Мышечная ткань

1.

МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Лекция по морфологии
для студентов 1-го курса
медико-биологического факультета

2.

Задачи:
1. Исследовать морфологические и функциональные различия
и сходства в строении гладкой, скелетной и сердечной мышц.
2. Охарактеризовать морфологию скелетной мышцы в целом, а
также в отдельности - пучков мышечных волокон,
миофибрилл и миофиламентов.
3. Понять, как сочетания актиновых и миозиновых
микрофиламентов создают картину поперечной
исчерченности в скелетной и сердечной мышцах.
4. Разобрать концепцию скользящих филаментов,
объясняющую механизм мышечного сокращения, и показать,
как она применяется к различным видам мышечной ткани.

3.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
ИСЧЕРЧЕННАЯ
СКЕЛЕТНАЯ
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
(ПРОИЗВОЛЬНАЯ)
ГЛАДКАЯ (НЕПРОИЗВОЛЬНАЯ)
СЕРДЕЧНАЯ
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
( НЕПРОИЗВОЛЬНАЯ)

4.

5.

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ. ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ.
-скелетные мышцы состоят из пучков
-пучки состоят из мышечных волокон
-мышечное волокно = мышечная клетка
(многоядерная)
-мышечные волокна:
разветвленные
цилиндрические
и
не
-множественные ядра локализуются по периферии
под сарколеммой
-каждое волокно окружено наружной базальной
мембраной.

6.

ТЕРМИНОЛОГИЯ МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА
- мышечная клетка = мышечное волокно
- саркоплазма = цитоплазма мышечного волокна
- сарколемма = плазматическая мембрана
мышечного волокна
-саркоплазматический ретикулум = гладкий
эндоплазматический ретикулум мышечного
волокна.

7.

СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА (поперечный срез)
Саркоплазма светлая, иногда
имеет зернистый вид из-за
присутствия поперечно
срезанных миофибрилл (М)
E
Ядра (стрелка) расположены
по периферии волокна
(внутри него)
M
Иногда видны ядра клетоксателлитов (двойная стрелка),
однако их идентифицировать
трудно.

8.

СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА (продольный срез)
M
A
I
Поперечная исчерченность
скелетных мышечных
волокон обусловлена
присутствием миофибрилл
(М), залегающих плотным
пучком и обусловлена
чередованием анизотропных темных (А) и изотропных светлых (I) дисков.

9.

Саркомер – структурно-функциональная единица мышечного
волокна, тянется от одной Z-линии к другой
I-диск делится на две половины поперечной Z-линией, местом
прикрепления тонких актиновых нитей
А-диск делится пополам М-линией, местом латеральных
соединений соседних толстых миозиновых нитей.

10.

Тонкие филаменты состоят из 2-х цепочек F-актиновых
филаментов, переплетенных между собой и соединенных с
тропомиозином и тропонином
F-актин – полимер, состоящий из G-актиновых
сферических мономеров
Тропомиозин – молекула, содержащая 2 полипептидные
цепи и связанных между собой конец в конец.
Расположены в желобке между скрученными актиновыми
нитями
Тропонин – это комплекс, состоящий из 3-х субъединиц:
ТnТ – крепко прикрепленный к тропомиозину
ТnС – связывающий ионы кальция
ТnI – ингибирующий взаимодействия актина и миозина

11.

Толстые филаменты в основном состоят из миозина.
Два миозиновых филамента прикрепляются хвостовыми
концами так, что их головные концы располагаются в
противоположных направлениях
(по сторонам от М – линии).
Каждая молекула миозина
состоит из 2-х идентичных
тяжелых цепей и 2-х пар
легких.
Тяжелые цепи похожи на
клюшки для гольфа,
имеющие палочковидную
форму, они переплетаются
вокруг друг друга.

12.

ТЯЖЕЛЫЕ ЦЕПИ РАЗДЕЛЯЮТСЯ ТРИПСИНОМ НА:
Легкий меромиозин — состоит в основном из 2-х
полипептидных цепей, завернутых вокруг друг друга
Тяжелый меромиозин — две двойные головки в
сопровождении с короткими проксимальными частями
двух полипептидных цепей, скрученных вокруг друг
друга
Тяжелый меромиозин
состоит из S1 и S2
сегментов.

13.

14.

Триада — это комплекс
Т-трубочки и профилей
двух терминальных
цистерн
саркоплазматической
сети
Саркоплазматический ретикулум — источник ионов
кальция, ориентированы вдоль миофибрилл около каждого
саркомера
Терминальные цистерны — расширенные, поперечно
ориентированные канальцы сети на границе А- и I-дисков
Т-трубочки — инвагинации сарколеммы, идущие поперечно
в глубину клетки на уровне границ между темными и
светлыми дисками.

15.

Этапы мышечного сокращения
А. Электрохимическое
преобразование:
1.
Генерация ПД
2. Распространение ПД
по Т-системе
3. Электрическая стимуляция зоны контакта
Т-системы и саркоплазматического ретикулума,
активация ферментов, повышение внутриклеточной
концентрации ионов Са2+

16.

Этапы мышечного сокращения
Б. Хемомеханическое преобразование:
4. Взаимодействие ионов Са2+ с тропонином,
освобождение активных центров на актиновых
филаментах
5. Взаимодействие миозиновой головки с актином,
вращение головки и развитие эластической тяги

17.

Этапы мышечного сокращения
6. Скольжение нитей
актина и миозина
относительно друг
друга, уменьшение
размера саркомера,
развитие напряжения
или укорочение
мышечного волокна

18.

ТИПЫ ВОЛОКОН МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Тип
волокна
метаболизм
сокращение
I
(красные)
окислительный
медленное движение
окислительный и
гликолитический
быстрое движение и
устойчивость к
утомлению
гликолитический
быстрое движение и
чувствительное к
утомлению
IIA
(промежуточные)
IIB
(белые)

19.

ТИПЫ ВОЛОКОН МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

20.

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛАДКОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Локализация – стенка полых органов (кроме сердца),
кровеносных сосудов и выводных протоков желез
Структура:
- содержит самые мелкие волокна (20 мкм длиной в
кровеносных сосудах и до 50 мкм в матке),
- клетки удлиненной формы с заостренным концом
(веретенообразные), неразветвленные,
отсутствуют
поперечная
исчерченность
и
миофибриллы,
- одиночные ядра, расположенные в центре, могут
приобретать вид спирали или штопора при
сокращении,
- присутствует наружная базальная пластинка,
- волокна способны к гипертрофии и гиперплазии.

21.

ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

22.

СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ГЛАДКОГО
МИОЦИТА
Представлен тонкими (актиновыми) и толстыми (миозиновыми)
филаментами, не формирующих миофибрилл
Концы актиновых филаментов укреплены в плотных тельцах,
расположенных в саркоплазме или связанных с сарколеммой
Кавеолы — колбовидные инвагинации сарколеммы, содержат
высокие концентрации Са2+
Плотные тельца — гомологи
Z-линий
Кавеолы — гомологи
Т-трубочек

23.

СОКРАЩЕНИЕ ГЛАДКОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Тонкие
актиновые
филаменты
связаны
тропомиозином, комплекс тропонинов отсутствует
с
Толстые филаменты состоят из миозина, но другого
типа.
Ионы Ca2+ вызывают сокращения миоцита другим
путем.
В расслабленной гладкой мышце свободные ионы
кальция в норме распространяются по всему
саркоплазматическому ретикулуму клетки.

24.

При возбуждении мембраны свободные ионы кальция
выходят в цитоплазму и связываются с белком
кальмодулином
Кальций-кальмодулиновый комплекс активирует
фермент – киназу легких цепей миозина, который
фосфорилирует легкую цепь миозина и дает ей
возможность связаться с актином.
Актин и миозин последовательно взаимодействуют
друг с другом, обуславливая скольжение нитей так
же, как в скелетной мышце.
Гладкая мышца способна к сильным сокращениям
без большой затраты энергии АТФ.

25.

СОКРАЩЕНИЕ ГЛАДКОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

26.

КАРДИОМИОЦИТ
Локализация:
-только в миокарде и в устьях магистральных сосудов
•разветвленные, цилиндрические волокна
•обычно 1 ядро, которое локализуется в центре клетки
•микрофиламенты организуются в миофибриллах,
идентичны скелетной мышце
•вставочные диски — обеспечивают связь кардиомиоцитов
•диада — Т-трубочка и одна терминальная цистерна
саркоплазматического ретикулума
•волокна способны к гипертрофии, но не к гиперплазии

27.

СЕРДЕЧНАЯ МЫШЦА ЧЕЛОВЕКА
Гематоксилин-эозин
Железный гематоксилин

28.

ВСТАВОЧНЫЙ ДИСК
место соединения соседних кардиомиоцитов
во вставочном диске различают
продольные и поперечные участки:
в поперечных участках локализуются
десмосомы, обеспечивающие прочность
соединения кардиомиоцитов
в продольных участках локализуются
нексусы, которые образуют узкие каналы
между соседними клетками
наличие нексусов обеспечивает электрическое сопряжение
кардиомиоцитов, необходимое для быстрого
распространения возбуждения по всей массе миокарда и
для его синхронного сокращения

29.

КЛЮЧЕВЫЕ ПРИЗНАКИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МЫШЦ
типы
форма
клеток
ядро
диаметр
Исчерченность
гладкая
мелкая,
веретенообразная
центральное,
одиночное
маленький
нет
сердечная
короткие,
разветвленные
анастомозирующие
цилиндры
центральное,
обычно
одиночное,
может
быть
двойное
большой
да
скелетная
длинные
цилиндры
много по
периферии
волокна
большой
да
другие
Вставочные
диски