Мышечные ткани выполняют функцию сокращения и обеспечивают
различного рода двигательные реакции организма. В ходе эволюции специализация
МТ происходила на основе первичных механизмов сокращения, универсальных для
всех клеток многоклеточного организма.
В связи с этим МТ возникли из разных источников и приобрели многообразие в
структуре.
Сокращаемые ткани появились также из тканей внутренней среды - так называемая
висцеральная (внутренностная) мускулатура.
Кроме того MТ могут развиваться из закладок нервной системы. К ним относятся
мышцы, расширяющие и суживающие зрачок. А также существуют мышечные элементы,
входящие в состав эпителия желез - так называемые миоэпителиальные клетки
слюнных желез.
Функция сокращения достигается тем, что мышечные элементы удлиняются, в
цитоплазме накапливаются сократительные белки (актин и миозин) и наконец
образуется специальный сократительный аппарат.
Ввиду многообразия МТ и мышечных элементов предложены несколько классификаций. В то же время большинство исследователей придерживаются классификации, предложенной Н. Г. Хлопиным
:
1. Гладкая МТ.
2. Поперечно-полосатая МТ.
2.1 Поперечно-полосатая МТ соматического типа.
2.2 Поперечно-полосатая МT сердечного типа.
3. Мионейральные МТ.
4. Миоэпителиальные элементы или миоидные клеточные комплексы.
Рассмотрим строение и функции отдельных видов МТ.
1
. Гладкая МТ
(ГМТ) входит в состав мышечных оболочек сосудов, кишечника, мочевыводящих, семявыводящих путей; обнаруживается в селезенке, коже и других органах. Структурно-функциональной единицей ГМТ является гладкомышечная клетка или леомиоцит
. Это веретеновидной формы клетка, в цитоплазме содержит тонкие (5-8 нм), средние (до 10 нм) и толстые (13-18 нм) миофиламенты. Тонкие миофиламенты, или актиновые, находятся в тесном взаимодействии с толстыми (миозиновыми) миофиламентами. Причем тонких миофиламентов примерно в 15 раз больше, чем толстых. Длина миоцитов колеблется от 20 до 500 мкм, а диаметр составляет 10-20 мкм. Ядро располагается в расширенной центральной части клетки. Форма ядра вытянутая, палочковидная. С поверхности клетка окружена оболочкой - миолеммой (соответствует цитолемме). Кроме того, снаружи миолеммы имеется дополнительно базальная мембрана, к которой прикрепляются коллагеновые и аргирофильные волокна. Леомиоциты собираются в пучки, имеющие продольное и циркулярное направление в органе. Эти пучки иннервируются одним нервом и называются эффекторной сократимой единицей ГМТ. Трофический компонент леомиоцита представлен митохондриями, пластинчатым комплексом, ЭПС, включениями гликогена. Гладкая МТ иннервируется вегетативной нервной системой, т.е. не подчиняется воле человека. Сокращение ГМТ медленное - тоническое, зато ГМТ малоутомляема.
Поперечно-полосатая мышечная ткань
2.1
Поперечно-полосатая МТ соматического типа
(скелетная мускулатура)- является древнейшей гистологической системой. Структурно-функциональной единицей является мышечное волокно или мион
. Мышечное волокно по форме организации
живого вещества является симпластом (огромная масса цитоплазмы, где разбросаны
сотни тысяч ядер).
Мышечное волокно включает большое число ядер, саркоплазму. В саркоплазме
находятся:
- органоиды спецназначения - миофибриллы
- митохондрии
- Т-система (Т-трубочки, Л-трубочки, цистерны;)
- включения (особенно гликоген);
Мышечное волокно окружено специальной оболочкой - сарколеммой
, а поверх нее еще и базальной мембраной. Миофибриллы расположены
строго закономерно по длине, при этом образуются светлые (И-диски, изотропные)
из тонких нитей белка актина и темные (А-диски, анизотропные) из толстых нитей
белка миозина. По центру темных А-дисков проходит поперечная линия -
мезофрагма, а по центру светлых И-дисков проходит поперечная линия -
телофрагма.
По строению и функциональным особенностям выделяют мышечные волокна I типа (красные м.в.), которые содержат много митохондрий, миоглобина (придает красный цвет), высокую активность фермента сукцинатдегидрогеназы, но мало миофибрилл.
Красные м.в. добывают энергию для сокращения путем аэробного оксиления гликогена, т.е. нуждаются в дыхании.
М.В. II типа (белые м.в.) содержат больше миофибрилл и относительно больше гликогена, зато меньше митохондрий и у них низка активность сукцинатдегидрогеназы.
Белые м.в.
энергию для сокращений получают путем анаэробного окисления гликогена, т.е. в
дыхании не нуждаются.
Возрастные
изменения поперечно-полосатой МТ соматического типа сопровождаются атрофией
м.в., т.е. уменьшением количества и толщины миофибрилл, накоплением липофусцина
и жировых включений в саркоплазме, значительным утолщением базальной мембраны
вокруг сарколеммы.
2.2 Поперечно-полосатая МТ сердечного
(целомического) типа
- развивается из висцерального листка спланхнатомов, называемой миоэпикардиальной пластинкой.
Морфофункциональной единицей ПП МТ сердечного типа является кардиомиоцит
(КМЦ). КМЦ, контактируя друг с другом конец в конец, формируют функциональные мышечные волокна. При этом сами КМЦ отграничены друг от друга вставочными дисками, как особыми межклеточными контактами. Морфологически КМЦ - это высокоспециализированная клетка с локализованным в центре одним ядром, миофибриллы занимают основную часть цитоплазмы, между ними большое количество митохондрий; имеется ЭПС и включения гликогена.
Различают 3
разновидности КМЦ:
1. Сократительные КМЦ (типичные) - описание смотри выше.
2. Атипичные (проводящие) КМЦ - образуют проводящую систему сердца.
3. Секреторные КМЦ.
Атипичные
(проводящие) КМЦ - для них характерно:
- слабо развит миофибриллярный аппарат;
- мало митохондрий;
- содержит больше саркоплазмы с большим количеством включений гликогена.
Атипичные КМЦ
обеспечивают автоматию сердца, так как часть их, или водители ритма, способны
вырабатывать ритмичные нервные импульсы, вызывающие сокращение типичных КМЦ;
поэтому даже после перерезки нервов подходящих к сердцу, миокард продолжает
сокращаться своим ритмом. Другая часть атипичных КМЦ проводят нервные импульсы
от водителей ритма и импульсы от симпатических и парасимпатических нервных
волокон к сократительным КМЦ.
Секреторные КМЦ
- располагаются в предсердиях; под электронным микроскопом в цитоплазме имеют
ЭПС гранулярный, пластинчатый комплекс и секреторные гранулы, в которых
содержится натрийуретический фактор или атриопептин - регулирующий артериальное
давление. Кроме того секреторные КМЦ вырабатывают гликопротеины, которые,
соединяясь с липопротеинами крови препятствуют образованию тромбов в
кровеносных сосудах.
Регенерация ПП
МТ сердечного типа. Репаративная регенерация (после повреждений) - очень плохо
выражена, поэтому после повреждений (пр.: инфаркт) сердечная МТ замещается
соединительнотканным рубцом. Физиологическая регенерация (восполнение
естественного износа) осуществляется путем внутриклеточной регенерации - т.е.
КМЦ не способны делиться, но постоянно обновляют свои изношенные органоиды, в
первую очередь миофибриллы и митохондрии.
3. Мионейральная ткань
- входит в состав мышц расширяющих
и суживающих зрачок, а также в состав цилиарной мышцы глаза. Мионейральная
ткань радужки развивается из глазного бокала, т.е. зачатка нервной ткани -
нервной трубки. Некоторые авторы источником мионейральной ткани считают нервный
гребень (ганглиозная пластинка). Мионейральная ткань есть только у позвоночных
и является их эволюционным приобретением. У рыб, амфибий и млекопитающих мионейральная
ткань представлена гладкими миоцитами, тогда как у рептилий и птиц -
миосимпластами.
4. Миоэпителиальные элементы
- располагаются вокруг концевых секреторных отделов слюнных, потовых и молочных желез. Источник развития - эктодерма. Миоэпителиальные клетки отросчаты, в цитоплазме имеют сократительные белки актин и миозин. Отростками миоэпителиоциты охватывают концевой отдел железы и при сокращении способствуют выведению секрета из секреторного отдела в выводные пути. Кроме перечисленых сократительных структур в организме существуют большое число клеток, содержащие в цитоплазме сократительные белки и следовательно с выраженной сократительной способностью - это так называемые миоидные клетки. Так, миоидные клетки обнаружены в эпифизе, мозжечке, паутинной оболочке мозга и даже в головном мозге. Природа этих клеток во многом не ясна, морфология и функции их изучены недостаточно.