Функция скелетной мышцы: Скелетная мышца как орган
Скелетная мышца как орган
Дано определение органа. Выделены характерные особенности органа: целостность, своеобразная форма, размеры и положение, совокупность различных клеток и тканей, специфическая функция. На основе этих признаков скелетная мышца рассмотрена как орган. Описаны основная и вспомогательные функции скелетных мышц.
Скелетная мышца как орган
Что такое орган?
Прежде чем разбираться, что представляет собой скелетная мышца как орган, давайте поймем, что такое орган.
Слово орган происходит от древнегреческого слова «ὄργανον», что означает орудие или инструмент.
Википедия определяет орган как обособленную совокупность различных типов клеток и тканей, выполняющую определённую функцию в пределах живого организма.
М.Ф. Иваницкий (1985) указывает на следующие характерные признаки: «…орган, как компонент системы, анатомически и функционально обособлен от соседних образований. Органом называют часть тела, которая в процессе развития вида и особи приобрела своеобразие положения, формы, размеров, внутреннего строения, функций и взаимодействует с другими органами. Орган – это целостная конструкция, состоящая из различных тканей и подразделяющаяся на более мелкие части. Эти анатомические образования включают в себя структурно-функциональные единицы органа».
Есть еще одно определение скелетной мышцы как органа, которое мне нравится.
«Скелетная мышца – орган, имеющий определенный источник развития, характерную форму и строение, расположение, источники кровоснабжения и иннервации, пути лимфооттока, выполняющий определенную функцию».
Из этих определений можно выделить следующие характерные признаки органа:
- Орган обособлен от соседних образований. Его характеризует целостность, своеобразная форма, размеры и положение.
- Орган может состоять из различных клеток и тканей.
- Чаще всего орган состоит из структурно-функциональных единиц.
- У органа всегда имеется специфическая, только ему присущая функция.
Следует отметить, что в организме человека много органов. Например, различают внутренние органы: сердце, печень, почки и т.д. И везде мы видим обособленную совокупность различных типов клеток и тканей, которая выполняет определенную функцию в пределах живого организма.
Теперь рассмотрим скелетную мышцу как орган.
Обособленность и целостность мышцы
Скелетная мышца – это орган, который обособлен от других мышц и элементов опорно-двигательного аппарата человека за счет того, что снаружи каждая мышца окружена оболочками, которые отделяют одну мышцу от других мышц.
Форма мышцы
Скелетные мышцы имеют брюшко и сухожильные концы, за счет которых мышца прикрепляется к костям или другим образованиям. Бывают и другие способы прикрепления мышц. Проксимальное сухожилие или проксимальная часть мышцы, связанная с костью, называется головкой и является началом мышцы. Дистальное сухожилие или дистальный конец мышцы, прикрепляющийся к другой кости, называется хвостом; это место принято называть прикреплением мышцы. Форма скелетных мышц разнообразна. Различают веретенообразные, прямые, круглые, квадратные, дельтовидные, трапециевидные и.т.д.
Размеры мышц
Скелетные мышцы имеют различные размеры. Они могут быть очень маленькими, как например, мышцы, обеспечивающие перемещение глазного яблока и изменение толщины хрусталика. А бывают очень большие мышцы, например четырехглавая мышца бедра или ягодичные мышцы. Основными показателями, характеризующими размеры мышцы являются: объем, площадь поперечного сечения и длина мышцы. Увеличение объема скелетных мышц называется гипертрофией.
Положение мышц
Особенностью прикрепления скелетных мышц является то, что они начинаются на одной кости, а прикрепляются к другой. Благодаря этому скелетные мышцы обеспечивают движения и локомоцию человека, а также сохранение положения тела.
Совокупность различных клеток и тканей
Скелетная мышца представляет собой совокупность различных клеток и тканей. Составляющими скелетной мышцы являются: поперечно-полосатая мышечная ткань, рыхлая и плотная соединительные ткани, а также нервная ткань. Лимфатические и кровеносные сосуды состоят из соединительной ткани, гладкой мышечной ткани и эндотелия. Мышечная ткань формирует основную часть мышцы – её брюшко, рыхлая соединительная ткань образует мягкий скелет мышцы, а плотная – сухожилия.
Структурно-функциональная единица мышцы
Структурно-функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно. В скелетных мышцах человека насчитываются сотни тысяч мышечных волокон. В некоторых мышцах (икроножной) количество мышечных волокон достигает одного миллиона.
Состав мышцы
Мышечное волокно, группы мышечных волокон и вся мышца в целом окружены соединительно-тканными оболочками различной плотности. Плотная соединительная ткань, покрывающая всю мышцу или группы мышц, называется фасцией.
Мышечные волокна соединяются с сухожилием, которое прикрепляется к кости. Мышечные волокна могут также напрямую прикрепляться к кости. Сухожилия у различных мышц неодинаковы. У мышц конечностей в основном наблюдаются узкие и длинные сухожилия. У мышц, участвующих в формировании стенок брюшной полости имеется широкое плоское сухожилие, которое называется апоневрозом.
Иннервация мышцы осуществляется двигательными, чувствительными и вегетативными нервами. Также мышца снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. В мышце имеются рецепторы, реагирующие на изменение длины, скорости и напряжения мышцы. Внутренней средой мышцы является тканевая жидкость, которая по составу похожа на лимфу.
Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах
Функции скелетных мышц
Специфическая функция скелетных мышц
Под воздействием нервных импульсов скелетные мышцы сокращаются (развивают напряжение). Благодаря этому скелетные мышцы приводят в движение кости (части тела) друг относительно друга или наоборот, обеспечивают их неподвижность. Это обеспечивает передвижение тела в пространстве (ходьба, бег, прыжки и т. д.), выполнение разнообразных манипуляций (работа), сохранение равновесия тела.
Вспомогательные функции
Кроме специфической, скелетные мышцы выполняют ряд вспомогательных функций:
- Скелетные мышцы участвуют в выполнении жизненно важных функций организма человека, таких как дыхание, глотание, зрительная функция.
- Скелетные мышцы обеспечивают различные физиологические отправления (роды, мочеиспускание, дефекацию).
- Скелетные мышцы стабилизируют суставы, а также своды стопы.
- При сокращении скелетных мышц облегчается ток крови по венам и лимфы по лимфатическим сосудам. В этом случае скелетные мышцы действуют в качестве «насоса».
- Скелетные мышцы обладают вязкостью. Вязкость мышцы возникает из-за трения мышечных волокон друг о друга, а также мышечных волокон о соединительно-тканные оболочки. Поэтому при сокращении скелетные мышцы нагреваются, что способствует увеличению теплопродукции организмом человека.
- Скелетные мышцы участвуют в образовании стенок полостей тела, например, брюшной полости.
Литература
Иваницкий М.Ф. Анатомия человека: Учебник для ин-тов физ. культ.– М. Физкультура и спорт, 1985.- 544 с.
Самсонова А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учебное пособие.- 5-е изд. — СПб.: Кинетика, 2018.- 159 с.
С уважением, А.В. Самсонова
Основные функции скелетных мышц:
1)
Основная функция мышц — динамическая.
Сокращаясь, мышца укорачивается на
20-50% своей длины и тем самым меняет
положение связанных с ней костей.
Производится работа, результатом которой
является движение.
2) Другая функция мышц
– статическая. Проявляется она в
фиксации тела в определенном положении,
в сохранении формы тела и его частей.
Одна из проявлений этой функции –
способность спать стоя (лошадь).
3) Участие в обмене
веществ и энергии. Скелетные мышцы
являются «источниками тепла», так как
при их сокращении около 70% энергии
превращается в тепло и только 30% энергии
обеспечивает движение. В скелетных
мышцах удерживается около 70% воды
организма, поэтому их еще называют
«источниками воды». Кроме этого, между
мышечными пучками и внутри их может
накапливаться жировая ткань (особенно
при откорме у свиней).
4) Одновременно,
при своей работе скелетные мышцы
помогают
работе сердца, проталкивая венозную
кровь по сосудам.
В экспериментах удалось выяснить, что
скелетные мышцы действуют подобно
насосу, обеспечивая движение крови по
венозному руслу. Поэтому скелетные
мышцы еще называют «периферическими
мышечными сердцами».
Строение
мышцы с точки зрения биохимика
Скелетная
мышца состоит из органических и
неорганических соединений.
К неорганическим
соединениям относятся вода и минеральные
соли (соли кальция, фосфора, магния).
Органическое вещество в основном
представлено белками, углеводами
(гликоген), липидами (фосфатиды,
холестерин).
Таблица
2.
Химический
состав скелетной мышцы
Неорганические | Органические |
1) | 1) |
2) | 2) |
3) |
Химический
состав скелетных мышц подвержен
значительным возрастным и в меньшей
степени видовым, породным и половым
отличиям, что прежде всего связано с
неодинаковым содержанием в них воды (с
возрастом % воды уменьшается).
Строение
мышцы с точки зрения анатома
Скелетная мышца
(Musculus skeleti) — это активный орган аппарата
движения, форма и особенности строения
которого обусловлены выполняемой
функцией и местоположением на скелете.
В мышце различают активно сокращающуюся
часть — мышечное брюшко и пассивную
часть, при помощи которой она прикрепляется
к костям, — сухожилие.
1)
Мышечное
брюшко (venter)
состоит из паренхимы и стромы. Паренхима
представлена исчерченной мышечной
тканью, структурной единицей которой
является миосимпласт. Миосимпласты
объединяются при помощи рыхлой
соединительной ткани, которая называется
эндомизий,
в пучки 1 порядка. Пучки 1 порядка
объединяются в пучки 1,2,3 пордка и между
ними формируются соединительнотканные
перегородки (перимизий),
по которым внутрь в мышцу проникают
сосуды и нервы. Снаружи мышечное брюшко
покрыто соединительнотканной оболочкой
(эпимизием).
Эндо-, пери- и эпимизий образуют строму
мышечного брюшка и защищают мышцу от
чрезмерного утолщения или растяжения.
Соединительнотканные элементы, имеющиеся
между мышечными волокнами, по концам
мышечного брюшка, переходят в сухожилия.
2)
Сухожилие
(tendo)
построено по тому же принципу, что и
мышечное брюшко, с той лишь разницей,
что вместо мышечных волокон его пучки
содержат коллагеновые волокна. Прослойки
соединительной ткани внутри носят
названия эндо-
и пери теноний,
а снаружи плотная соединительная ткань
образует оболочку (эпитеноний),
которая является продолжением эпимизия.
Сухожилие имеет блестящий светло-золотистый
цвет, резко отличающийся от красно-бурого
цвета брюшка мышцы. В большинстве случаев
сухожилие находится по обоим концам
мышцы и прикрепляется к костям. Хотя
сухожилие значительно тоньше мышечного
брюшка, прочность его велика, оно
способно выдерживать большую нагрузку
и практически нерастежимо. Исследования
показали, что для разрыва ахиллового
сухожилия у животного требуется сила
от 900 кг на один кубический см.
3)
Сосуды и
нервы
входят в мышцу с ее внутренней стороны.
—
Артерии ветвятся до капилляров, которые
в пучках мышечных волокон образуют
густую сеть. К каждому мышечному волокну
прилежит не менее одного кровеносного
капилляра. В каждую мышцу кровь поступает
по артериям, а оттекает по венам и
лимфатическим сосудам.
—
Нервы, разветвляясь в мышце, образуют
нервно-мышечный комплекс –
мион,
который состоит из 1 нервного волокна
и нескольких мышечных волокон. Так,
например, в трехглавой мышце голени
мион состоит из 1нервного волокна и 227
мышечных волокон, а в латеральной мышце
глаза – из 1 нервного волокна и 19 мышечных
волокон.
Рост
мышц в
длину происходит в так называемых «зонах
роста», которые располагаются в местах
перехода мышечного брюшка в сухожилие
и содержат большое количество ядер, а
увеличение мышц в толщину происходит
благодаря функциональной нагрузке,
которую выполняет данная мышца.
Классификация
мышц
Каждая
мышца является самостоятельным органом
и имеет определенную форму, величину,
строение, функцию, происхождение и
положение в организме. В зависимости
от этого все скелетные мышцы подразделяются
на следующие группы.
Функции и строение скелетных мышц
Биология. 8 класс. Мищук
Вспомните строение мышечной ткани. Какие виды мышечных тканей вам известны? Какое строение имеют мышечные клетки и какие функции они выполняют?
Функции скелетных мышц. Вам известно, что в организме человека, как и у всех других позвоночных, для осуществления различных движений имеется два вида мышечной ткани: гладкая и поперечнополосатая (ил. 12). Среди поперечнополосатой мышечной ткани различают скелетную и сердечную. В соответствии с разновидностями мышечной ткани различают гладкие, скелетные и сердечную мышцы. Именно скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательной системы организма. Они обеспечивают равновесие и движение тела в пространстве, глотательные и дыхательные движения, перемещение одних частей тела относительно других. Вспомните, благодаря каким свойствам мышечной ткани осуществляются эти движения.
В скелетных мышцах интенсивно происходит обмен веществ с преобразованием химической энергии органических веществ в механическую и тепловую. Около 30 % образованной энергии используется для механической работы мышцы, остальная энергия преобразуется в тепло. Тепло, образующееся в скелетных мышцах, участвует в процессах терморегуляции.
Строение скелетной мышцы. В мышце (ил. 87 а) различается активная часть — брюшко, или тело, и пассивная часть — сухожилия. Брюшко мышцы образовано пучками поперечнополосатых мышечных волокон. Пучки связаны между собой рыхлой соединительной тканью. В ней проходят кровеносные сосуды и нервы.
Снаружи и пучок, и мышца полностью покрыты тонкой оболочкой. Количество пучков в мышце зависит от ее функциональных особенностей. В мышце проходят нервы, кровеносные и лимфатические сосуды (ил. 87 б).
Ил. 87. Строение скелетной мышцы: а — внешнее строение; б — пучки мышечных волокон; в — мышечное волокно
Часть мышцы, остающаяся неподвижной при ее сокращении, называется головкой, а подвижный конец — хвостом. Мышцы, имеющие одну головку, относятся к простым. Существуют мышцы с двумя (двуглавая мышца), тремя (трехглавая мышца) и даже четырьмя (четырехглавая мышца) головками. От головки и хвоста отходят сухожилия, с помощью которых мышца крепится к костям (иногда к коже, суставным сумкам, хрящам и т. п.) (ил. 87 а). Сухожилия почти не растягиваются, но они очень прочные и выдерживают большие нагрузки. Прочность сухожилиям придает плотная соединительная ткань. Вспомните особенности ее строения (ил. 9 б, с. 12).
Мышцы в основном имеют красно-бурый цвет, а сухожилия — белый. Сухожилия снабжаются кровью несколько меньше, чем мышечное брюшко, они тоньше, чем мышцы, и очень прочные. Например, пяточное сухожилие выдерживает нагрузку около 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра — около 600 кг.
Структурной и функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно (ил. 87 в). Снаружи оно покрыто оболочкой. В цитоплазме мышечного волокна содержится много ядер и органелл, обеспечивающих процессы жизнедеятельности мышцы. Здесь содержатся специальные органеллы — миофибриллы, обеспечивающие мышцам выполнение сократительной функции. Миофибрилла — это тонкое волоконце, в состав которого входят белки — актин и миозин. Актин образует тонкое сократительное волоконце, а миозин — толстое сократительное волоконце. На ил. 88 схематически представлен сократительный элемент миофибриллы.
Актин и миозин имеют различные физико-химические характеристики, что обусловливает различие в их цвете. Располагаясь поочередно в миофибрилле, они придают мышечному волокну эффект поперечной исчерченности. Поэтому под микроскопом мы видим светлые и темные участки.
Ил. 88. Сократительной элемент миофибриллы
Лабораторное исследование
Тема: Микроскопическое строение скелетной мышечной ткани.
Цель: исследовать строение скелетной мышечной ткани, установить связь между ее строением и функциями, научиться распознавать скелетную мышечную ткань.
Оборудование: микроскопы, микропрепарат скелетной мышечной ткани.
Ход исследования
1. Подготовьте микроскоп к работе.
2. Рассмотрите поочередно при малом, а затем при большом увеличении микроскопа постоянный микропрепарат скелетной мышечной ткани. Найдите мышечное волокно — структурную единицу скелетной мышечной ткани. Исследуйте количество ядер в нем и исчерченность волокна.
3. Сопоставьте увиденное с ил. 12 б (§ 2) учебника.
4. Схематически изобразите увиденную под микроскопом мышечную ткань.
5. Сделайте вывод: чем обусловлены особенности строения скелетной мышечной ткани?
Скелетная мышца. Скелетная мышечная ткань. Мышечное волокно. Миофибриллы. Актин. Миозин. Сухожилие
Цвет мышц зависит от количества мышечного пигмента миоглобина, содержащегося в цитоплазме мышечных волокон. Миоглобин — белок, по химическому составу и свойствам близкий к гемоглобину крови. Он легко связывает кислород, образуя соединение оксимиоглобин. Поэтому миоглобин является источником кислорода для мышц. В зависимости от содержания миоглобина различаются белые и красные мышечные волокна. Белые мышечные волокна быстро сокращаются и обеспечивают активное движение, а красные сокращаются медленно и служат для поддержания равновесия.
1. Из какой ткани образована скелетная мышца? 2. Какие функции выполняют скелетные мышцы? 3. Опишите строение скелетной мышцы. 4. Что такое сухожилие? Каково его строение? 5. Опишите строение мышечного волокна. 6. Что такое миофибрилла? Каковы особенности ее строения? 7. Почему скелетные мышцы называют поперечнополосатыми? 8. Обоснуйте значение скелетных мышц в организме человека. 9. В чем проявляется взаимосвязь строения и функций скелетной мышцы? 10. Сравните поперечнополосатую скелетную мышечную ткань с поперечнополосатой сердечной. 11. В чем проявляется взаимосвязь строения и функций мышечного волокна? 12. Проведите исследование, которое докажет или опровергнет утверждение о том, что к работающим мышцам поступает больше крови, чем к неработающим. В одну руку возьмите эспандер или теннисный мячик и сжимайте его в течение 1-3 мин. Другую руку опустите вниз. После окончания работы сравните руки по цвету. Сформулируйте вывод.
Analyzing Satellite Cell Function During Skeletal Muscle Regeneration by Cardiotoxin Injury and Injection of Self-delivering siRNA In Vivo
Здесь мы представляем метод исследования функции конкретного гена во время регенерации скелетной мышцы без необходимости трансгенных животных. Это достигается путем сочетания кардиотоксининдуальной мышечной травмы с инъекцией самостоятельной доставки siRNA в регенерирующую скелетную мышцу на 3 день после травмы. Мы подробно описали процедуры мышечной травмы кардиотоксином, инъекцию самодоставки siRNA и обработку собранных мышц для анализа хода регенерации. Мы демонстрируем, что инъекция кардиотоксина змеиного яда в скелетную мышцу эффективно ранит всю мышцу и что самодоставка siRNAs находятся примерно в 75% всех спутниковых клеток среди других типов клеток через два дня после их инъекции в регенерации скелетной мышцы(рисунок 4, Рисунок 5).
Особое внимание следует уделить однородной травме передней мышцы tibialis, поскольку различные степени повреждения влияют на результат регенерации и тем самым также может быть затронуто воздействие siRNA. Кроме того, крайне важно, чтобы вся область регенерации была введена с самодоставкой siRNA. Для анализа процесса регенерации рекомендуется всегда сравнивать аналогичные области регенерирующей скелетной мышцы, поэтому передняя мышца tibialis должна быть разрезана пополам, чтобы всегда сравнивать область среднего живота мышцы. При анализе мышц, весь криосекция должна быть проанализирована, поскольку состав миофипла отличается в передней мышце tibialis и, следовательно, может регенерировать по-разному.
Функция спутниковых клеток может быть исследована с помощью различных экспериментальных процедур, включая их культуру на прилегающих изолированных одиночных миофиберах17, путем трансплантации и путем анализа регенерации скелетной мышцы после индуцированной травмы 18,19. Исследование функции спутниковых клеток с помощью модели индуцированной травмы in vivo, например, инъекции кардиотоксина, обеспечивает возможность анализа функции спутниковых клеток также с точки зрения их взаимодействия с другими типами клеток, такими как макрофаги и исследование влияния системных факторов2. Травма скелетной мышцы может быть достигнуто различными средствами, например, эксцентричные упражнения, замораживание травмы, инъекции BaCl2 или инъекции змеиных ядов, таких как кардиотоксин или notexin18. Хотя эксцентричный упражнения, вероятно, наиболее физиологических метод травмы, травмы одной конкретной мышцы только ограничено20. Замораживание травмы могут быть применены, когда миграция спутниковых клеток к месту травмы является целью исследования или только определенная часть мышцы должны быть повреждены. Экспериментально недостатком замораживания травм является открытая операция, которая должна быть выполнена для нанесения предварительно охлажденных металлических зондов. Инъекция BaCl2 или змеиные яды является наиболее драматическим методом травмы, тем самым бросая вызов функции спутниковых клеток больше всего. Кроме того, инъекция является минимально инвазивной, время операции, в целом, составляет менее пяти минут и не предполагает зашивания и т.д., тем самым минимизируя риск инфекций.
Мышечная травма в основном используется для исследования функциональных последствий потери генных функций, например, потери Pax77,21. Особенно, если пожилые мыши находятся в центре научного вопроса, генерации или использования трансгенных мышей часто не представляется возможным. Инъекция самодоставки siRNAs ориентации конкретного гена является жизнеспособной альтернативой в тех случаях, и был успешно использован22. Короче говоря, tibialis передней мышцы мышей был ранен путем инъекции кардиотоксина и самостоятельной доставки siRNAs, направленных против фибронектина (FN) были введены в день 3 после травмы. Мышцы были проанализированы через 10 дней после травмы и значительное снижение числа спутниковых клеток наблюдалось в siFN по сравнению с скремблированными условиями управления siRNA. Эффективность нокдауна была определена в целом мышцы lysates количественных реального времени ПЦР 2 дней после инъекции siRNA, снижение уровня экспрессии 58% было достигнуто, предполагая, что доставка и нокдаун эффективность достаточна для функциональных анализы22. Альтернативой для тестирования нокдаун эффективности являются либо иммуноблот или иммунофлуоресценции анализы с антителами, направленными против целевого гена. Эффективность и специфичность siRNA, используемой для инъекций in vivo, должна быть определена перед инъекцией на мышах, например, путем тестирования эффективности изолированных спутниковых клеток или первичных миобластов. Использование смарт-бассейна, состоящего из 4 различных siRNA по сравнению с одной siRNA увеличивает эффективность нокдауна, но и увеличивает риск неспецифического таргетинга. Специфика всех последовательностей siRNA, используемых должны быть проверены в культуре клеток, чтобы избежать вне цели эффектов. В качестве контроля следует использовать нецелевую скремнду, так как инъекция siRNA как таковой может повлиять на процесс регенерации из-за инъекции и, таким образом, дополнительное повреждение мышцы. Время введения siRNA зависит от научного вопроса и от экспрессии профиля гена-мишени. Как правило, инъекция самостоятельной доставки siRNA на 3 день после травмы кардиотоксина цели большинства генов, важных для пролиферации спутниковых клеток, так как спутниковая пролиферация клеток пики вокруг дня 3 после травмы. Время первой инъекции siRNA не должно быть меньше 48 ч после травмы кардиотоксина, так как объем инъекций кардиотоксина довольно высок и реабсорбции жидкости должны были иметь место до введения дополнительных растворов в мышцу. В целом, несколько инъекций siRNAs или сочетание различных siRNAs возможно, хотя следует учитывать, что каждая инъекция в регенерирующую мышцу вызывает дополнительный ущерб.
Одним из ограничений описанного метода является тот факт, что наблюдаемый эффект не обязательно зависит только от нокдауна гена-мишени в спутниковых клетках, но может быть отнесен к другим типам клеток, таким как иммунные клетки или фибро-адипогенные клетки-прародители. Поэтому необходимо совместить эти эксперименты с экспериментами, исследующими чистую популяцию спутниковых клеток. Можно либо выполнить эксперименты с использованием плавающих культур миофибра, где спутниковые клетки культивируются на прилегающих миофиперов или выполнять эксперименты трансплантации с использованием изолированных спутниковых клеток17.
Альтернативой инъекции самодоставки siRNAs является инъекция малых ингибиторов молекулы или рекомбинантных белков, которые могут быть выполнены, в зависимости от научного вопроса. Например, инъекция внеклеточного матричного белка фибронектин или малых молекулингингингизаторов jak/STAT сигнализации была успешно выполнена у пожилых мышей15,16. Анализ конкретной генной функции в одном конкретном типе клеток во время регенерации скелетных мышц, например, в спутниковых клетках, возможен только с помощью индуцируемой модели генетической мыши. Инъекции самодоставки siRNAs, рекомбинантных белков или малых ингибиторы молекулы могут повлиять на несколько типов клеток в регенерации скелетных мышц.
ВЛИЯНИЕ ГЕЛИЙ-НЕОНОВОГО ЛАЗЕРА НА СТРУКТУРУ И ФУНКЦИЮ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ПОСЛЕ ТРАВМЫ НЕРВА РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ Сведения об авторах
74
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Морфология. 2018
новых рецепторов в мышце [13]. Не исключено,
что скопления округлых мышечных ядер под сар-
колеммой мышечных волокон, отмеченные нами
на гистологических срезах, соответствуют зонам
формирования нервно-мышечных контактов.
Низкоинтенсивное лазерное облучение скелет-
ных мышц уменьшает деструктивные процессы
и апоптоз мышечных клеток, повышает пролифе-
ративную активность «дремлющих» мышечных
клеток-сателлитов, усиливает микроциркуляцию
и обменные процессы в мышечной ткани [5, 9,
11, 12].
Известно, что прямая электростимуляция
мышцы позволяет вызвать ее сокращение [3].
Нами показано, что в течение 1 мес после повреж-
дения БН во многих денервированных ИМ сохра-
нялась жизнеспособность мышечных струк-
тур, отвечающих за проведение электрического
импульса в мышце.
При стимуляции БН ответная реакция необ-
лученных и облученных лазером регенератов раз-
личалась в зависимости от степени травмы нерва.
Так, после перерезки нерва без лазеротерапии
(1-я серия) все регенераты на 30-е сутки отве-
чали сокращением, что согласуется с данными
о меньшей травматичности простой перерезки
[1]. При удалении фрагмента нерва сокращение
ИМ в ответ на раздражение БН отсутствовало,
тогда как после воздействия лазерного излуче-
ния (2-я серия) проведение нервного импульса
через БН на 30-е сутки наблюдалось при обоих
видах травмы нерва.
Выявленные различия в иннервации регене-
ратов 1-й серии и 2-й серии, возможно, объяс-
няются тем, что в области вхождения БН в ИМ
происходит разрастание рыхлой соединительной
и жировой тканей. Известно, что регенеративный
рост нервных волокон при неблагоприятных усло-
виях осложняется развитием ишемии и гипоксии,
эндоневральным фиброзом, гибелью леммоцитов,
низким уровнем экспрессии нейротрофических
факторов, образованием нейромы, что значи-
тельно ограничивает успех реиннервации скелет-
ных мышц [4]. Без лазеротерапии после удаления
фрагмента нерва область травмы может заме-
щаться соединительной тканью. Лазеротерапия
оказывает стимулирующее влияние не только
на рост соединительнотканных элементов в обла-
сти повреждения нерва, кроющей мышцы и кожи
во время операции, но и рост периферических
отделов аксонов, что способствует более активно-
му врастанию их в область травмы нерва и мышцу,
ускоряя реиннервацию и повышая жизнеспособ-
ность мышечной ткани.
Таким образом, воздействие излучения He-Ne-
лазера с длиной волны 632,8 нм по 10 экспо-
зиций длительностью 3 мин с суммарной дозой
4,5–5,4 Дж/см2 в течение 1 мес на поврежденные
БН и ИМ улучшает восстановление денервиро-
ванной мышцы. При этом происходят торможе-
ние дегенеративных процессов в денервирован-
ной мышечной ткани, восстановление ее сокра-
тительной функции и, как следствие, увеличе-
ние массы регенератов уже через 30 сут после
простой перерезки БН или утраты его фрагмента
по сравнению с регенератами без лазеротерапии.
Важно, что в условиях лазеротерапии восстанов-
ление функции БН после утраты его фрагмента
возможно без имплантации биологического кар-
каса в область травмы.
Вклад авторов:
Концепция и дизайн исследования: Н. В. Б.
Сбор и обработка материала: Н. В. Б., В. С. А.
Статистическая обработка данных: Н. В. Б.
Анализ и интерпретация данных: Н. В. Б.
Написание текста: Н. В. Б.
Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта
интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Женевская Р. П. Нервно-трофическая регуляция пла-
стической активности мышечной ткани. М.: Наука, 1974
[Zhenevskaya R. P. Nervno-troficheskaya regulyatsiya plas-
ticheskoi aktivnosti myshechnoi tkani. Moscow: Nauka; 1974.
In Russ.].
2. Живолупов С. А., Гневышев Е. Н., Рашидов Н. А., Самар-
цев И. Н. Нейропластические закономерности восстановле-
ния функций при травматических невропатиях и плексопа-
тиях // Вестник Российской военно-медицинской академии.
2015. Т. 1, № 49. С. 81–90 [Zhivolupov S. A., Gnevyshev E. N.,
Rashidov N. A., Samartsev I. N. Neiroplasticheskie zakonomer-
nosti vosstanovleniya funktsii pri travmaticheskikh nevropatiyakh
i pleksopatiyakh // Vestnik Rossiiskoi voenno-meditsinskoi aka-
demii. 2015. Vol. 1, № 49. P. 81–90. In Russ.].
3. Мак-Комас А. Дж. Скелетные мышцы. Киев: Олимпий-
ская литература, 2001. 406 с. [McComas A. Skeletnye mysh-
tsy. Kiev: Olimpiiskaya literature, 2001. 406 р. In Russ.].
4. Масгутов Р. Ф., Ризванов А. А., Богов А. А. (мл), Галля-
мов А. Р., Киясов А. П., Богов А. А. Современные тен-
денции лечения повреждений периферических нервов //
Практическая медицина. 2013. Т. 2, № 1–2 (69). С. 99–103
[Mas gutov R. F., Rizvanov A. A., Bogov A. A. (ml), Gallya-
mov A. R., Kiyasov A. P., Bogov A. A. Sovremennye tendentsii
lecheniya povrezhdenii perifericheskikh nervov // Prakticheskaya
meditsina. 2013. Vol. 2, № 1–2 (69). P. 99–103. In Russ.].
5. Павлов С. Е., Разумов А. Н., Павлов А. С. Лазерная стиму-
ляция в медико-биологическом обеспечении подготовки
квалифицированных спортсменов. М.: Спорт, 2017. 216 с.
Скелетные мышцы, их строение и функции
Скелетные мышцы, их строение и функции
Функции мышц. Мышцы — это органы тела, состоящие
из мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных
импульсов. Они являются активным элементом опорно-двигательной
системы, так как обеспечивают разнообразные движения при
перемещении человека в пространстве, сохранение равновесия,
дыхательные движения, сокращения стенок внутренних органов,
голосообразование и др.
Рис. 12.8. Мышечная система человека:
1 — мышцы лица; 2 — мышцышеи; 3 —
дельтовидная мышца; 4 — большая грудная мышца; 5
— двуглавая мышца плеча; 6 —- наружная косая мышца
живота; 7 — прямая мышца живота; 8 — мышцы предплечья;
9 — мышцы кисти; 10 — четырехглавая мышца бедра; Ц —
мышцы голени; 12 — икроножная мышца; 13 —
двуглавая мышца бедра; 14 — большая ягодич-ная мышца;
15 — широчайшая мышца спины; 16 — трехглавая
мышца плеча; 17 — трапециевидная мышца.
Соединение со скелетом дало основание называть их скелетной
мускулатурой (рис. 12.8). Общее число мышц около 600, а
доля их от массы тела человека оставляет в среднем около 30%.
Строение мышцы. Мышца состоит из пучков поперечнополосатых
мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки
первого порядка. Они, в свою очередь, объединяются в пучки второго
порядка и т. д. В итоге мышечные пучки всех порядков объединяются
соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко.
Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками
по концам брюшка, переходят в сухожильную часть мышцы,
крепящейся к кости. Во время сокращения происходит укорочение
мышечного брюшка и сближение ее концов. При этом сократившаяся
мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет
роль рычага. Так совершаются разнообразные движения.
Каждая мышцз является целостным (отдельным) органом, имеющим
определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в
организме. Мышцы обильно снабжены кровеносными сосудами и
нервами. В каждом движении принимают участие несколько мышц.
Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие
сходный эффект, называются синергистами, а совершающие
противоположно направленные движения —антагонистами.
Например, сгибателем локтевого сустава является двуглавая
мышца плеча (бицепс), а разгибателем — трехглавая (трицепс)-
Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается
расслаблением мышц-разгибателей. Однако при постоянной
нагрузке на сустав (например, при удержании гири в
горизонтально вытянутой руке) мышцы-сгибатели и разгибатели
локтевого сустава действуют уже не как антагонисты, а как
синергисты. Таким образом, действия мышц нельзя сводить к
выполнению только одной функции, так как они
многофункциональны. Поскольку в каждом движении участвуют
мышцы как одной, так и другой группы, наши движения точны и
плавны.
По характеру выполняемых основных движений и по действию на
сустав различают следующие виды мышц: сгибатели и разгибатели,
приводящие и отводящие, вращающие, приподнимающие и опускающие
и др. Выделяют также мимические, жевательные и дыхательные
мышцы.
Нервная регуляция деятельности мышц. В большинстве
движений участвует множество мышц, причем сокращение и
расслабление различных групп мышц происходит в определенном
порядке и с определенной силой. Такая согласованность движений
называется координацией движений. Она осуществляется нервной
системой. Скелетные мышцы иннервируются соматическим отделом
нервной системы. К каждой мышце подходит один или несколько
нервов, проникающих в ее толщу и разветвляющихся на множество
мелких отростков, которые достигают мышечных волокон.
Посредством нервов осуществляется связь мышц с ЦНС, которая
регулирует любые двигательные акты (ходьба, бег, пищевые
движения и т. д.) и длительное напряжение мышц — тонус,
поддерживающий определенное положение тела в пространстве.
Деятельность мышц носит рефлекторный характер. Мышечный
рефлекс может запускаться с раздражения рецепторов,
находящихся в самой мышце или в сухожилиях, либо с раздражения
зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных рецепторов.
В регуляции безусловно-рефлекторных движений принимает участие
мозжечок. Он осуществляет координацию движения, регуляцию
мышечного тонуса, способствует поддержанию равновесия и позы
тела. При поражении мозжечка его регуляторные двигательные
функции нарушаются.
Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит
механическую работу. На осуществление работы мышцы
затрачивается энергия, которая образуется в результате распада
и окисления органических веществ, поступивших в мышечную
клетку. Основным источником энергии является АТФ. Кровь
доставляет мышцам питательные вещества и кислород и уносит
образующиеся продукты диссимиляции (углекислый газ и др.). При
длительной работе наступает утомление и снижение
работоспособности мышцы, возникающее из-за несоответствия
между ее кровоснабжением и возросшими потребностями в
питательных веществах и кислороде. Кроме того, утомление
возникает и вследствие процессов, происходящих в нервных
центрах.
Русский физиолог И. М. Сеченов первым пришел к выводу, что
работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма
работы. Подобрав их оптимальные соотношения, можно добиться
высокой производительности работы мышц. И. М. Сеченов
установил также, что мышечное утомление проходит и
работоспособность восстанавливается гораздо быстрее в
результате смены видов деятельности, а не полного бездействия.
Тренировка мышц увеличивает их массу, силу и
работоспособность. Чрезмерная же работа приводит к утомлению,
а бездеятельность — к атрофии.
Систематическая мышечная работа усиливает кровоснабжение мыши
и костей, к которым они прикрепляются. Это приводит
кувеличению мышечной массы и усиленному росту костей. Сильные
мышцы легко справляются с поддержанием туловища в нужном
положении, противостоят развитию сутулости, искривлению
позвоночника.
Гигиена опорно-двигательной систем ы. Человек рождается с
очень гибким скелетом. Поэтому в детском возрасте особенно
внимательно нужно следить за осанкой ребенка, позой ученика за
партой. Слабо развитые мышцы и неправильная осанка ребенка
могут привести к развитию искривления позвоночника, сутулости,
которые нарушают нормальную деятельность органов грудной
полости и пищеварения. Для предупреждения плоскостопия
(уплощение свода стопы) не следует в период активного роста
человека носить тесную обувь, а также длительно носить обувь
на высоком каблуке. На формировании опорно-двигательного
аппарата организма положительно сказываются активный образ
жизни, подвижные игры, регулярные занятия физкультурой и
спортом.
Структура и функция скелетной мышцы — Студопедия
Скелетная мышца образована мышечными волокнами. Мышечное волокно снаружи покрыто мембраной – сарколеммой, внутри располагаются ядра, сократительный аппарат волокна – миофибриллы, пространство между ними заполнено саркоплазмой, в которой находятся кислородосвязывющий белок миоглобин, КрФ, гликоген, жири пр. В мышечном волокне от 100 до 1000 миофибрилл. Миофибриллы – нити, построенные из сократительных белков актина и миозина. В одном грамме скелетной мускулатуры около 100 мг сократительных белков. Актин и миозин располагаются в миофибриллах в виде тонких (актин) и толстых (миозин) нитей — филаментов. Под микроскопом можно видеть чередующиеся светлые и темные поперечные полосы, которые обусловлены чередованием нитей актина (светлые) и миозина (темные).
Миофибриллы состоят из повторяющихся участков, отделенных друг от другаZ-линиями(дисками) — саркомеров. Саркомер — структурная единица мышечного волокна.
В покоящейся мышце концы толстых и тонких нитей лишь слабо перекрываются.Сокращение мышцы происходит за счет втяжения актиновых нитей между миозиновыми (теория скользящих нитей). При этом белковые нити не укорачиваются. При растяжении мышцы длина нитей также не увеличивается, атиновые нити просто вытягиваются из промежутков между миозиновыми.
Миозиновые нити несут поперечные выступы (мостики) с миозиновыми головками (150 молекул в головке). Поперечные мостики могут связывать миозиновую нить с соседней актиновой. За счет них проиходит скольжение.
Типы сокращений мышц
При сближении актиновых и миозиновых фибрилл вследствие замыкания поперечных мостиков в мышечном волокне развивается напряжение (активная механическая тяга). В зависимости от условий, в которых происходит сокращение мышц, развивающееся напряжение реализуется по разному. Различают два основных типа мышечных сокращений — изотонический и изометрический.
Изотоническое — это свободное сокращение, при котором мышца не испытывает сопротивления. Возможно только в эксперименте. В организме мышцам, осуществляющим движение всегда оказывается сопротивления, находящимися в тонусе мышцами — антагонистами.
Изометрическое (греч. isos — равный, meros — мера) — это сокращение, при котором длина волокон не уменьшается, но их напряжение возрастает (сокращение при неизменной длине). С молекулярной точки зрения напряжение при изотоническом сокращении обеспечивается замыканием и размыканием поперечных мостиков.
При изотоническом сокращении движение головок создает объединенное усилие «гребок», продвигающий актиновые нити в середину между миозиновыми. Биполярное расположение миозиновых головок обеспечивает встречное движение актиновых нитей. Для перемещения на 20% от исходной длины гребковые движения должны быть совершены 20 раз. За счет ритмичных движений (отделений и повторных прикреплений миозиновых головок) происходит перемещение актиновых нитей как при вытягивании веревки. При расслаблении мышцы миозиновые головки отделяются от актиновых нитей и расслабление происходит пассивно.
При изометрическом сокращении миозиновая головка мостика, прикрепленная к актиновой нити под прямым углом, наклоняется под углом 45 градусов, в результате создается упругое натяжение, как при перетягивании каната. Даже при изометрическом сокращении сокращении поперечные мостики не находятся в непрерывном напряжении (только при трупном окоченении). Каждая миозиновая головка многократно отделяется и снова прикрепляется к актиновой нити.При изометрическом же сокращении напряжение в мышечных волокнах создается за счет повторного прикрепления поперечных мостиков на одних и тех же фиксированных участках актиновых нитей. При этом сила сокращения зависит от числа замкнутых мостиков, образуемых в единицу времени.
В естественных условиях деятельности мышц практически не встречается чисто изотоническое или чисто изометрическое сокращение. Смешанный тип сокращения мышц, при котором изменяются длина и напряжение, называется ауксотоническим. При совершении сложных двигательных актов все работающие мышцы сокращаются ауксотонически — с преобладанием либо изотонического, либо изометрического типа сокращения.
АТФ является непосредственным источником энергии для сокращения.Все другие источники энергии не участвуют непосредственно в мышечном сокращении, а лишь необходимы для постоянного воспроизводства (ресинтеза) АТФ. АТФ расщепляется до АДФ и фосфата с выделением энергии при помощи фермента — АТФазы миозина , процесс этот активируется актином. Миозиновые головки содержат активные центры для расщепления АТФ, которое происходит лишь в случае прикрепления миозиновой головки к актину, при этом происходит их отделение. В каждом цикле прикрепления-отделения происходит одно расщепление АТФ. Скорость мышечного сокращения и скорость расщепления АТФ зависят от количества «гребков», сделанных мостиками. Чем выше скорость, тем больше движений и энергетических затрат. В результате БС волокна потребляют больше АТФ, чем медленные. Поэтому для поддержания позы используются преимущественно МС волокна.
Мышца сокращается в ответ на команды, поступающие от мотонейронов, расположенных в передних рогах спинного мозга. Мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна составляют двигательную единицу. Каждая мышца включает множество ДЕ, которые могут отличаться друг от друга по строению и функции.
скелетных мышц | Определение и функции
Скелетная мышца , также называемая произвольной мышцей , у позвоночных, наиболее распространенная из трех типов мышц тела. Скелетные мышцы прикреплены к костям с помощью сухожилий, и они производят все движения частей тела по отношению друг к другу. В отличие от гладких мышц и сердечной мышцы, скелетные мышцы находятся под произвольным контролем. Однако, как и сердечная мышца, скелетная мышца имеет поперечно-полосатую форму; его длинные, тонкие, многоядерные волокна пересекаются правильным рисунком из тонких красных и белых линий, что придает мышце характерный вид.Волокна скелетных мышц связаны между собой соединительной тканью и сообщаются с нервами и кровеносными сосудами. Для получения дополнительной информации о структуре и функции скелетных мышц, см. мышечная и мышечная система человека.
поперечнополосатая мышца; двуглавая мышца человека
Строение поперечно-полосатой или скелетной мышцы. Поперечно-полосатая мышечная ткань, такая как ткань двуглавой мышцы человека, состоит из длинных тонких волокон, каждое из которых, по сути, представляет собой пучок более тонких миофибрилл. Внутри каждой миофибриллы находятся нити белков миозина и актина; эти нити скользят друг мимо друга по мере того, как мышца сокращается и расширяется.На каждой миофибрилле можно увидеть регулярно встречающиеся темные полосы, называемые Z-линиями, где перекрываются актиновые и миозиновые филаменты. Область между двумя линиями Z называется саркомером; саркомеры можно рассматривать как первичную структурную и функциональную единицу мышечной ткани.
Encyclopædia Britannica, Inc. скелетная мышца
Микрофотография, показывающая расположение волокон скелетных мышц в поперечном сечении.
© Эд Решке / Питер Арнольд, Inc.
Британская викторина
Человеческое тело
Возможно, вы знаете, что человеческий мозг состоит из двух половин, но какая часть человеческого тела состоит из крови? Проверьте обе половины своего разума в этой викторине по анатомии человека.
сердечной мышцы | Определение, функция и структура
Сердечная мышца , также называемая миокардом , у позвоночных, один из трех основных типов мышц, обнаруживаемых только в сердце. Сердечная мышца похожа на скелетную мышцу, другой основной тип мышц, в том, что она обладает сократительными единицами, известными как саркомеры; эта особенность, однако, также отличает его от гладких мышц, третьего типа мышц. Сердечная мышца отличается от скелетной мышцы тем, что она демонстрирует ритмические сокращения и не находится под произвольным контролем.Ритмическое сокращение сердечной мышцы регулируется синоатриальным узлом сердца, который служит кардиостимулятором сердца.
Сердце млекопитающего
Поперечный разрез четырехкамерного сердца млекопитающего.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Подробнее по этой теме
мышца: Сердечная мышца
Сердце — это насос, который поддерживает циркуляцию крови по всему телу и тем самым транспортирует питательные вещества, продукты распада и антитела…
Сердце состоит в основном из клеток сердечной мышцы (или миокарда). Выдающимися характеристиками работы сердца являются его сократимость, которая является основой его насосного действия, и ритмичность сокращений. Количество крови, перекачиваемой сердцем в минуту (сердечный выброс), варьируется в зависимости от метаболических потребностей периферических тканей, особенно скелетных мышц, почек, мозга, кожи, печени, сердца и желудочно-кишечного тракта. Сердечный выброс определяется сократительной силой, развиваемой клетками сердечной мышцы, а также частотой их активации (ритмичностью).Факторы, влияющие на частоту и силу сокращения сердечной мышцы, имеют решающее значение для определения нормальной насосной работы сердца и его реакции на изменения потребности.
Клетки сердечной мышцы образуют в сердце сильно разветвленную клеточную сеть. Они соединены встык вставными дисками и организованы в слои миокардиальной ткани, которые обернуты вокруг камер сердца. Сокращение отдельных клеток сердечной мышцы вызывает силу и сокращение в этих мышечных связях, что приводит к уменьшению размера камеры сердца и последующему выбросу крови в легочные и системные сосуды.Важными компонентами каждой клетки сердечной мышцы, участвующей в процессах возбуждения и метаболического восстановления, являются плазматическая мембрана и поперечные канальцы, совпадающие с линиями Z, продольный саркоплазматический ретикулум и терминальные цистерны, а также митохондрии. Толстые (миозин) и тонкие (актин, тропонин и тропомиозин) белковые филаменты расположены в сократительные единицы, при этом саркомер простирается от линии Z до линии Z, которые имеют характерный поперечно-полосатый рисунок, подобный тому, который наблюдается в скелетных мышцах.
Скорость сокращения сердца и синхронизация сокращений предсердий и желудочков, необходимые для эффективного перекачивания крови, зависят от электрических свойств клеток сердечной мышцы и от передачи электрической информации от одной области сердца к другой. Потенциал действия (активация мышцы) разделен на пять фаз. Каждая из фаз потенциала действия вызвана зависящими от времени изменениями проницаемости плазматической мембраны для ионов калия (K + ), ионов натрия (Na + ) и ионов кальция (Ca 2+ ). ).
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Структура и функция скелетных мышц — Musculoskeletal Genetics
Мышечная система отвечает за движение человеческого тела, осанку, движение веществ внутри тела и за выделение тепла телом. Существует около 700 известных и названных мышц, и, кроме того, мышечная ткань также находится внутри сердца, органов пищеварения и кровеносных сосудов.
В организме человека есть 3 основных типа мышц:
По материалам http: // sciencehumanbodytribute.weebly.com/muscular-system.html
Скелетная мышца — это произвольная мышца, что означает, что мы можем активно контролировать ее функцию. Он прикреплен к кости и образует отдельный орган из мышечной ткани, кровеносных сосудов, сухожилий и нервов, который покрывает наши кости и позволяет двигаться.
Скелетные мышцы часто существуют парами, при этом одна мышца является основным двигателем, а другая действует как антагонист. Например, когда вы сгибаете руку, ваши бицепсы сокращаются, а трицепсы расслаблены.Когда ваша рука возвращается в вытянутое положение, сокращаются трицепсы, а бицепсы расслабляются.
Скелетная мышца — удивительная ткань со сложной структурой. Он состоит из удлиненных многоядерных клеток, называемых миоцитами (или миофибрами). Мышечные клетки могут иметь длину от 1 мм до 30 см. Самая длинная мышечная клетка в нашем теле находится в портняжной мышце и имеет длину 30 см (почти 12 дюймов!).
Из биологических форумов.com
Под микроскопом отдельные мышечные клетки кажутся полосатыми (см. Изображение ниже). Это связано с высокоорганизованной структурой мышечных волокон, где , , цтин и миозиновые миофиламенты сложены и перекрываются в регулярные повторяющиеся массивы, образуя саркомеры. Нити актина и миозина скользят друг относительно друга и отвечают за сокращение мышц.
Чтобы увидеть, как мышцы сокращаются и работают, посмотрите видео здесь .
Энергия для мышечной функции поступает из внутриклеточных органелл, называемых митохондриями . Митохондрии — это электростанции каждой клетки нашего тела, отвечающие за доставку энергии, необходимой клеткам для их функционирования.
Мышцы иннервируются мотонейронами . Моторный нейрон и окруженные им мышечные волокна образуют двигательную единицу . Размер двигательных единиц варьируется в организме в зависимости от функции мышцы. Для тонких движений (глаз) на нейрон приходится меньше мышечных волокон, что позволяет совершать точные движения.Мышцы, требующие большой силы, имеют много мышечных волокон на единицу. Тело может контролировать силу, решая, сколько двигательных единиц оно активирует для данной функции.
Из http://www.rtmsd.org
В нашем теле есть два типа скелетных мышц, которые различаются по функциям. Медленно сокращающиеся мышечные волокна лучше подходят для тренировок на выносливость и могут работать долгое время, не уставая. Быстро сокращающиеся мышцы хороши для быстрых движений, поскольку они быстро сокращаются, но быстро устают и потребляют много энергии.
Большинство наших мышц состоит из смеси медленных и быстро сокращающихся мышечных волокон. Однако мышцы, участвующие в поддержании осанки, содержат в основном медленно сокращающиеся мышечные волокна, а мышцы, отвечающие за движения глаз, состоят из быстро сокращающихся мышечных волокон.
И, чтобы немного повеселиться, вот прекрасная песня, описывающая все мышцы ног:
Скелетные мышцы · Анатомия и физиология
Скелетные мышцы · Анатомия и физиология
К концу этого раздела вы сможете:
- Описать слои соединительной ткани, упаковывающие скелетные мышцы
- Объясните, как мышцы работают вместе с сухожилиями для движения тела
- Определить области волокон скелетных мышц
- Описание муфты возбуждения-сжатия
Самая известная особенность скелетных мышц — это их способность сокращаться и вызывать движение.Скелетные мышцы действуют не только для создания движения, но и для остановки движения, например, противодействия силе тяжести для сохранения осанки. Небольшие, постоянные корректировки скелетных мышц необходимы, чтобы удерживать тело в вертикальном или сбалансированном положении в любом положении. Мышцы также предотвращают чрезмерное движение костей и суставов, поддерживая стабильность скелета и предотвращая повреждение или деформацию скелетных структур. Суставы могут полностью смещаться или смещаться из-за натяжения связанных костей; мышцы работают, чтобы суставы оставались стабильными.Скелетные мышцы расположены по всему телу в отверстиях внутренних путей, чтобы контролировать движение различных веществ. Эти мышцы позволяют произвольно контролировать такие функции, как глотание, мочеиспускание и дефекация. Скелетные мышцы также защищают внутренние органы (особенно органы брюшной полости и таза), действуя как внешний барьер или щит от внешних травм и поддерживая вес органов.
Скелетные мышцы способствуют поддержанию гомеостаза в организме, выделяя тепло.Для сокращения мышц требуется энергия, а при расщеплении АТФ выделяется тепло. Это тепло очень заметно во время упражнений, когда продолжительное движение мышц вызывает повышение температуры тела, а в случаях сильного холода, когда дрожь вызывает случайные сокращения скелетных мышц для выделения тепла.
Каждая скелетная мышца — это орган, состоящий из различных интегрированных тканей. Эти ткани включают волокна скелетных мышц, кровеносные сосуды, нервные волокна и соединительную ткань. Каждая скелетная мышца состоит из трех слоев соединительной ткани (называемых «мизия»), которые окружают ее и обеспечивают структуру мышцы в целом, а также разделяют мышечные волокна внутри мышцы ([ссылка]).Каждая мышца обернута оболочкой из плотной соединительной ткани неправильной формы, называемой эпимизием , которая позволяет мышце сокращаться и мощно двигаться, сохраняя при этом ее структурную целостность. Эпимизий также отделяет мышцу от других тканей и органов в этой области, позволяя мышце двигаться независимо.
Внутри каждой скелетной мышцы мышечные волокна организованы в отдельные пучки, каждый из которых называется пучком , за счет среднего слоя соединительной ткани, называемого перимизием .Эта фасцикулярная организация часто встречается в мышцах конечностей; он позволяет нервной системе запускать определенное движение мышцы, активируя подмножество мышечных волокон в пучке или пучке мышцы. Внутри каждого пучка каждое мышечное волокно заключено в тонкий слой соединительной ткани из коллагена и ретикулярных волокон, называемый эндомизиумом . Эндомизий содержит внеклеточную жидкость и питательные вещества, поддерживающие мышечные волокна. Эти питательные вещества поступают в мышечную ткань через кровь.
В скелетных мышцах, которые работают с сухожилиями, натягивая кости, коллаген в трех тканевых слоях (мизия) переплетается с коллагеном сухожилия. На другом конце сухожилия оно срастается с надкостницей, покрывающей кость. Напряжение, создаваемое сокращением мышечных волокон, затем передается через мизию на сухожилие, а затем на надкостницу, чтобы тянуть кость для движения скелета. В других местах мезия может сливаться с широким, похожим на сухожилие листом, называемым апоневрозом , или с фасцией, соединительной тканью между кожей и костями.Широкий слой соединительной ткани в нижней части спины, в который сливаются широчайшие мышцы спины («широчайшие»), является примером апоневроза.
Каждая скелетная мышца также богато снабжена кровеносными сосудами для питания, доставки кислорода и удаления шлаков. Кроме того, каждое мышечное волокно в скелетной мышце снабжается аксонной ветвью соматического двигательного нейрона, которая сигнализирует волокну о сокращении. В отличие от сердечных и гладких мышц, единственный способ функционального сокращения скелетных мышц — это передача сигналов от нервной системы.
Волокна скелетных мышц
Поскольку клетки скелетных мышц длинные и цилиндрические, их обычно называют мышечными волокнами. Волокна скелетных мышц могут быть довольно большими для клеток человека: диаметром до 100 мкм и м и длиной до 30 см (11,8 дюйма) в портняжной мышце верхней части ноги. На раннем этапе развития эмбриональные миобласты, каждый из которых имеет собственное ядро, сливаются с сотнями других миобластов, образуя многоядерные волокна скелетных мышц. Множественные ядра означают множественные копии генов, позволяющие производить большое количество белков и ферментов, необходимых для сокращения мышц.
Другая терминология, связанная с мышечными волокнами, восходит к греческому sarco , что означает «плоть». Плазматическая мембрана мышечных волокон называется сарколеммой , цитоплазма называется саркоплазмой , а специальный гладкий эндоплазматический ретикулум, который хранит, высвобождает и извлекает ионы кальция (Ca ++ ), называется . саркоплазматический ретикулум (SR) ([ссылка]). Как будет описано ниже, функциональной единицей волокна скелетных мышц является саркомер, высокоорганизованная структура сократительных миофиламентов актина (тонкая нить) и миозина (толстая нить), а также других поддерживающих белков.
Саркомер
Поперечно-полосатый вид волокон скелетных мышц обусловлен расположением миофиламентов актина и миозина в последовательном порядке от одного конца мышечного волокна до другого. Каждый пакет этих микрофиламентов и их регуляторных белков, тропонина и тропомиозина (вместе с другими белками) называется саркомером .
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о макро- и микроструктуре скелетных мышц.а) Как называются «точки соединения» между саркомерами? (б) Как называются «субъединицы» в миофибриллах, которые проходят по длине волокон скелетных мышц? в) Что такое «двойная нить жемчуга», описанная в видео? г) Что придает скелетным мышечным волокнам поперечно-полосатый вид?
Саркомер — функциональная единица мышечного волокна. Сам саркомер связан с миофибриллами, которые проходят по всей длине мышечного волокна и прикрепляются к сарколемме на своем конце.По мере сокращения миофибрилл сокращается вся мышечная клетка. Поскольку миофибриллы имеют диаметр лишь примерно 1,2 мкм м, внутри одного мышечного волокна можно найти от сотен до тысяч (каждая с тысячами саркомеров). Каждый саркомер имеет длину примерно 2 мкм м с трехмерным цилиндрическим расположением и ограничен структурами, называемыми Z-дисками (также называемыми Z-линиями, потому что изображения двумерные), к которым прикреплены миофиламенты актина. закреплен ([ссылка]).Поскольку актин и его комплекс тропонин-тропомиозин (выступающий от Z-дисков к центру саркомера) образуют нити, которые тоньше миозина, его называют тонкой нитью саркомера. Аналогичным образом, поскольку нити миозина и их многочисленные головки (выступающие от центра саркомера к Z-дискам, но не полностью к ним) имеют большую массу и толще, их называют толстой нитью саркомера. .
Нервно-мышечное соединение
Еще одна специализация скелетных мышц — это место, где терминал двигательного нейрона встречается с мышечным волокном, называемое нервно-мышечным соединением (NMJ) .Здесь мышечное волокно в первую очередь реагирует на сигналы двигательного нейрона. Каждое волокно скелетных мышц в каждой скелетной мышце иннервируется двигательным нейроном в СНС. Сигналы возбуждения от нейрона — единственный способ функционально активировать сокращение волокна.
Каждое волокно скелетных мышц снабжается двигательным нейроном в СНС. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит в СМП. а) Каково определение моторной единицы? б) Каковы структурные и функциональные различия между большой моторной единицей и малой моторной единицей? (c) Вы можете привести пример каждого из них? (d) Почему нейромедиатор ацетилхолин разлагается после связывания с его рецептором?
Муфта возбуждения-сжатия
Все живые клетки имеют мембранные потенциалы или электрические градиенты на мембранах.Внутренняя часть мембраны обычно составляет от -60 до -90 мВ относительно внешней стороны. Это называется мембранным потенциалом клетки. Нейроны и мышечные клетки могут использовать свои мембранные потенциалы для генерации электрических сигналов. Они делают это, контролируя движение заряженных частиц, называемых ионами, через свои мембраны для создания электрических токов. Это достигается за счет открытия и закрытия специализированных белков в мембране, называемых ионными каналами. Хотя токи, генерируемые ионами, движущимися через эти канальные белки, очень малы, они составляют основу как нейронной передачи сигналов, так и сокращения мышц.
И нейроны, и клетки скелетных мышц электрически возбудимы, что означает, что они способны генерировать потенциалы действия. Потенциал действия — это особый тип электрического сигнала, который может перемещаться по клеточной мембране в виде волны. Это позволяет быстро и точно передавать сигнал на большие расстояния.
Хотя термин сцепление возбуждения-сокращения сбивает с толку или пугает некоторых студентов, он сводится к следующему: для сокращения волокна скелетной мышцы его мембрана должна сначала быть «возбуждена» — другими словами, ее нужно стимулировать, чтобы вызвать выстрел. потенциал действия.Потенциал действия мышечных волокон, который движется по сарколемме в виде волны, «связан» с фактическим сокращением через высвобождение ионов кальция (Ca ++ ) из SR. После высвобождения Ca ++ взаимодействует с защитными белками, заставляя их отодвигаться в сторону, так что сайты связывания актина становятся доступными для прикрепления миозиновыми головками. Затем миозин тянет актиновые нити к центру, укорачивая мышечные волокна.
В скелетных мышцах эта последовательность начинается с сигналов соматического моторного отдела нервной системы.Другими словами, этап «возбуждения» в скелетных мышцах всегда запускается сигналом нервной системы ([ссылка]).
Моторные нейроны, которые заставляют скелетные мышечные волокна сокращаться, берут начало в спинном мозге, меньшее их количество находится в стволе мозга для активации скелетных мышц лица, головы и шеи. Эти нейроны имеют длинные отростки, называемые аксонами, которые специализируются на передаче потенциалов действия на большие расстояния — в данном случае от спинного мозга до самой мышцы (которая может находиться на расстоянии до трех футов).Аксоны нескольких нейронов связываются вместе, образуя нервы, как провода, связанные вместе в кабель.
Передача сигналов начинается, когда потенциал действия нейрона проходит вдоль аксона двигательного нейрона, а затем вдоль отдельных ветвей и заканчивается в НМС. В NMJ окончание аксона выпускает химический мессенджер или нейромедиатор , называемый ацетилхолином (ACh) . Молекулы ACh диффундируют через крошечное пространство, называемое синаптической щелью , и связываются с рецепторами ACh, расположенными внутри моторной концевой пластинки сарколеммы на другой стороне синапса.После связывания ACh канал в рецепторе ACh открывается, и положительно заряженные ионы могут проходить в мышечное волокно, вызывая деполяризацию , что означает, что мембранный потенциал мышечного волокна становится менее отрицательным (ближе к нулю).
Когда мембрана деполяризуется, другой набор ионных каналов, называемый потенциалозависимыми натриевыми каналами , запускается для открытия. Ионы натрия попадают в мышечные волокна, и потенциал действия быстро распространяется (или «вспыхивает») по всей мембране, инициируя взаимодействие возбуждения и сокращения.
В мире возбудимых мембран все происходит очень быстро (только подумайте, как быстро вы сможете щелкнуть пальцами, как только решите это сделать). Сразу после деполяризации мембраны она реполяризуется, восстанавливая отрицательный мембранный потенциал. Между тем, ACh в синаптической щели расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой (AChE), так что ACh не может повторно связываться с рецептором и повторно открывать свой канал, что может вызвать нежелательное расширенное возбуждение и сокращение мышц.
Распространение потенциала действия по сарколемме является возбуждающей частью связи возбуждения-сокращения. Напомним, что это возбуждение фактически запускает высвобождение ионов кальция (Ca ++ ) из их хранилища в SR клетки. Чтобы потенциал действия достиг мембраны SR, в сарколемме есть периодические инвагинации, называемые Т-канальцами («Т» означает «поперечный»). Вы помните, что диаметр мышечного волокна может достигать 100 мкм м, поэтому эти Т-канальцы гарантируют, что мембрана может приблизиться к SR в саркоплазме.Расположение Т-канальца с мембранами SR по обе стороны называется триадой ([ссылка]). Триада окружает цилиндрическую структуру, называемую миофибриллой , которая содержит актин и миозин.
Т-канальцы несут потенциал действия внутрь клетки, что запускает открытие кальциевых каналов в мембране соседнего SR, заставляя Ca ++ диффундировать из SR в саркоплазму. Именно поступление Ca ++ в саркоплазму инициирует сокращение мышечного волокна его сократительными единицами, или саркомерами.
Обзор главы
Скелетные мышцы содержат соединительную ткань, кровеносные сосуды и нервы. Существует три слоя соединительной ткани: эпимизий, перимизий и эндомизий. Волокна скелетных мышц организованы в группы, называемые пучками. Кровеносные сосуды и нервы входят в соединительную ткань и разветвляются в клетке. Мышцы прикрепляются к костям напрямую или через сухожилия или апоневрозы. Скелетные мышцы поддерживают осанку, стабилизируют кости и суставы, контролируют внутренние движения и выделяют тепло.
Волокна скелетных мышц представляют собой длинные многоядерные клетки. Мембрана клетки — это сарколемма; цитоплазма клетки — саркоплазма. Саркоплазматический ретикулум (SR) — это форма эндоплазматического ретикулума. Мышечные волокна состоят из миофибрилл. Строчки создаются организацией актина и миозина, что приводит к полосатости миофибрилл.
Вопросы по интерактивной ссылке
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о макро- и микроструктуре скелетных мышц.а) Как называются «точки соединения» между саркомерами? (б) Как называются «субъединицы» в миофибриллах, которые проходят по длине волокон скелетных мышц? в) Что такое «двойная нить жемчуга», описанная в видео? г) Что придает скелетным мышечным волокнам поперечно-полосатый вид?
(а) Z-линии. (б) Саркомеры. (c) Это расположение актиновых и миозиновых нитей в саркомере. (d) Чередующиеся нити актиновых и миозиновых филаментов.
Каждое волокно скелетных мышц снабжается двигательным нейроном в СНС.Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит в нервно-мышечном соединении. а) Каково определение моторной единицы? б) Каковы структурные и функциональные различия между большой моторной единицей и малой моторной единицей? Вы можете привести пример каждого из них? (c) Почему нейромедиатор ацетилхолин разлагается после связывания с его рецептором?
(а) Это количество волокон скелетных мышц, снабжаемых одним двигательным нейроном. (б) У большой двигательной единицы есть один нейрон, снабжающий множество волокон скелетных мышц для грубых движений, как, например, мышца височной мышцы, где 1000 волокон обеспечивается одним нейроном.У маленького мотора есть один нейрон, снабжающий несколько волокон скелетных мышц для очень тонких движений, например, экстраокулярные мышцы глаза, где шесть волокон снабжены одним нейроном. (c) Чтобы избежать продления мышечного сокращения.
Обзорные вопросы
Правильный порядок от наименьшей до наибольшей единицы организации в мышечной ткани — ________.
- пучок, нить, мышечное волокно, миофибрилла
- нить, миофибрилла, мышечное волокно, пучок
- мышечное волокно, пучок, нить, миофибрилла
- миофибрилла, мышечное волокно, нить, пучок
Деполяризация сарколеммы означает ________.
- внутренняя часть мембраны стала менее отрицательной по мере накопления ионов натрия
- внешняя часть мембраны стала менее отрицательной по мере накопления ионов натрия
- внутренняя часть мембраны стала более отрицательной по мере накопления ионов натрия
- сарколемма полностью потеряла электрический заряд
Вопросы о критическом мышлении
Что случилось бы со скелетными мышцами, если бы эпимизий был разрушен?
Мышцы теряют свою целостность при сильных движениях, что приводит к их повреждению.
Опишите, как сухожилия способствуют движению тела.
Когда мышца сокращается, сила движения передается через сухожилие, которое тянет кость, вызывая движение скелета.
Каковы пять основных функций скелетных мышц?
Обеспечивает движение скелета, поддерживает осанку и положение тела, поддерживает мягкие ткани, охватывает отверстия пищеварительного, мочевыводящего и других трактов и поддерживает температуру тела.
Каковы противоположные роли потенциалзависимых натриевых каналов и потенциалозависимых калиевых каналов?
Открытие потенциалзависимых натриевых каналов с последующим притоком Na + передает потенциал действия после того, как мембрана достаточно деполяризовалась. Задержка открытия калиевых каналов позволяет K + выйти из клетки, чтобы реполяризовать мембрану.
Глоссарий
- ацетилхолин (АЧ)
- Нейротрансмиттер, который связывается с моторной концевой пластиной, вызывая деполяризацию
- актин
- , который составляет большинство тонких миофиламентов в мышечном волокне саркомера
Белок
- потенциал действия
- изменение напряжения клеточной мембраны в ответ на стимул, который приводит к передаче электрического сигнала; уникально для нейронов и мышечных волокон
- апоневроз
- широкий, подобный сухожилию лист соединительной ткани, который прикрепляет скелетную мышцу к другой скелетной мышце или к кости
- деполяризация
- , чтобы уменьшить разницу напряжений между внутренней и внешней частью плазматической мембраны клетки (сарколемма мышечного волокна), делая внутреннюю часть менее отрицательной, чем в состоянии покоя
- эндомизий
- рыхлая и хорошо гидратированная соединительная ткань, покрывающая каждое мышечное волокно скелетной мышцы
- эпимизий
- Внешний слой соединительной ткани вокруг скелетной мышцы
- муфта возбуждения-сжатия
- Последовательность событий от передачи сигналов двигательными нейронами к волокну скелетных мышц до сокращения саркомеров волокна
- пучок
- Пучок мышечных волокон в скелетной мышце
- Концевая пластина двигателя
- сарколемма мышечного волокна в нервно-мышечном соединении с рецепторами нейромедиатора ацетилхолина
- миофибриллы
- длинная цилиндрическая органелла, которая проходит параллельно внутри мышечного волокна и содержит саркомеры
- миозин
- , составляющий большую часть толстой цилиндрической миофиламента в мышечном волокне саркомера
Белок
- нервно-мышечное соединение (НМС)
- синапс между концом аксона моторного нейрона и участком мембраны мышечного волокна с рецепторами ацетилхолина, высвобождаемого концом
- нейромедиатор
- сигнальное химическое вещество, выделяемое нервными окончаниями, которые связываются с рецепторами на клетках-мишенях и активируют их
- перимизий
- Соединительная ткань, которая связывает волокна скелетных мышц в пучки внутри скелетных мышц
- саркомер
- продольно, повторяющаяся функциональная единица скелетных мышц, со всеми сократительными и связанными белками, участвующими в сокращении
- сарколемма
- плазматическая мембрана волокна скелетных мышц
- саркоплазма
- цитоплазма мышечной клетки
- саркоплазматический ретикулум (SR)
- специализированный гладкий эндоплазматический ретикулум, который хранит, высвобождает и извлекает Ca ++
- синаптическая щель
- Пространство между нервным окончанием (аксоном) и концевой пластиной мотора
- Трубочка
- Проекция сарколеммы внутрь камеры
- толстая нить
- толстые нити миозина и их многочисленные головки, выступающие из центра саркомера к Z-дискам, но не полностью к ним.
- тонкая нить
- тонких нитей актина и его комплекса тропонин-тропомиозин, выступающих от Z-дисков к центру саркомера
- триада
- группа из одного Т-канальца и двух терминальных цистерн
- тропонин
- регуляторный белок, связывающийся с актином, тропомиозином и кальцием
- тропомиозин
- , который покрывает участки связывания миозина, чтобы предотвратить связывание актина с миозином
Регуляторный белок
- напряжения-управляемые натриевые каналы
- мембранных белков, которые открывают натриевые каналы в ответ на достаточное изменение напряжения и инициируют и передают потенциал действия, когда Na + входит через канал
Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.
Вы также можете бесплатно скачать по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]
Атрибуция:
Скелетная мышца: определение, функция, структура, расположение
Определение скелетной мышцы
Скелетная мышца — это специализированная сократительная ткань, обнаруженная у животных, которая выполняет функцию движения тела организма. Скелетная мышца состоит из ряда пучков мышечных волокон, окруженных защитными мембранами.Такое расположение позволяет скелетным мышцам быстро сокращаться и быстро расслабляться, не подвергая отдельные волокна слишком сильному трению. Ткань скелетных мышц можно найти повсюду в животном мире, у большинства многоклеточных форм жизни.
Структура скелетных мышц
Скелетная мышца состоит из ряда мышечных волокон, состоящих из мышечных клеток. Эти мышечные клетки длинные и многоядерные. На концах каждой скелетной мышцы сухожилие соединяет мышцу с костью. Это сухожилие соединяется непосредственно с эпимизием или коллагеновым внешним покрытием скелетных мышц.Под эпимизием мышечные волокна сгруппированы в пучки, называемые пучками , . Эти пучки окружены другим защитным покрытием, образованным из коллагена. Перимизий , как его называют, позволяет нервам и кровеносным сосудам проходить через мышцы. Эти структуры могут быть расположены на изображении ниже.
Каждый пучок образован от десятков до сотен связанных мышечных волокон. Каждое мышечное волокно состоит из цепочки многоядерных мышечных клеток.Эти волокна затем защищены другим слоем, называемым endomysium , поскольку они связаны в пучки. При рассмотрении под микроскопом каждая мышечная клетка имеет отдельные области. Они известны как саркомеры и придают скелетным мышцам полосатый или полосатый вид . Каждый саркомер представляет собой комплекс белков, который сокращает мышцы.
Саркомеры образуются из актина и миозина , а также ряда ассоциированных вспомогательных белков.Нити, видимые между темными полосами, представляют собой актиновые и миозиновые нити. Актин, как видно на изображении выше, состоит из множества единиц актина и принимает форму скручивающейся нити. Актин сопровождается рядом белков, которые помогают стабилизировать его и обеспечивают путь для сокращения мышц. Двумя наиболее важными являются тропонин и тропомиозин . Тропомиозин окружает актиновую нить и препятствует прикреплению головок миозина. Тропонин удерживает тропомиозин на месте до получения сигнала о сокращении.Миозин — это волокно, состоящее из множества переплетенных хвостов отдельных миозиновых единиц. Головки единиц торчат над волокном и притягиваются к актиновой нити.
Функция скелетных мышц
Когда вы хотите пошевелить рукой, ваш мозг посылает нервный сигнал через ваши нервы. Для простого подъема руки требуется много мышц, поэтому сигнал посылается по нервам ко многим мышцам. Каждая скелетная мышца получает нервный импульс в нервно-мышечных соединениях .Это места, где нервы могут стимулировать импульс в мышечной клетке. Импульс проходит по каналам сарколеммы , плазматической мембраны клеток скелетных мышц. В определенных местах мембраны есть каналы, ведущие внутрь клетки. Эти поперечных канальцев несут нервный импульс внутри клетки. Импульс высвобождает ионы кальция из специализированного эндоплазматического ретикулума, саркоплазматического ретикулума . Эти ионы кальция активны для высвобождения тропонина из тропомиозина.Затем тропомиозин может изменить положение, позволяя головкам миозина прикрепляться к актиновой нити.
После прикрепления миозиновых головок доступный АТФ будет использован для сжатия филамента. Это достигается за счет того, что каждая пара миозиновых головок медленно ползет по нити. Энергия АТФ используется для движения одной головы, в то время как другая прикрепляется. Когда задействованы сотни или тысячи голов, это быстро сокращает саркомер до 70% от его первоначальной длины. Когда нервный импульс воздействует на каждое мышечное волокно и мышцу одновременно, рука может подниматься плавным движением.В качестве дополнительной меры обратной связи каждая скелетная мышца имеет особые сенсорные клетки, которые отправляют обратную связь в мозг. Эти клетки, называемые мышечными веретенами , имеют специализированные белки, которые могут ощущать напряжение. Когда клетка получает напряжение, клетка запускает нервный импульс и посылает сигнал через нейроны в мозг.
Собирая по кусочкам эту сложную структуру входов и выходов, мозг может определять, где находится тело в пространстве. Соматическая нервная система контролирует эти действия и позволяет нам скоординированно перемещать наше тело.Скелетные мышцы контролируются почти исключительно соматической нервной системой, в то время как сердечные и гладкие мышцы контролируются автономной нервной системой . Эту систему легко продемонстрировать. Закройте глаза, затем несколько раз хлопните в ладоши. Ваши руки встретились? Это связано с тем, что ваш мозг с самого рождения тренировался в координации и распознает конкретное напряжение каждой мышцы, когда вы махаете руками. Когда вы хлопаете в ладоши, эти входные сигналы отслеживаются и вносятся корректировки, чтобы ваши руки продолжали контактировать друг с другом.Эта же система отвечает за баланс, координацию и большинство физических движений.
Расположение скелетных мышц
Скелетные мышцы, как следует из названия, — это любые мышцы, которые соединяются со скелетом и контролируют его движения. Всего в человеческом теле от 600 до 900 мышц, но точное число сложно. Многие мышцы кажутся маленькими или иногда сгруппированы вместе с похожими мышцами. Скелетная мышца находится между костями и использует сухожилия для соединения эпимизия с надкостницей или внешним покрытием кости.
Скелетные мышцы адаптированы и имеют множество различных форм, что приводит к сложным движениям. Скелеты не всегда внутренние, как у людей. Даже у животных с экзоскелетами , таких как крабы и мидии, есть скелетные мышцы. В то время как мышца может быть адаптирована по-разному в зависимости от животного, скелетная мышца определяется ее полосатостью и связями со скелетом. Все, от взмахов птичьих крыльев до ползания жука, осуществляется скелетными мышцами.
Тест
1. Очень плохой врач пытается проверить пациента, который потерял сознание из-за травмы головы. . Врач говорит пациенту поднять руку. Пациент не может этого сделать, и врач записывает ответ. Почему этот тест был ненужным на данном этапе выздоровления пациента?
A. Бессознательные пациенты — заведомо плохие слушатели
B. Для управления соматической нервной системой необходим находящийся в сознании пациент
C. Никакие испытания — пустая трата времени!
Ответ на вопрос № 1
B правильный. Соматическая, или произвольная, нервная система названа правильно. Чтобы управлять им, разум должен находиться в какой-то форме сознания. Человек, находящийся без сознания, не может контролировать свои скелетные мышцы. Поэтому просить их задействовать скелетные мышцы — пустая трата времени.
2. У моллюсков есть интересная адаптация, которая помогает им выжить. Их приводящая мышца, которая удерживает их оболочку закрытой, состоит из двух меньших мышц.Одна из мышц — это скелетная мышца, а другая — гладкая. Почему это будет полезно для моллюска?
A. Удвойте мышцы, удвойте мощность!
B. Скелетные мышцы могут действовать быстро, в то время как гладкие мышцы могут поддерживать сокращение
C. Гладкие мышцы используются для открытия скорлупы, а скелетные — для ее закрытия
Ответ на вопрос № 2
B правильный. Скелетные мышцы и гладкие мышцы предназначены для разных целей.Скелетные мышцы могут быстро сокращаться и высвобождаться с большим количеством энергии. Гладкая мышца может поддерживать сокращение в течение длительного периода времени. Таким образом, при помощи скелетных мышц моллюск может быстро закрыть панцирь, если почувствует опасность. Если опасность сохраняется или моллюск находится вне воды, гладкая мускулатура может удерживать раковину закрытой в течение нескольких дней, прежде чем ему понадобится расслабиться.
3. Тренеры часто рекомендуют растяжку до и после тренировки. Почему это?
A. Растяжка помогает удлинить мышечные волокна
B. Растяжка помогает сохранить эластичность сухожилий.
C. И то, и другое!
Ответ на вопрос № 3
C правильный. Растяжка — важный аспект тренировки. Когда вы сокращаете скелетные мышцы во время тренировки, вы сильно напрягаете их. Давление и напряжение в ваших мышцах могут быть огромными. Растяжка помогает противодействовать этому, растягивая саркомеры до нужной длины, снимая напряжение с сухожилий и позволяя жидкости циркулировать к тканям.
Ссылки
- Brusca, R.C., & Brusca, G.J. (2003). Беспозвоночные. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc.
Скелетные мышцы — анатомия и физиология
OpenStaxCollege
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Описать слои соединительной ткани, упаковывающие скелетные мышцы
- Объясните, как мышцы работают вместе с сухожилиями для движения тела
- Определить области волокон скелетных мышц
- Описание муфты возбуждения-сжатия
Самая известная особенность скелетных мышц — это их способность сокращаться и вызывать движение.Скелетные мышцы действуют не только для создания движения, но и для остановки движения, например, противодействия силе тяжести для сохранения осанки. Небольшие, постоянные корректировки скелетных мышц необходимы, чтобы удерживать тело в вертикальном или сбалансированном положении в любом положении. Мышцы также предотвращают чрезмерное движение костей и суставов, поддерживая стабильность скелета и предотвращая повреждение или деформацию скелетных структур. Суставы могут полностью смещаться или смещаться из-за натяжения связанных костей; мышцы работают, чтобы суставы оставались стабильными.Скелетные мышцы расположены по всему телу в отверстиях внутренних путей, чтобы контролировать движение различных веществ. Эти мышцы позволяют произвольно контролировать такие функции, как глотание, мочеиспускание и дефекация. Скелетные мышцы также защищают внутренние органы (особенно органы брюшной полости и таза), действуя как внешний барьер или щит от внешних травм и поддерживая вес органов.
Скелетные мышцы способствуют поддержанию гомеостаза в организме, выделяя тепло.Для сокращения мышц требуется энергия, а при расщеплении АТФ выделяется тепло. Это тепло очень заметно во время упражнений, когда продолжительное движение мышц вызывает повышение температуры тела, а в случаях сильного холода, когда дрожь вызывает случайные сокращения скелетных мышц для выделения тепла.
Каждая скелетная мышца — это орган, состоящий из различных интегрированных тканей. Эти ткани включают волокна скелетных мышц, кровеносные сосуды, нервные волокна и соединительную ткань. Каждая скелетная мышца состоит из трех слоев соединительной ткани (называемых «мизия»), которые окружают ее и обеспечивают структуру мышцы в целом, а также разделяют мышечные волокна внутри мышцы ([ссылка]).Каждая мышца обернута оболочкой из плотной соединительной ткани неправильной формы, называемой эпимизием, которая позволяет мышце сокращаться и мощно двигаться, сохраняя при этом свою структурную целостность. Эпимизий также отделяет мышцу от других тканей и органов в этой области, позволяя мышце двигаться независимо.
Три слоя соединительной ткани
Пучки мышечных волокон, называемые пучками, покрыты перимизием. Мышечные волокна покрыты эндомизием.
Внутри каждой скелетной мышцы мышечные волокна организованы в отдельные пучки, каждый из которых называется пучком, с помощью среднего слоя соединительной ткани, называемого перимизием.Эта фасцикулярная организация часто встречается в мышцах конечностей; он позволяет нервной системе запускать определенное движение мышцы, активируя подмножество мышечных волокон в пучке или пучке мышцы. Внутри каждого пучка каждое мышечное волокно заключено в тонкий слой соединительной ткани из коллагена и ретикулярных волокон, называемый эндомизием. Эндомизий содержит внеклеточную жидкость и питательные вещества, поддерживающие мышечные волокна. Эти питательные вещества поступают в мышечную ткань через кровь.
В скелетных мышцах, которые работают с сухожилиями, натягивая кости, коллаген в трех тканевых слоях (мизия) переплетается с коллагеном сухожилия. На другом конце сухожилия оно срастается с надкостницей, покрывающей кость. Напряжение, создаваемое сокращением мышечных волокон, затем передается через мизию на сухожилие, а затем на надкостницу, чтобы тянуть кость для движения скелета. В других местах мезия может сливаться с широким, похожим на сухожилие листом, называемым апоневрозом, или с фасцией, соединительной тканью между кожей и костями.Широкий слой соединительной ткани в нижней части спины, в который сливаются широчайшие мышцы спины («широчайшие»), является примером апоневроза.
Каждая скелетная мышца также богато снабжена кровеносными сосудами для питания, доставки кислорода и удаления шлаков. Кроме того, каждое мышечное волокно в скелетной мышце снабжается аксонной ветвью соматического двигательного нейрона, которая сигнализирует волокну о сокращении. В отличие от сердечных и гладких мышц, единственный способ функционального сокращения скелетных мышц — это передача сигналов от нервной системы.
Поскольку клетки скелетных мышц длинные и цилиндрические, их обычно называют мышечными волокнами. Волокна скелетных мышц могут быть довольно большими для клеток человека, диаметром до 100 мкм м и длиной до 30 см (11,8 дюйма) в портняжной мышце верхней части ноги. На раннем этапе развития эмбриональные миобласты, каждый из которых имеет собственное ядро, сливаются с сотнями других миобластов, образуя многоядерные волокна скелетных мышц. Множественные ядра означают множественные копии генов, позволяющие производить большое количество белков и ферментов, необходимых для сокращения мышц.
Другая терминология, связанная с мышечными волокнами, восходит к греческому sarco , что означает «плоть». Плазматическая мембрана мышечных волокон называется сарколеммой, цитоплазма называется саркоплазмой, а специальный гладкий эндоплазматический ретикулум, который хранит, высвобождает и извлекает ионы кальция (Ca ++ ), называется саркоплазматическим ретикулумом (SR). ([ссылка на сайт]). Как будет описано ниже, функциональной единицей волокна скелетных мышц является саркомер, высокоорганизованная структура сократительных миофиламентов актина (тонкая нить) и миозина (толстая нить), а также других поддерживающих белков.
Мышечное волокно
Волокно скелетных мышц окружено плазматической мембраной, называемой сарколеммой, которая содержит саркоплазму, цитоплазму мышечных клеток. Мышечное волокно состоит из множества фибрилл, которые придают клетке полосатый вид.
Поперечно-полосатый вид волокон скелетных мышц обусловлен расположением миофиламентов актина и миозина в последовательном порядке от одного конца мышечного волокна до другого. Каждый пакет этих микрофиламентов и их регуляторных белков, тропонина и тропомиозина (наряду с другими белками) называется саркомером.
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о макро- и микроструктуре скелетных мышц. а) Как называются «точки соединения» между саркомерами? (б) Как называются «субъединицы» в миофибриллах, которые проходят по длине волокон скелетных мышц? в) Что такое «двойная нить жемчуга», описанная в видео? г) Что придает скелетным мышечным волокнам поперечно-полосатый вид?
Саркомер — функциональная единица мышечного волокна. Сам саркомер связан с миофибриллами, которые проходят по всей длине мышечного волокна и прикрепляются к сарколемме на своем конце.По мере сокращения миофибрилл сокращается вся мышечная клетка. Поскольку миофибриллы имеют диаметр примерно 1,2 мкм м, внутри одного мышечного волокна можно найти от сотен до тысяч (каждая с тысячами саркомеров). Каждый саркомер имеет длину примерно 2 мкм и м с трехмерным цилиндрическим расположением и ограничен структурами, называемыми Z-дисками (также называемыми Z-линиями, потому что изображения двумерные), к которым прикреплены миофиламенты актина. закреплен ([ссылка]).Поскольку актин и его комплекс тропонин-тропомиозин (выступающий от Z-дисков к центру саркомера) образуют нити, которые тоньше миозина, его называют тонкой нитью саркомера. Точно так же, поскольку нити миозина и их многочисленные головки (выступающие от центра саркомера к Z-дискам, но не полностью к ним) имеют большую массу и толще, их называют толстой нитью саркомера.
Саркомер
Саркомер, область от одной Z-линии до следующей Z-линии, является функциональной единицей волокна скелетных мышц.
Другая специализация скелетных мышц — это место, где терминал двигательного нейрона встречается с мышечным волокном, называемое нервно-мышечным соединением (НМС). Здесь мышечное волокно в первую очередь реагирует на сигналы двигательного нейрона. Каждое волокно скелетных мышц в каждой скелетной мышце иннервируется двигательным нейроном в СНС. Сигналы возбуждения от нейрона — единственный способ функционально активировать сокращение волокна.
Каждое волокно скелетных мышц снабжается двигательным нейроном в СНС.Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит в СМП. а) Каково определение моторной единицы? б) Каковы структурные и функциональные различия между большой моторной единицей и малой моторной единицей? (c) Вы можете привести пример каждого из них? (d) Почему нейромедиатор ацетилхолин разлагается после связывания с его рецептором?
Все живые клетки имеют мембранные потенциалы или электрические градиенты на мембранах. Внутренняя часть мембраны обычно составляет от -60 до -90 мВ относительно внешней стороны.Это называется мембранным потенциалом клетки. Нейроны и мышечные клетки могут использовать свои мембранные потенциалы для генерации электрических сигналов. Они делают это, контролируя движение заряженных частиц, называемых ионами, через свои мембраны для создания электрических токов. Это достигается за счет открытия и закрытия специализированных белков в мембране, называемых ионными каналами. Хотя токи, генерируемые ионами, движущимися через эти канальные белки, очень малы, они составляют основу как нейронной передачи сигналов, так и сокращения мышц.
И нейроны, и клетки скелетных мышц электрически возбудимы, что означает, что они способны генерировать потенциалы действия. Потенциал действия — это особый тип электрического сигнала, который может перемещаться по клеточной мембране в виде волны. Это позволяет быстро и точно передавать сигнал на большие расстояния.
Хотя термин «сцепление возбуждения-сокращения» сбивает с толку или пугает некоторых студентов, он сводится к следующему: для сокращения волокна скелетной мышцы его мембрана должна быть сначала «возбуждена» — другими словами, ее необходимо стимулировать для активации потенциала действия. .Потенциал действия мышечных волокон, который движется по сарколемме в виде волны, «связан» с фактическим сокращением через высвобождение ионов кальция (Ca ++ ) из SR. После высвобождения Ca ++ взаимодействует с защитными белками, заставляя их отодвигаться в сторону, так что сайты связывания актина становятся доступными для прикрепления миозиновыми головками. Затем миозин тянет актиновые нити к центру, укорачивая мышечные волокна.
В скелетных мышцах эта последовательность начинается с сигналов соматического моторного отдела нервной системы.Другими словами, этап «возбуждения» в скелетных мышцах всегда запускается сигналом нервной системы ([ссылка]).
Концевая пластина двигателя и иннервация
В СМП терминал аксона высвобождает ACh. Моторная пластинка — это место расположения ACh-рецепторов в сарколемме мышечного волокна. Когда молекулы ACh высвобождаются, они диффундируют через небольшое пространство, называемое синаптической щелью, и связываются с рецепторами.
Моторные нейроны, которые заставляют скелетные мышечные волокна сокращаться, берут начало в спинном мозге, меньшее их количество находится в стволе мозга для активации скелетных мышц лица, головы и шеи.Эти нейроны имеют длинные отростки, называемые аксонами, которые специализируются на передаче потенциалов действия на большие расстояния — в данном случае от спинного мозга до самой мышцы (которая может находиться на расстоянии до трех футов). Аксоны нескольких нейронов связываются вместе, образуя нервы, как провода, связанные вместе в кабель.
Передача сигналов начинается, когда потенциал действия нейрона проходит по аксону двигательного нейрона, а затем по отдельным ветвям и заканчивается в НМС. В NMJ окончание аксона выпускает химический мессенджер или нейромедиатор, называемый ацетилхолином (ACh).Молекулы ACh диффундируют через небольшое пространство, называемое синаптической щелью, и связываются с рецепторами ACh, расположенными внутри моторной концевой пластинки сарколеммы на другой стороне синапса. После связывания ACh канал в рецепторе ACh открывается, и положительно заряженные ионы могут проходить в мышечное волокно, вызывая его деполяризацию, а это означает, что мембранный потенциал мышечного волокна становится менее отрицательным (ближе к нулю).
По мере деполяризации мембраны запускается другой набор ионных каналов, называемых потенциалозависимыми натриевыми каналами.Ионы натрия попадают в мышечные волокна, и потенциал действия быстро распространяется (или «вспыхивает») по всей мембране, инициируя взаимодействие возбуждения и сокращения.
В мире возбудимых мембран все происходит очень быстро (только подумайте, как быстро вы сможете щелкнуть пальцами, как только решите это сделать). Сразу после деполяризации мембраны она реполяризуется, восстанавливая отрицательный мембранный потенциал. Между тем, ACh в синаптической щели расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой (AChE), так что ACh не может повторно связываться с рецептором и повторно открывать свой канал, что может вызвать нежелательное расширенное возбуждение и сокращение мышц.
Распространение потенциала действия по сарколемме является возбуждающей частью связи возбуждения-сокращения. Напомним, что это возбуждение фактически запускает высвобождение ионов кальция (Ca ++ ) из их хранилища в SR клетки. Чтобы потенциал действия достиг мембраны SR, в сарколемме есть периодические инвагинации, называемые Т-канальцами («Т» означает «поперечный»). Вы помните, что диаметр мышечного волокна может достигать 100 мкм м, поэтому эти Т-канальцы гарантируют, что мембрана может приблизиться к SR в саркоплазме.Расположение Т-канальца с мембранами SR по обе стороны называется триадой ([ссылка]). Триада окружает цилиндрическую структуру, называемую миофибриллой, которая содержит актин и миозин.
Трубочка
Узкие Т-канальцы позволяют проводить электрические импульсы. SR функционирует, чтобы регулировать внутриклеточные уровни кальция. Две терминальные цистерны (где увеличенный SR соединяется с Т-канальцем) и один Т-канальец составляют триаду — «тройку» мембран с мембранами SR с двух сторон и Т-канальцем, зажатым между ними.
Т-канальцы несут потенциал действия внутрь клетки, что запускает открытие кальциевых каналов в мембране соседнего SR, заставляя Ca ++ диффундировать из SR в саркоплазму. Именно поступление Ca ++ в саркоплазму инициирует сокращение мышечного волокна его сократительными единицами, или саркомерами.
Скелетные мышцы содержат соединительную ткань, кровеносные сосуды и нервы.Существует три слоя соединительной ткани: эпимизий, перимизий и эндомизий. Волокна скелетных мышц организованы в группы, называемые пучками. Кровеносные сосуды и нервы входят в соединительную ткань и разветвляются в клетке. Мышцы прикрепляются к костям напрямую или через сухожилия или апоневрозы. Скелетные мышцы поддерживают осанку, стабилизируют кости и суставы, контролируют внутренние движения и выделяют тепло.
Волокна скелетных мышц представляют собой длинные многоядерные клетки. Мембрана клетки — это сарколемма; цитоплазма клетки — саркоплазма.Саркоплазматический ретикулум (SR) — это форма эндоплазматического ретикулума. Мышечные волокна состоят из миофибрилл. Строчки создаются организацией актина и миозина, что приводит к полосатости миофибрилл.
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о макро- и микроструктуре скелетных мышц. а) Как называются «точки соединения» между саркомерами? (б) Как называются «субъединицы» в миофибриллах, которые проходят по длине волокон скелетных мышц? в) Что такое «двойная нить жемчуга», описанная в видео? г) Что придает скелетным мышечным волокнам поперечно-полосатый вид?
(а) Z-линии.(б) Саркомеры. (c) Это расположение актиновых и миозиновых нитей в саркомере. (d) Чередующиеся нити актиновых и миозиновых филаментов.
Каждое волокно скелетных мышц снабжается двигательным нейроном в СНС. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, что происходит в нервно-мышечном соединении. а) Каково определение моторной единицы? б) Каковы структурные и функциональные различия между большой моторной единицей и малой моторной единицей? Вы можете привести пример каждого из них? (c) Почему нейромедиатор ацетилхолин разлагается после связывания с его рецептором?
(а) Это количество волокон скелетных мышц, снабжаемых одним двигательным нейроном.(б) У большой двигательной единицы есть один нейрон, снабжающий множество волокон скелетных мышц для грубых движений, как, например, мышца височной мышцы, где 1000 волокон обеспечивается одним нейроном. У маленького мотора есть один нейрон, снабжающий несколько волокон скелетных мышц для очень тонких движений, например, экстраокулярные мышцы глаза, где шесть волокон снабжены одним нейроном. (c) Чтобы избежать продления мышечного сокращения.
Правильный порядок от наименьшей до наибольшей единицы организации в мышечной ткани — ________.
- пучок, нить, мышечное волокно, миофибрилла
- нить, миофибрилла, мышечное волокно, пучок
- мышечное волокно, пучок, нить, миофибрилла
- миофибрилла, мышечное волокно, нить, пучок
Деполяризация сарколеммы означает ________.
- внутренняя часть мембраны стала менее отрицательной по мере накопления ионов натрия
- внешняя часть мембраны стала менее отрицательной по мере накопления ионов натрия
- внутренняя часть мембраны стала более отрицательной по мере накопления ионов натрия
- сарколемма полностью потеряла электрический заряд
Что случилось бы со скелетными мышцами, если бы эпимизий был разрушен?
Мышцы теряют свою целостность при сильных движениях, что приводит к их повреждению.
Опишите, как сухожилия способствуют движению тела.
Когда мышца сокращается, сила движения передается через сухожилие, которое тянет кость, вызывая движение скелета.
Каковы пять основных функций скелетных мышц?
Обеспечивает движение скелета, поддерживает осанку и положение тела, поддерживает мягкие ткани, охватывает отверстия пищеварительного, мочевыводящего и других трактов и поддерживает температуру тела.
Каковы противоположные роли потенциалзависимых натриевых каналов и потенциалозависимых калиевых каналов?
Открытие потенциалзависимых натриевых каналов с последующим притоком Na + передает потенциал действия после того, как мембрана достаточно деполяризовалась.Задержка открытия калиевых каналов позволяет K + выйти из клетки, чтобы реполяризовать мембрану.
Глоссарий
- ацетилхолин (АЧ)
- Нейротрансмиттер, который связывается с моторной концевой пластиной, вызывая деполяризацию
- актин
- , который составляет большинство тонких миофиламентов в мышечном волокне саркомера
Белок
- потенциал действия
- изменение напряжения клеточной мембраны в ответ на стимул, который приводит к передаче электрического сигнала; уникально для нейронов и мышечных волокон
- апоневроз
- широкий, подобный сухожилию лист соединительной ткани, который прикрепляет скелетную мышцу к другой скелетной мышце или к кости
- деполяризация
- , чтобы уменьшить разницу напряжений между внутренней и внешней частью плазматической мембраны клетки (сарколемма мышечного волокна), делая внутреннюю часть менее отрицательной, чем в состоянии покоя
- эндомизий
- рыхлая и хорошо гидратированная соединительная ткань, покрывающая каждое мышечное волокно скелетной мышцы
- эпимизий
- Внешний слой соединительной ткани вокруг скелетной мышцы
- муфта возбуждения-сжатия
- Последовательность событий от передачи сигналов двигательными нейронами к волокну скелетных мышц до сокращения саркомеров волокна
- пучок
- Пучок мышечных волокон в скелетной мышце
- Концевая пластина двигателя
- сарколемма мышечного волокна в нервно-мышечном соединении с рецепторами нейромедиатора ацетилхолина
- миофибриллы
- длинная цилиндрическая органелла, которая проходит параллельно внутри мышечного волокна и содержит саркомеры
- миозин
- , составляющий большую часть толстой цилиндрической миофиламента в мышечном волокне саркомера
Белок
- нервно-мышечное соединение (НМС)
- синапс между концом аксона моторного нейрона и участком мембраны мышечного волокна с рецепторами ацетилхолина, высвобождаемого концом
- нейромедиатор
- сигнальное химическое вещество, выделяемое нервными окончаниями, которые связываются с рецепторами на клетках-мишенях и активируют их
- перимизий
- Соединительная ткань, которая связывает волокна скелетных мышц в пучки внутри скелетных мышц
- саркомер
- продольно, повторяющаяся функциональная единица скелетных мышц, со всеми сократительными и связанными белками, участвующими в сокращении
- сарколемма
- плазматическая мембрана волокна скелетных мышц
- саркоплазма
- цитоплазма мышечной клетки
- саркоплазматический ретикулум (SR)
- специализированный гладкий эндоплазматический ретикулум, который хранит, высвобождает и извлекает Ca ++
- синаптическая щель
- Пространство между нервным окончанием (аксоном) и концевой пластиной мотора
- Трубочка
- Проекция сарколеммы внутрь камеры
- толстая нить
- толстые нити миозина и их многочисленные головки, выступающие из центра саркомера к Z-дискам, но не полностью к ним.
- тонкая нить
- тонких нитей актина и его комплекса тропонин-тропомиозин, выступающих от Z-дисков к центру саркомера
- триада
- группа из одного Т-канальца и двух терминальных цистерн
- тропонин
- регуляторный белок, связывающийся с актином, тропомиозином и кальцием
- тропомиозин
- , который покрывает участки связывания миозина, чтобы предотвратить связывание актина с миозином
Регуляторный белок
- напряжения-управляемые натриевые каналы
- мембранных белков, которые открывают натриевые каналы в ответ на достаточное изменение напряжения и инициируют и передают потенциал действия, когда Na + входит через канал
BBC Science & Nature — Человеческое тело и разум
Скелетная мышца: обеспечивает движение, поддерживает осанку, стабилизирует суставы и генерирует тепло
Гладкая мышца: встречается в стенках полых органов
Сердечная мышца: существует только в вашем сердце
Три типа of muscle
В вашем теле около 650 мышц, и они составляют примерно половину вашего веса.Эти мышцы можно разделить на три группы: скелетные, гладкие и сердечные. Все эти мышцы могут растягиваться и сокращаться, но они выполняют очень разные функции.
Скелетная мышца
Ткань, которую чаще всего называют мышцами, — это скелетные мышцы. Скелетные мышцы покрывают ваш скелет, придавая ему форму. Они прикреплены к вашему скелету прочными упругими сухожилиями или напрямую связаны с грубыми участками кости. Скелетные мышцы находятся под произвольным контролем, что означает, что вы сознательно контролируете то, что они делают.
Практически все движения тела, от ходьбы до кивания головой, вызываются сокращением скелетных мышц. Ваши скелетные мышцы функционируют почти непрерывно, чтобы поддерживать вашу осанку, делая одну крошечную корректировку за другой, чтобы ваше тело оставалось в вертикальном положении.