Введение
Существует три типа различных мышц в теле животных. Первый тип - скелетные, или произвольно сокращающиеся, мышцы. Вместе с костями и сухожилиями они отвечают за все формы произвольных движений животных, а также они вовлечены в непроизвольные реакции, известные как рефлексы. Второй тип- гладкие мышцы (названные так потому, что выглядят под микроскопом гладкими), которые заняты в непроизвольных движениях внутренних органов, таких как кишечник и мочевой пузырь. Третий тип- сердечная мышца, из которой состоит основная часть сердца. Произвольно сокращающиеся мышцы называются также полосатыми мышцами, потому что расположение волокон, которые их образуют, придает им полосатый рисунок под микроскопом. Они действуют путем укорачивания в длину; процесс этот называется сокращением мышц. Они могут произвести внезапные, взрывные сокращения, которые приводят к прыжкам, и могут держать постоянное сокращение, например, чтобы придать телу определенную позу. Произвольно сокращающиеся мышцы распределены по всему телу, составляя очень большую часть его веса- до 25 процентов, даже у новорожденного. Они отчасти похожи на шнуры, прикрепленные к различным точкам скелета, и контролируют движения различных костей от самых малых, таких как стремянная мышца, которая работает на стремени (слуховой косточке), мельчайшей косточке во внутреннем ухе, до мощной большеберцовой мышцы. сердечный сосудистый мышечный клетка
1. Сердечно-сосудистая система и кроветворные органы
Для более четкого представления о роли сосудистой системы в организме необходимо рассмотреть ее развитие и деление на кровеносную и лимфатическую. Вспомнить отличия и особенности строения лимфатических сосудов.
Сравнить строение артерий и вен различного калибра. Определить
строение капилляров. Уяснить строение оболочек сердца. Рассмотреть связь сосудистой системы с кроветворными органами, выполняющими одновременно и защитные функции.
Изучить лимфоэпителиальные органы (подэпителиальные лимфатические узелки, тимус, клоакальную сумку птиц, лимфатические узлы, селезенку, красный и желтый костный мозг). Вспомнить их основные функции и расположение этих органов в организме.
Сердечная мышца является разновидностью поперечно-полосатых мышц. Сердечная мышца является одной из трех основных типов мышц, остальные скелетные и гладкие мышцы. Клетки, которые составляют сердечной мышцы называются Myocardiocyteal- мышечные клетки, многоядерные тогда как гладкомышечные клетки мононуклеарные.
Скоординированное сокращение клеток сердечной мышцы в сердце приведения в движение крови из предсердий и желудочков.
Она является систолой сердца. Клетки сердечной мышцы, как и все ткани в организме, рассчитывать на достаточный запас крови, чтобы доставитькислород и питательные вещества и удалять отходы, такие как углекислый газ.
2. Метаболизм
Сердечная мышца адаптируется при высокой устойчивости к усталости: большое количество митохондрий, обеспечивают непрерывное аэробное дыхание через окислительное фосфорилирование, многочисленное хранение пигмента и хорошее кровоснабжение, что обеспечивает питательные вещества. Сердце так настроено на аэробный метаболизм, что оно не в состоянии быть в виде насоса при ишемическом состоянии. На базальный уровень метаболизма, около 1% энергии извлекается из анаэробного метаболизма. Это может повышаться до 10% при умеренно гипоксических условиях, но под более тяжелыми гипоксическими состояниями, не достаточно энергии, может быть освобожденопроизводство лактата для поддержания желудочковых сокращений.
В базальных аэробных условиях, 60% энергии поступает из жиров (свободных жирных кислот и триглицеридов), 35% отуглеводы, и 5% из аминокислот и кетоновых тел. Однако, эти пропорции различаются в зависимости от ситуации с питанием. Например, во время голода, лактата могут быть переработаны на сердце. Это очень эффективнаяэнергия,равна 2,5 или 3 АТФ, когда лактатокисляется до пирувата, который тогда можно записать аэробно в цикле ТСА, раскрепощающий значительно больше энергии.
В условиях сахарного диабета, больше жира и меньше углеводов используется из-за пониженной индукции глюкозы GLUT4 транспортеры к поверхности клетки. Однако само сокращение играет важную роль в обеспечении транспорта GLUT4 поверхности. Скелетная мышца актуальна для сердечной мышцы из-за ее постоянной схватки.
Внешний вид (выносные).
Сердечная мышца является крестом бороздки, образованной чередованием слоев толстых и тонких нитей белка. Какскелетных мышц, основные структурные белки сердечной мышцы являются актин и миозин. На нити актина тонкие хорошо виден более легкие вид полос в поперечно-полосатую мускулатуру, в то время как миозина нити толще кредитования темнее вид чередуя полосы, как наблюдается при электронной микроскопии. Однако, в отличие от скелетных мышц, клетки сердечной мышцы может быть линейными и продольными.
Вставочные диски.
Вставочные диски (Нмд) придерживаютсясложной структуры, которые соединяют один сердечныймиоцитк электрохимической синцитий (в отличие от скелетной мышцы, которая становится многоклеточной синцией во время эмбриональное развитие млекопитающих) и в основном отвечает за передачу сил во время мышечного сокращения.
Вставочные диски также поддерживают быстрое распространение потенциалов действия и синхронное сокращение миокарда. Идентификаторы состоят из трех различных типов клеток-клетки узлы: актиновой нити закрепляются соединения (фасции), промежуточные нити закрепляем десмосомами (макулы) и разрыв спаи. Щелевые контакты отвечают за электрохимические и обменные соединения. Они позволяют действоватьмежду клетками сердца, разрешая проходить ионам между клетками, производящим деполяризацию сердца мышцы. Однако связь молекулярно-биологическая и комплексные исследования показали, что идентификаторы состоят из большой части смешанного типа придерживаются перехода в отличи и от разных эпителиев.
В отличие от скелетных мышц, сердечной мышце требуются ионы внеклеточного кальция для произведения сокращения. Как скелетные мышцы, при возбуждении мышечные клетки желудочков происходят от ионов натрия через сарколеммы в регенеративный процесс. Однако внутренний поток внеклеточного кальция ионов через L-Тип кальциевых каналов поддерживает деполяризацию клеток сердечной мышцы в течение более длительного срока. Причина зависимости кальция благодаря, механизму кальций-индуцированного высвобождения кальция от саркоплазматического ретикулума, должно происходить при нормальном возбуждение-сокращение, чтобы вызвать схватки.
Когда внутриклеточная концентрация кальция увеличивается, ионы кальция связываются с тропониновымбелком, который инициирует сокращение, позволяя сократительным белкам миозина и актина, связать через кросс-бридж образования.
Сердечная мышца занимает промежуточное положение между гладкой мышцей, которая имеет неорганизованный саркоплазматический ретикулум мышцы из внеклеточной жидкости и внутриклеточной магазина и скелетных мышц, который является толькоактивированный кальцием, хранятся в саркоплазматический ретикулуме.
Свойством сократимости обладают практически все виды клеток, благодаря наличию в их цитоплазме сократительного аппарата, представленного сетью тонких микрофиламентов (5-7 нм), состоящих из сократительных белков - актина, миозина, тропомиозина и других. За счет взаимодействия названных белков микрофиламентов осуществляются сократительные процессы и обеспечивается движение в цитоплазме гиалоплазмы, органелл, вакуолей, образование псевдоподий и инвагинаций плазмолеммы, а также процессы фаго- и пиноцитоза, экзоцитоза, деления и перемещения клеток. Содержание сократительных элементов, а, следовательно, и сократительные процессы неодинаково выражены в разных типах клеток. Наиболее выражены сократительные структуры в клетках, основной функцией которых является сокращение. Такие клетки или их производные образуют мышечные ткани, которые обеспечивают сократительные процессы в полых внутренних органах и сосудах, перемещение частей тела относительно друг друга, поддержание позы и перемещение организма в пространстве. Помимо движения при сокращении выделяется большое количество тепла, а, следовательно, мышечные ткани участвуют в терморегуляции организма. Мышечные ткани неодинаковы по строению, источникам происхождения и иннервации, по функциональным особенностям. Наконец, следует отметить, что любая разновидность мышечной ткани, помимо сократительных элементов (мышечных клеток и мышечных волокон) включает в себя клеточные элементы и волокна рыхлой волокнистой соединительной ткани и сосуды, которые обеспечивают трофику мышечных элементов, осуществляют передачу усилий сокращения мышечных элементов на скелет. Однако функционально ведущими элементами мышечных тканей являются мышечные клетки или мышечные волокна.
Классификация мышечных тканей.
* Гладкая (неисчерченная)- мезенхимная;
* Специальная-нейрального происхождения и эпидермального происхождения;
* Поперечно-полосатая (исчерченная)- скелетная;
* Сердечная.
Мышечная ткань подразделяется по строению на две основные группы - гладкую и поперечно-полосатую. Каждая из двух групп в свою очередь подразделяется на разновидности, как по источникам происхождения, так и по строению и функциональным особенностям. Гладкая мышечная ткань, входящая в состав внутренних органов и сосудов, развивается из мезенхимы. К специальным мышечным тканям нейтрального происхождения относятся гладкомышечные клетки радужной оболочки,эпидермального происхождения -миоэпителиальные клетки слюнных, слезных, потовых и молочных желез.
Поперечно-полосатая мышечная ткань подразделяется на скелетную и сердечную. Обе эти разновидности развиваются из мезодермы, но из разных ее частей: скелетная -из миотомов сомитов, сердечная - из висцерального листка спланхнотома.
Каждая разновидность мышечной ткани имеет свою структурно-функциональную единицу. Структурно-функциональной единицей гладкой мышечной ткани внутренних органов и радужной оболочки является гладкомышечная клетка -миоцит; специальной мышечной ткани эпидермального происхождения -корзинчатыймиоэпителиоцит; сердечной мышечной ткани -кардиомиоцит; скелетной мышечной ткани - мышечное волокно.
3. Иннервация сердечной мышечной ткани
Биопотенциалы сократительные кардиомиоциты получают из двух источников:
* из проводящей системы сердца (прежде всего из синусо-предсердного узла);
* из вегетативной нервной системы (из ее симпатической и парасимпатической части).
Регенерация сердечной мышечной ткани.
Кардиомиоциты регенерируют только по внутриклеточному типу. Пролиферации кардиомиоцитов не наблюдается. Камбиальные элементы в сердечной мышечной ткани отсутствуют. При поражении значительных участков миокарда (в частности, при инфаркте миокарда) восстановление дефекта происходит за счет разрастания соединительной ткани и образования рубцов (пластическая регенерация). Естественно, что сократительная функция в этих участках отсутствует. Поражение проводящей системы сопровождается нарушением ритма сердечных сокращений.
Гладкая мышечная ткань.
Подавляющая часть гладкой мышечной ткани организма (внутренних органов и сосудов) имеет мезенхимальное происхождение.
Структурно-функциональной единицей гладкой мышечной ткани внутренних органов и сосудов является миоцит. Представляет собой чаще всего веретенообразную клетку (длиной 20-500 мкм, диаметром 5-8 мкм), покрытую снаружи базальной пластинкой, но встречаются и отростчатыемиоциты. В центре располагается вытянутое ядро, по полюсам которого локализуются общие органеллы: зернистая эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, митохондрии, цитоцентр. В цитоплазме содержатся толстые (17 нм) миозиновые и тонкие (7 нм) актиновыемиофиламенты, которые располагаются в основном параллельно друг другу вдоль оси миоцита и не образуют А и I диски, чем и объясняется отсутствие поперечной исчерченностимиоцитов. В цитоплазме миоцитов и на внутренней поверхности плазмолеммы встречаются многочисленные плотные тельца, к которым прикрепляются актиновые, миозиновые, а так же промежуточные филаменты. Плазмолемма образует небольшие углубления -кавеолы, которые рассматриваются как аналоги Т-канальцев. Под плазмолеммой локализуются многочисленные везикулы, которые вместе с тонкими канальцами цитоплазмы являются элементами саркоплазматической сети.
Механизм сокращения в миоцитах в принципе сходен с сокращением саркомеров в миофибриллах в скелетных мышечных волокнах. Он осуществляется за счет взаимодействия и скольжения актиновыхмиофиламентов вдоль миозиновых. Для такого взаимодействия также необходимы энергия в виде АТФ, ионы кальция и наличие биопотенциала. Биопотенциалы поступают от эфферентных окончаний вегетативных нервных волокон непосредственно на миоциты или опосредованно от соседних клеток через щелевидные контакты и передаются через кавеолы на элементы саркоплазматической сети, обуславливая выход из них ионов кальция в саркоплазму. Под влиянием ионов кальция развиваются механизмы взаимодействия между актиновыми и миозиновымифиламентами, аналогичные тем, которые происходят в саркомерах скелетных мышечных волокон, в результате чего происходит скольжение названных миофиламентов и перемещение плотных телец в цитоплазме. В миоцитах, кроме актиновых и миозиновыхфиламентов, имеются еще промежуточные, которые одним концом прикрепляются к цитоплазматическим плотным тельцам, а другим - прикрепительным тельцам на плазмолемме и таким образом передают усилия взаимодействия актиновых и миозиновыхфиламентов на сарколемму миоцита, чем и достигается его укорочение.
Миоциты окружены снаружи рыхлой волокнистой соединительной тканью -эндомизием и связаны друг с другом боковыми поверхностями. При этом, в области тесного контакта соседних миоцитов базальные пластинки прерываются. Миоциты соприкасаются непосредственно плазмолеммами и в этих местах имеются щелевидные контакты, через которые осуществляется ионная связь и передача биопотенциала с одного миоцита на другой, что приводит к одновременному и содружественному их сокращению. Цепь миоцитов, объединенных механической и метаболической связью, составляет функциональное мышечное волокно. В эндомизии проходят кровеносные капилляры, обеспечивающие трофику миоцитов, а в прослойках соединительной ткани между пучками и слоями миоцитов в перимизии проходят более крупные сосуды и нервы, а также сосудистые и нервные сплетения.
Эфферентная иннервация гладкой мышечной ткани осуществляется вегетативной нервной системой. При этом, терминальные веточки аксонов эфферентных вегетативных нейронов, проходя по поверхности нескольких миоцитов, образуют на них небольшие варикозные утолщения, которые несколько прогибают плазмолемму и образуют мионевральные синапсы. При поступлении нервных импульсов в синаптическую щель выделяются медиаторы (ацетилхолин или норадреналин), и обуславливают деполяризацию мембран миоцитов и последующее их сокращение. Через щелевидные контакты биопотенциалы переходят из одного миоцита на другой, что сопровождается возбуждением и сокращением и тех гладкомышечных клеток, которые не содержат нервных окончаний.