Стенки кровеносных сосудов кишечника мочевого пузыря образованы
Мышечные ткани – это ткани, для которых способность к сокращению является главным свойством. Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости, соединения костей).
Общими свойствами всех мышечных тканей является сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечнополосатая скелетная и поперечнополосатая сердечная мышечные ткани. Клетки мышечной ткани имеют хорошо развитый цитоскелет, содержат много митохондрий.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (бронхи, кишечник, желудок, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Состоит из веретенообразных миоцитов – коротких одноядерных клеток. Между клетками имеются межклеточные контакты – нексусы (лат. nexus – связь). Благодаря нексусам возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все остальные клетки.
Гладкая мышечная ткань отличается своей способностью к длительному тоническому напряжению, что очень важно для работы внутренних органов (к примеру мочевого пузыря), сокращается медленно, практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает – сокращается и утомляется быстро.
Осуществляется сокращение с помощью клеточных органоидов – миофиламентов, которые расположены в клетке хаотично и не имеют такой упорядоченной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (все познается в сравнении, уже скоро мы их тоже изучим).
Особо заметим, что в гладкой мышечной ткани миофиламенты собираются в миофибриллы только во время сокращения. У таких временных миофибрилл не может быть регулярной организации, а значит ни у таких миофибрилл, ни у гладких миоцитов не может быть поперечной исчерченности.
Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно (неподвластна воле человека). Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой. К примеру невозможно по желанию сузить или расширить бронхи, кровеносные сосуды, зрачок.
Гладкая мышечная ткань называется неисчерченной, так как не обладает поперечной исчерченностью, характерной для поперечнополосатых скелетной и сердечной мышечных тканей.
Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань
Скелетная мышечная ткань образует диафрагму (дыхательную мышцу), мускулатуру туловища, конечностей, головы, голосовых связок.
В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер – миосимпластами. Миосимпласт (греч. sim – вместе + plast – образованный) представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (соответствует длине мышцы).
Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой. Сократительные элементы – миофибриллы (лат. fibra – волоконце) – длинные тяжеобразные органеллы в миосимпласте (около 1400).
Характерная черта данной ткани – поперечная исчерченность, выражающаяся в равномерном чередовании светлых и темных полос на мышечном волокне. Это происходит потому, что границы саркомеров в соседних миофибриллах совпадают, вследствие чего все волокно приобретает поперечную исчерченность. Теперь самое время изучить микроскопическую основу мышцы – саркомер.
Саркомер (от греч. sarco – мясо (мышца) + mere – маленький)
Саркомер – элементарная сократительная единица поперечнополосатых мышц, структурная единица миофибриллы. В состав саркомера (и миофибриллы в целом) входят миофиламенты (лат. filamentum – нить) двух типов, которые обеспечивают сократимость мышечной ткани.
Саркомер состоит из актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) филаментов, которые образованы главным образом белками актином и миозином. Сокращение происходит за счет взаимного перемещения миофиламентов: они тянутся навстречу друг другу, саркомер укорачивается (и мышца в целом).
Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином, что приводит к изменению конформации тропомиозина (тропонин и тропомиозин – регуляторные белки между нитями актина), за счет чего становится возможно соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло (сократительный термогенез).
Замечу, что трупное окоченение (лат. rigor mortis) – посмертное затвердевание мышц – связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (в саркоплазму миосимпласта), способствуя связыванию актина и миозина.
После смерти в мышце перестает синтезироваться АТФ, ее уровень быстро снижается. Как следствие этого перестает функционировать Ca-АТФаза – насос, выкачивающий ионы Ca из саркоплазмы в саркоплазматический ретикулум (мембранная органелла мышечных клеток (сходная с ЭПС), в которой запасаются ионы Ca).
В саркоплазме повышается концентрация ионов Ca – замыкаются мостики между актином и миозином, однако разомкнуться они уже не могут, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура (лат. contractura – стягивание, сужение): конечности очень сложно разогнуть или согнуть.
Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.
В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние миосимпласты (волокна) не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов, где возбуждение предается между соседними клетками через нексусы. Скелетные мышцы сокращаются быстро и быстро утомляются (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени, мало утомляются) .
Скелетные мышцы сокращаются произвольно: они подконтрольны нашему сознанию. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.
Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань
Сердечная мышечная ткань образует мышечную оболочку сердца – миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία – «сердце»). Миокард – средний слой сердца, составляющий основную часть его массы. При работе сердечная мышечная ткань не утомляется.
Сердечная мышечная ткань состоит из кардиомиоцитов – одиночных клеток, имеющих поперечную исчерченность. Соединяясь друг с другом, кардиомиоциты образуют функциональные волокна.
Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает свойства двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство – автоматизм.
Автоматизм – способность сердечной мышечной ткани возбуждаться и сокращаться самопроизвольно, без влияний извне. Это легко можно подтвердить, наблюдая сокращения изолированного сердца лягушки в физиологическом растворе: сокращения сердца в нем будут продолжаться несколько десятков минут после отделения сердца от организма.
Места контактов соседних кардиомиоцитов – вставочные диски (в их составе находятся нексусы), благодаря которым возбуждение одной клетки передается на соседние, таким образом волнообразно охватываются возбуждением и сокращаются новые участки миокарда.
Большое число контактов между кардиомиоцитами обеспечивает высокую эффективность и надежность проведения возбуждения по миокарду. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
На рисунке или микропрепарате узнать данную ткань можно по центральному положению ядер в клетках, поперечной исчерченности, наличию вставочных дисков и анастомозов (греч. anastomosis – отверстие) – мест соединений боковых поверхностей функциональных волокон (кардиомиоцитов).
В норме возбуждение проводится по проводящей системе сердца от предсердий к желудочкам (однонаправленно). Участок сердечной мышцы, в котором генерируются импульсы, определяющие частоту сердечных сокращений – водитель сердечного ритма.
Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных (англ. pacemaker – задающий ритм) клеток, которые также называют водителями ритма. Они спонтанно генерируют нервные импульсы, которые охватывают весь миокард, в результате чего осуществляется сокращение. Именно благодаря водителям ритма сердце лягушки продолжает биться, будучи полностью отделенным от тела.
Ответ мышц на физическую нагрузку
Физические нагрузки приводят к гипертрофии мышц (от др.-греч. ὑπερ- чрез, слишком + τροφή – еда, пища) – в них увеличивается количество мышечных волокон, объем мышечной массы нарастает.
В условиях гиподинамии (от греч. ὑπό – под и δύνᾰμις – сила), то есть пониженной активности, мышцы уменьшаются вплоть до полной атрофии (греч. а – “не” + trophe – питание). В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.
Необходимо отметить, что сердечная мышечная ткань также дает ответную реакцию на чрезмерную нагрузку: сердце увеличивается в размере, нарастает масса миокарда. Причиной могут быть генетические заболевания, повышенное артериальное давление. Гипертрофия сердца – состояние, требующее вмешательства врача и наблюдения за пациентом.
В большинстве случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).
Происхождение мышц
Мышцы развиваются из среднего зародышевого листка – мезодермы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
В процессе жизнедеятельности человека образуются продукты обмена веществ, коотрые уже не могут использоваться организмом и должны быть выведены из него. Выделительные функции осуществляются почками, легкими, кожей и пищеварительным трактом.
На долю почек приходится почти 75% выводимых из организма веществ: это продукты распада белков (мочевина, мочевая кислота и креатин), избыток воды, солей и чужеродные вещества, попавшие в кровь (например, лекарства, краски, соли йода и др.). В результате работы почек кровь очищается, сохраняются ее постоянный состав, осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие, а в организме поддерживается постоянный объем крови и других жидкостей. Кроме того, в почках вырабатываются билологически активные вещества, которые участвуют в регуляции артериального давления, свертывании крови и образовании эритроцитов.
Продуктом деятельности почек является моча – прозрачная жидкость светло-желтого цвета, на 95% состоящая из воды. Она содержит мочевину (2%), мочевую кислоту (0,05%), креатини (0,075%), соли натрия и калия. За сутки вырабатывается в среднем 1500 мл мочи, с корой выводится 25-30 г мочевины и 25-30 г неорганических солей. Реакция мочи завичит от потребляемой пищи: при мясном рационе реакция мочи слабокислая или нейтральная, при растительном – слабощелочная. Желтый цвет мочи обесловлен наличием пигмента урохрома – продукта расщепления гемоглобина.
Помимо почек, в которых происходит образование мочи, к органам мочевой системы относятчя мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал, функции которых – накопление и выведение мочи из организма (рис. 1). Ниже рассмотрено строение органов мочевой системы.
Почка – парный орган, расположенный в поясничной области на задней стенке брюшной полости, справа и слева от позвоночного стоба на уровне от 11-го грудного до 2-го поясничного позвонка. Правая почка лежит несколько ниже левой и граничит с печенью и двенадцатиперстной кишкой, левая прилежит к желудку, селезенке и поджелудочной железе.
Почка весит около 150 г, имеет боловидную форму, длину около 10 см, ширину примерно 6 см и тощину 3-4 см. К верхнкму, более тостому, концу каждой почки прилежит надпочечник (делеза внутренней секреции). В области внутреннего, вогнутого края почки находятся ее ворота, через которые проходят почечные сосуды и мочеточник. Ворота почки открываются в углубление, вдающееся в вещество почки – почечную пазуху.
Почка покрыты плотной оболочкой, прилегающей к ее веществу (рис. 2). Кнаружи от этой оболочки расположено скопление жировых отложений, а поверх них находится еще одна оболочка, фиксирующая почку к позвоночному столбу. Оболочки почки и ее сосуды, а также внутрибрюшное давление, создаваемое мышцами брюшного пресса, в значительной мере обеспечивают сохранение нормального положения почки. При резком похудании или других изменениях фиксирующего аппарата почки возможно ее опущение (нефроптоз). У женщин оно встречается чаще, чем у мужчин, что иногда может быть связано с нарушением тонуса мышц живота вследствие беременности и родов.
В веществе почки различают два слоя: наружнй слой тощиной 4-5 мм – корковое вещество и расположенное внутри мозговое вещество. Последнее состоит из 10-15 образований конической формы – почечных пирамид. Корковое вещество проникает между пирамидами в виде почечных стобов. В корковом веществе находятся почечные тельца (рис. 4), где образуется так называемая первичная моча. Мозговое вещество построено преимущественно из канальцев, в которых формируется окончательная моча, оттекающая в мочевыводящие пути.
Верхушки почечных пирамид обращены к почечной пазухе; они имеют вид возвышений – сосочков – с многочисленными отверстиями, через которые окончательная моча из канальцев и протоков выделяется в почечные чашки. Почечные чашки сливаются между собой и образуют широкую почечную лоханку. Почечные чашки охватывают верхушки пирамид (сосочки) и действуют как своеобразный “доильный аппарат”: их стенки могут сокращаться и расслабляться, обеспечивая отток мочи из отверстий сосочкой и ее продвижение в почесную лоханку. Почечные чашки и лоханка являются мочевыводящими путями почки и расположены в ее пазухе. Почечная лоханка, судиваясь, переходит в мочеточник, по которому моча из почки оттекает в мочевой пузырь.
Мельчайшей структурой вещества почки, в которой происходит образование мочи, является нефрон (рис. 3). В каждой почке имеется около 1-1,2 млн нефронов. В нефроне различают почечное тельце и канальцы разного диаметра.
Почечное тельце состоит из клубочка кровеносных капилляров и окружабщей его касулы – расширенного и слепо замкнутого конца канальца нефрона. Стенка капсулы построена из одного слоя плоских клеток, вплотную прилежащих к стенке кровеносных капилляров. Через стенку капилляров в полость капсулы фильтруется почти вся плазма крови, за исключением белков. Фильтрации способствует высокое кровяное давление в капиллярах клубочка (60-70 мм рт.ст.), которое создается благодаря тому, что сосуд, приносязий кровь к клубочку, почти в 2 раза шире сосуда, выносящего кровь.
Из капсулы образовавшаяся первичная моча поступает в каналец нефрона, начальный и конечный отделы которого расширены и извиты, а средняя часть имеет вид петли. Каналец нефрона густо оплетен кровеносными капиллярами. Через стенку канальца осуществляется реабсорбция (возвращение в кровь) из первичной мочи глюкозы, аминокислот, витаминов, коды и большей части солей. Глюкоза и аминокислоты всасываются в кровь капилляров в начальной части канальца, вода – в петле. В результате процесса реабсорбции образуется окончальная моча с высокой концентрацией веществ, подлежащий удалению из организма. Так, мочевины в окончательной моче больше, чем в крови, в 67 раз, креатина – в 75 раз, сульфатов – в 90 раз. Окончательная моча из канальца нефрона по собирательным трубочкам поступает в сосочковые протоки, которые заканчиваются отверстиями на верхушке пирамид.
Почка богата кровеносными сосудами. Артериальная кровь поступает в нее по короткой широкой почечной артерии, которая отходит от брюшной части аорты. Внутри почки почечная артерия делится на более мелкие сосуды, разветвляющиеся, в свою очередь, на еще более мелкие приносящие сосуды, которые образуют капиллярные клубочки в почечных тельцах. После фильтрации кровь из капилляров клубочка собирается в выносящие сосуды, которые вновь образуют капиллярную сеть вокруг канальцев нефрона. В эти капилляры осуществляется реабсорбция веществ из первичной мочи, находящеймся в канальцах нефрона. Такая двойная сеть капилляров в почках получила название “чудесной артериальной сети”. Оттекающая из почки кровь собирается в почечную вену, которая впадает в нижнюю полую вену. Таким образом, путь крови в почке отличается от ее пути во всех других оршанах: для того чтобы попасть из почечной артерии в почечную вену, она должна пройти две системы капилляров. Только благодаря этому почка способна выделять мочу и регулировать состав крови.
Каждую минуту через почки проходит 1200 мл кроки, за сутки вся кровь прозодит через почки более 200 руз. В результате фильтрации плазмы крови в почечных тельцах нефронов за сутки вырабатывается до 120-150 л первичной мочи. В канальцах нефрона после процесса реабсорбции из первичной мочи образуется около 1,5 л окончательной мочи.
Количество выводимой почками воды, то есть диурез, регулирвуется антидиуретическим гормоном, который вырабатывается задней долей гипофиза. Этот гормон усиливает реабсорбцию воды и уменьшает диурез. Обратное явление отмечается после обильного питья: выработка гормона уменьшается, а диурез увеличивается. Так, если было выпито много поды или пива, то обратно в кровь всасывается меньше воды и выделяется обильная неконцентрированная моча. Если же потребление воды ограничено, то реабсорбируется максимальное количество воды, которая сохраняется для организма, а мочи выделяется немного, и она концентрированная. Так почки регулируют содержание воды в организме.
Постоянство содержания солей в организме регулируется гормоном коры надпочечников альдостероном. Этот гормон изменяет реабсорбцию солей натрия и калия в канальцах нефрона. Когда пища черезчур соленая, почкам приходтся выделять больше солей, чтобы сохранить осмотическое давление крови на должном уровне, и поэтоиу объем мочи увеличивается. Для выделения больших количеств растворенных в моче солей требуется и больше воды, поэтому, поев соленого, человек испытывает жажду.
Некоторые вещества, присутствующие в моце (мочевая кислота и фосфат кальция), плохо растворимы. Если количество этих веществ в моче повышено, они могут выпадать в мочевых путях в осадок, образуя почечные камни. Иногда камни становятся настолько крупными, что препятствуют прохождению мочи.
Любые изменения состава крови, сопровождающие многие заболевания, отражаются на составе мочи, что используется в медицине для диагностических целей.
Для проведения почи из почки в мочевой пузырь служит мочеточник.
Мочеточников, как и почек, два, и располагаются они на задней стенке брюшной полости. Каждый мочеточник представляет собой трубку длиной около 30 см, диаметром 7-9 мм. Начинается мочеточник от почечной лоханки, идет вниз к дну мочевого пузыря, где косо прободает его стенку. Мочеточник совершает волнообразные перистальтические движения, способствующие продвижению мочи в мочевой пузырь. В начале мочеточника и в месте его впадения в мочевой пузырь имеются сужения и изгибы, где могут задерживаться почечные капни.
Мочевой пузырь – полый мышечный орган, который предназначен для накопления мочи и периодического выведения ее из организма через мочеиспускательный канал. Форма и величина мочевого пузыря зависят от степени его наполнения, средняя вместимость 500 мл. Лежит мочевой пузырь в полости малого таза, прилегая к его передней стенке. Позади мочевого пузыря у мужчин расположены коченые отделы семявыносящих протоков, семенные пузырьки и прямая кишка, у женщин – матка и влагалище. Мочевой пузырь растягивается по мере наполнения мочой. Моча не выходит в мочеиспускательный канал, так как этому препятствуют два сфинктера: внутренний (непроизвольный) сфинктер мочевого пузыря и наружный (произвольный) сфинктер мочеиспускательного канала. Опорожнение мочевого пузыря происходит рефлекторно. Непроизвольный центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. Высший корковый (произвольный) центр, регулирующий мочеиспускание, находится в болных долях полушарий головного мозга. Условный рефлекс задержки мочеиспускания появляется у ребенка на втором году жизни.
Мужской мочеиспускательный канал имеет длину около 18-22 см. Он начинается внутренним отверствием в тенке дня мочевого пузыря и оканчивается наружным отверствием на головке полового члена. Служит для выведения мочи и спермы. Начальный отдел мочеиспускательного канала проходит через предстательную железу. На задней стенке этого отдела находятся отверстия семявыбрасывающих протоков, через которые в мочеиспускательный канал поступает сперма.
Женский мочеиспускательный канал имеет длину 3-3,5 см. Он начинается от дна мочевого пузыря, а заканчивается в преддверии влагалища (кпереди от отверстия влагалища). Женский мочеиспускательный канал служит только для выведения мочи.
Источник: О. Гурова. Качество жизни. Профилактика. № 5 Сентябрь – Октябрь 2003
Источник