Интересные ссылки

Скелетная мышца Тонкое строение

Скелетная мышца

В предыдущей статье мы начали разбирать строение скелетной мышцы. Мы разобрали, что скелетную мышцу образуют мышечные пучки,  которые, в свою очередь, состоят из мышечных клеток – мышечных фибрилл, или мышечных волокон. Мышечная клетка является многоядерной и основной структурной единицей мышцы. Каждая мышечная клетка окружена клеточной мембраной (оболочкой), называемой сарколеммой. Между мышечными клетками находится тонкая  сеть мелких нервов и кровеносных сосудов. Мы также разобрали, что мышечные волокна окружены соединительной тканью – оболочкой, позволяющей волокнам перемещаться относительно окружающих структур. Плотная соединительнотканная оболочка, окружающая мышцу снаружи, называется мышечной фасцией.

Разберем тонкое строение скелетной мышцы.

Каждая мышечная клетка скелетной мышцы имеет сарколемму (оболочку). Мышечная клетка содержит внутриклеточную жидкость – саркоплазму, в которую «погружены» тонкие мышечные нити (миофибриллы), митоходрии и гранулы гликогена.

Миофибриллы имеют диаметр около 1 мкм, отделены друг от друга саркоплазмой (внутриклеточной жидкостью) и организованы параллельно вдоль длинной оси мышечного волокна. Миофибриллы      являются сократительными элементами мышцы и составляют около 50% массы мышечного волокна. Толщина мышечных волокон зависит в основном от количества и поперечного сечения миофибрилл.

Миофибриллы состоят из множества структурных единиц (саркомеров), разделенных между собой   Z – дисками. Длина каждого саркомера составляет 2-5 мкм.  Каждый саркомер имеет упорядоченную структуру миофиламентов, представленную тонкими и толстыми миофиламентами (нитями). Шесть тонких филаментов окружают каждый  толстый филамент. Тонкие миофиламенты имеют 7 нм в ширину и 1 мкм в длину. А толстые миофиламенты имеют 10-14 нм в ширину и 1,6 мкм в длину.  Тонкие миофиламенты состоят из трех белков – актина, тропомиозина и тропонина в соотношении 7:1:1. Толстые филаменты состоят в основном из миозина.

Тонкие филаменты состоят из двух перереплетенных нитей  актина с маленькими нитями тропомиозина и тропонина между переплетенными нитями. Нить актина состоит примерно из 200 единиц актина. Каждая актиновая нить связана с Z-диском саркомера.

Толстые филаменты состоят примерно из 100 молекул миозина.  Миозиновые нити находятся в середине саркомера и имеют стержень и головку.

Когда скелетная мышца сокращается, ее тонкие и толстые филаменты скользят вдоль друг друга. Каждый отдельный саркомер при этом укорачивается, но в то же время, актиновые и миозиновые нити сохраняют свою длину.  При растяжении мышцы саркомер удлиняется.

При сокращении мышцы миозиновые  головки связываются с актиновыми нитями посредством мостиков, оттягивая актиновые нити  к середине саркомера. За счет этих движений, напоминающих  опускание весел в воду (захват воды) и последующий гребок, филамены актина перемещаются между филаменами  миозина. После выполнения «гребка» головки миозина, подобно тем же поднимающимся из воды веслам, отрываются от актина и возвращаются в исходное положение.

При осуществлении одного «гребка» саркомер укорачивается лишь на 1% своей длины. Для достижения более значительного сокращения мостики между миозиновыми головками и актиновыми нитями должны постоянно обновляться. Обновление  мостиков (образование других мостиков) обеспечивает скольжение толстых и тонких филаменов по отношению друг к другу. Для максимального сокращения мышцы необходимо около 50 актов фиксации головок  и последующего "гребка", и эти акты должны быстро следовать друг за другом.

Нервная система, осуществляя главенствующую роль, в зависимости от структуры мышечного волокна и требуемой величины напряжения, может подавать сигналы для 7-50 "гребков" с секунду. Саркомеры, расположенные по ходу миофибриллы, последовательно включаются в сокращение, их единичные минимальные сокращения суммируются, а в результате, миофибрилла сокращается на 25-30%. Поскольку большое количество миофибрилл расположено рядом, то их сократительные силы складываются в суммарную силу мышечного волокна, а в итоге - в суммарную силу мышцы в целом.

Итак, мышечная клетка  является основной структурной единицей мышцы. Мышечная клетка содержит внутриклеточную жидкость – саркоплазму, в которую «погружены» миофибриллы, митоходрии и гранулы гликогена. Миофибриллы состоят из множества единиц (саркомеров), разделенных между собой   Z – дисками. Саркомер имеет упорядоченную структуру миофиламентов, представленную тонкими и толстыми миофиламентами (нитями). При сокращении мышцы миозиновые  головки связываются с актиновыми нитями, образуя мостик и оттягивая актиновые нити  к середине саркомера, осуществляя «гребок». При этом  филамены актина перемещаются между филаменами  миозина.  Нервная система может подавать сигналы для 7-50 "гребков" в секунду.

Скелетная мышца имеет суммарную силу, складывающуюся из суммарной силы мышечных волокон, а последняя, в свою очередь, формируется за счет сократительной силы большого количества миофибрилл.

Просмотр представленного небольшого видеоролика поможет получить более четкое представление о том, каково строение и как происходит сокращение поперечно-полосатой мышечной ткани. Хотя комментирование ролика англоязычное, но содержание понятно и для людей, не владеющих английским, настолько показательны кадры.

О быстрых и медленных мышечных волокнах можно прочесть [...].

А о механизме сокращения мышцы (изометрическом и изотоническом сокращении) можно прочесть здесь!

До встречи! Хотите быть в курсе новостей блога? Заполните, пожалуйста, форму подписки, размещенную ниже!