Мышечная система

Мышечная ткань составляет от 1/3 до 1/2 массы тела любого позвоночного. Нервная деятельность, даже ее высшие процессы, происходящие в человеческом мозге, проявляется главным образом в форме сокращения мышечных волокон, т.е. мышечная система является исполнителем нервной системы. Основные функции организма - от локомоции до кровообращения - связаны с мышечной активностью, главный результат которой - это движение туловища, конечностей, челюстей, какого-нибудь органа или его части. Но также важны и вспомогательные функции мышечной системы: поддержание тела или его части в определенном положении, теплопродукция и создание электрического поля.

Мышечная ткань делится на два типа: гладкую ( входит в состав внутренних органов и стенки кровеносных сосудов и иннервируется вегетативной нервной системой) и поперечнополосатую ( входит в состав соматических систем и сердца и иннервируется , за исключением сердца, соматической нервной системой).

Мышцы состоят из множества удлиненных клеток - мышечных волокон, способных сокращаться и расслабляться. Расслабленную мышцу можно растянуть, но благодаря своей эластичности она после растяжения способна возвратиться к исходным размерам и формам. Мышцы хорошо снабжаются кровью, которая доставляет им питательные вещества и кислород и удаляет отходы метаболизма. Приток крови к мышцам регулируется таким образом, что в каждый данный момент мышца получает ее в необходимом количестве. Все мышцы имеют самостоятельную иннервацию.

Все мышцы позвоночных можно разделить на три группы: скелетные, гладкие и сердечная мышцы.

Поперечно-полосатые мышцы

Поперечно-полосатая мышца состоит из множества функциональных единиц - мышечных клеток, которые сливаются и образуют мышечный синцитий или мышечное волокно. Они имеют цилиндрическую форму и расположены параллельно друг другу. Это многоядерные клетки 0,01-0,1 мм в диаметре, достигающие несколько см в длину. Ядра в волокне расположены около его поверхности. Пучки мышечных волокон окружены коллагеновыми волокнами и соединительной тканью. Между волокнами также находится коллаген. Каждое волокно окружено мембраной - сарколеммой, которая по своему строению очень сходна с обычной плазматической мембраной.

В мышечных волокнах содержится большое количество миофибрилл, которые и создают характерную поперечную исчерченность . Каждая миофибрилла состоит из белковых нитей двух типов - актиновых и миозиновых. Между миофибриллами находится множество митохондрий. Цитоплазма мышечного волокна называется саркоплазмой и содержит сеть внутренних мембран -сакроплазматический ретикулум . Поперек волокна и между миофибриллами проходит система трубочек, называемая Т-системой , которая связана с сарколеммой и саркоплазматичесикм ретикулумом . Саркоплазматичесикй ретикулум участвует в захвате и высвобождении ионов кальция, в результате концентрация этих ионов в саркоплазме снижается или увеличивается, что в свою очередь влияет на сократительную функцию мышечного волокна.

В световой микроскоп видна лишь поперечная исчерченность миофибрилл. Это выглядит как правильное чередование светлых и темных полос, названных соответственно зонами (или дисками) I и А. По середине каждой зоны проходит тонкая темная линия. Электронно-микроскопическое исследование ясно показывает, что исчерченность обусловлена определенным расположением нитей актина (тонких) и миозина (толстых) .

Зона I разделена на две половинки темной линией Z. Участок миофибрилы между двумя линиями Z называется саркомером. В обе стороны от линии Z отходят актиновые нити, а в середине от саркомера находятся миозиновые нити. В определенных участках саркомера актиновые и миозиновые нити перекрываются. Такое взаиморасположение нитей приводит к появлению в саркомере нескольких дисков (полос). Там, где актиновые и миозиновые нити перекрываются, они образуют диск А, в то время как в районе диска I находятся только актиновые нити.

Реакция типа «все или ничего»

При раздражении скелетного мышечного волокна оно будет сокращаться лишь в том случае, если стимулирующий импульс достигнет определенной пороговой величины или превысит ее. И это сокращение будет для данных условий максимальным. Даже значительное увеличение силы раздражителя не приведет к большему укорочению волокна или увеличению развиваемой им силы. Такое явление называют реакцией «все или ничего». Слабый раздражитель, не способный вызвать сокращение мышечного волокна, называется подпороговым.

После окончания ответа наступает период абсолютной рефрактерности, когда волокно не способно сокращаться. Затем следует период относительной рефрактерности. В это время только сильный стимул может вызвать сокращение. Период рефрактерности представляет собой отрезок времени, в течение которого происходит восстановление исходного состояния мышечного волокна.