Чем объясняется поперечная исчерченность скелетной мышечной ткани
Мышечные ткани
Общими свойствами всех мышечных тканей является сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечнополосатая скелетная и поперечнополосатая сердечная мышечные ткани. Клетки мышечной ткани имеют хорошо развитый цитоскелет, содержат много митохондрий.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (бронхи, кишечник, желудок, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Особо заметим, что в гладкой мышечной ткани миофиламенты собираются в миофибриллы только во время сокращения. У таких временных миофибрилл не может быть регулярной организации, а значит ни у таких миофибрилл, ни у гладких миоцитов не может быть поперечной исчерченности.
Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно (неподвластна воле человека). Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой. К примеру невозможно по желанию сузить или расширить бронхи, кровеносные сосуды, зрачок.
Гладкая мышечная ткань называется неисчерченной, так как не обладает поперечной исчерченностью, характерной для поперечнополосатых скелетной и сердечной мышечных тканей.
Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань
Скелетная мышечная ткань образует диафрагму (дыхательную мышцу), мускулатуру туловища, конечностей, головы, голосовых связок.
Саркомер состоит из актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) филаментов, которые образованы главным образом белками актином и миозином. Сокращение происходит за счет взаимного перемещения миофиламентов: они тянутся навстречу друг другу, саркомер укорачивается (и мышца в целом).
Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.
Скелетные мышцы сокращаются произвольно: они подконтрольны нашему сознанию. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.
Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань
Большое число контактов между кардиомиоцитами обеспечивает высокую эффективность и надежность проведения возбуждения по миокарду. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
Ответ мышц на физическую нагрузку
В большинстве случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).
Происхождение мышц
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Мышечная и нервная ткани
Сборник задач
(для междисциплинарного экзамена)
по дисциплинам «Анатомия и физиология человека»
Учебное пособие
для студентов II курса
по специальности: 060101 «Лечебное дело»
060102 «Акушерское дело»
060109 «Сестринское дело»
Авторы: Ганичева Э.Р.
преподаватель учебной дисциплины
«Основы патологии», II категории
ГОУ СПО «Череповецкое медицинское
училище имени Н.М. Амосова»
Жаров М.А. преподаватель учебной
дисциплины «Анатомия и физиология
человека» ГОУ СПО «Череповецкое
РАССМОТРЕНО на заседании ЦМК
«Общепрофессиональных дисциплин» и
Протокол № ____ от «____» __________
г. Череповец – 2009г.
2. Раздел № 2. Кости и их соединения. 7 – 14 стр.
7. Раздел № 7. Мочеполовая система. Выделение. 41- 49 стр.
11. Раздел № 11. Нервная система. 70 – 90 стр.
12. Раздел № 12. Органы чувств (сенсорные системы) 90 – 98 стр.
13. Задачи по учебной дисциплине «Основы патологии» 98 – 122 стр.
14. Список литературы. 123 стр.
Раздел 1. Учение о клетке и тканях.
Эпителиальная и соединительная ткани.
Задача №1
Чем можно объяснить высокую прочность многослойного плоского эпителия, который даже после довольно сильных механических воздействий остается интактным (неповрежденным)?
Ответ:
Высокая прочность многослойного плоского эпителия объясняется наличием в цитоплазме эпителиальных клеток тонофибрилл – нитчатых структур, образующих пружинящие системы для защиты клеток от механических повреждений. Аналогичные тонофибриллы имеются также и между соседними эпителиальными клетками.
Задача №2
Какие три типа секреции различают в секреторных отделах экзокринных желез организма человека?
Ответ:
Различают следующие три типа секреции в секреторных отделах эндокринных желез: мерокриновый, апокриновый и голокриновый. При мерокриновом типе секреции железистые клетки полностью сохраняют свою структуру (например, клетки слюнных желез). При апокриновом типе секреции происходит частичное разрушение верхушки железистых клеток (например, клеток молочных желез). При голокриновом типе секреции наблюдается полное разрушение железистой клетки, а разрушенные клетки являются секретом железы. У человека такого рода железами являются сальные железы кожи.
Задача №3
Два одноклассника Коля и Миша, 11 лет, во время катания зимой с крутой горки на санках перевернулись и получили травмы: Коля – обширную поверхностную ссадину в области правого коленного сустава и голени, а Миша – глубокую ушиблено-рваную рану размером 2×0,5 см в области возвышения большого пальца левой кисти.
Как, по Вашему мнению, произойдет регенерация и заживление мягких тканей у обоих школьников?
Ответ:
У первого школьника Коли заживление обширной ссадины произойдет в основном за счет регенерации эпителия, т.е. первичным натяжением, без образования рубца, у второго – за счет размножения клеток молодой (грануляционной) соединительной ткани с последующим образованием рубца, т.е. вторичным натяжением. Эпителизации раны после заживления вторичным натяжением обычно не происходит, и рубец на коже ладони останется видимым многие годы.
Задача №4
Назовите основные клетки рыхлой волокнистой соединительной ткани, которые активно участвуют в защите организма, и конкретные функции этих клеток.
Ответ:
Задача № 5
Тучная женщина, 45 лет, ростом 160 см, массой тела 75 кг, домохозяйка, в течение 6 лет отмечает на коже боковой поверхности грудной клетки справа уплотнение величиной с голубиное яйцо. Ограничивала себя в еде, усиленно занималась спортом и гимнастикой с целью уменьшения массы тела: за 3 месяца «сбросила» около 15 кг. Однако уплотнение не уменьшилось. Обратилась к врачу, который констатировал наличие образования, мягко-эластической консистенции с четкими контурами, подвижного, безболезненного, не спаянного с кожей и подлежащими тканями. При биопсии в уплотнении микроскопически обнаружены жировые клетки различных размеров, но сами клетки не изменены и имеют нормальное строение (отсутствует клеточный атипизм).
Ваше мнение о диагнозе и предполагаемом лечении.
Ответ:
У женщины – жировик, или липома, т.е. доброкачественная опухоль, исходящая из жировой клетки. Это подтверждается и результатами биопсии: отсутствие клеточного атипизма, т.е. изменений в строении жировых клеток.
Лечение: оперативное – удаление липомы вместе с окружающей ее капсулой. При нерадикальном удалении липомы возможен рецидив (т.е. возврат) болезни.
Задача №6
Что такое макрофагическая система организма, и какие клетки к ней относятся?
Ответ:
Макрофагическая система организма – это совокупность всех клеток, обладающих способностью захватывать из тканевой жидкости организма инородные частицы, погибающие клетки, неклеточные структура, бактерии и т.д. До 1969 г. эту систему называли ретикулоэндотелиальной. К клеткам макрофагической системы относятся: макрофаги (гистоциты) рыхлой соединительной ткани, звездчатые (купферовские) клетки синусоидных сосудов печени, свободные и фиксированные макрофаги кроветворных органов (костного мозга, селезенки, лимфатических узлов), макрофаги легкого, воспалительных экссудатов (перитонеальные макрофаги), остеокласты, глиальные макрофаги нервной ткани (микроглия) и др.
Мышечная и нервная ткани.
Задача №1
Чем объясняется поперечная исчерченность миофибрилл скелетной поперечнополосатой мышечной ткани?
Ответ:
Поперечная исчерченность миофибрилл скелетной поперечнополосатой мышечной ткани объясняется правильным чередованием между собой участков (дисков) с разными физико-химическими и оптическими свойствами. Темные диски А –антизотропные, обладают двойным лучепреломлением и состоят из нитей актина и миозина. Светлые диски И – изотропные, не обладают двойным лучепреломлением, в них обнаруживаются только нити актина.
Задача №2
Принято считать, что в нейроне самым длинным отростком является аксон (нейрит), а наиболее короткими являются дендриты.
Есть ли из этого правила исключение? Если есть, то приведите пример таких нейронов, у которых дендрит был бы длиннее аксона.
Ответ:
Да, такое исключение есть. Имеются особого вида дендриты – это дендриты чувствительных нейронов спинномозговых узлов. Они являются длинными (до 1 м и более), доходят до периферии и оканчиваются чувствительными нервными окончаниями – рецепторами. Аксоны же этих нейронов (тактильной, болевой и температурной чувствительности) во много раз короче дендритов, входят в спинной мозг в составе задних корешков и оканчиваются на нейронах задних рогов спинного мозга.
Задача №3
Будет ли распространяться возбуждение по нервным волокнам при перевязке или охлаждении нерва?
Ответ:
Нет, не будет, так как при этом нарушается важнейший закон проведения возбуждения по нерву, гласящий, что проведение возбуждения возможно лишь при условии анатомической и физиологической непрерывности нервных волокон. Перевязка нерва, охлаждение, обезболивание новокаином прекращают проведение возбуждения по нерву.
Задача №4
Студент медицинского института, 20 лет, после перенесенного на ногах острого респираторного заболевания стал отмечать боли в области левой икроножной мышцы голени с отдачей в пяточное (ахиллово) сухожилие. Боли тупого характера наблюдались как в покое, так и при ходьбе. Позднее появились повышенная чувствительность (гиперестезия) в области пораженной мышцы и болезненные уплотнения, меняющие при надавливании пальцами свою форму.
Какое заболевание следует предположить у данного больного?
Ответ:
У больного студента-медика следует предположить миозит, т.е. воспаление икроножной мышцы левой голени, возникшее как осложнение после перенесенного острого респираторного заболевания (или гриппа). Для такого инфекционного миозита характерно острое или подострое начало, местный болевой синдром, особенно в местах прикрепления мышцы, припухлость, мышечное напряжение, кожная гиперестезия в области пораженной мышцы и другие симптомы.
Задача №5
Почему отдых, сопровождающийся умеренной работой скелетных поперечнополосатых мышц (активный отдых), является более эффективным для борьбы с утомлением двигательного аппарата, чем покой (пассивный отдых)?
Ответ:
Увеличение работоспособности двигательного аппарата после активного отдыха обусловлено повышением возбудимости нейронов под влиянием нервных импульсов, поступающих от проприорецепторов скелетных мышц, и адаптационно-трофическим влиянием симпатической нервной системы на утомленные мышцы (И.М. Сеченов, Л.А. Орбели).
Задача №6
Имеются ли в сердечной мышечной ткани помимо рабочих сократительных кардиомиоцитов и другие кардиомиоциты?
Ответ:
В сердечной мышечной ткани помимо рабочих сократительных кардиомиоцитов имеются еще проводящие кардиомиоциты, основная функция которых состоит в том, что они воспринимают управляющие сигналы от синусно-предсердного узла и передают их по проводящей системе к сократительным кардиомиоцитам, т.е. к мышце сердца.
Задача №7
Каковы возможности регенерации сердечной мышечной ткани в отличие от гладкой и скелетной мышечной ткани?
Ответ:
Возможности регенерации сердечной мышечной ткани в отличие от гладкой и скелетной мышечной тканей крайне незначительны. Поэтому, если кардиомиоциты гибнут вследствие травмы или прекращения поступления по кровеносным сосудам питательных веществ и кислорода (инфаркт миокарда), то они не восстанавливаются, а на их месте развивается рубцовая соединительная ткань.
Чем объясняется поперечная исчерченность скелетной мышечной ткани
Мышечная ткань
Неисчерченная мышечная ткань сокращается медленно и способна длительно находиться в состоянии сокращения, потребляя относительно малое количество энергии и не утомляясь. Такой тип сократительной деятельности называется тоническим. Гладкая мышечная ткань в отличие от скелетной не подчиняется сознанию. Этот вид ткани входит в состав стенок различных внутренних органов (желудок, кишечник, мочевой пузырь, матка и др.), кровеносных сосудов и кожи.
Исчерченная мышечная ткань образует скелетные мышцы, мышцы рта, глотки, частично пищевода и ряд других мышц. В разных отделах эта ткань имеет свои особенности. Большая часть мышечных волокон скелетных мышц обладает высокой скоростью сокращения и быстрой утомляемостью. Этот тип сократительной деятельности называется тетаническим. Исчерченная мышечная ткань сокращается произвольно в ответ на импульсы, идущие от коры полушарий большого мозга. Однако часть мышц (межреберные, диафрагма и др.), кроме того, сокращается без участия сознания под влиянием импульсов из дыхательного центра, а мышцы глотки и пищевода сокращаются непроизвольно.
Плотная соединительная ткань, покрывающая мышцу снаружи, носит название наружного перимизия. Она проникает в глубь мышцы и проходит между пучками мышечных волокон. Это внутренний перимизий. В нем расположены сосуды и нервы. Связь мышц с сухожилиями осуществляется за счет коллагеновых волокон, оплетающих мышечное волокно и соединенных с сарколеммой.
Исчерченная (поперечнополосатая) мышечная ткань развивается из мезодермы. Клетки, из которых развиваются мышечные волокна, называются миобластами. В определенных условиях мышечная ткань может восстанавливаться, однако, если благоприятные условия отсутствуют, мышечная ткань замещается соединительной тканью, образующей рубец.
Чем объясняется поперечная исчерченность скелетной мышечной ткани
1. Что является активной частью опорно-двигательного аппарата?
К активной части опорно-двигательного аппарата относятся мышцы.
2. Вспомните, какие типы мышечной ткани встречаются в организме человека. Какой из них образованы мышцы скелетной мускулатуры?
В организме человека встречается 3 типа мышечной ткани: поперечно-полосатая, сердечная, гладкая. Скелетная мускулатура образована поперечно-полосатой мышечной тканью.
3. Каким образом мышцы крепятся к костям?
Мышцы крепятся к костям с помощью нерастяжимых сухожилий, которые срастаются с надкостницей. Мышцы могут крепиться либо только с одной стороны к кости, а другой к коже или переплетаться с другой мышцей, либо обоими концами крепиться к костям. В таком случае мышцы одним концом крепятся выше, а другим — ниже сустава. При таком креплении сокращение мышц приводит в движение кости в суставах.
4. Объясните механизм сокращения поперечно-полосатых волокон. Почему их так назвали? Как происходит регуляция процессов сокращения и расслабления мышечных волокон?
Каждое мышечное волокно — это многоядерная цилиндрическая клетка. Диаметр этих клеток колеблется от 5 до 100 мкм, длина достигает 10—12 см. Общий план строения мышечной клетки такой же, как и у других животных клеток, только все структуры оказываются смещенными к оболочкам клетки, а в центре находятся многочисленные тонкие сократительные нити — миофибриллы. Миофибриллы образованы двумя видами сократительных белков — актином (более тонкий и светлый) и миозином (более толстый и темный). Эти белки расположены в миофибриллах упорядоченно так, что молекулы миозина заходят в промежутки между молекулами актина. Поэтому в миофибрилле чередуются темные и светлые участки. Отсюда и название скелетных мышц — поперечно-полосатые. В тот момент, когда из нервной системы к мышце приходит по нервному волокну электрический сигнал, на мембране клетки меняется электрический потенциал, что вызывает выход молекул кальция из саркоплазматического ретикулума (депо кальция в мышечной клетке). Молекула кальция взаимодействует с актином, что вызывает смещение отростков актина из блокирующего положения, что дает возможность взаимодействовать молекулам актина с молекулами миозина. Нити миозина заходят глубже в промежутки между молекулами актина — мышца сокращается и утолщается. Движение миозина вызывает активацию АТФ-азы, расположенной на нем, и выделение молекул АТФ, благодаря которым разрывается связь между актином и миозином. Параллельно происходит обратный вход кальция в саркоплазматический ретикулум и мышца расслабляется.
5. Чем различаются красные и белые мышечные волокна?
Они различаются составом и количеством миофибрилл, что и обуславливает особенности их сокращения. Так называемые белые мышечные волокна содержат меньшее количество белка миоглобина, который и обеспечивает цвет, сокращаются быстро, но быстро и устают; красные волокна содержат большое количество миоглобина, сокращаются медленнее, но могут оставаться в сокращенном состоянии долго. В зависимости от функции мышц в них преобладают те или иные типы волокон. Белые волокна играют главную роль при наборе массы у спортсменов-бодибилдеров, а также обеспечивают бегунам и пловцам, выступающим на спринтерских дистанциях, максимальную скорость. Красные волокна прекрасно подходят для осуществления неинтенсивной и продолжительной работы, такой как ходьба и легкий бег, стайерские дистанции в плавании, аэробика и др.
6. Как устроена скелетная мышца? Какие структуры, кроме мышечных волокон она содержит?
Мышечные волокна поперечно-полосатой мышечной ткани собраны в пучки, в состав которых входит по 10-50 волокон. Эти пучки окружены соединительной тканью (фасцией). Мышца сама по себе также окружена фасцией. Масса мышечной ткани в составе скелетной мышцы около 90%. Также в состав мышц входят кровеносные сосуды, несущие питательные вещества к мышечным волокнам и продукты обмена от них, и нервные волокна, по которым из головного мозга приходит сигнал к мышечному сокращению.
7. На какие группы можно разделить скелетные мышцы?
В зависимости от расположения мышцы можно разделить на следующие большие группы: мышцы головы и шеи, мышцы туловища и мышцы конечностей. В свою очередь мышцы головы делятся на жевательные и мимические. К мышцам туловища относятся мышцы грудных стенок, живота и спины.
8. Каковы особенности прикрепления мимических мышц?
Мимические мышцы отличаются от всех скелетных мышц тем, что одним концом они прикреплены к костям черепа, а другим — к коже. Поэтому при их сокращении изменяется форма и глубина кожных складок. Мимические мышцы в основном располагаются вокруг естественных отверстий — ротового, глазных, ушных, носовых и анатомически независимы друг от друга.
У некоторых людей с одной или двух сторон мышца поднимающая угол рта не только прикрепляется к коже одним из своих концов, но и частью волокон между двумя концами. При таком прохождении, когда мышца сокращается она не только поднимает уголок рта, но и тянет за собой участок кожи щеки. Тогда при улыбке у человека появляются «ямочки» на щеках.
9. Почему на плече находятся крупные мышцы, а на предплечье – много мелких мышц?
Мышцы плеча приводят в движение всю руку: сгибание и разгибание, вращение в локтевом суставе. Движения в этом суставе не нуждаются в большой точности, но, так как поднимают массу всей руки, требуют большой силы, поэтому эти мышцы крупные и немногочисленные. Мышцы предплечья отвечают за движения кисти и пальцев рук. Это «мелкие» и точные движения, поэтому и мышцы мелкие, многочисленные, с большим количеством сухожилий.
10. Назовите самую длинную мышцу нашего тела.
Самой длинной является портняжная мышца, находящаяся на бедре. Она была названа так, потому что она «накачивалась» и у портных в ходе их работы за ножной швейной машиной.
11. Охарактеризуйте функции мышц, указанных на рисунке на с. 120 учебника.
Дельтовидная мышца: принимает участие в сгибании и разгибании плеча, отведении руки в сторону.
Двуглавая мышца плеча: сгибает руку в локтевом суставе и поворачивает ладонь к телу (супинация) при согнутой руке.
Трёхглавая мышца плеча: за счет длинной головки происходит движение руки назад и приведение руки к туловищу, вся мышца принимает участие в разгибании предплечья.
Мышцы разгибатели кисти и пальцев: задняя группа мышц предплечья, участвует в разгибании лучезапястного сустава и пальцев (по фалангам).
Мышцы сгибатели кисти и пальцев: мышцы – антагонисты задней группы мышц предплечья. Участвуют в сгибании лучезапястного сустава и пальцев (по фалангам).
Большая грудная мышца: приводит к туловищу плечо и поворачивает руку внутрь, то есть пронирует руку, является вспомогательной мышцей вдоха.
Передняя зубчатая мышца: оттягивает лопатку от позвоночного столба; вместе с ромбовидной мышцей фиксирует лопатку к поверхности грудной клетки. При неподвижном поясе верхней конечности передняя зубчатая мышца также является вспомогательной мышцей вдоха.
Трапециевидная мышца: приближает лопатку к позвоночному столбу, сокращаясь всеми пучками, поднимает лопатку, сокращаясь верхними пучками, и опускает, сокращаясь нижними.
Широчайшая мышца спины: приводит плечо к туловищу и тянет верхнюю конечность назад к срединной линии, вращая её вовнутрь. Если верхняя конечность закреплена, приближает к ней туловище и может расширять грудную клетку, служа вспомогательной дыхательной мышцей.
Мышцы брюшного пресса: участвуют в построении передней брюшной стенки, сгибании туловища, являются дополнительными дыхательными мышцами.
Мышцы разгибатели спины: поддерживают позвоночник в прямом положении.
Большая ягодичная мышца: разгибает согнутое бедро, участвует во вращении бедра кнаружи, отводит бедро.
Двуглавая мышца бедра: сгибает и вращает голень снаружи, разгибает бедро в тазобедренном суставе.
Портняжная мышца: отводит, вращает кнаружи и сгибает бедро; сгибает голень в коленном суставе.
Четырёхглавая мышца: разгибает голень в коленном суставе.
Передняя большеберцовая мышца: участвует в тыльном сгибании стопы.
Икроножная мышца: обеспечивает подошвенное сгибание стопы, помогает сгибать голень в коленном суставе, поднимает пятку при ходьбе.