Мышечные ткани

Краткое описание процессов сокращения и расслабления

Процессы, контролирующие сокращение скелетной мышцы, изображены в общем  виде на рис.6. Приведем их перечень.

1. Поверхностная мембрана мышечного  волокна деполяризуется под влиянием  потенциала действия или (в некоторых мышцах) под влиянием синаптических потенциалов.

2. Потенциал действия поступает  в глубь мышечного волокна  по Т-трубочкам.

3. В ответ на деполяризацию  Т-трубочек сигнал, который, вероятно, опосредуется молекулами ИФ3, распространяется от этих трубочек к концевым цистернам саркоплазматического ретикулума.

4. Этот химический посредник  вызывает открытие кальциевых  каналов в СР и высвобождение  секвестированных там ионов кальция.

5. Концентрация свободного Са  ²⁺ в миоплазме возрастает от значения 10 ^-7 М и ниже (в покое) до приблизительно 10 ^-6 М и более (в активном состоянии). Кальций соединяется с тропонином, вызывая в молекуле этого белка конформационные изменения.

6. Конформационные изменения молекулы  тропомиозина устраняют пространственное препятствие для присоединения поперечных мостиков к актиновым филаментам.

7. Миозиновые поперечные мостики  прикрепляются к актиновым филаментам  и вступают в последовательное  взаимодействие с их центрами, что вызывает вращение миозиновой  головки относительно актиновых филаментов и натяжение мостикового шарнира.

8. Натяжение мостикового шарнира  приводит к активному вхождению  актиновых филаментов в А-диск. Саркомер слегка укорачивается.

9. Прежде чем произойдет следующий  цикл движения миозинового  поперечного мостика, АТФ (связанная с АТФазным центром на миозиновой головке) гидролизуется и освобожденная при этом энергия запасается в виде конформационного изменения в молекуле миозина. Миозиновая головка отходит и затем вновь готова присоединиться к следующему центру, расположенному по длине актинового филамента, и повторить цикл, описанный в пп. 7 и 8. Во время одиночного сокращения каждый поперечный мостик по мере своего продвижения к Z-пластинке вдоль актинового филамента прикрепляется, подтягивается и отсоединяется множество раз.

10. Наконец, в результате активной  работы СР уровень Са  ²⁺ в саркоплазме снова понижается, и тропомиозин начинает препятствовать присоединению поперечных мостиков. Мышца остается расслабленной до тех пор, пока не произойдет следующая деполяризации мембраны.

Между структурой саркотубулярной  системы и функцией мышцы существует интересная связь. Те мышцы, которые  сокращаются и расслабляются  очень быстро, имеют высокоразвитый СР и обширную сеть Т-трубочек. А  те мышцы, сокращение и расслабление которых происходит медленно, соответственно имеют менее развитый СР. Различные скорости сокращения и расслабления, по-видимому, коррелируют с эффективностью СР в регуляции изменений концентрации кальция, которые в свою очередь запускают и останавливают сократительный механизм.

Заключение

Как уже было отмечено, мышечные ткани  – это группа тканей организма  различного происхождения, объединяемых по признаку сократимости: поперечнополосатая (скелетная и сердечная), гладкая, а также специализированные сократимые ткани – эпителиально-мышечная и нейроглиальная, входящая в состав радужки глаза.

Поперечнополосатая скелетная  мышечная ткань возникает из миотомов, входящих в состав элементов сегментированной мезодермы – сомитов.

Гладкая мышечная ткань человека и позвоночных животных развивается в составе производных мезенхимы, так же как и ткани внутренней среды. Однако для всех мышечных тканей характерно сходное обособление в составе эмбрионального зачатка в виде клеток веретенообразной формы – мышцеобразовательных клеток, или миобластов.

Сокращение мышечного волокна  заключается в укорочении миофибрилл в пределах каждого саркомера. Толстые (миозиновые) и тонкие (актиновые) нити, в расслабленном состоянии связанные  только концевыми отделами, в момент сокращения осуществляют скользящие движения навстречу друг другу. Выделение необходимой для сокращения энергии происходит в результате превращения АТФ в АДФ под влиянием миозина. Ферментная активность миозина проявляется при условии оптимального содержания Са ²⁺ , которые накапливаются в саркоплазматической сети.

Список  литературы

Гистология. Под редакцией Ю.И. Афанасьевой, Н.А. Юриной. М.: “Медицина”, 1999 г.

Р. Эккерт, Д. Рендел, Дж. Огастин “Физиология  животных” – 1 т. М.: “Мир”, 1981 г.

К.П. Рябов “Гистология с основами эмбриологии” Минск: “Высшая школа”, 1990 г.

Гистология. Под редакцией Улумбекова, проф. Ю.А. Челышева. М.: 1998 г.

Гистология. Под редакцией В.Г. Елисеева. М.: “Медицина”, 1983 г.