Мышечные ткани

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мышечные ткани

1. Структурные элементы: клетки, волокна

Мышечными тканями (textusmuscularis) называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.).

Основные морфологические признаки:

- удлиненная форма клеток,

- продольно расположенные миофибриллы и миофиламенты -- специальные органеллы, обеспечивающие сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков -- актина и миозина при обязательном участии ионов кальция.

- гладкая (агранулярная) ЭПС хорошо развита (резервуар для Са²⁺)

- митохондрии рядом с сократительными элементами,

- включения гликогена, липидов (запас источников энергии)

- Миоглобин (п/п МТ)-- белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).

- нервные окончания на каждой клетке (иннервируется вся мышца),

- тесные контакты между клетками.

Классификация

Морфофункциональный принцип:

1. Гладкие (неисчерченные) мышечные ткани

- Структурно-функциональной единицей ГМТ является гладкомышечная клетка или леомиоцит.

- Иннервируется вегетативной нервной системой, т.е. несознательно.

2. Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани

- Структурно-функциональной единицей является мышечное волокно.

- Иннервируется соматической нервной системой, т.е. сознательно.

Гистогенетический принцип:

1. ГМТ

1) мезенхимные (из десмального зачатка в составе мезенхимы),

2) эпидермальные (из кожной эктодермы и из прехордальной пластинки),

3) нейральные (из нервной трубки),

2. ППМТ

1) Скелетные МТ - соматические (миотомные).

2) Сердечные МТ - целомические (из миоэпикардиальной пластинки висцерального листка сомита)

2. Мышечная ткань мезенхимного происхождения

Представлена главным образом в стенках кровеносных сосудов и многих трубчатых внутренних органов, а также образует отдельные мелкие мышцы (цилиарные).

Клетка:

Гладкий миоцит -- веретеновидная клетка длиной 20--500 мкм, шириной 5--8 мкм. Ядро палочковидное, находится в ее центральной части. Когда миоцит сокращается, его ядро изгибается и даже закручивается. Органеллы общего значения, среди которых много митохондрий, сосредоточены около полюсов ядра (в эндоплазме). Аппарат Гольджи и гранулярная эндоплазматическая сеть развиты слабо, что свидетельствует о малой активности синтетических функций. Рибосомы в большинстве своем расположены свободно.

В цитоплазме содержит тонкие (5-8 нм) и толстые (13-18 нм) миофиламенты. Тонкиемиофиламенты, или Актиновые, находятся в тесном взаимодействии с толстыми (Миозиновыми) миофиламентами. Причем тонкихмиофиламентов примерно в 15 раз больше, чем толстых.

Мышечная ткань эпидермального происхождения

Миоэпителиальные клетки развиваются из эпидермального зачатка. Они встречаются в потовых, молочных, слюнных и слезных железах и имеют общих предшественников с их секреторными клетками.

Большинство миоэпителиальных клеток имеют звездчатую форму. Эти клетки нередко называют корзинчатыми: их отростки охватывают концевые отделы и мелкие протоки желез.

Мышечная ткань нейрального происхождения

Миоциты этой ткани развиваются из клеток нейрального зачатка в составе внутренней стенки глазного бокала. Тела этих клеток располагаются в эпителии задней поверхности радужки. Каждая из них имеет отросток, который направляется в толщу радужки и ложится параллельно ее поверхности. В отростке находится сократительный аппарат, организованный так же, как и во всех гладких миоцитах. В зависимости от направления отростков (перпендикулярно или параллельно краю зрачка) миоциты образуют две мышцы -- суживающую и расширяющую зрачок.

3. Гистогенез ГМТ

ГМТ в эмбриональном периоде развивается из мезенхимы. Вначале мезенхимные клетки имеют звездчатую, отросчатую форму, а при дифференцировке в ГМ-клетки приобретают веретеновидную, овальную форму - миобласты (способны к размножению); в цитоплазме накапливаются органоиды спецназначения - миофибриллы из актина и миозина.

Регенерация ГМТ

1. Митоз миоцитов после дедифференцировки: миоциты утрачивают сократительные белки, исчезают митохондрии и превращаются в миобласты. Миобласты начинают размножаться, а потом вновь дифференцируются в зрелые леомиоциты.

2. Возможно образование новых ГМ-клеток из малодифференцированных стволовых клеток фибробластического дифферонарыхлой с.д.т.

Поперечно-полосатая МТ соматического типа (скелетная мускулатура)- является древнейшей гистологической системой. В эмбриогенезе ПП МТ соматического типа развивается из миотомов.

Структурно-функциональной единицей является мышечное волокно, состоящее из миосимпласта и миосателлитоцитов, покрытых общей базальной мембраной (длина - саниметры, при толщине 50 -- 100 мкм), мион = мыш. волокно + капилляры + нервные окончания.

Части:

1. Камбий. Миосателлитоциты - малодифференцированные клетки, являющиеся источником регенерации мышечной ткани. Они прилежат к поверхности миосимпласта, так что их плазмолеммы соприкасаются.

2. Миосимпластическая часть. Мышечное волокно по форме организации живого вещества является симпластом (огромная масса цитоплазмы, где разбросаны сотни тысяч ядер).

Мышечное волокно включает большое число ядер, саркоплазму. В саркоплазме находятся:

- органоиды спецназначения - миофибриллы

- митохондрии

- Т-система (Т-трубочки, Л-трубочки, цистерны;)

- включенияя (особенно гликоген).

Комплекс, состоящий из плазмолеммы миосимпласта и базальной мембраны, называют сарколеммой.

Строение миосимпласта. Миосимпласт имеет множество продолговатых ядер, расположенных непосредственно под сарколеммой. Их количество в одном симпласте может достигать нескольких десятков тысяч. У полюсов ядер располагаются органеллы общего значения -- аппарат Гольджи и небольшие фрагменты гранулярной эндоплазматической сети. Миофибриллы заполняют основную часть миосимпласта и расположены продольно.

Саркомер-- структурная единица миофибриллы, это участок между двумя соседними телофрагмами.. Каждая миофибрилла имеет поперечные темные диски (анизотропные, полоска А, представлена толстыми миозиновыми нитями) и светлые диски (изотропные, полоски I, представлена тонкими актиновыми нитями), имеющие неодинаковое лучепреломление. Каждая миофибрилла окружена продольно расположенными и анастомозирующими между собой петлями агранулярной эндоплазматической сети -- саркоплазматической сети. Соседние саркомеры имеют общую пограничную структуру -- Z-линию (по центру светлых И-дисков (телофрагма). По центру темных А-дисков проходит светлая зона (полоса Н), в середине которой проходит мсзофрагма (линия М).

Саркомер = Ѕ полоски I (актин.) - полоска А (миозин.) - Ѕ полоски I (актин.)

Рисунок 1

1 -- плазмолемма;

2 -- саркоплазма;

3 -- ядра миосимпласта;

4 -- миофибриллы;

5 -- анизотропный диск (полоска А);

6 -- изотропный диск (полоска I);

7 -- тслофрагма (линия Z);

8 -- светлая зона (полоса Н), в середине которой проходит мсзофрагма (линия М):

9 -- саркомер;

10 -- миосател-литоцит; II -- сухожильные волокна;

12 -- базальная мембрана (по А.Н.Студитскому).

Кроме сократительных белков актина и миозина в саркоплазме имеются еще вспомогательные белки - Тропонин и тропомиозин - они участвуют при обеспечении (поставке) сократительных белков ионами кальция, являющихся катализатором при взаимодействии актина и миозина.

При сокращении между актиновыми и миозиновыми протофибриллами при наличии катализатора - ионов кальция образуются мостики или акто-миозиновые комплексы и это обеспечивает скольжение нитей навстречу друг к другу и укорочение саркомеров.

Канальцы саркоплазматического ретикулума располагаются в продольном направлении и образуют L-трубочки (longentidunalis = продольные); они соединяются трубочками идущими в поперечном направлении в мышечном волокне - Т-трубочками (transversus=поперечно). L- и Т-трубочки соединяются с цистернами - это своеобразные емкости для ионов кальция. В стенках цистерн имеются кальциевые насосы, откачивающие ионы Са⁺² из саркоплазмы в цистерны. Нервный импульс в моторных бляшках переходит на сарколемму мышечного волокна, дальше по Т-трубочкам волна деполяризации проникает внутрь волокна, распространяется по L-трубочкам и наконец волна деполяризации проходит по стенке цистерн. В момент прохождения волны деполяризации по мембране цистерны у последней повышается проницаемость для ионов Са⁺², и кальций выбрасывается в саркоплазму и подхватывается вспомогательными белками тропонином и тропомиозином и подносится к акто-миозиновому комплексу и при наличии АТФ происходит сокращение саркомера. Кальциевый насос быстро откачивает кальций обратно в цистерны - актомиозиновый комплекс распадается, поэтому происходит расслабление мышцы. Поступление нового импульса приводит к повторению всего цикла.

По строению и функциональным особенностям выделяют мышечные волокна I типа (красные м.в.), которые содержат много митохондрий, миоглобина (придает красный цвет), высокую активность фермента сукцинатдегидрогеназы, но мало миофибрилл. Красные м.в. добывают энергию для сокращения путем аэробного оксиления гликогена, т.е. нуждаются в дыхании.

М.В. II типа (белые м.в.) содержат больше миофибрилл и относительно больше гликогена, зато меньше митохондрий и у них низка активность сукцинатдегидрогеназы. Белые м.в. энергию для сокращений получают путем анаэробного окисления гликогена, т.е. в дыхании не нуждаются.

Особо следует отметить так называемые клетки миосателлитоциты (МСЦ). МСЦ были обнаружены с помощью электронного микроскопа в 1961 году. С тех пор гистогенез и регенерация скелетной МТ рассматривается в связи с этим и МСЦ. Особенностью локализации МСЦ является то, что они располагаются между базальной пластинкой и сарколеммой м. волокна. В обычных условиях эти клетки имеют неольшие размеры (20-30 мкм в длину), палочковидное ядро с большим содержанием гетерохроматина, узкую цитоплазму окружающее ядро; органеллы представлены очень бедно. Актиновые и миозиновые протофибриллы в МСЦ не обнаруживаются. Физиологическая и репаративная регенерация ПП МТ соматического типа осуществляется за счет малодифференцированных элементов - МСЦ. При травме или большой физической нагрузке клетки МСЦ постепенно выходят из состава м.волокна, начинают делиться митозом и формируют популяцию миобластов. В последующем миобласты выстраиваются в "цепочку" и начинают сливаясь образовывать миотубулы - симпласт. Миотубулы в цитоплазме накапливают миофибриллы, митохондрии и превращаются в новые мыщечные волокна, которые включают в свой состав и симпластический компонент и резервные клетки - МСЦ.

Возрастные изменения поперечно-полосатой МТ соматического типа сопровождаются атрофией м.в., т.е. уменьшением количества и толщины миофибрилл, накоплением липофусцина и жировых включений в саркоплазме, значительным утолщением базальной мембраны вокруг сарколеммы.

Гистогенез. Источником развития элементов скелетной (соматической) оперечнополосатой мышечной ткани (textusmuscularisstriatussceletalis) являются клетки миотомов -- миобласты. Одни из них дифференцируются на месте и участвуют в образовании так называемых аутохтонных мышц. Другие клетки мигрируют из миотомов в мезенхиму. Они уже детерминированы, хотя внешне не отличаются от других клеток мезенхимы. Их дифференцировка продолжается в местах закладки других мышц тела. В ходе дифференцировки возникают две клеточные линии. Клетки одной из линий сливаются, образуя удлиненные симпласты -- мышечные трубочки (миотубы). В них происходит дифференцировка специальных органелл -- миофибрилл. В это время в миотубах отмечается хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть. Миофибриллы сначала располагаются под плазмолеммой, а затем заполняют большую часть миотубы. Ядра, напротив, из центральных отделов смещаются к периферии. Клеточные центры и микротрубочки при этом полностью исчезают. Гранулярная эндоплазматическая сеть редуцируется в значительной степени. Такие дефинитивные структуры называют миосимпластами.

Клетки другой линии остаются самостоятельными и дифференцируются в миосателлитоциты (миосателлиты). Эти клетки располагаются на поверхности миосимпластов.

ПП МТ сердечного (целомического) типа

- развивается из висцерального листка спланхнатомов, называемой миоэпикардиальной пластинкой. В гистогенезе ПП МТ сердечного типа различают следующие стадии:

1. Стадия кардиомиобластов.

2. Стадия кардиопромиоцитов.

3. Стадия кардиомиоцитов.

Морфофункциональной единицей ПП МТ сердечного типа является кардиомиоцит (КМЦ). КМЦ контактируя друг с другом конец в конец формируют функциональные мышечные волокна. При этом сами КМЦ отграничены друг от друга вставочными дисками, как особыми межклеточными контактами. Морфологически КМЦ - это высокоспециализированная клетка с локализованным в центре одним ядром, миофибриллы занимают основную часть цитоплазмы, между ними большое количество митохондрий; имеется ЭПС и включения гликогена. Сарколемма (соответствует цитолемме) состоит из плазмолеммы и базальной мембраны, менее выраженной по сравнению с ПП МТ скелетного типа. В отличие от скелетной МТ сердечная МТ камбиальных элементов не имеет. В гистогенезе кардиомиобласты способны митотически делиться и в то же время синтезировать миофибриллярные белки. Рассматривая особенности развития КМЦ, следует указать, что в раннем детстве эти клетки после разборки (т. е. исчезновения) могут вступить в цикл пролиферации с последующей сборкой акто-миозиновых структур. Это является особенностью развития сердечных мышечных клеток. Однако в последующем способность к митотическому делению у КМЦ резко падает и у взрослых практически равна нулю. Кроме того в гистогенезе с возрастом в КМЦ происходит накопление включений липофусцина. Размеры КМЦ уменьшаются. Различают 3 разновидности КМЦ:

1. Сократительные КМЦ (типичные) - описание смотри выше.

2. Атипичные (проводящие) КМЦ - образуют проводящую систему сердца.

3. Секреторные КМЦ.

Атипичные (проводящие КМЦ - для них характерно:

- слабо развит миофибриллярный аппарат;

- мало митохондрий;

- содержит больше саркоплазмы с большим количеством включений гликогена. клетка волокно мышечный ткань

Атипичные КМЦ обеспечивают автоматию сердца, так как часть их, расположенные в синусном узле сердца Р-клетки или водители ритма, способны вырабатывать ритмичные нервные импульсы, вызывающие сокращение типичных КМЦ; поэтому даже после перерезки нервов подходящих к сердцу, миокард продолжает сокращаться своим ритмом. Другая часть атипичных КМЦ проводят нервные импульсы от водителей ритма и импульсы от симпатических и парасимпатических нервных волокон к сократительным КМЦ. Секреторные КМЦ - располагаются в предсердиях; под электронным микроскопом в цитоплазме имеют ЭПС гранулярный, пластинчатый комплекс и секреторные гранулы, в которых содержится натрийуретический фактор или атриопептин - гормон, регулирующий артериальное давление, процесс мочеобразования. Кроме того секреторные КМЦ вырабатывают гликопротеины, которые соединяясь с липопротеинами крови препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах.

Регенерация ПП МТ сердечного типа. Репаративная регенерация (после повреждений) - очень плохо выражена, поэтому после повреждений (пр.: инфаркт) сердечная МТ замещается соединительнотканным рубцом. Физиологическая регенерация (восполнение естественного износа) осуществляется путем внутриклеточной регенерации - т.е. КМЦ не способны делиться, но постоянно обновляют свои изношенные органоиды, в первую очередь миофибриллы и митохондрии.

Размещено на Allbest.ru