Какие функции скелетной мускулатуры?

Скелетная мускулатура

Какие функции скелетной мускулатуры?

* Движение: сокращение мышцы сокращает расстояние между ее местами её крепления, тем самым вызывая движение.

* Поддержание осанки и стабильности суставов: это достигается за счёт тонического сокращения множества синергетических и противоположных групп мышц.

* Поддержка мягких тканей: мышцы брюшной стенки и тазового дна поддерживают и защищают внутренние органы.

* Сфинктерная функция желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей: скелетные мышцы обеспечивают произвольный контроль над глотанием, дефекацией и мочеиспусканием.

* Производство тепла: это происходит за счёт изменения фоновой скорости метаболизма мышц и дрожи (повторяющееся сокращение и расслабление мышц).

* Венозный возврат: сокращение мышц ног способствует созданию локальных градиентов давления для продвижения венозной крови к сердцу.

 

Макроскопическое и микроскопическое строение скелетной мышцы

Скелетные мышцы состоят из множества мышечных волокон (миоцитов). Они обслуживаются кровеносными сосудами и нервами и поддерживаются рядом слоёв соединительной ткани:

* Эндомизий, тонкий слой соединительной ткани, окружающий каждый миоцит.

* Перимизий - группы около 100 миоцитов, окружённые перимизием, называются пучками.

* Эпимизий, толстый слой соединительной ткани, покрывающий всю мышцу.

На каждом конце мышцы слои соединительной ткани (эндомизий, перимизий и эпимизий) сливаются, образуя сухожилие или апоневроз, которые обычно соединяют мышцу с костью.

Миоциты имеют ряд необычных анатомических особенностей:

* Размер. Мышечное волокно может охватывать всю длину мышцы и иметь диаметр до 50 мкм.

* Ядра. Миоциты многоядерные. Ядра расположены периферически, в отличие от сердечной и гладкой мускулатуры.

* Исчерченность. Скелетные и сердечная мышцы, но не гладкие, имеют исчерченный или «полосатый» вид из-за регулярно повторяющихся саркомеров (см. ниже).

Миоциты обладают рядом специализированных клеточных органелл в дополнение к обычному комплексу аппарата Гольджи, митохондриям и рибосомам:

* Саркоплазматический ретикулум (SR) представляет собой модифицированный эндоплазматический ретикулум (ER), который действует как внутриклеточный запас Ca^{2 +} и может быстро высвобождать и изолировать Ca²⁺.

* Поперечные (Т)-трубочки представляют собой инвагинации мембраны на поверхности мышц или сарколеммы, способные передавать потенциалы действия глубоко внутрь миоцита.

* Миофибриллы, сократительный аппарат клетки, расположены параллельно друг другу, охватывая всю длину миоцита. Поскольку миофибриллы прикреплены к сарколемме на любом конце миоцита, весь миоцит укорачивается, когда они сокращаются.

* Миофиламенты - внутри миофибрилл находятся пучки миофиламентов, содержащие сократительные белки актин и миозин.

* Запасы гликогена, которые высвобождают глюкозу, обеспечивая энергию для сокращения мышц.

 

 

Что такое саркомер?

Саркомер - это функциональная единица волокна скелетных мышц. Он содержит пересекающиеся толстые, содержащие миозин и тонкие, содержащие актин филаменты (рис. 54.1a). Они расположены в виде регулярного, повторяющегося, перекрывающегося рисунка, образуя чередующуюся последовательность тёмных и светлых полос, что приводит к появлению полосатых полос. Ключевые особенности саркомера:

* Z-диск, расположенный на обоих концах саркомера, делит пополам полосу I.

* Толстые и тонкие нити. Тонкие нити прикрепляются одним концом к Z-диску. Толстые нити находятся в центре саркомера, пересекаясь с тонкими нитями.

* I (изотропная) или светлая полоса, содержащая часть тонкой нити накала, которая не перекрывается с толстой нитью.

* А (анизотропная) или тёмная полоса, по всей длине толстой нити, включая области, которые перекрывают тонкую нить.

* Полоса H (Heller), часть полосы A, содержащая только миозин.

Таким образом, каждый саркомер млекопитающих содержит одну полосу А и две полосы половины I (рис. 54.1b).

 

Что такое моторный агрегат?

Моторная единица состоит из одного α-мотонейрона, его аксона и множества мышечных клеток, которые он иннервирует. Единичный потенциал действия в α-мотонейроне приводит к сокращению всех миоцитов в двигательной единице. Моторные агрегаты обладают некоторыми ключевыми особенностями:

-- Каждая двигательная единица иннервирует только один тип миоцитов, например мышечные волокна I типа (см. главу 42).

-- Группы двигательных единиц часто работают вместе, чтобы координировать сокращение одной мышцы. Сила сокращения в мышце контролируется количеством активированных двигательных единиц.

-- Количество мышечных волокон в каждой двигательной единице значительно варьируется между мышцами:

- Большие мощные мышцы, такие как четырёхглавая мышца бедра, выполняют грубые движения. Таким образом, квадрицепсы содержат >1000 миоцитов на двигательную единицу.

- Некоторые мышцы требуют точного контроля и, следовательно, имеют пропорционально больше двигательных единиц, содержащих меньше миоцитов. Экстраокулярные мышцы имеют всего 10 миоцитов на одну моторную единицу.

 

Скелетная мускулатура

Какие функции скелетной мускулатуры?

* Движение: сокращение мышцы сокращает расстояние между ее местами её крепления, тем самым вызывая движение.

* Поддержание осанки и стабильности суставов: это достигается за счёт тонического сокращения множества синергетических и противоположных групп мышц.

* Поддержка мягких тканей: мышцы брюшной стенки и тазового дна поддерживают и защищают внутренние органы.

* Сфинктерная функция желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей: скелетные мышцы обеспечивают произвольный контроль над глотанием, дефекацией и мочеиспусканием.

* Производство тепла: это происходит за счёт изменения фоновой скорости метаболизма мышц и дрожи (повторяющееся сокращение и расслабление мышц).

* Венозный возврат: сокращение мышц ног способствует созданию локальных градиентов давления для продвижения венозной крови к сердцу.