Произвольно функционирует гладкая мускулатура сосудов
Категория: Основы строения и функции сердечно-сосудистой системы.
Гладкая мускулатура сосудов
Так как метаболические потребности организма постоянно изменяются, сердечно-сосудистая система должна постоянно регулировать диаметр кровеносных сосудов. Целями этих постоянных изменений в сосудах являются: (1) регуляция скорости кровотока через отдельные ткани (функция артериол) и (2) регуляция распределения объема крови и наполнения камер сердца (функция вен). Эти изменения диаметра осуществляются посредством^регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток, которые находятся в стенках всех сосудов за исключением капилляров. Задача гладкой мускулатуры сосудов представляется уникальной, поскольку для того, чтобы поддерживать определенную величину диаметра сосуда при наличии постоянного расширяющего давления крови в нем, гладкая мускулатура сосудов должна обладать способностью сохранять активное напряжение на протяжении длительного периода времени.
Существует много функциональных характеристик, которые отличают гладкую мускулатуру как от скелетной, так и сердечной мышцы. Например, по сравнению с другими типами мышц, гладкомышечные клетки
- сокращаются и расслабляются гораздо более медленно,
- развивают активное напряжение при большем диапазоне длины мышцы,
- могут изменять свою сократительную активность, вследствие потенциалов действия или вследствие изменений мембранного потенциала покоя,
- могут изменять свою сократительную активность при отсутствии изменений величины мембранного потенциала,
- поддерживают напряжение на протяжении длительного времени при низких энергозатратах,
- могут активироваться при растяжении.
Механика сокращения
Клетки гладкой мускулатуры сосудов невелики по размеру (около 5 мкм х 50 мкм), веретенообразной формы и циркулярно расположены в стенке сосудов. Во многих сосудах соседние гладкомышечные клетки электрически связаны с помощью вставочных дисков, сходных с теми, что обнаружены в миокарде.
Как и в других типах мышц, развитие силы и сокращения гладкой мышцы являются результатом взаимодействия с помощью поперечных мостиков между тонкими и толстыми сократительными нитями, состоящими из миозина и актина соответственно.
Однако в гладкой мышце эти волокна не образуют регулярных повторяющихся единиц саркомеров. Вследствие этого клетки «гладкой» мышцы утрачивают видимую под микроскопом исчерченность, характерную для скелетных и сердечных мышечных клеток. Нити актина в гладкой мышце гораздо длиннее, чем в поперечнополосатой мышце. Многие из этих нитей актина прикрепляются к внутренней поверхности клетки с помощью образований, которые называются плотными спайками. Внутри клетки нити актина соединены между собой небольшими связками поперечных структур, которые называются плотными тельцами. Нити миозина распределены между нитями актина гладкомышечной клетки в более случайном порядке по сравнению с регулярным чередованием, характерным для поперечнополосатых мышц. В поперечнополосатой мышце все без исключения сократительные нити расположены вдоль продольной оси клетки, в то время как в гладкой мышце многие сократительные нити направлены под углом или даже поперечно по отношению к продольной оси клетки. Несмотря на отсутствие организованных саркомеров, изменения длины гладкой мышцы влияют на ее способность к развитию активного напряжения. Возможно, благодаря наличию длинных нитей актина и отсутствию организованных саркомеров, гладкая мышца развивает напряжение в большем диапазоне длины, по сравнению со скелетной или сердечной мышцей.
Как и в поперечнополосатой мышце, сила взаимодействия поперечных мостиков между тонкими и толстыми нитями в гладкой мышце регулируется, прежде всего, изменением уровня свободного внутриклеточного Са2+, уровень которого колеблется приблизительно от 10~7 моль в релаксированной мышце до 10″6моль во время максимального сокращения. В то же время последовательность этапов сопряжения повышения уровня свободного Са2+ с взаимодействием сократительных нитей отличается в гладкой мышце от этапов в поперечнополосатой мышце.
Источник
Кровоток в скелетных мышцах. Регуляция кровотока в мышцах
В статьях на сайте мы обсудим: (1) кровоток в скелетных мышцах; (2) кровоток в коронарной системе сердца. Регуляция кровотока в этих органах осуществляется главным образом за счет местных механизмов, регулирующих сосудистое сопротивление в соответствии с метаболическими потребностями мышечной ткани. Кроме того, при обсуждении мы коснемся таких вопросов, как: (1) регуляция сердечного выброса при физической нагрузке; (2) развитие сердечных приступов; (3) боль при стенокардии.
Тяжелая физическая нагрузка является самой мощной нагрузкой для системы кровообращения в целом. Дело в том, что скелетные мышцы составляют большую часть массы тела и требуют интенсивного кровотока при нагрузке. В связи с этим у нетренированных людей сердечный выброс увеличивается в 4-5 раз по сравнению с состоянием покоя, а у хорошо тренированных — в 6-7 раз.
В покое кровоток в скелетных мышцах составляет в среднем 3-4 мл/мин на 100 г ткани. При тяжелой физической нагрузке у тренированного спортсмена кровоток может возрастать в 15 и даже в 25 раз, достигая 50-80 мл/мин/100 г ткани.
Влияние ритмических мышечных сокращений на кровоток в икроножной мышце. Кровоток резко уменьшается в период сокращения и увеличивается в период расслабления мышцы
Кровоток во время сокращения мышц. На рисунке выше представлена регистрация изменений кровотока в икроножной мышце человека во время интенсивных ритмических сокращений. Обратите внимание, что кровоток увеличивается и уменьшается во время каждого сокращения. После выполнения упражнения кровоток остается на очень высоком уровне и только через несколько минут постепенно возвращается к исходному уровню.
Во время ритмических сокращений кровоток каждый раз снижается, т.к. происходит сдавливание кровеносных сосудов сокращающимися скелетными мышцами. Если же мышцы сокращаются тетанически, то происходит длительное сдавливание сосудов; кровоток в мышцах практически прекращается, что, в свою очередь, ведет к быстрому ослаблению сокращения.
Увеличение кровотока в капиллярах скелетных мышц при физической нагрузке. В покое в значительной части мышечных капилляров кровоток очень низкий или даже отсутствует. Однако во время интенсивных сокращений все капилляры открываются. Открытие резервных, бездействующих капилляров уменьшает расстояние, которое приходится преодолевать кислороду и питательным веществам, диффундирующим из капилляров к волокнам скелетных мышц. Кроме того, в 2-3 раза увеличивается площадь поверхности капилляров, через которую происходит диффузия.
Регуляция кровотока в скелетных мышцах
Местная регуляция. Гипоксия в мышцах резко увеличивает местный кровоток. Многократное увеличение мышечного кровотока во время физической нагрузки происходит главным образом под действием химических факторов, которые непосредственно влияют на гладкомышечную стенку артериол и вызывают их расслабление. Одним из наиболее важных факторов является гипоксия, которая развивается в тканевой жидкости за счет усиленного потребления кислорода мышечными волокнами в процессе сокращения. Это приводит к расширению ближайших артериол, поскольку стенка артериол не может сокращаться при отсутствии кислорода. Кроме того, дефицит кислорода вызывает появление сосудорасширяющих веществ, действующих местно. Самым эффективным сосудорасширяющим веществом, скорее всего, является аденозин, однако экспериментальные исследования показывают, что даже большое количество аденозина, введенного прямо в артерию скелетной мышцы, не может поддерживать сосудорасширяющий эффект в течение более 2 ч.
Однако даже после того как мышечные артериолы становятся нечувствительными к сосудорасширяющему влиянию аденозина, другие факторы продолжают поддерживать усиленный кровоток в мышцах в течение всего периода физической нагрузки. Этими факторами являются: (1) ионы калия; (2) аденозинтрифосфат; (3) молочная кислота; (4) углекислый газ. Еще не совсем ясно, какова роль каждого из этих факторов в усилении кровотока скелетных мышц во время сократительной активности.
– Также рекомендуем “Нервная регуляция мышечного кровотока. Изменение кровоснабжения при физической нагрузке”
Оглавление темы “Мышечный и коронарный кровоток”:
1. Сердечный выброс и давление в правом предсердии
2. Зависимость сердечного выброса от венозного возврата и симпатической нервной системы
3. Оценка сердечного выброса. Измерение сердечного выброса методом Фика
4. Кровоток в скелетных мышцах. Регуляция кровотока в мышцах
5. Нервная регуляция мышечного кровотока. Изменение кровоснабжения при физической нагрузке
6. Увеличение сердечного выброса при физической нагрузке
7. Коронарный кровоток. Физиология кровоснабжения сердца
8. Регуляция коронарного кровотока. Нервная регуляция сердечного кровотока
9. Влияния на коронарный кровоток. Метаболизм сердечной мышцы
10. Атеросклероз. Острая коронарная окклюзия
Источник
Нервно-мышечные соединения в гладких мышцах. Гуморальная регуляция сокращений гладких мышцВолокна скелетной мышцы стимулируются исключительно нервными сигналами, но сокращения гладкой мышцы могут вызываться множеством типов сигналов: нервными, гормональными, растяжением мышцы и некоторыми другими. Основная причина различий состоит в том, что гладкомышечная мембрана содержит много типов рецепторных белков, способных запустить сократительный процесс. Кроме того, есть и другие рецепторные белки, тормозящие сокращение гладкой мышцы, что также отличает ее от скелетной мышцы. Обсудим сначала нервную регуляцию гладкомышечного сокращения, а затем гормональный контроль и другие способы управления. Физиологическая анатомия нервно-мышечных соединений гладких мышц. Сложно организованные нервно-мышечные соединения, обнаруживаемые на волокнах скелетных мышц, в гладких мышцах не встречаются. Вместо этого вегетативные нервные волокна, иннервирующие гладкие мышцы, обычно диффузно разветвляются на наружной поверхности пласта мышечных волокон. В большинстве случаев эти волокна не входят в непосредственный контакт с клеточными мембранами гладкомышечных волокон, а формируют так называемые диффузные соединения, которые секретируют медиаторы в матрикс, покрывающий гладкую мышцу, часто на расстоянии от нескольких нанометров до нескольких микрометров от мышечных клеток; затем медиатор диффундирует к клеткам. Более того, при наличии многих слоев мышечных клеток нервные волокна часто иннервируют только наружный слой, и возбуждение распространяется от этого наружного слоя к внутренним слоям путем проведения потенциалов действия по мышечной массе или путем дополнительной диффузии медиатора.
Аксоны, иннервирующие гладкомышечные волокна, не имеют типичных ветвящихся окончаний, характерных для двигательной концевой пластинки волокон скелетной мышцы. Вместо этого большинство тонких концевых частей аксонов имеют множество варикозных расширений (варикозов), распределенных вдоль их осей. В этих местах связь между шванновскими клетками, окутывающими аксоны, прерывается, и медиатор может секретироваться через стенки варикозов. В варикозах находятся везикулы, которые подобно везикулам в концевой пластинке скелетных мышц содержат медиатор. Но в противоположность везикулам в соединениях скелетных мышц, которые всегда содержат ацетилхолин, везикулы окончаний вегетативных нервных волокон содержат ацетилхолин в одних волокнах и норадреналин — в других, а иногда и другие вещества. В некоторых случаях, особенно в гладких мышцах мультиунитарного типа, варикозы отдалены от мембраны мышечных клеток на 20-30 нм, что равно ширине синаптической щели в соединении скелетной мышцы. Такие соединения называют контактными, и они функционируют во многом так же, как нервно-мышечные соединения скелетных мышц. Скорость сокращения этих гладкомышечных волокон значительно больше, чем у волокон, стимулируемых диффузными соединениями. Возбуждающие и тормозящие медиаторы, секретируемые в нервно-мышечных соединениях гладких мышц. Самыми важными медиаторами, которые секретируются вегетативными нервами, иннервирующими гладкие мышцы, являются ацетилхолин и норадреналин, однако они никогда не выделяются одними и теми же нервными волокнами. Ацетилхолин для гладких мышц одних органов является возбуждающим медиатором, а на гладкие мышцы других органов действует как тормозящий агент. Если ацетилхолин возбуждает мышечное волокно, норадреналин обычно тормозит его. И наоборот, если ацетилхолин тормозит волокно, норадреналин, как правило, его возбуждает. Но почему возникают такие разные реакции? Ответ заключается в том, что ацетилхолин и норадреналин возбуждают или тормозят гладкую мышцу, связываясь сначала с рецепторным белком на поверхности мембраны мышечной клетки. Некоторые из этих рецепторных белков являются возбуждающими рецепторами, тогда как другие — тормозящими рецепторами. Следовательно, тип рецептора определяет, как будет реагировать гладкая мышца — торможением или возбуждением, а также какой из двух медиаторов (ацетилхолин или норадреналин) будет проявлять возбуждающее или тормозящее действие. Видео физиология гуморальной регуляции и ее отличие от гормональной – профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин– Также рекомендуем “Мембранные потенциалы гладких мышц. Потенциалы действия в унитарных гладких мышцах” Оглавление темы “Механизмы сокращения мышечных клеток. Сокращение гладких мышц”: |
Источник
В этой статье описано строение и функции гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани.
В теле любого мужчины или женщины существует несколько видов тканей мышц. Мышечные ткани различаются по строению и происхождению. В этой статье мы рассмотрим их свойства, функции и признаки.
Какие типы мышечной ткани встречаются в организме человека?
Типы мышечной ткани
В нашем организме встречаются следующие типы мышечных тканей:
- Гладкая
- Скелетная
- Сердечная
Гладкая мышечная ткань есть в составе кожи, стенках наших органов и сосудов, по которым течет кровь. Ее сократительная способность выполняется непроизвольно и достаточно медленно. В отличие от иных, данный вид мышц потребляет малое количество энергии и довольно долго не утомляется.
Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань есть в строении пищевода, в глоточной структуре и в скелете. Контролирование производится человеческим мозгом. У этих мышц высокая сократительная скорость. Данный вид ткани требует много энергии и длительное время на отдых.
Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань является составной частью сердца, осуществляет насосную функцию с помощью клеточных контактов, которые мгновенно передают друг другу импульс, от чего сокращение происходит синхронно. Управляется непроизвольно, способна к автоматизму.
Особенности строения гладкой мышечной ткани человека: свойства, какие клетки, волокна образуют?
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Все виды мышечных тканей отличаются пор структуре и происхождению, но одинаково хорошо сокращаются. В их составе имеют миоциты — это клетки, которые принимают импульсы и отвечают сокращением. Особенности строения гладкой мышечной ткани человека заключаются в наличии мелких веретеновидных клеток.
Все мышцы человеческого организма представлены всего 3 видами:
- Гладкие
- Поперечно-полосатые скелетные
- Поперечно-полосатые сердечные
Вот какие клетки, волокна образуют гладкую мускулатуру:
- Строение этого вида мускул состоит из гладкого миоцита.
- В составе таких клеток есть ядро и тончайшие мио-фибриллы.
- Цитолемма гладких мускул образует множественные впячивания в виде мелких пузырьков — кавеолы.
- Клеточки гладких мускулов соединены в пучки из 10-12 штук.
- Такая особенность получается благодаря иннервации гладких мышц и это помогает лучше и быстрее проходить импульсу по всей группе клеток.
Свойства и функциональность гладких мускул заключаются в следующем:
- Возбудимость, сократимость, эластичность. Сокращение регулируется при помощи нервной системы.
- Выполнение стабильного давления в органах с полой структурой.
- Регулирование показателей уровня давления крови.
- Перистальтика органов пищеварения и беспрепятственное передвижение по ним содержимого.
- Опорожнение мочевого пузыря.
Многие органы в нашем организме не смогли бы функционировать, если они бы не состояли из гладкой мышечной ткани.
Строение поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани человека: функции, признаки
Строение мышечной ткани
Скелетная мышечная ткань – тугая, эластичная ткань, которая сокращается под действием нервных импульсов. Она состоит из скелетной мускулатуры, как у людей, так и у животных. Ее работа заключается, например, в сокращении голосовых связок, выполнении дыхания, а также движении тела.
Как говорилось выше, у людей различают несколько видов мышц:
- Поперечнополосатая сердечная мышца
- Поперечнополосатые скелетные мышцы
- Гладкие мышцы
Строение поперечно-полосатых скелетных мускул человека особенное и заключается в таких главных аспектах:
- Состоит из мио-цитов, по длине которые равны несколько сантиметров.
- Диаметр этих клеток-миоцитов от 50 до 100 мкм.
- Такие клетки имеют множество ядер — до 100.
- Если рассматривать под микроскопом, то можно увидеть темные и светлые полоски.
- Волокнистые нити имеют длину до 12 см.
Также стоит отметить следующее:
- Скелетные мускулы представляют собой активный тканевый отрезок, необходимых для поддержания опорно-двигательного аппарата, состоящего из костей, их сочленений, сухожилий, связок.
- К двигательному аппарату относят также моторные нейроны, которые посылают нервные «сигналы» к волокнам мышц.
- Тела моторных нейронов размещаются спереди, в специальных ответвлениях спинно-мозговом отделе, а иннервирующие мускулы челюстно-лицевой области — в ядрах ствола мозга. Когда нейрон заходит в скелетную мышечную клетку, то он раздваивается, и создает нервно-мышечный синапс на каждом волокнистом отрезке.
Функции скелетных мышц:
- Держание положения фигуры
- Движение фигуры в пространстве
- Передвижение отдельных элементов человеческой фигуры относительно друг друга
- Выполнение дыхательных движений
Скелетные мышцы вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему организма, которая помогает человеку держать позы и выполнять передвижение. Скелетные мускулы и скелет совершают защитную функцию, оберегая наше сердце, желудок, печень, почти и другие органы от ушибов.
Из чего состоит мышечная ткань сердца, языка, желудка человека?
Сердечная мышечная ткань
Структурная единичка ткани сердца – кардиомиоцит. Из чего же она состоит? Вот ответ:
- Кардиомиоцит — это клеточка в форме в виде прямоугольника.
- Миоциты расположены друг за другом столбиками и, совместно со вставочными дисками, образуют проводящую систему сердца.
- Вставочные диски по своей структуре являются участками плазмалеммы соседних 2-х клеток.
- Волокна, пролегающие рядом, имеют соединение в виде анастомоз, которые обеспечивают синхронность сокращения.
- Еще одной особенностью является большое кол-во митохондрий, что позволяет сердцу непрерывно работать и почти не подвергаться усталости.
- Сократительная способность такого типа мускул не зависит от воли нашего тела. Их деятельность зависит от импульсов ритма проводящей систематизации сердца.
Мускульная ткань языка и желудка человека: какая она? Вот ответ:
- Язык и желудок человека представлены поперечно-полосатым скелетным типом мускул.
- Эта ткань состоит из многоядерных волокон цилиндрической формы, которые, располагаясь параллельно, образуют светлые и темные участки (так называемые диски и полоски).
- Диаметр образующих волокон 100 мкм, а длина – от 1000 до 40000 мкм.
Сокращение этих мышц является произвольным. Их иннервация происходит при участии спинномозговых и черепных нервов.
Какие органы человека образованы гладкой и поперечно-полосатой мышечной тканью?
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Главная функция любой мышечной ткани — это способность к изменению формы, длины волокон, то есть к сокращению при возбуждении. Какие органы образованы гладкой и поперечно-полосатой мышечной тканью? Вот ответ:
В большинстве внутренних органов в составе имеется гладкомышечная ткань:
- Мочевой пузырь
- Желудок, кишечник
- Сосудистые стенки
- Матке и других внутренних органах
Длина гладких мышц достигает 500 микрон и содержит одно ядро – миоциты веретеновидной формы. Она непроизвольна и малоподвижна, медленно сжимается и расслабляется.
Поперечно – полосатая мышечная ткань является частью:
- Сердечно-сосудистой мышцы
- Глоточного отдела
- Пищеводного отдела
- Языка
- Глазных мышц
Это основа скелетных мускул, так как подобная мышечная ткань представляет собой многоядерную структуру. К примеру, сердечная мышца состоит из 1-2-х ядер, скелетная содержат до 100 ядер. Она обладает повышенной скоростью при сжимании и расслаблении. Волокнистые нити скелетных мышц в длину большие — до двенадцати сантиметров.
В какой форме существует, как выглядит поперечно-полосатая и гладкая мышечная ткань человека?
Мышечные ткани
Поперечно полосатая мышечная ткань расположена на кости скелета человека и благодаря тому что она сокращается, она приводит в движение тело человека и суставы. Ее миофибриллы образуют поперечную исчерченность.
В какой форме существует, как выглядит поперечно-полосатая мышечная ткань человека? Вот ответ:
- Она включает в свой состав многочисленные клеточки, которые имеют вытянутость в длину.
- Благодаря ей человек может выполнять разные двигательные упражнения.
- Поперечно-полосатая мышечная ткань делится на скелетную и сердечную.
Гладкие мышечные мускулы:
- Ее главная функция — это сокращение, благодаря чему происходит двигательный процесс в нашем теле.
- На этом виде ткани не прослеживается поперечные полоски.
- Эта ткань есть в стенозной ткани любого внутреннего органа. Состоит из клеточных миоцитов, которые имеют разный вид.
- Длина этой клеточки от 20 до 500 мкм, а внутри нее расположено ядро.
Миоциты могут иметь такую форму:
- Овальную
- Округлую
- Отростчатую
- Веретеновидную
Ярким выражением возбудимости тканей организма считается – их сокращение, то есть изменение длины, которая наблюдается в мышечных тканях.
Отличия гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани: сравнение
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Из вышесказанного можно понять в чем заключается отличие этих двух видов тканей. Вот сравнение гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани человека:
- Поперечно-полосатая мышечная ткань является основой скелетных мышц, сердечной мышцы, опорно-двигательного аппарата. При возбудимости имеет свойство быстрого колебания. Иннервируется соматической нервной системой.
- Гладкая мышечная ткань преобладает во внутренних органах: желудочно–кишечного тракта, матке, в мочевыводящих путях. Имеет свойство медленного изменения мембранного потенциала. Иннервируется автономной нервной системой. Обладает чувствительностью к биоактивным веществам, возможность к пластическому тонусу, регенерацией к восстановлению.
Можно сделать следующие выводы:
- Отличия. Гладкие мышцы — одноядерные, сокращаются медленно, непроизвольно и мало утомляются, поперечно-полосатые – многоядерные, сокращаются быстро, произвольно и быстро утомляются.
- Сходство. Наличие нервов и сосудов, присутствует в обеих мышцах оболочка из соединительных тканей и пучки мышечных волокон.
Ниже вы найдете еще немного важной информации об этих группах мышц, которая пригодится вам при подготовке к экзаменам. Читайте далее.
Различают гладкую, поперечно-полосатую мышечные ткани: ответы на вопросы по ЕГЭ
В школе на уроках биологии учитель вам рассказывал, что различают гладкую и поперечно-полосатую мышечную ткань. Все вопросы по этой теме на ЕГЭ будут связаны с функциями, строением и механизмом мышечного сокращения. Ответы должны быть такими:
Мышечные ткани человекаМеханизм мышечного сокращенияФункции мышцГладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человекаГладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Видео: Лекция № 7. Мышечные ткани — 2. Лекция по гистологии
Источник