Опорно-двигательный аппарат. Строение мышечного волокна. Механизм мышечного сокращения

1.

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
СТРОЕНИЕ МЫШЕЧНОГО
ВОЛОКНА
МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОГО
СОКРАЩЕНИЯ

2.

3.

В состав мышцы входят:
Мышечная ткань;
Соединительная ткань;
Сосуды;
Нервы.

4.

Мышечная ткань –
это основная часть мышцы,
ее тело.

5.

Рыхлая соединительная ткань образует вокруг
мышц, пучков мышечных волокон и отдельных
мышечных клеток оболочку, которая разделяет
их друг от друга;
Более плотная
соединительная ткань
образует сухожильные
концы мышцы, с
помощью которых
мышца крепится к костям
скелета.

6.

Сосуды и нервы располагаются
обычно по ходу мышечных пучков;
Плотность капилляров на
единицу площади мышцы
непостоянна;
Зависит от функционального
состояния.

7.

8.

Мышечное волокно или Мышечная клетка или
МИОЦИТ
Может быть длиной до нескольких сантиметров;
Снаружи клетка покрыта оболочкой –
САРКОЛЕММОЙ;
Внутренность клетки заполнена вязкой жидкостью –
САРКОПЛАЗМОЙ;
Почти весь объем саркоплазмы заполнен
различными органеллами:

9.

Все органеллы делятся на три группы:
органеллы
специального
назначения
органеллы
общего
назначения
-миофибриллы
-ядра
-рибосомы
-ЭПС
-АГ
-лизосомы
-митохондрии
включения
-вода
-аминокислоты
-белки (ферменты,
миоглобин)
-липиды
-углеводы
-макроэрги (АТФ,
КрФ)
-минеральные в-ва
(K, Ca, Mg)

10.

Многочисленные ядра мышечного волокна смещены на
периферию и находятся под сарколеммой;
Утратили способность к делению;
Волокна образуются путем
слияния клеток-зародышей;
В них расположены молекулы ДНК,
необходимые для синтеза различных
белков.

11.

Митохондрии – это энергетические
станции клетки;
Расположены цепочками вдоль
миофибрилл;
В них происходят процессы окисления
жиров, углеводов и аминокислот до
СО2 и Н2О;
За счет энергии при окислении, в
Митохондриях аэробным путем
синтезируется АТФ;
Тренировки приводят к увеличению
количества и объема митохондрий.

12.

Саркоплазматический
ретикулум принимает участие в
процессах роста, развития и
восстановления мышечного
волокна;
Это внутриклеточное депо
кальция (Са2+);
В нем синтезируются белки,
липиды и углеводы;

13.

Саркоплазматический ретикулум связан с
сарколеммой, она образует вглубь мышечного волокна
выступы (Т-трубочки);
Главная функция Т-трубочек – проведение нервных
импульсов с поверхности волокна в его центр;
СПР окружает каждую миофибриллу,
образуя специальные каналы, которые
соединяются друг с другом, образуя
цистерны;
В них находится Са2+ который нужен
для сокращения мышечного волокна.

14.

Лизосомы это пищеварительный аппарат
клетки в виде мембранных пузырьков;
Они содержат различные ферменты,
которые расщепляют белки, углеводы и
нуклеиновые кислоты;
Формируются в комплексе Гольджи и находятся в
саркоплазме;
При старении или
снижении активности
мышц, их количество
возрастает.

15.

Миоглобин это внутриклеточный дыхательный
белок;
Отвечает за перенос
кислорода в мышцах
(аналог гемоглобина);
Связывает кислород
и создает его запас
в мышце.

16.

Миофибриллы это тонкие длинные нити, которые тянутся
вдоль всего волокна и занимают почти весь объем
саркоплазмы;
Именно они определяют главное отличительное свойство
мышцы – сократимость;
Каждое волокно содержит до тысячи миофибрилл.

17.

Каждая миофибрилла состоит из тысячи цилиндрических
повторяющихся участков – САРКОМЕРОВ;
Они являются наименьшей структурно-функциональной
единицей миофибриллы;
Главная функция саркомера - превращение химической
энергии в механическую;
В местах стыковок саркомеров находятся белковые
перемычки;
Они имеют зигзагообразный вид,
поэтому называются
Z-линиями;

18.

Каждый саркомер состоит из набора
толстых нитей (миозиновых);
Они находятся в центре и пересекают
срединную М-линию;

19.

И тонких нитей (актиновых);
Тонкие нити расположены по краям и
крепятся к Z-линиям;

20.

Концы тонких и толстой нити, в состоянии покоя,
слегка перекрывают друг друга;
Участки миофибрилл, состоящие только
из актина выглядят светлее;
Места пересечения – темнее;
Мышцы имеют поперечное чередование светлых и
темных полос, поэтому поперечно-полосатые.

21.

В молекуле миозина различают хвостовую часть, которая
формирует стержень толстой нити;
И поперечный выступ с двумя глобулярными головками;
Поперечные выступы располагаются параллельно
с небольшим сдвигом и образуют
вид ершика;
Поперечные выступы имеют два
шарнирных участка:
Один направляет поперечный
выступ в сторону актина, другой
двигает глобулярные головки;
Головка молекулы миозина способна
двигаться вперед и назад, обеспечивая
сокращение.

22.

Тонкая нить состоит из
сократительного белка актина,
содержащего активные центры;
И регуляторных белков:
тропомиозина (блокирующего
активные центры)
и Тропонина
(отвечающего за
соединение с кальцием)

23.

24.

Тропомиозин блокирует место связи с головками миозина
К тропонину прикрепляется Са2+ и открываются участки
связи с миозином;
Головки миозина прикрепляются к активному центру;
Происходит скольжение нитей друг относительно
друга;

25.

Актиновые нити втягиваются к срединной
мембране;
Укорачивая саркомер и мышцу в целом;
Сами нити НЕ изменяют свою длину.

26.

27.

Покой – актиновые нити чуть заходят за миозиновые – Са2+ в
цистернах саркоплазматического ретикулума;
Из ЦНС к мышечному волокну поступает нервный импульс;
На мембране мышечного волокна возникает потенциал
действия, который распространяется вдоль и внутрь волокна;
В саркоплазму из цистерн СПР выходит Са2+;
Са2+ связывается с тропонином и меняет его структуру;
Тропомиозиновый участок смещается вглубь актиновой нити –
готовность к соединению;
Головки миозина прикрепляются к актиновым нитям и
происходит мышечное сокращение (скольжение нитей);
Прекращение нервного импульса, приводит к расслаблению
мышечного волокна;
Так продолжается до тех пор, пока достаточно Са2+ и молекул
АТФ.