenerare. Așa se reface partea internă a oricărui organ format din mușchii netezi.
Miofibroblastele sunt capabile să se transforme în miocite de țesut neted atunci când este necesar. Aceasta este o modalitate mai complexă și mai rar întâlnită de a regenera acest țesut.

Inervația mușchilor netezi

Smooth își face treaba indiferent de dorința sau reticența unei creaturi vii. Acest lucru se întâmplă deoarece este inervat de sistemul nervos autonom, precum și de procesele nervilor ganglionari (spinali).

Un exemplu și dovadă în acest sens este reducerea sau creșterea dimensiunii stomacului, ficatului, splinei, întinderea și contracția vezicii urinare.

Funcțiile țesutului muscular neted

Care este semnificația acestei structuri? De ce aveți nevoie de următoarele:

contracția prelungită a pereților organelor;
producerea de secrete;
capacitatea de a răspunde la iritare și influență cu excitabilitate.

Țesuturile excitabile din corpul uman includ țesutul nervos, secretor și muscular. Cu toate acestea, ultimul este diferit de restul proprietate unică contractilitate datorită prezenței în structura celulară a microfilamentelor formate din proteine specializate - miozină, actină, tropomiozină.

Datorită acestui fapt, menținerea posturii unei persoane, mișcarea în spațiu și mișcarea unui bolus de alimente de-a lungul tract gastrointestinal, circulația sângelui și multe altele. În funcție de caracteristicile histologice, funcțiile îndeplinite și originea, există o clasificare în țesut muscular neted și striat; de asemenea, pentru caracteristicile sale, unii autori clasifică țesutul cardiac ca un al treilea subtip. Cu toate acestea, trebuie înțeles că elementele contractile constituie doar baza acestor țesuturi și nu ar putea funcționa pe deplin fără o rețea densă de vase de sânge care asigură livrarea unor cantități mari de oxigen, o înveliș protector și semnificativ energetic - sarcolema. , precum și o armare liberă neformată

Cu dungi încrucișate

Țesutul muscular striat alcătuiește practic toți mușchii scheletici și oferă mișcarea articulațiilor și sprijin postural. Unitatea lor structurală și funcțională este sarcomerul și ei, la rândul lor, constau din miosimplaste - fibre formate prin fuziunea mai multor celule individuale în timpul procesului de diferențiere. Pe un exemplar histologic, țesuturile musculare striate se disting ușor prin multinuclearea și striațiile lor, motiv pentru care și-au primit numele. Cealaltă funcție importantă a acestora este generarea de căldură și, prin urmare, atunci când temperatura scade, o persoană începe să tremure. Striat formează și structura miocardului, numai cardiomiocitele se disting prin absența simplastelor. Când sunt microscopate, ele apar ca celule mononucleare în formă de fus. Ele sunt împărțite în funcție de funcțiile lor în lucrători (predominanți ca număr), conductoare și secretoare. Datorită acestuia din urmă, țesuturile musculare striate cardiace au proprietatea de automatism, adică au capacitatea de a se contracta independent, ceea ce asigură funcționarea continuă a inimii. Al treilea tip de celule este locul sintezei substanțelor asemănătoare hormonilor, în special factorul natriuretic atrial, care contribuie la creșterea diurezei.

Neted

Dacă țesutul muscular uman care asigură mișcarea este striat, atunci peristaltismul tractului gastrointestinal și genito-urinar, contracția pereților vasculari și bronșici este asigurată de mușchii netezi. Se caracterizează prin ritm, lentoare relativă, un grad ridicat de extensibilitate și abilități de regenerare, precum și inervație autonomă. Acestea sunt celule mononucleare alungite, fără striații, și cu o cantitate mare actina si colagenul in structura. Fiecare astfel de miocit este acoperit cu o membrană bazală subțire, iar grupurile sunt acoperite cu endomisiu format din liber, neformat. țesut conjunctiv.

La vertebrate și la oameni există trei grupe musculare diferite:

mușchii striați ai scheletului;
mușchiul striat al inimii;
mușchii netezi ai organelor interne, a vaselor de sânge și a pielii.

Orez. 1. Tipuri de mușchi umani

Mușchi neted

Dintre cele două tipuri de țesut muscular (striat și neted), țesutul muscular neted se află într-un stadiu inferior de dezvoltare și este caracteristic animalelor inferioare.

Formă stratul muscular pereții stomacului, intestinelor, ureterelor, bronhiilor, vaselor de sânge și a altor organe goale. Ele constau din fibre musculare în formă de fus și nu au striații transversale, deoarece miofibrilele din ele sunt situate mai puțin ordonat. În mușchii netezi, celulele individuale sunt conectate între ele prin secțiuni speciale ale membranelor exterioare - legături. Datorită acestor contacte, potențialele de acțiune se propagă de la o fibră musculară la alta. Prin urmare, întregul mușchi este rapid implicat în reacția de excitație.

Mușchii netezi efectuează mișcări ale organelor interne, sângelui și vaselor limfatice. În pereții organelor interne, acestea sunt de obicei localizate sub formă de două straturi: inelarul interior și longitudinalul exterior. Ele formează structuri în formă de spirală în pereții arterei.

O trăsătură caracteristică a mușchilor netezi este capacitatea lor de a exercita o activitate automată spontană (mușchii stomacului, intestinelor, vezicii biliare, uretere). Această proprietate este reglementată terminații nervoase. Mușchii netezi sunt din plastic, adică sunt capabili să mențină lungimea dată de întindere fără a modifica tensiunea. Mușchiul scheletic, dimpotrivă, are plasticitate scăzută și această diferență poate fi stabilită cu ușurință în următorul experiment: dacă întindeți atât mușchii netezi, cât și cei striați cu ajutorul greutăților și îndepărtați sarcina, atunci mușchiul scheletic se scurtează imediat la lungimea inițială. , și mușchiul neted pentru o lungă perioadă de timp poate fi într-o stare întinsă.

Această proprietate a mușchilor netezi este de mare importanță pentru funcționarea organelor interne. Plasticitatea mușchilor netezi este cea care asigură doar o ușoară modificare a presiunii în interiorul vezicii urinare atunci când aceasta este umplută.

Orez. 2. A. Fibră musculară scheletică, celulă musculară cardiacă, celulă musculară netedă. B. Sarcomerul mușchilor scheletici. B. Structura mușchiului neted. D. Mecanograma muşchiului scheletic şi muşchiului cardiac.

Mușchiul neted are aceleași proprietăți de bază ca și mușchiul scheletic striat, dar și câteva proprietăți speciale:

automatizare, adică capacitatea de a se contracta și de a se relaxa fără iritații externe, dar datorită excitațiilor care apar în interiorul lor;
sensibilitate ridicată la iritanti chimici;
plasticitate pronunțată;
contracție ca răspuns la întinderea rapidă.

Contracția și relaxarea mușchilor netezi se produce lent. Aceasta contribuie la apariția mișcărilor peristaltice și pendulare ale organelor tractului digestiv, ceea ce duce la deplasarea bolusului alimentar. Contracția prelungită a mușchilor netezi este necesară în sfincterele organelor goale și previne eliberarea conținutului: bilă în vezica biliară, urină în vezică. Contracția fibrelor musculare netede are loc indiferent de dorința noastră, sub influența unor motive interne nesubordonate conștiinței.

Mușchii striați

Mușchii striați sunt situate pe oasele scheletului și contracția pune în mișcare articulațiile individuale și întregul corp. Ele formează un corp, sau soma, motiv pentru care sunt numite și somatice, iar sistemul care le inervează este sistemul nervos somatic.

Datorită activității muschii scheletici corpul se mișcă în spațiu, munca variată a membrelor, expansiunea cufăr la respirație, mișcarea capului și a coloanei vertebrale, mestecat, expresii faciale. Există mai mult de 400 de mușchi. Masa musculară totală reprezintă 40% din greutate. De obicei, partea de mijloc a mușchiului este formată din țesut muscular și formează burta. Capetele mușchilor - tendoanele - sunt construite din țesut conjunctiv dens; sunt conectate la oase folosind periostul, dar se pot atașa și de alți mușchi și de stratul conjunctiv al pielii. Într-un mușchi, fibrele musculare și ale tendonului sunt combinate în mănunchiuri folosind țesut conjunctiv lax. Nervii și vasele de sânge sunt situate între mănunchiuri. proporţional cu numărul de fibre care alcătuiesc abdomenul muscular.

Orez. 3. Funcțiile țesutului muscular

Unii mușchi trec printr-o singură articulație și, atunci când sunt contractați, o fac să se miște - mușchii cu o singură articulație. Alți mușchi trec prin două sau mai multe articulații - mușchi multi-articulare, produc mișcare în mai multe articulații.

Pe măsură ce capetele mușchilor atașați de oase se apropie unele de altele, dimensiunea mușchiului (lungimea) scade. Oasele legate prin articulații acționează ca pârghii.

Prin schimbarea poziției pârghiilor osoase, mușchii acționează asupra articulațiilor. În acest caz, fiecare mușchi afectează articulația într-o singură direcție. O articulatie uniaxiala (cilindrica, trohleara) are doi muschi sau grupuri de muschi care actioneaza asupra ei, care sunt antagonisti: un muschi este flexor, celalalt este extensor. În același timp, fiecare articulație este acționată într-o direcție, de regulă, de doi sau mai mulți mușchi, care sunt sinergiști (sinergismul este o acțiune comună).

Într-o articulație biaxială (elipsoidală, condilică, în formă de șa) mușchii sunt grupați în funcție de cele două axe ale sale în jurul cărora se efectuează mișcările. La o articulație sferică, care are trei axe de mișcare (articulație multi-axială), mușchii sunt adiacenți pe toate părțile. Deci, de exemplu, în articulația umărului sunt mușchii flexori și extensori (mișcări în jurul axei frontale), abductori și adductori (axa sagitală) și rotatori în jurul axei longitudinale, spre interior și spre exterior. Există trei tipuri de muncă musculară: depășire, cedare și menținere.

Dacă, din cauza contracției musculare, poziția unei părți a corpului se modifică, atunci forța de rezistență este depășită, adică. se execută munca de depăşire. Munca în care forța musculară cedează acțiunii gravitației și sarcina reținută se numește cedare. În acest caz, mușchiul funcționează, dar nu se scurtează, ci se prelungește, de exemplu, atunci când este imposibil să ridici sau să ții un corp ponderat. masa mare. La efort deosebit mușchii trebuie să coboare acest corp pe o suprafață.

Munca de ținere se efectuează datorită contracției musculare; corpul sau sarcina este ținută într-o anumită poziție fără a se deplasa în spațiu, de exemplu, o persoană ține o sarcină fără a se mișca. În acest caz, mușchii se contractă fără a modifica lungimea. Forța de contracție musculară echilibrează greutatea corpului și sarcina.

Atunci când un mușchi, contractându-se, mișcă corpul sau părțile sale în spațiu, aceștia efectuează o muncă de depășire sau cedare, care este dinamică. Munca statistică este deținerea muncii, în care nu există nicio mișcare a întregului corp sau a unei părți a acestuia. Se numește modul în care mușchiul se poate scurta liber izotonic(nu se modifică tensiunea musculară și se modifică doar lungimea acesteia). Se numește starea în care mușchiul nu se poate scurta izometrică- se modifica doar tensiunea fibrelor musculare.

Orez. 4. Mușchii umani

Structura mușchilor striați

Mușchii scheletici constau dintr-un număr mare de fibre musculare, care sunt combinate în fascicule musculare.

Un pachet conține 20-60 de fibre. Fibrele musculare sunt celule cilindrice de 10-12 cm lungime și 10-100 microni în diametru.

Fiecare fibră musculară are o membrană (sarcolemă) și citoplasmă (sarcoplasmă). Sarcoplasma conține toate componentele unei celule animale, iar filamentele subțiri sunt situate de-a lungul axei fibrei musculare - miofibrile, Fiecare miofibrilă este formată din protofibrile, care includ fire ale proteinelor miozină și actină, care sunt aparatul contractil al fibrei musculare. Miofibrilele sunt separate unele de altele prin partiții numite membrane Z în secțiuni - sarcomere. La ambele capete ale sarcomerelor, filamentele subțiri de actină sunt atașate de membrana Z, iar filamente groase de miozină sunt situate în mijloc. Capetele filamentelor de actină se potrivesc parțial între filamentele de miozină. Într-un microscop cu lumină, filamentele de miozină apar ca o bandă luminoasă pe un disc întunecat. La microscopie electronică, mușchii scheletici apar striați (încrucișați).

Orez. 5. Poduri încrucișate: Ak - actină; Mz - miozina; Gl - cap; Ш - gât

Pe părțile laterale ale filamentului de miozină există proiecții numite traversează poduri(Fig. 5), care sunt situate la un unghi de 120° față de axa filamentului de miozină. Filamentele de actină apar ca un filament dublu răsucit într-o dublă helix. În șanțurile longitudinale ale helixului de actină există filamente ale tropomiozinei proteice, de care este atașată troponina proteică. În starea de repaus, moleculele de proteină de tropomiozină sunt aranjate astfel încât să prevină atașarea punților încrucișate de miozină la filamentele de actină.

Orez. 6. A - organizarea fibrelor cilindrice în muşchiul scheletic ataşate de oase prin tendoane. B - organizarea structurală a filamentelor într-o fibră musculară scheletică, creând un model de dungi transversale.

Orez. 7. Structura actinei și miozinei

În multe locuri, membrana de suprafață se adâncește sub formă de microtuburi în interiorul fibrei, perpendicular pe axa sa longitudinală, formând un sistem tubuli transversali(sistem T). Paralel cu miofibrilele și perpendicular pe tubii transversali dintre miofibrile există un sistem tubii longitudinali(reticulul sarcoplasmic). Prelungirile terminale ale acestor tuburi sunt rezervoare terminale - se apropie foarte mult de tubii transversali, formând împreună cu ei așa-numitele triade. Cea mai mare parte a calciului intracelular este concentrată în cisterne.

Mecanismul de contracție a mușchilor scheletici

Muşchi este format din celule numite fibre musculare. În exterior, fibra este înconjurată de o teacă - sarcolema. În interiorul sarcolemei se află citoplasma (sarcoplasma), care conține nuclei și mitocondrii. Contine o cantitate mare elemente contractile numite miofibrile. Miofibrilele merg de la un capăt la celălalt al unei fibre musculare. Ele există comparativ Pe termen scurt- aproximativ 30 de zile, după care se produce schimbarea completă a acestora. ÎN merge la muschi sinteza intensiva a proteinelor necesara formarii de noi miofibrile.

Fibra musculara conține un număr mare de nuclei, care sunt localizați direct sub sarcolemă, deoarece partea principală a fibrei musculare este ocupată de miofibrile. Prezența unui număr mare de nuclei este cea care asigură sinteza de noi miofibrile. Această schimbare rapidă a miofibrilelor asigură o fiabilitate ridicată funcții fiziologice tesut muscular.

Orez. 7. A - schema de organizare a reticulului sarcoplasmatic, a tubilor transversali si a miofibrilelor. B - diagramă structura anatomică tubuli transversali și reticulul sarcoplasmatic într-o fibră musculară scheletică individuală. B - rolul reticulului sarcoplasmatic în mecanismul contracției mușchilor scheletici

Fiecare miofibrilă este alcătuită din zone luminoase și întunecate alternate în mod regulat. Aceste zone, având proprietăți optice diferite, creează striații transversale în țesutul muscular.

În mușchiul scheletic, contracția este cauzată de sosirea unui impuls de-a lungul unui nerv. Transmiterea impulsurilor nervoase de la nerv la mușchi are loc prin legatura neuromusculara(a lua legatura).

Un singur impuls nervos, sau o singură iritare, duce la un act contractil elementar - o singură contracție. Debutul contracției nu coincide cu momentul aplicării iritației, deoarece există o perioadă ascunsă sau latentă (intervalul dintre aplicarea iritației și începutul contracției musculare). În această perioadă au loc dezvoltarea potențialului de acțiune, activarea proceselor enzimatice și defalcarea ATP. După aceasta începe contracția. Defalcarea ATP în mușchi duce la conversia energiei chimice în energie mecanică. Procesele energetice sunt întotdeauna însoțite de eliberarea de căldură, iar energia termică este de obicei intermediară între energiile chimice și cele mecanice. În muşchi energie chimica se transformă direct în mecanic. Dar căldura în mușchi se formează atât din cauza scurtării mușchiului, cât și în timpul relaxării acestuia. Căldura generată în mușchi joacă mare rolîn menținerea temperaturii corpului.

Spre deosebire de mușchiul inimii, care are proprietatea de automatizare, adică. este capabil să se contracte sub influența impulsurilor care apar în interiorul său și, spre deosebire de mușchii netezi, care sunt, de asemenea, capabili să se contracte fără a primi semnale din exterior, mușchii scheletici se contractă numai atunci când semnalele din exterior sunt recepționate de acesta. Semnalele către fibrele musculare sunt transmise direct prin axonii celulelor motorii situate în coarnele anterioare materie cenusie măduva spinării(motoneuroni).

Natura reflexă a activității musculare și coordonarea contracțiilor musculare

Mușchii scheletici, spre deosebire de mușchii netezi, sunt capabili să efectueze contracții rapide voluntare și, prin urmare, să producă o muncă semnificativă. Elementul de lucru al unui mușchi este fibra musculară. O fibra musculara tipica este o structura cu mai multi nuclei, impinsa la periferie de o masa de miofibrile contractile.

Fibrele musculare au trei proprietăți principale:

excitabilitate - capacitatea de a răspunde la acțiunile unui stimul prin generarea unui potențial de acțiune;
conductivitate - capacitatea de a conduce o undă de excitație de-a lungul întregii fibre în ambele direcții din punctul de iritare;
contractilitate - capacitatea de a contracta sau de a schimba tensiunea atunci când sunt excitate.

În fiziologie, există conceptul de unitate motorie, care înseamnă un neuron motor și toate fibrele musculare pe care acest neuron le inervează. Unitățile motorii variază în mărime: de la 10 fibre musculare pe unitate pentru mușchii care efectuează mișcări precise, până la 1000 sau mai multe fibre pe unitate motorie pentru mușchii „orientați spre putere”. Natura muncii mușchilor scheletici poate fi diferită: funcționare statică(menținerea posturii, menținerea sarcinii) și munca dinamica(deplasarea unui corp sau a unei sarcini în spațiu). Mușchii sunt implicați și în mișcarea sângelui și a limfei în organism, producerea de căldură, actele de inspirație și expirare, sunt un fel de depozit de apă și săruri, protejează organe interne, de exemplu mușchii peretelui abdominal.

Mușchiul scheletic este caracterizat de două moduri principale de contracție - izometric și izotonic.

Modul izometric se manifestă prin faptul că tensiunea crește în mușchi în timpul activității sale (se generează forță), dar datorită faptului că ambele capete ale mușchiului sunt fixe (de exemplu, atunci când se încearcă ridicarea unei sarcini foarte mari), nu se scurtează.

Regimul izotonic se manifestă prin faptul că mușchiul dezvoltă inițial tensiune (forță) capabilă să ridice o sarcină dată, iar apoi mușchiul se scurtează - își schimbă lungimea, menținând tensiunea egală cu greutatea sarcinii care este ținută. Pur izometric sau contracție izotonă practic imposibil de observat, dar există tehnici pentru așa-numitele gimnastică izometrică când un atlet își încordează mușchii fără a-și schimba lungimea. Aceste exerciții dezvoltă forța musculară într-o măsură mai mare decât exercițiile cu elemente izotonice.

Aparatul contractil al muschiului scheletic este reprezentat de miofibrile. Fiecare miofibrilă cu un diametru de 1 micron constă din câteva mii de protofibrile - molecule polimerizate subțiri, alungite ale proteinelor miozină și actină. Filamentele de miozină sunt de două ori mai subțiri decât filamentele de actină, iar în starea de repaus a fibrei musculare, filamentele de actină se potrivesc în inele libere între filamentele de miozină.

În transmiterea excitației, un rol important joacă ionii de calciu, care intră în spațiul interfibrilar și declanșează mecanismul de contracție: retragerea reciprocă a filamentelor de actină și miozină unul față de celălalt. Retragerea firelor are loc cu participarea obligatorie a ATP. În centrii activi situati la un capăt al filamentelor de miozină, ATP este descompus. Energia eliberată în timpul descompunerii ATP este transformată în mișcare. ÎN muschii scheletici Rezerva de ATP este mică - suficientă doar pentru 10 contracții individuale. Prin urmare, este necesară resinteza constantă a ATP, care are loc în trei moduri: în primul rând, prin rezerve de creatină fosfat, care sunt limitate; a doua este calea glicolitică în timpul descompunerii anaerobe a glucozei, când se formează două molecule de ATP per moleculă de glucoză, dar în același timp se formează acid lactic, care inhibă activitatea enzimelor glicolitice, iar în cele din urmă a treia este oxidarea aerobă a glucozei. glucoza si acizi grașiîn ciclul Krebs, care apare în mitocondrii și produce 38 de molecule de ATP per 1 moleculă de glucoză. Ultimul proces este cel mai economic, dar foarte lent. Antrenament constant activează a treia cale de oxidare, rezultând o rezistență musculară crescută pentru exerciții pe termen lung.