Гладкая мускулатура

Анатомия костей

Когда дело касается такой важной части тела как ноги, знаний только о мышцах недостаточно. Давайте узнаем больше о костях и суставах, которые участвуют в ходьбе, беге и приседаниях

Таз

Таз по форме похож на чашу. Он связывает нижнюю часть тела вместе, и отвечает за 2 основных движения – наклон туловища вперед и назад.

Тазобедренный сустав

Тазобедренный сустав является тем местом, где бедренная кость соединяется с тазом, образуя нечто вроде шарнира. Такое соединение дает нам большую свободу действий – мы можем сгибать, разгибать, сводить и разводить ноги, а также выполнять ими вращательные движения.

Коленный сустав

Коленный сустав также позволяет нам не только сгибать и разгибать ноги, но и вращать ими. Он играет решающую роль практически в каждом упражнении для ног.

Голеностопный сустав

Контролирует 2 основных движения: разгибание стопы (когда вы встаете на носки) и сгибание стопы (когда тяните носки на себя).

Мышечные волокна

Мышечные клетки (волокна) имеют очень вытянутую форму (словно нити) и бывают двух типов: быстрые (белые) и медленные (красные). Часто встречаются данные и о третьем промежуточном типе мышечных волокон. Обсудим более детально типы мышечных волокон в отдельной статье, а здесь ограничимся лишь общими сведениями. В некоторых крупных мышцах длина мышечных волокон может достигать десятка сантиметров (например, в квадрицепсе).

Медленные мышечные волокна

Эти волокна не способны к быстрым и мощным сокращениям, но зато способны сокращаться долго (часами) и связаны с выносливостью. Волокна этого типа имеют много митохондрий (органоиды клетки, в которых происходят главные энергетические процессы), значительный запас кислорода в соединении с миоглобином. Преобладающим  энергетическим процессом в этих волокнах является аэробное окисление питательных веществ. Клетки этого типа опутаны густой сетью капилляров. Хорошие марафонцы, как правило, имеют в своих мышцах больше волокон именно этого типа. Отчасти это имеет генетические причины, а отчасти объясняется особенностями тренировок. Известно, что при специальных тренировках на выносливость в течение длительного времени в мышцах начинает преобладать именно такая (медленная) разновидность волокон.

В статье основы кардиотренинга я рассказал об энергетических процессах, происходящих в мышечных волокнах.

Быстрые мышечные волокна

Эти волокна способны к очень мощным и быстрым сокращениям, однако, они не могут сокращаться продолжительное время. Этот тип волокон имеет меньшее количество митохондрий. Быстрые волокна опутаны меньшим количеством капилляров по сравнению с медленными волокнами. Большинство тяжелоатлетов и спринтеров, как правило, имеют больше белых мышечных волокон. И это вполне закономерно. При специальных тренировках силовой и скоростной направленности в мышцах возрастает процент белых мышечных волокон.

Когда говорят о приёме таких препаратов спортивного питания, как креатин, речь идёт как раз о развитии белых мышечных волокон.

Мышечные волокна тянутся от одного сухожилия до другого, поэтому зачастую длина их равна длине мышцы. В месте соединения с сухожилием оболочки мышечных волокон прочно связываются с коллагеновыми волокнами сухожилия.

Каждая мышца обильно снабжена капиллярами и нервными окончаниями, идущими от мотонейронов (нервных клеток, отвечающих за движение). Причём, чем тоньше работа, совершаемая мышцей, тем меньшее количество мышечных клеток приходится на один мотонейрон. Например, в мышцах глаза на одно нервное волокно мотонейрона приходится 3-6 мышечных клеток. А в трёхглавой мышце голени (икроножная и камбаловидная) на одно нервное волокно приходится 120-160 и даже более мышечных клеток. Отросток мотонейрона соединяется с каждой отдельной клеткой тонкими нервными окончаниями, образуя синапсы. Мышечные клетки, иннервируемые одним мотонейроном, называются двигательной единицей. По сигналу мотонейрона они сокращаются одновременно.

По капиллярам, опутывающим каждую мышечную клетку поступает кислород и другие вещества. Через капилляры же в кровь выводится молочная кислота, когда она образуется в избытке при интенсивных нагрузках, а также углекислый газ, продукты метаболизма. В норме у человека на 1 кубический миллиметр мышц приходится около 2000 капилляров.

Усилие, развиваемое одной мышечной клеткой, может достигать 200 мг. То есть при сокращении одна мышечная клетка может поднять вес в 200 мг. При сокращении мышечная клетка способна укоротиться более, чем в 2 раза, увеличиваясь в толщину. Поэтому мы имеем возможность демонстрировать свои мышцы, например, бицепс, сгибая руку. Он, как известно, приобретает форму шара, увеличиваясь в толщину.

Посмотрите на рисунок. Здесь хорошо видно, как именно расположены в мышцах мышечные волокна. Мышца в целом находится в соединительнотканной оболочке, называемой эпимизием. Пучки мышечных клеток также разделены между собой слоями соединительной ткани, в которых проходят многочисленные капилляры и нервные окончания.

Кстати говоря, мышечные клетки, принадлежащие одной двигательной единице могут лежать в разных пучках.

Далее, переходим к отдельно взятой мышечной клетке.

В цитоплазме мышечной клетки присутствует гликоген (в виде гранул). Интересно, что мышечного гликогена в организме может быть даже больше, чем гликогена в печени в силу того, что мышц в организме много. Однако, мышечный гликоген может быть использован только локально, в данной мышечной клетке. А гликоген печени используется всем организмом, в том числе и мышцами. О гликогене мы ещё поговорим отдельно.

викторина

1. Ученому предлагается проверить два неизвестных образца мышц и определить, какой из них является гладкомышечной, а какой – скелетной. Однако ученый вчера разбил свой микроскоп. Какой из следующих методов позволит ученому идентифицировать гладкую мышцу из скелетной мышцы?A. Положите ткани в решение содержащий бесплатный АТФB. Поместите ткани в раствор, содержащий ионы кальцияC. Тот, кто выглядит сильнее, скелетная мышца

Ответ на вопрос № 1

верно. Помещая ткани в раствор свободной АТФ, мы можем различить гладкую и скелетную мышцы. Скелетные мышцы уже имеют доступ к АТФ и не будут сокращаться при введении в это решение. Гладкая мышца использует ряд белков для ингибирования свободной АТФ и предотвращения работы миозина. В растворе, содержащем много свободного АТФ, гладкие мышцы будут сокращаться. Обе ткани будут сокращаться в растворе ионов кальция, потому что кальций индуцирует обе системы.

2. Гладкомышечные клетки связаны друг с другом через области, называемые адгезивными соединениями. Эти области содержат много волокнистых белков для силы, когда клетки тянутся друг против друга. Соединения также содержат небольшие промежутки, которые позволяют клеточным мембранам двух соседних клеток соединяться. Какова функция этих щелевых соединений, как они называются?A. Отверстия увеличивают прочность соединенияB. Нервные импульсы и химические вещества можно перенести сюдаC. Клетки проходят АТФ через отверстия

Ответ на вопрос № 2

В верно

Когда сокращение происходит в гладкой мышечной ткани, важно, чтобы остальные клетки реагировали. Найденные щелевые соединения между клетками обеспечивают прохождение нервного импульса или химического сигнала, который начал сокращение

Это гарантирует, что многие клетки сжимаются одновременно, производя желаемый эффект для организм,

3. Ниже приведены заявления о гладких мышцах. Выберите неправильное утверждение.A. Гладкая мышца использует те же моторные белки, что и скелетная мышцаB. Гладкая мышца располагается так же, как и скелетная мышцаC. Гладкая мышца не имеет борозд

Ответ на вопрос № 3

В верно. Гладкая мышца не имеет борозд, потому что она расположена иначе, чем скелетная мышца. Расположение не производит темные полосы в клетках, но используются те же моторные белки (актин и миозин).

Температурный эффект

Есть три случая температуры. Сначала температура окружающей среды 22 ° C, затем температура 11 ° C, затем температура 33 ° C, а затем возвращается к температуре 22 ° C. Тогда можно заметить, что амплитуда силы сжатия относительно эквивалентна независимо от температуры. С другой стороны, частота меняется в зависимости от температуры.

С повышением температуры частота сокращений также увеличивается. Сокращения вызваны прохождением ионов через мембрану. Однако повышение температуры вызывает перемешивание ионов и, следовательно, увеличение кинетической энергии последних. Следовательно, ионы быстрее проходят через мембрану. В результате частота сокращений увеличивается, что приводит к сближению пиков.

И наоборот, понижение температуры приводит к снижению кинетической активности ионов. Ионам требуется больше времени, чтобы пересечь мембрану, поэтому частота сокращений ниже.

Кроме того, при низкой температуре максимальная амплитуда немного увеличивается и достигает 0,07 Н. Это также связано с кинетикой ионов. Это связано с тем, что для выхода кальция потребуется больше времени, и поэтому кальций останется, когда произойдет следующее сокращение. Это будет сильнее, потому что внутри клетки будет больше кальция. Сила сокращения никогда не опускается ниже 0,045  Н , что показывает, что некоторое количество кальция постоянно находится внутри клетки. Поэтому при слишком низкой температуре мышца никогда не расслабляется полностью; он остается постоянно сжатым.

Мы можем заметить, что при высокой температуре 33 ° C частота вначале высока, а затем постепенно уменьшается по мере продвижения эксперимента. Это иллюстрирует явление мышечной усталости. Чтобы вызвать сокращение, через мембрану должно пройти много ионов. Это движение ионов требует много энергии в виде АТФ. В какой-то момент не хватает АТФ, чтобы обеспечить высокую скорость сокращения даже при высокой температуре, и это приводит к снижению скорости сокращений.

Виды мышц

В организме человека имеется три вида мышц:

• скелетные (их ещё называют поперечно-полосатыми);
• гладкие;
• и миокард, или сердечная мышца.

Гладкие мышцы формируют стенки внутренних органов и кровеносных сосудов. Их отличительной особенностью является то, что они работают независимо от сознания человека: усилием воли невозможно остановить, например, перистальтику (римичные сокращения) кишечника. Движения таких мышц медленные и однообраные, зато они непрерывно, без отдыха, работают всю жизнь.

Скелетная мускулатура ответственна за поддержание тела в равновесии и выполнение разнообразных движений. Вам кажется, что вы «просто» сидите в кресле и отдыхаете? На самом деле в это время десятки ваших скелетных мышц работают. Работой скелетной мускулатуры можно управлять усилием воли. Поперечно-полосатые мышцы способны быстро сокращаться и столь же быстро расслабляться, однако интенсивная деятельность сравнительно быстро приводит к их утомлению.

Сердечная мышца уникальным образом сочетает в себе качества скелетной и гладкой мускулатуры. Так же как и скелетные мышцы, миокард способен иненсивно работать и быстро сокращаться. Так же как и гладкие мышцы, он практически неутомим и не зависит от волевого усилия человека.

Кстати, силовые тренировки не только «лепят рельеф» и увеличивают силу наших скелетных мышц — они также косвенно улучшают и качество работы гладкой мускулатуры и сердечной мышцы. Кстати, это привордит и к эффекту «обратной связи» — укреплённая, развитая путём тренировок выносливости сердечная мышца работает интенсивнее и эффективнее, что выражается в улучшении кровоснабжения всего организма, в том числе и скелетных мышц, колторые благодаря этому могут переносить ещё большие нагрузки. Тренированные, развитые скелетные мышцы формируют мощный «корсет», поддерживающий внутренние органы, что играет не последнюю роль в нормализации процессов пищеварения. Нормальное пищеварение в свою очередь означает нормальное питание всех органов тела, и мышц в частности.

Различные типы мышц отличаются по своему строению, мы же рассмотрим подробнее строение скелетной мышцы, как связанной непосредственно с процессом силовой тренировки.

Рекомендации

1. Берн и Леви. Физиология, 6-е издание
2. ^
3. ^
4. Aguilar_2010 (ссылка выше) «В скелетных или поперечно-полосатых мышцах миозина в 3 раза больше, чем актина».
5. Трапп С., Галлахер П. и др. Сократительные свойства отдельных мышечных волокон у молодых и пожилых мужчин и женщин. J Physiol (2003), 552.1, стр. 47–58, таблица 8
6. Грегер Р., Виндхорст Ю; Комплексная физиология человека, Vol. II. Берлин, Springer, 1996 г .; Глава 46, Таблица 46.1, Миозин 45%, Актин 22% миофибриллярных белков скелетных мышц, с. 937
7. Наука о мясе Лори, Лори Р.А., Ледвард, Д. 2014; Глава 4, Таблица 4.1, Химический состав типичных взрослых мышц млекопитающих, процент сырой массы скелетных мышц; миозин 5,5%, актин 2,5%, п. 76
8. Салливан Дж., Угадай В.Л. (1969). «Атроментин: стимулятор гладкой мускулатуры Clitocybe subilludens». Ллойдия. 32 (1): 72–75. PMID .

Особенности проведения возбуждения в нервно-мышечном синапсе

Одностороннее проведение возбуждения — только в направлении от пресинаптического окончания к постсинаптической мембране.

Суммация возбуждения соседних постсинаптических мембран.

Синаптическая задержка — замедление в проведении импульса от нейрона к мышце составляет 0,5-1 мс. Это время затрачивается на секрецию медиатора, его диффузию к постсинаптической мембране, взаимодействие с рецептором, формирование ПКП, их суммацию.

Низкая лабильность — она составляет 100-150 имп/с для сигнала, что в 5-6 раз ниже лабильности нервного волокна.

Чувствительность к действию лекарственных веществ, ядов, БАВ, выполняющих роль медиатора.

Утомляемость химических синапсов — выражается в ухудшении проводимости вплоть до блокады в синапсе при длительном функционировании синапса. Главная причина утомляемости — исчерпание запасов медиатора в пресинаптическом окончании.

Законы проведения возбуждения по нервам:

1. Закон функциональной целостности нерва.
2. Закон изолированного проведения возбуждения.
3. Закон двустороннего проведения возбуждения.

В зависимости от скорости проведения возбуждения нервные волокна подразделяются на 3 группы: A, B, C. В группе A выделяют 4 подгруппы: альфа, бетта, гамма и сигма.

Особенности строения гладкой мышечной ткани человека: свойства, какие клетки, волокна образуют?

Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека Все виды мышечных тканей отличаются пор структуре и происхождению, но одинаково хорошо сокращаются. В их составе имеют миоциты — это клетки, которые принимают импульсы и отвечают сокращением. Особенности строения гладкой мышечной ткани человека заключаются в наличии мелких веретеновидных клеток.

Все мышцы человеческого организма представлены всего 3 видами:

• Гладкие
• Поперечно-полосатые скелетные
• Поперечно-полосатые сердечные

Вот какие клетки, волокна образуют гладкую мускулатуру:

• Строение этого вида мускул состоит из гладкого миоцита.
• В составе таких клеток есть ядро и тончайшие мио-фибриллы.
• Цитолемма гладких мускул образует множественные впячивания в виде мелких пузырьков — кавеолы.
• Клеточки гладких мускулов соединены в пучки из 10-12 штук.
• Такая особенность получается благодаря иннервации гладких мышц и это помогает лучше и быстрее проходить импульсу по всей группе клеток.

Свойства и функциональность гладких мускул заключаются в следующем:

• Возбудимость, сократимость, эластичность. Сокращение регулируется при помощи нервной системы.
• Выполнение стабильного давления в органах с полой структурой.
• Регулирование показателей уровня давления крови.
• Перистальтика органов пищеварения и беспрепятственное передвижение по ним содержимого.
• Опорожнение мочевого пузыря.

Многие органы в нашем организме не смогли бы функционировать, если они бы не состояли из гладкой мышечной ткани.

Строение и функции гладкой мышечной ткани

Cостоит из отдельных мелких веретеновидных клеток. Эти клетки имеют одно ядро и тонкие миофибриллы, которые тянутся от одного конца клетки к другому. Гладкие мышечные клетки объединяются в пучки, состоящие из 10-12 клеток. Это объединение возникает благодаря особенностям иннервации гладкой мускулатуры и облегчает прохождение нервного импульса на всю группу гладких мышечных клеток. Сокращается гладкая мышечная ткань ритмично, медленно и на протяжении длительного времени, способна при этом развивать большую силу без значительных затрат энергии и без утомления.

У низших многоклеточных животных из гладкой мышечной ткани состоят все мышцы, тогда как у позвоночных животных она входит в состав внутренних органов (кроме сердца).

Сокращения этих мышц не зависят от воли человека, т. е. происходят непроизвольно.

Функции гладкой мышечной ткани:

• Поддерживание стабильного давления в полых органах;
• регуляция уровня кровяного давления;
• перистальтика пищеварительного тракта, перемещения по нему содержимого;
• опорожнение мочевого пузыря.

Механизм сокращения гладких мышц

Концентрация внутриклеточного Ca 2+ увеличивается, когда:

• кальций внеклеточного происхождения попадает в клетку через химиозависимые и зависимые от напряжения кальциевые каналы,
• кальций высвобождается из эндоплазматической сети .

Этот Ca 2+ будет связываться с кальмодулином (CaM), так что четыре иона присоединяются к каждой молекуле кальмодулина .

Комплекс Ca 2+ -кальмодулин активирует киназу легкой цепи миозина (КЛЦМ).

Таким образом, КЛЦМ сможет фосфорилировать легкие цепи миозиновых головок и ipso facto увеличивать активность миозиновой АТФазы .

Таким образом, активированный миозин , активные миозиновые мостики смогут скользить по актину и развивать мышечное напряжение.

Свойства

Мышечное волокно растягивается, но в состоянии покоя возвращается к своим первоначальным размерам. Это свойство — результат взаимодействия белковых нитей миофибрилл в цитоплазме клеток. Каждая миофибрилла состоит из протофибрилл: тонких, образованных актином, и более толстых — из миозина.

Свойства мышечной ткани:

• электрическая возбудимость;
• сократимость;
• проводимость;
• растяжимость;
• эластичность.

Мышечная ткань способна к произвольным или непроизвольным сокращениям в ответ на нервные импульсы. Происходит взаимодействие фибриллярных белков — актина и миозина. В этом процессе обязательно участвуют неорганические ионы кальция. При сокращении тонкие нити актина скользят по толстым протофибриллам миозина.

Гладкая мышца беспозвоночных

В гладких мышцах беспозвоночных сокращение начинается со связывания кальция непосредственно с миозином, а затем быстро меняются поперечные мостики, генерируя силу. Подобно механизму гладкой мускулатуры позвоночных, существует фаза захвата с низким содержанием кальция и низким потреблением энергии. Эта длительная фаза или фаза улавливания была приписана белку улавливания, который имеет сходство с киназой легкой цепи миозина и эластичным белком-тайтином, называемым твичином. Моллюски и другие двустворчатые моллюски используют эту фазу захвата гладкой мускулатуры, чтобы держать свою раковину закрытой в течение длительных периодов времени с минимальным потреблением энергии.

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы — это мышцы, формирующие слой стенок полых внутренних органов. Они построены из веретенообразных одноядерных мышечных клеток без поперечной исчерченности за счет хаотичного расположения миофибрилл.

Особенности гладких мышц:

• Иннервируются волокнами вегетативной нервной системы (ВНС);
• Обладают низкой возбудимостью:
• Обладают низкой величиной МП (мембранного потенциала) — -50 — -60 мВ из-за более высокой проницаемости для ионов Na+
• ПД (потенциал действия) отличается меньшей амплитудой и большей длительностью. Он формируется в основном за счет ионов Ca2+
• Медленная проводимость:

Клетки в гладких мышцах функционально связаны между собой посредством щелевидных контактов — нексусов, которые имеют низкое электрическое сопротивление. За счет этих контактов ПД распространяется с одного мышечного волокна на другое, охватывая большие мышечные пласты, и в реакцию вовлекается вся мышца.

Сократимость:

Гладкие мышцы способны осуществлять относительно медленные ритмические и длительные тонические сокращения.

Медленные ритмические сокращения обеспечивают перемещение содержимого органа из одной области в другую.

Длительные тонические сокращения, особенно сфинктеров полых органов, препятствуют выходу из них содержимого.

Пластичность:

Это способность сохранять приданную им при растяжении или деформации форму. Благодаря пластичности гладкая мышца может быть полностью расслаблена как в укороченном, так и в растянутом состоянии.

Автоматия:

Особенность гладких мышц, отличающая их от скелетных. Благодаря автоматии гладкие мышцы могут сокращаться в условиях отсутствия иннервации. Важную роль в этом играет растяжение.

Растяжение является адекватным раздражителем для гладкой мускулатуры. Сильное и резкое растяжение гладких мышц вызывает их сокращение.

Сравнительная характеристика скелетных и гладких мышц:

Расслабление

Ведь релаксация ( релаксация ) происходит за счет падения Са 2+ -зеркала, вызванного отсутствием нервных импульсов и другими волнующими событиями. Кальций транспортируется изнутри клетки обратно во внеклеточное пространство или в саркоплазматический ретикулум с помощью антипортеров Na + / Ca 2+ и Ca 2+ — АТФаз ( SERCA ). Комплекс Ca 2+ -кальмодулин диссоциирует (разрушается), и MLKP дефосфорилирует легкие цепи молекулы миозина. В результате активность АТФазы миозиновых головок падает, и цикл перекрестного связывания больше не может продолжаться.

Кроме того, известен следующий механизм активного расслабления: активация эндотелиальной синтазы оксида азота высвобождает вещество- носитель оксида азота (NO), газотрансмиттер, в соответствующем сосудистом отделе. Оксид азота (NO), который постоянно образуется эндотелием сосудов, может диффундировать в соседние гладкомышечные клетки и активировать там растворимую гуанилатциклазу . Последовательное повышение уровня цГМФ приводит к активации протеинкиназы G , которая активирует фосфатазу легкой цепи миозина (MLKP) путем фосфорилирования и, таким образом, приводит к расслаблению гладкомышечных клеток. Стимуляция β-адренорецепторов, например, адреналином, приводит к активации MLKP и, таким образом, к расслаблению мышечной клетки за счет повышения уровня цАМФ и активации протеинкиназы A. (см. постановление).

Сухожилие

Это очень плотное и нерастяжимое образование, состоящее из соединительной ткани и волокон коллагена, служащее для крепления мышцы к костям. О прочности сухожилий говорит тот факт, что требуется усилие в 600 кг, чтобы разорвать сухожилие четырёхглавой мышцы бедра, и в 400 кг, чтобы разорвать сухожилие трёхглавой мышцы голени. С другой стороны, если говорить о мышцах, это не такие уж и большие цифры. Ведь мышцы развивают усилия в сотни килограммов. Однако система рычагов тела снижает это усилие, чтобы получить выигрыш в скорости и амплитуде движения. Но об этом в отдельной статье по биомеханике тела.

Регулярные силовые тренировки приводят к укреплению сухожилий и костей в местах крепления мышц. Таким образом, сухожилия тренированного атлета могут выдерживать и более серьёзные нагрузки без разрыва.

Соединение сухожилия с костью не имеет чёткой границы, поскольку клетки ткани сухожилия вырабатывают и вещество сухожилия, и вещество кости.

Соединение сухожилия с мышечными клетками происходит за счёт сложного соединения и взаимного проникновения микроскопических волокон.

Между клетками и волокнами сухожилий вблизи мышц лежат специальные микроскопические органы Гольджи. Их предназначение – определение степени растяжения мышцы. По сути, органы Гольджи – это рецепторы, оберегающие наши мышцы от чрезмерного растяжения и напряжения.

Скорость регуляризации

Перед началом эксперимента червя покрывают этанолом для обезболивания. Сначала мембрана покрывается этанолом, который тормозит работу системы. Вы должны подождать, пока этанол не рассеется, чтобы наблюдать «нормальные» сокращения желудка, то есть сокращения, которые были бы в желудке, если бы он все еще находился внутри дождевого червя.

Если бы желудок был размещен строго вертикально, мы бы увидели только продольные сокращения желудка. По нашему опыту, желудок не совсем перпендикулярен земле; поэтому мы видим небольшие круговые сокращения (маленькие пики), которые следуют за продольными сокращениями (большие пики). Поскольку желудок расположен немного наклонно, измеренные пики, соответствующие продольным сокращениям, имеют меньшую амплитуду, чем они есть на самом деле.

Механизм расслабления гладких мышц

Свободный Ca 2+ в цитозоле уменьшается, когда:

• Ca 2+ откачивается из клетки, проходя через мембрану через антипорт Na + / Ca 2+  : высвобождение Ca 2+ против его электрохимического градиента происходит одновременно с поступлением Na + в направлении его электрохимического градиента . Са 2+ также может быть откачан из клетки с помощью кальциевых насосов ( АТФазы ),
• Са 2+ возвращается в эндоплазматический ретикулум благодаря кальциевым насосам ( АТФазы ), которые обеспечивают активный транспорт Са 2+ с использованием АТФ .

Са 2+ затем отсоединяется от кальмодулина (СаМого), а затем миозин фосфатазы отсоединяет фосфат из миозина , что снижает активность миозина АТФазы . Это прогрессирующее снижение активности приводит к снижению мышечного напряжения и расслаблению мышц.

Строение поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани человека: функции, признаки

Строение мышечной ткани

Скелетная мышечная ткань – тугая, эластичная ткань, которая сокращается под действием нервных импульсов. Она состоит из скелетной мускулатуры, как у людей, так и у животных. Ее работа заключается, например, в сокращении голосовых связок, выполнении дыхания, а также движении тела.

Как говорилось выше, у людей различают несколько видов мышц:

• Поперечнополосатая сердечная мышца
• Поперечнополосатые скелетные мышцы
• Гладкие мышцы

Строение поперечно-полосатых скелетных мускул человека особенное и заключается в таких главных аспектах:

• Состоит из мио-цитов, по длине которые равны несколько сантиметров.
• Диаметр этих клеток-миоцитов от 50 до 100 мкм.
• Такие клетки имеют множество ядер — до 100.
• Если рассматривать под микроскопом, то можно увидеть темные и светлые полоски.
• Волокнистые нити имеют длину до 12 см.

Также стоит отметить следующее:

• Скелетные мускулы представляют собой активный тканевый отрезок, необходимых для поддержания опорно-двигательного аппарата, состоящего из костей, их сочленений, сухожилий, связок.
• К двигательному аппарату относят также моторные нейроны, которые посылают нервные «сигналы» к волокнам мышц.
• Тела моторных нейронов размещаются спереди, в специальных ответвлениях спинно-мозговом отделе, а иннервирующие мускулы челюстно-лицевой области — в ядрах ствола мозга. Когда нейрон заходит в скелетную мышечную клетку, то он раздваивается, и создает нервно-мышечный синапс на каждом волокнистом отрезке.

Функции скелетных мышц:

• Держание положения фигуры
• Движение фигуры в пространстве 
• Передвижение отдельных элементов человеческой фигуры относительно друг друга
• Выполнение дыхательных движений

Скелетные мышцы вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему организма, которая помогает человеку держать позы и выполнять передвижение. Скелетные мускулы и скелет совершают защитную функцию, оберегая наше сердце, желудок, печень, почти и другие органы от ушибов.

регулирование

Существует несколько механизмов регулирования тонуса гладких мышц, два из которых показаны ниже:

• Миогенная регуляция описывает возбуждающее влияние пейсмекерных клеток: гладкомышечные клетки или специализированные фибробластоподобные клетки генерируют медленные волны деполяризации, которые могут приводить к потенциалам действия. Этому процессу может способствовать растяжение через зависящие от растяжения каналы Са 2 . Этот тип регулирования встречается в моноблочном типе.
• Нейрогенная регуляция требует, чтобы была иннервируется почти каждая мышечная клетка . Здесь регулирование происходит с помощью нервных импульсов вегетативной нервной системы, которая состоит из симпатической и парасимпатической нервных систем. В пищеварительном тракте также задействована кишечная нервная система:
  • Симпатический: тела симпатических нервных клеток расположены в спинном мозге и тянутся к паравертебральным ганглиям пограничного шнура или к превертебральным ганглиям, где они соединяются через холинергические синапсы со вторым нейроном, относительно удаленным от органа. Второй нейрон в конечном итоге иннервирует, помимо прочего, гладкие мышцы через адренергические синапсы. Эффект зависит от рецептора: рецептор α1 опосредует сокращение мышц (например, в кровеносных сосудах, радужной оболочке, сфинктерах пищеварительного тракта и мочевого пузыря), в то время как рецептор β2 имеет прямо противоположный эффект: он активируется бронхи, кровеносные сосуды в скелетных мышцах и сердце расширяются. Следует отметить, что воздействие на рецептор β2 лишь в небольшой степени вызывается нервными волокнами, поскольку соответствующие мышцы очень неадекватно иннервируются. Стимуляция катехоламинами, особенно адреналином и норадреналином из кровотока, имеет гораздо большее физиологическое значение. Все эти воздействия симпатической нервной системы на организм в целом способствуют подготовке организма к большим физическим нагрузкам («борьба или бегство»).
  • Парасимпатический: вместо удаленного органа между пре- и постганглионарными нейронами, как в симпатической нервной системе, с парасимпатической нервной системой находится относительно тесная взаимосвязь раньше: преганглионарные волокна спинного мозга или блуждающий нерв тянут циларганглион , слуховой ганглион , подчелюстной нерв. ганглии и крылонебно-небные ганглии или ганглии, которые находятся в непосредственной близости от самого органа или даже в нем. Затем постганглионарные волокна достигают гладкомышечных клеток через мускариновые холинергические рецепторы. Рецепторы M1, M3 и M5 воздействуют на гладкие мышцы и вызывают сокращение мышц бронхов и других мышц. В сосудах эффект объясняется через эндотелий: предполагается, что ацетилхолин связывается с рецепторами M3 на эндотелиальных клетках, которые, в свою очередь, высвобождают расслабляющие мышцы вещества в гладкомышечные клетки.

Схема внутриклеточных регуляторных механизмов сокращения гладкомышечных клеток стенки кровеносного сосуда. Приведены не все подробности. Myosin LC: легкая цепь миозина. КЛЦМ: киназа легкой цепи миозина. MLCP: фосфатаза легкой цепи миозина. CaM: кальмодулин. ℗: фосфорилирование. PLC: фосфолипаза C. PKA, PKC, PKG: протеинкиназа A, C или G. NO: оксид азота. SR: Саркоплазматический ретикулум. AP: потенциал действия. Не показано: хлоридно-канал, магазин работает Са канал (TRPC1), Kalikum-К канал _В , Phospholamban, а2-рецептор и другие.

Свойства гладких мышц

Гладкие мышцы менее возбудимы, чем скелетные: их пороги раздражения выше, а хронаксия длиннее. Потенциалы действия большинства гладкомышечных волокон имеют малую амплитуду (порядка 60 мв вместо 120 же в скелетных мышечных волокнах) и большую продолжительность — до 1—3 секунд. На рис. 151 показан потенциал действия одиночного волокна мышцы матки.

Рефрактерный период продолжается в течение всего периода потенциала действия, т. е. 1—3 секунд. Скорость проведения возбуждения варьирует в разных волокнах от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в секунду.

Существует большое число различных типов гладких мышц в теле животных и человека. Большинство полых органов тела выстлано гладкими мышцами, имеющими сенцитиальный тип строения. Отдельные волокна таких мышц очень тесно примыкают друг к другу и создается впечатление, что морфологически они составляют единое целое.

Однакоэлектронномикроскопические исследования показали, что мембранной и протоплазматической непрерывности между отдельными волокнами мышечного синцития не существует: они отделены друг от друга тонкими (200—500 Å) щелями. Понятие «синцитиальное строение» является в настоящее время скорее физиологическим, чем морфологическим.

Синцитий — это функциональное образование, которое обеспечивает то, что потенциалы действия и медленные волны деполяризации могут беспрепятственно распространяться с одного волокна на другое. Нервные окончания расположены только на небольшом числе волокон синцития. Однако вследствие беспрепятственного распространения возбуждения с одного волокна на другое вовлечение в реакцию всей мышцы может происходить, если нервный импульс поступает к небольшому числу мышечных волокон.

В некоторых гладких мышцах, например в ресничной мышце глаза или радиальной мышце радужной оболочки, волокна расположены  раздельно (дискретный тип строения) и каждое из них имеет самостоятелную иннервацию, подобно волокнам  скелетной мышцы. Рис. 151. Потенциал действия одиночного гдадкомышечного волокна матки, зарегистрированный внутриклеточным микроэлектродом.

Гладкие мышцы — сократимая ткань, в отличие от поперечнополосатых мышц не имеющая поперечной исчерченности.

Сокращения гладких мышц

В отличие от поперечнополосатых мышц, для гладких мышц характерно медленное сокращение, способность долго находиться в состоянии сокращения, затрачивая сравнительно мало энергии и не подвергаясь утомлению. Двигательная иннервация гладких мышц осуществляется отростками клеток вегетативной нервной системы, чувствительная — отростками клеток спинальных ганглиев.

Не каждая клетка гладких мышц имеет специализированное нервное окончание.

Полости (спазмолитические средства)

Нитриты и нитраты

Неорганические и органические нитриты (соединения, содержащие группу NO2) и органические нитраты (содержащие группу NO3) с давних пор применяются в медицинской практике для купирования приступов грудной жабы и снижения артериального давления при гипертонической болезни.

Основными представителями группы нитритов являются амилнитрит и нитрит натрия, а органических нитратов — нитроглицерин.

В последнее время предложены также другие органические нитриты (октилнитрит и др.) и нитраты (нитранол, нитропептон и др.).

Неорганические нитраты применения не имеют из-за малой эффективности.

Применение нитритов и нитратов основано на их способности вызывать расширение кровеносных сосудов; это действие связано с непосредственным влиянием на мускулатуру стенок сосудов, а частично (особенно при действии амилнитрита) с рефлекторным

Рост и перестройка

Механизм, в котором внешние факторы стимулируют рост и перестройку, еще полностью не изучен. Ряд факторов роста и нейрогуморальных агентов влияют на рост и дифференцировку гладких мышц. Рецептор Notch и путь передачи сигналов клеток, как было показано, важны для васкулогенеза и образования артерий и вен. Размножение участвует в патогенезе атеросклероза и ингибируется оксидом азота.

Эмбриологическое происхождение гладких мышц обычно имеет мезодермальное происхождение после образования мышечных клеток в процессе, известном как миогенез . Однако гладкие мышцы аорты и легочных артерий (Великие артерии сердца) происходят из эктомезенхимы, происходящей от нервного гребня , хотя гладкие мышцы коронарных артерий имеют мезодермальное происхождение.