Tkanka mięśniowa - Muscle tissue
| Tkanka mięśniowa | |
|---|---|
 Ciało zawiera trzy rodzaje tkanki mięśniowej: (a) mięsień szkieletowy , (b) mięsień gładki , (c) mięsień sercowy . (To samo powiększenie)
| |
.svg) Schematyczny diagram różnych typów komórek mięśniowych (taka sama kolejność jak powyżej).
| |
| Terminologia anatomiczna |
Tkanki mięśniowe to miękkie tkanki, które tworzą różne typy mięśni u zwierząt i dają zdolność do kurczenia się mięśni . Nazywana jest również tkanką miopropulsyjną. Tkanka mięśniowa powstaje podczas rozwoju embrionalnego , w procesie znanym jako miogeneza . Tkanka mięśniowa zawiera specjalne białka kurczliwe zwane aktyną i miozyną, które kurczą się i rozluźniają, powodując ruch. Wśród wielu innych obecnych białek mięśniowych znajdują się dwa białka regulatorowe , troponina i tropomiozyna .
Tkanki mięśniowe różnią się w zależności od funkcji i lokalizacji w ciele. U ssaków te trzy typy to: tkanka mięśni szkieletowych lub prążkowanych ; mięśnie gładkie (nieprążkowane); i mięsień sercowy . Tkanka mięśni szkieletowych składa się z wydłużonych komórek mięśniowych zwanych włóknami mięśniowymi i odpowiada za ruchy ciała. Inne tkanki mięśni szkieletowych to ścięgna i perimysium . Mięśnie gładkie i sercowe kurczą się mimowolnie, bez świadomej interwencji. Te rodzaje mięśni może być aktywowany zarówno przez oddziaływanie na centralny układ nerwowy , jak również przez odbieranie unerwienie od obwodowej splotu lub wewnątrzwydzielniczego (hormonalny) aktywacji. Mięśnie prążkowane lub szkieletowe kurczą się tylko dobrowolnie pod wpływem ośrodkowego układu nerwowego. Odruchy są formą nieświadomej aktywacji mięśni szkieletowych, niemniej jednak powstają poprzez aktywację ośrodkowego układu nerwowego , aczkolwiek nie angażują struktur korowych aż do momentu wystąpienia skurczu.
Różne typy mięśni różnią się pod względem reakcji na neuroprzekaźniki i hormony, takie jak acetylocholina , noradrenalina , adrenalina i tlenek azotu, w zależności od typu mięśnia i dokładnej lokalizacji mięśnia.
Możliwa jest również podkategoryzacja tkanki mięśniowej, w zależności m.in. od zawartości mioglobiny , mitochondriów , ATPazy miozyny itp.
Struktura
Istnieją trzy rodzaje tkanki mięśniowej kręgowców: szkieletowa , sercowa i gładka . Mięśnie szkieletowe i sercowe to rodzaje tkanki mięśni poprzecznie prążkowanych . Mięśnie gładkie nie są prążkowane.
Tkanka mięśni szkieletowych to wydłużona tkanka mięśni poprzecznie prążkowanych o długości od kilku milimetrów do około 10 centymetrów i szerokości od 10 do 100 mikrometrów. Tkanka mięśnia poprzecznie prążkowanego szkieletu jest ułożona w regularne, równoległe wiązki miofibryli zawierających wiele jednostek kurczliwych znanych jako sarkomery, które nadają tkance wygląd prążkowany. Mięsień szkieletowy jest mięśniem dobrowolnie zakotwiczonym przez ścięgna lub czasami przez rozcięgna do kości i jest używany do wykonywania ruchów szkieletowych , takich jak lokomocja i utrzymywanie postawy . Kontrola postawy jest na ogół utrzymywana jako odruch nieświadomy, ale odpowiedzialne mięśnie mogą również reagować na świadomą kontrolę. Przeciętny dorosły mężczyzna składa się z 42% mięśni szkieletowych jako procent masy ciała, a przeciętna dorosła kobieta składa się z 36%.
Tkanka mięśnia sercowego znajduje się tylko w ścianach serca jako mięsień sercowy i jest mimowolnie kontrolowana przez autonomiczny układ nerwowy . Tkanka mięśnia sercowego jest prążkowana jak mięsień szkieletowy, zawierająca jednostki kurczliwe zwane sarkomerami w bardzo regularnych układach pęczków. Podczas gdy mięśnie szkieletowe są ułożone w regularne, równoległe wiązki, mięsień sercowy łączy się w rozgałęzienia, nieregularne kąty zwane dyskami interkalowanymi .
Tkanka mięśni gładkich jest nieprążkowana i mimowolna. Mięśni gładkich znajduje się wewnątrz ścian narządów i struktur, takich jak przełyku , żołądka , jelit , oskrzeli , macicy , cewkę moczową , pęcherz , naczyniach krwionośnych , i pili arrector w skórze, który steruje erekcji owłosienia.
Porównanie typów
| mięśnie gładkie | mięsień sercowy | mięśnie szkieletowe | |
| Anatomia | |||
| Połączenie nerwowo-mięśniowe | Żaden | Żaden | obecny |
| Włókna | wrzecionowaty, krótki (<0,4 mm) | rozgałęzienia | cylindryczny, długi (<15 cm) |
| Mitochondria | mało | liczny | od wielu do kilku (według typu) |
| Jądra | 1 | 1 | >1 |
| Sarkomery | Żaden | obecny, max. długość 2,6 µm | obecny, max. długość 3,7 µm |
| Syncytium | brak (komórki niezależne) | brak (ale funkcjonalny jako taki) | obecny |
| Retikulum sarkoplazmatyczne | trochę dopracowane | umiarkowanie rozbudowane | wysoce dopracowane |
| ATP-paza | mały | umiarkowany | obfity |
| Fizjologia | |||
| Samoregulacja | spontaniczne działanie (powolne) | tak (szybko) | brak (wymaga bodźca nerwowego) |
| Odpowiedź na bodziec | nie odpowiada | "wszystko albo nic" | "wszystko albo nic" |
| Potencjał czynnościowy | tak | tak | tak |
| Obszar roboczy | Krzywa siła/długość jest zmienna | wzrost krzywej siła/długość | na szczycie krzywej siła/długość |
| Odpowiedź na bodziec |
|
|
|
Mięśnie szkieletowe
Mięśnie szkieletowe jest zasadniczo podzielić na dwa rodzaje włókien: Typ I wolno szarpać i Type II szybko skurcz mięśni .
- Typ I, wolnokurczliwy, wolno oksydacyjny lub czerwony mięsień jest gęsty od naczyń włosowatych i jest bogaty w mitochondria i mioglobinę , co nadaje tkance mięśniowej charakterystyczny czerwony kolor. Może przenosić więcej tlenu i podtrzymywać aktywność tlenową .
- Typ II, mięsień szybkokurczliwy, ma trzy główne rodzaje, które w kolejności zwiększania szybkości skurczu:
- Typ IIa, który podobnie jak wolny mięsień jest tlenowy, bogaty w mitochondria i naczynia włosowate, a po odtlenieniu wydaje się czerwony.
- Typ IIx (znany również jako typ IId), który jest mniej gęsty w mitochondriach i mioglobinie. To najszybszy typ mięśni u ludzi. Może skurczyć się szybciej i z większą siłą niż mięśnie oksydacyjne, ale może wytrzymać tylko krótkie, beztlenowe okresy aktywności, zanim skurcz mięśni stanie się bolesny (często błędnie przypisywany nagromadzeniu kwasu mlekowego ). Notabene w niektórych książkach i artykułach ten mięsień u ludzi błędnie nazwano typem IIB.
- Typ IIb, który jest beztlenowym, glikolitycznym , „białym” mięśniem, który jest jeszcze mniej gęsty w mitochondriach i mioglobinie. U małych zwierząt, takich jak gryzonie, jest to główny typ szybkiego mięśnia, wyjaśniający blady kolor ich ciała.
Gęstość ssaczej tkance mięśni szkieletowych wynosi około 1,06 kg / litr. Można to skontrastować z gęstością tkanki tłuszczowej (tłuszczu), która wynosi 0,9196 kg/litr. To sprawia, że tkanka mięśniowa jest o około 15% gęstsza niż tkanka tłuszczowa.
Mięśnie gładkie
Mięśnie gładkie są mimowolne i nieprążkowane. Jest ona podzielona na dwie podgrupy: the pojedynczej jednostki (jednolitym) i wielojednostkowe mięśni gładkich . W komórkach jednojednostkowych cała wiązka lub arkusz kurczy się jako syncytium (tj. wielojądrowa masa cytoplazmy, która nie jest podzielona na komórki). Wielojednostkowe tkanki mięśni gładkich unerwiają poszczególne komórki; jako takie pozwalają na precyzyjną kontrolę i stopniowe reakcje, podobnie jak rekrutacja jednostek motorycznych w mięśniach szkieletowych.
Mięśnie gładkie znajdują się w ścianach naczyń krwionośnych (takie jak mięśnie gładkie określane jako mięsień gładki naczyń krwionośnych ), tak jak w warstwie środkowej osłonki dużych ( aorty ) i małych tętnic , tętniczek i żył . Mięśni gładkich jest również w naczyniach limfatycznych z pęcherza moczowego , macicy (nazywane macicy, mięśni gładkich ), samce i samice trakty rozrodczych , przewodu pokarmowego , dróg oddechowych , arrector pilusowych skóry The mięśnia rzęskowego i tęczówki oka . Struktura i funkcja są zasadniczo takie same w komórkach mięśni gładkich w różnych narządach, ale bodźce indukujące różnią się znacznie w celu wywoływania indywidualnych efektów w organizmie w określonym czasie. Ponadto kłębuszki nerkowe zawierają komórki przypominające mięśnie gładkie zwane komórkami mezangialnymi .
Mięsień sercowy
Mięsień sercowy to mimowolny mięsień prążkowany, który znajduje się w ścianach i histologicznej podstawie serca , a konkretnie w mięśniu sercowym. Te komórki mięśnia sercowego (także nazywany kardiomiocyty lub myocardiocytes), przeważnie zawierają tylko jeden rdzeń, chociaż populacje z dwóch do czterech zarodków istnieją. Mięsień sercowy jest tkanką mięśni serca i tworzy grubą warstwę pośrednią pomiędzy zewnętrzną nasierdzia warstwy i wewnętrznej wsierdzia warstwy.
Skoordynowane skurcze sercowych komórek mięśni serca napędowym krwi odchodzący z przedsionków i komór do naczyń krwionośnych w lewo / ciała / układowego i prawo / płuca / płuc krążenia . Ten złożony mechanizm ilustruje skurcz serca.
Komórki mięśnia sercowego, w przeciwieństwie do większości innych tkanek w ciele, wykorzystują dostępną krew i energię elektryczną, aby dostarczać tlen i składniki odżywcze oraz usuwać produkty przemiany materii, takie jak dwutlenek węgla . W tętnice wieńcowe pomóc spełnić tę funkcję.
Rozwój
Wszystkie mięśnie pochodzą z mezodermy przyosiowej . Mezoderma przyosiowa jest podzielona wzdłuż długości zarodka na somity , odpowiadające segmentacji ciała (najwyraźniej widocznej w kręgosłupie . Każdy somit ma trzy podziały, sklerotom (który tworzy kręgi ), dermatom (który tworzy skórę), i miotom (który tworzy mięsień).Miotom jest podzielony na dwie części, epimer i hipomer, które tworzą odpowiednio mięśnie przyosiowe i przyśrodkowe.Jedynymi mięśniami przyosiowymi u ludzi są prostownik grzbietu i małe mięśnie międzykręgowe, które są unerwione przez grzbietowe gałęzie nerwów rdzeniowych Wszystkie inne mięśnie, w tym mięśnie kończyn, są przysadkowe i unerwione przez brzuszne gałęzie nerwów rdzeniowych.
Podczas rozwoju mioblasty (komórki progenitorowe mięśni) pozostają w somicie, tworząc mięśnie związane z kręgosłupem lub migrują do organizmu, tworząc wszystkie inne mięśnie. Migracja mioblastów poprzedzona jest tworzeniem się szkieletów tkanki łącznej , zwykle tworzonych z mezodermy somatycznej płytki bocznej . Mioblasty podążają za sygnałami chemicznymi do odpowiednich miejsc, gdzie łączą się w wydłużone komórki mięśni szkieletowych.
Funkcjonować
Podstawową funkcją tkanki mięśniowej jest skurcz . Trzy rodzaje tkanki mięśniowej (szkieletowa, sercowa i gładka) mają znaczące różnice. Jednak wszystkie trzy wykorzystują ruch aktyny przeciwko miozynie, aby wywołać skurcz.
Mięśnie szkieletowe
W mięśniu szkieletowym skurcz jest stymulowany impulsami elektrycznymi przekazywanymi przez nerwy ruchowe . Skurcze mięśnia sercowego i gładkiego są stymulowane przez wewnętrzne komórki rozrusznika, które regularnie kurczą się i propagują skurcze do innych komórek mięśniowych, z którymi mają kontakt. Neuroprzekaźnik acetylocholina ułatwia wszystkie skurcze mięśni szkieletowych i wiele skurczów mięśni gładkich .
Mięśnie gładkie
Mięśnie gładkie znajdują się w prawie wszystkich układach narządów, takich jak narządy puste, w tym żołądek i pęcherz ; w strukturach kanalikowych, takich jak naczynia krwionośne i limfatyczne oraz drogi żółciowe ; w zwieraczach, takich jak macica i oko. Ponadto odgrywa ważną rolę w przewodach gruczołów zewnątrzwydzielniczych. Spełnia różne zadania, takie jak uszczelnianie ujścia (np. odźwiernika, ujścia macicy) czy transport treści pokarmowej poprzez falowe skurcze rurki jelitowej. Komórki mięśni gładkich kurczą się wolniej niż komórki mięśni szkieletowych, ale są silniejsze, trwalsze i wymagają mniej energii. Mięśnie gładkie są również mimowolne, w przeciwieństwie do mięśni szkieletowych, które wymagają bodźca.
Mięsień sercowy
Mięsień sercowy to mięsień serca. Jest samokurcząca się, regulowana autonomicznie i musi się kurczyć w rytmiczny sposób przez całe życie organizmu. Stąd ma szczególne cechy.