![]()
BOOK
Содержание темы
11.1.1.1. Виды мышечных тканей и их происхождение
11.1.1.2. Ключевые особенности разных тканей
11.2. Скелетная поперечнополосатая мышечная ткань
11.2.1. Мышечные волокна: световая микроскопия
11.2.1.1. Обычная окраска
11.2.1.2. Окраска железным гематоксилином
11.2.2.1. Саркомеры
11.2.2.2. Организация миофиламентов в саркомере
11.2.2.3. Мембранные системы мышечных волокон
11.2.2.4. Заключительная схема
11.2.3.1. Участие АТФ в сокращении
11.2.3.2. Красные и белые мышечные волокна
11.2.3.3. Препараты с гистохимической реакцией на гликоген, АТФазу и СДГ
11.2.4.1. Специальные понятия
11.2.4.2. Переход мышцы в сухожилие
11.3. Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань
11.3.1. Отличия от скелетной мышечной ткани
11.3.2. Препарат
11.1. Введение
| а) Мышечные ткани -
это ткани, для которых способность
к сокращению является
главным свойством. б) Благодаря данной способности, мышечные ткани обеспечивают
|
11.1.1 Классификация
11.1.1.1. Виды мышечных тканей и их происхождение
| Виды мышечных тканей | П р о и с х о ж д е н и е | |
| I.
Поперечно- полосатые (исчерченные) мышечные ткани |
1. Скелетная мышечная ткань | Из миотомов |
| 2. Сердечная мышечная ткань | Из миоэпикардиальной пластинки (находящейся в составе висцерального листка спланхнотома). | |
| II. Гладкие (неисчерченные) мышечные ткани | 1. Гладкая мышечная ткань сосудов и внутренних органов | Из мезенхимы |
| 2. Мышечная
ткань нейрального происхождения (мышцы радужки глаза) |
Из клеток нейрального зачатка в составе стенки глазного бокала. | |
б) Но более правильно эти
клетки считать разновидностью
эпителиальных. |
|
11.1.1.2. Ключевые особенности разных тканей
I-II. Поперечнополосатые мышечные ткани
Данные ткани
образованы волокнами с
поперечной исчерченностью. |
||
| Природа волокон | Скелетная мышечная ткань | Сердечная мышечная ткань |
а) В скелетных мышцах волокна - это
(греч. sarcos - мясо). |
а) А. В сердечной же мышце волокна образованы
клетками цилиндрической формы, соединяющимися конец в конец. Б. Иными словами, каждое волокно по своей длине разделено на отдельные клетки. б) Такие волокна, в отличие от истинных волокон (симпластов), называются
|
|
| Природа
поперечной исчерчен- ности |
а) В обоих случаях поперечная исчерченность обусловлена тем, что значительную часть объёма каждого волокна составляют миофибриллы -
б) А. В свою очередь, миофибриллы состоят из белковых нитей двух типов -
Б. Специфическое расположение этих нитей в миофибриллах (п. 11.2.2.2) и создаёт эффект поперечной исчерченности
|
|
III. Гладкие мышечные ткани
| Миоциты | Гладкие мышечные
ткани образованы клетками веретеновидной и
(реже) звёздчатой формы - миоцитами. (Часто их называют гладкими миоцитами). |
| Сократи- тельные структуры |
а) Миоциты тоже содержат тонкие и толстые миофиламенты. б) Но их объединение в миофибриллы происходит лишь во время сокращения. |
| Отсутствие
исчерчен- ности |
а) Эти временные миофибриллы лишены регулярной организации. б) Поэтому ни у них, ни у клеток в целом
|
11.1.2. Общие свойства мышечных тканей
| Несмотря на различие строения мышечных тканей, можно указать следующие общие моменты. | |
| Принцип сокращения | Во всех этих тканях
в процессе сокращения происходит
|
| Участие Са2+ | Для протекания вышеуказанного процесса необходимо
что происходит в ответ на нервное воздействие. |
| Энерго- обеспечение |
а) Для энергетического обеспечения сокращения мышечные клетки или волокна содержат
б) Кроме того, они способны создавать запасы углеводов в виде
|
| Базальная мембрана | а) И волокна поперечнополосатых мышечных тканей (скелетной и сердечной), и каждый миоцит гладкой мышечной ткани
б) В связи с этим, используется термин "сарколемма": это
|
11.2. Скелетная поперечнополосатая мышечная ткань
| Происхож- дение |
В соответствии с п. 11.1.1.1, данная ткань развивается
|
| Два компонента |
а) При этом одни клетки в процессе дифференцировки сливаются друг с другом, образуя
|
б) А. Другие клетки дифференцируются в
одноядерные клетки, прилегающие к поверхности симпласта. Б. Они участвуют в регенерации мышечной ткани (п.11.2.5). |
11.2.1. Мышечные волокна: световая микроскопия
| 1,а-б. Препарат - поперечнополосатая скелетная мышечная ткань; срез языка. Окраска гематоксилин-эозином. | ||
| Пучки мышечных волокон | 1. На
препарате видны пучки
мышечных волокон, срезанных
2. Между волокнами в пучке - прослойки рыхлой соединительной ткани, или
|
а) Малое увеличение
|
3. Мышечные волокна - оксифильны из-за высокого содержания белков |
||
| Волокна | При данном
увеличении у продольно срезанных волокон
наблюдаются 2 признака, характерные для скелетной
мышечной ткани. - 1. а) Множественные ядра (4), имеющие вытянутую форму, располагаются
- непосредственно под плазмолеммой. |
б) Среднее
увеличение
|
| б) Причина - в
очень высоком содержании миофибрилл:
они занимают около 70
% объёма волокон и
оттесняют ядра на периферию. 2. Сами же волокна являются
в них чередуются тёмные (5) и светлые (6) полоски. |
||
| Мио- фибриллы в волокнах |
а) Наконец, на этом
снимке обратим внимание на поперечно
срезанные волокна. б) Почти всё сечение каждого волокна занято миофибриллами (7), которые видны в виде точек. |
в) Большое
увеличение![]() Полный размер |
11.2.1.2. Окраска железным гематоксилином
11.2.2. Ультрамикроскопическая структура мышечных волокон
При электронной микроскопии выявляется более тонкая организация тёмных и светлых полос мышечных волокон.
11.2.2.1. Саркомеры
Z-ли- |
полудиск |
тёмная часть диска А |
Н-зона диска А |
тёмная часть диска А |
полудиск |
Z-ли- ния |
![]()
11.2.2.2. Организация миофиламентов в саркомере
а) В
свою очередь, миофибриллы состоят, как уже
отмечалось, из двух видов
миофиламентов:
б) Вышеизложенная структура саркомера объясняется определённым расположением миофиламентов в миофибрилле. |
I. Компоненты саркомера
| Тело- фрагма |
Телофрагма (1) (видимая как Z-линия) - это
|
|
| Тонкие
миофи- ламенты |
Тонкие миофиламенты (2)
|
Электронная микрофотография (А) и схема (Б) - тонкая структура саркомеров. |
б) Тонкие филаменты прикрепляются к телофрагме (т.е. к белку актинину) с обеих её сторон. в) Таким образом, в каждом саркомере -
идущих от соседних телофрагм навстречу друг другу. г) В покое между их концами остаётся промежуток, соответствующий Н-зоне (3). |
||
| Толстые
миофи- ламенты |
а) Толстые (миозиновые) миофиламенты (4) образованы белком миозином, молекула которого
б) Стержни плотно упакованы в толстом филаменте,
|
|
в) Толстые филаменты располагаются
г) Их опорным элементом служит мезофрагма (5),
|
||
II. Расположение миофиламентов
| Состав
участков сарко- мера |
Итак,
|
| Гексаго- нальная упаковка |
В области перекрывания толстые и тонкие миофиламенты расположены гексагональным образом, причём, так, что
|
| Состояние покоя | В отсутствие ионов Са2+ тонкие и толстые нити не взаимодействуют, т.к.
|
III. Взаимодействие миофиламентов при сокращении
а) В присутствии
же ионов Са2+
(и при наличии
АТФ) меняется конфигурация
тропонина и тропомиозина, отчего
|
|
б) Чередование замыкания и размыкания мостиков приводит к тому, что
|
Электронная
микрофотография: миофибрилла при сокращении
|
IV. Резюме
Вышесказанное суммируется следующей таблицей. -
Z-линия |
I-полудиск |
Тёмная часть диска А |
Н-зона диска А |
М-линия |
Опорный |
Только |
Тонкие и толстые |
Только |
Опорный |
---- |
При сокращении |
При сокращении |
При сокращении |
--- |
11.2.2.3. Мембранные системы мышечных волокон
Для передачи возбуждения от сарколеммы к миофибриллам существуют специальные мембранные системы.
![]()
11.2.2.4. Заключительная схема
Завершая обсуждение ультрамикроскопического строения мышечных волокон, рассмотрим ещё одну схему.
| Поперечнополосатое мышечное волокно. Схема. | |
| 1. На рисунке показан
небольшой фрагмент мышечного волокна. 2. а) Основную часть последнего занимают миофибриллы (1). б) Они имеют поперечную исчерченность: в них можно видеть
в) Заметим, что в центре Н-зоны должна
находиться М-линия, г) Цифрой (3) обозначен саркомер - участок миофибриллы между двумя соседними Z-линиями. |
![]() |
д) Как мы уже знаем, исчерченность обусловлена регулярной упаковкой в миофибриллах
3. Кроме миофибрилл, на рисунке изображены составные части саркоплазматического ретикулума:
4. Наконец, показаны также прочие компоненты мышечного волокна: |
![]() |
|
|
11.2.3. Гистохимия мышечных волокон
![]()
11.2.3.1. Участие АТФ в сокращении
I. Расход и ресинтез АТФ
| Расход АТФ | а) Кроме Са2+ , для взаимодействия актиновых и
миозиновых миофиламент,
как отмечалось, необходим АТФ (аденозинтрифосфат) -
б) При этом взаимодействии АТФ разрушается (до АДФ и фосфата), благодаря
|
| Ресинтез АТФ | В свою очередь, АТФ образуется в реакциях распада гликогена и других энергетических субстратов. |
II. Механизм участия АТФ в сокращении
| а) Рассмотрим механизм
использования АТФ при сокращении. б) Представим, что
|
|
| I.
Связывание АТФ и разрыв мостиков |
а) Молекулы АТФ
связываются с головками миозина (в
соотношении 1:1), и
б). Поэтому, в частности, после смерти развивается трупное окоченение:
|
| II. Гидролиз АТФ и изменение конформации миозина | Головки миозина гидролизуют АТФ до АДФ и фосфата; при этом каждая головка
|
| III. Замыкание мостиков | Изменение конформации головок делает возможным их взаимодействие с тонкими МФ - замыкание мостиков. |
| IV. Перемещение МФ | а) Головки миозина, стремясь вернуться в ненапряжённое состояние, развивают тянущее усилие, которое
б) Одновременно диссоциирует АДФ, что делает возможным в следующем цикле
|
Таким образом, энергия гидролиза АТФ
|
|
11.2.3.2. Красные и белые мышечные волокна
По своим физиологическим возможностям и обуславливающим их биохимическим свойствам, мышечные волокна делят на несколько типов.-
| Красные
мышечные волокна (волокна I, или медленного типа) |
Белые
мышечные волокна (волокна II, или быстрого типа) |
|
| Функцио- нальные способ- ности |
Способны к
|
Способны к
|
| Источник энергии |
Происходит аэробный (окислительный) распад энергетических субстратов. | Преобладает анаэробный (не требующий О2) распад гликогена или глюкозы до молочной кислоты. |
а) Как видно, функциональные способности волокон связаны со способом извлечения энергии из питательных веществ - аэробным или анаэробным. б) В свою очередь, эти общие
характеристики волокон связаны с
содержанием и активностью в них конкретных
веществ и ферментов. |
||
| Миоглобин | а) В волокнах велико содержание миоглобина - белка, запасающего О2
. б) Отсюда - красный цвет волокон (из-за наличия в миоглобине такого же пигмента, как в Hb, - гема). |
а) Содержание миоглобина
- низкое. б) Отсюда - светлый цвет волокон. |
| Гликоген | В волокнах имеется гликоген, но его запасы не очень велики. |
Содержание гликогена - высокое. (Анаэробный распад углеводов
даёт в 18 раз меньше энергии, чем аэробный; |
| СДГ | Высока активность ферментов окисления - в т.ч. сукцинатдегидрогеназы (СДГ). |
Активность СДГ - низкая. |
| АТФаза | Скорость распада АТФ (АТФазная активность) - относительно небольшая. |
АТФазная активность - выше, чем в красных мышечных волокнах. |
В мышечных волокнах распад АТФ происходит, в первую очередь, при взаимодействии актиновых и миозиновых миофиламентов; поэтому скорость распада АТФ показывает, с какой скоростью может совершаться работа. |
||
ЗАМЕЧАНИЯ.
1. Тип мышечного волокна
определяется типом соответствующего
мотонейрона.
2. Кроме рассмотренных в
таблице, выделяют ещё промежуточный тип мышечных волокон.
11.2.3.3. Препараты с
гистохимической реакцией
на гликоген, АТФазу и СДГ
11.2.4. Мышца как орган
| а) Мышечные
волокна являются основным элементом
анатомических образований - скелетных
мышц. б) Кроме них, в мышцах обнаруживаются
|
11.2.4.1. Специальные понятия
А. Эндо-, пери- и эпимизий
| 6. Препарат - мышца как орган. Окраска по методу Маллори. | ||
| Окраска структур | При данном методе
окраски
|
|
| Соедини- тельно- тканные структуры |
Видны соединительнотканные образования: а) эндомизий (2) - узкие прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани вокруг каждого мышечного волокна, |
|
б) перимизий (3) - более толстые прослойки вокруг группы мышечных волокон. в) Кроме них, различают эпимизий - плотную оформленную волокнистую соединительную ткань вокруг всей мышцы (на снимке не видно). |
||
Б. Мион и нервно-мышечная единица
| Мион | а) Каждое мышечное волокно
б) Комплекс этих элементов называется мионом. |
Нервно- |
а) От миона следует отличать нервно-мышечную единицу (НМЕ):
б) Мышечные волокна разных НМЕ
Так что соседние мышечные волокна могут принадлежать разным НМЕ. |
11.2.4.2. Переход мышцы в сухожилие
11.2.5. Регенерация скелетной мышечной ткани
11.3. Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань
![]()
11.3.1. Отличия от скелетной мышечной ткани
Скелетная |
Сердечная |
|
1. Тип волокон (п. 11.1.1.2) |
Истинные волокна - симпласты (многоядерные |
состоят из клеток - кардиомиоцитов.
Нексусы обеспечивают электрическую связь между кардиомиоцитами.
|
2. Количе- |
Миофибриллы занимают 70% объёма волокна. |
а) Содержание миофибрилл -
меньше: они занимают около 40 % объёма клеток. б) Это сказывается на положении ядер. |
3. Положение |
Ядра - на |
как правило, полиплоидные.
|
| 4.
Дополни- тельные элементы ткани |
Имеются одноядерные клетки - миосателлиты, - принимающие участие в регенерации волокон. |
а) Миосателлитов и стволовых
клеток нет;
б) Кроме сократительных кардиомиоцитов, существует другая разновидность клеток - проводящие кардиомиоциты. Мы их будем рассматривать в теме "Сердечно-сосудистая система". |
В остальном организация сократительных волокон практически такова же, как в скелетной мышечной ткани. |
||
11.3.2. Препарат
11.4. Гладкая мышечная ткань
![]()
11.4.1. Общая характеристика
![]()
11.4.1.1. Гладкие миоциты
11.4.1.2. Сократительный аппарат
| Тонкие
мио- филаменты |
Тонкие (актиновые)
миофиламенты прикрепляются
к т.н.
|
| Толстые
мио- филаменты |
а) Толстые (миозиновые) миофиламенты занимают менее фиксированное положение. б) Они внедряются между тонкими миофиламентами
|
| Источник ионов Са2+ | а) Этот процесс тоже запускается ионами Са2+. б) Но последние при возбуждении клетки поступают в цитоплазму
|
| Характер сокращения | а) Поступление ионов Са2+ из МКС происходит гораздо медленнее, чем из саркоплазматического ретикулума. б) Поэтому сокращения гладкой мускулатуры
|
11.4.2. Просмотр препарата
![]()