Мышцы
 | Эта статья нуждается в более надежных медицинских ссылках для проверки или слишком сильно полагается на первоисточники . ( май 2023 г. ) |  |
| Мышцы | |
|---|---|
 Три различных типа мышц (слева направо): гладкие (неполосатые), сердечные и скелетные мышцы. | |
| Идентификаторы | |
| МеШ | D009132 |
| ТА2 | 1975 , 1994 |
| ФМА | 5022 30316, 5022 |
| Анатомическая терминология | |
Мышцы – это мягкая ткань , один из четырех основных типов тканей животных . Мышечная ткань придает скелетным мышцам способность сокращаться . Мышцы формируются во время эмбрионального развития в процессе, известном как миогенез . Мышечная ткань содержит специальные сократительные белки, называемые актином и миозином , которые взаимодействуют, вызывая движение. Среди многих других мышечных белков присутствуют два регуляторных белка : тропонин и тропомиозин .
Мышечная ткань варьируется в зависимости от функции и местоположения в организме. У позвоночных выделяют три типа: скелетные , сердечные (оба поперечно-полосатые ) и гладкие мышцы (неполосатые). [1] Скелетная мышечная ткань состоит из удлиненных многоядерных мышечных клеток , называемых мышечными волокнами , и отвечает за движения тела. Другие ткани скелетных мышц включают сухожилия и перимизий . [2] Гладкая и сердечная мышцы сокращаются непроизвольно, без сознательного вмешательства. Эти типы мышц могут активироваться как за счет взаимодействия центральной нервной системы , так и за счет иннервации периферических сплетений или эндокринной (гормональной) активации. Поперечно-полосатая или скелетная мышца сокращается только добровольно под влиянием центральной нервной системы. Рефлексы представляют собой форму бессознательной активации скелетных мышц, но, тем не менее, возникают за счет активации центральной нервной системы, хотя и не затрагивают корковые структуры до тех пор, пока не произойдет сокращение. [ нужна ссылка ]
Различные типы мышц различаются по реакции на нейротрансмиттеры и гормоны, такие как ацетилхолин , норадреналин , адреналин и оксид азота , в зависимости от типа мышц и точного расположения мышц. [ нужна ссылка ]
Возможна также подклассификация мышечной ткани в зависимости, среди прочего, от содержания миоглобина , митохондрий , миозиновой АТФазы и т. д. [ нужна ссылка ]
Этимология
[ редактировать ]Слово «мышца» происходит от латинского musculus , уменьшительного от mus, что означает мышь , потому что внешний вид согнутых бицепсов напоминает спину мыши.
То же явление произошло и в греческом языке , где μῦς, ms , означает одновременно «мышь» и «мышца».
Структура
[ редактировать ]У позвоночных существует три типа мышечной ткани: скелетная , сердечная и гладкая . Скелетные и сердечные мышцы относятся к типам поперечно-полосатой мышечной ткани . [1] Гладкая мускулатура не поперечно-полосатая.
различают три типа мышечной ткани У беспозвоночных в зависимости от рисунка исчерченности: поперечно- исчерченная, косо- исчерченная и гладкая мускулатура. У членистоногих гладких мышц нет. Поперечно- исчерченный тип наиболее похож на скелетные мышцы позвоночных. [3]
Скелетная мышечная ткань позвоночных представляет собой удлиненную поперечно-полосатую мышечную ткань с волокнами шириной от 3 до 8 микрометров и шириной от 18 до 200 микрометров. В стенке матки во время беременности они увеличиваются в длину от 70 до 500 микрометров. [4] Скелетная поперечно-полосатая мышечная ткань устроена в виде регулярных параллельных пучков миофибрилл , которые содержат множество сократительных единиц, известных как саркомеры , которые придают ткани поперечно-полосатый вид. Скелетные мышцы — это произвольные мышцы, прикрепленные сухожилиями или иногда апоневрозами к костям и используемые для осуществления скелетных движений, таких как передвижение , и для поддержания позы . Контроль позы обычно поддерживается как бессознательный рефлекс, но ответственные мышцы также могут реагировать на сознательный контроль. Масса тела среднестатистического взрослого мужчины на 42% состоит из скелетных мышц, а среднестатистической взрослой женщины — на 36%. [5]
Сердечная мышечная ткань встречается только в стенках сердца в виде миокарда и представляет собой непроизвольную мышцу, управляемую вегетативной нервной системой . Сердечная мышечная ткань имеет поперечно-полосатую структуру, как и скелетные мышцы, и содержит саркомеры в очень регулярных пучках. В то время как скелетные мышцы расположены в виде правильных параллельных пучков, сердечная мышца соединяется под ветвящимися неправильными углами, известными как вставочные диски .
Гладкая мышечная ткань не исчерчена и непроизвольна. Гладкая мускулатура находится в стенках органов и структур, таких как пищевод , желудок , кишечник , бронхи , матка , уретра , мочевой пузырь , кровеносные сосуды , а также в коже, поднимающей волосы , которые контролируют эрекцию волос на теле.
Сравнение типов
[ редактировать ]| гладкая мускулатура | сердечная мышца | скелетные мышцы | |
| Анатомия | |||
| Нервно-мышечный переход | никто | подарок | |
| Волокна | веретеновидная, короткая (<0,4 мм) | ветвление | цилиндрический, длинный (<15 см) |
| Митохондрии | многочисленные | от многих к немногим (по типу) | |
| Ядра | 1 | 1 | >1 |
| Саркомеры | никто | присутствует, макс. длина 2,6 мкм | присутствует, макс. длина 3,7 мкм |
| Синцитий | нет (независимые ячейки) | нет (но функционален как таковой) | подарок |
| Саркоплазматическая сеть | мало проработанный | умеренно проработанный | высокопроработанный |
| АТФаза | маленький | умеренный | обильный |
| Физиология | |||
| Саморегулирование | спонтанное действие (медленное) | да (быстро) | нет (требуется нервная стимуляция) |
| Реакция на стимул | не отвечает | "все или ничего" | "все или ничего" |
| Потенциал действия | да | да | да |
| Рабочая область | Кривая сила/длина является переменной | увеличение кривой сила/длина | на пике кривой сила/длина |
| Реакция на стимул |  |  |  |
Скелетные мышцы
[ редактировать ]
Скелетные мышцы подразделяются на два типа волокон: тип I (медленно сокращающиеся) и тип II (быстро сокращающиеся).
- Тип I: медленно сокращающиеся, медленные окислительные или красные мышцы, плотные с капиллярами и богатые митохондриями и миоглобином , придающие мышечной ткани характерный красный цвет. Он может переносить больше кислорода и поддерживать аэробную активность.
- Тип II, быстросокращающиеся мышцы, имеет три основных типа (в порядке возрастания скорости сокращения): [6] [7]
- Тип IIa, который, как и медленная мышца, является аэробным, богат митохондриями и капиллярами и при деоксигенации выглядит красным.
- Тип IIx (также известный как тип IId), который менее плотен в митохондриях и миоглобине. Это самый быстрый тип мышц у человека. Он может сокращаться быстрее и с большей силой, чем окислительная мышца, но может выдерживать лишь короткие анаэробные всплески активности, прежде чем сокращение мышц становится болезненным (часто ошибочно связывают с накоплением молочной кислоты ). Обратите внимание, что в некоторых книгах и статьях эту мышцу у людей ошибочно называют типом IIB. [8]
- Тип IIb — анаэробные, гликолитические , «белые» мышцы с еще меньшей плотностью митохондрий и миоглобина. У мелких животных, таких как грызуны, это основной тип быстрых мышц, что объясняет бледный цвет их плоти. У лабораторных домашних мышей обнаружен интронный однонуклеотидный полиморфизм в тяжелого полипептида 4 миозина. гене [9] вызывает значительное уменьшение количества мышц типа IIb, приводя к фенотипу «Мини-мышцы», который был обнаружен на основании значительного уменьшения (~ 50%) мышечной массы задних конечностей.
Плотность . скелетной мышечной ткани млекопитающих составляет около 1,06 кг/л [10] Этому можно противопоставить плотность жировой ткани (жира), которая составляет 0,9196 кг/литр. [11] Это делает мышечную ткань примерно на 15% плотнее жировой ткани.
Скелетные мышцы представляют собой ткань с высоким потреблением кислорода, и окислительные повреждения ДНК , вызванные активными формами кислорода, имеют тенденцию накапливаться с возрастом . [12] Окислительное повреждение ДНК 8-OHdG с возрастом накапливается в сердце и скелетных мышцах как мышей, так и крыс. [13] Кроме того, с возрастом в скелетных мышцах мышей накапливаются двухцепочечные разрывы ДНК. [14]
Гладкая мускулатура
[ редактировать ]Гладкая мускулатура непроизвольна и не поперечно-полосатая. Ее разделяют на две подгруппы: одноединичные (унитарные) и многоединичные гладкие мышцы . Внутри одноэлементных клеток весь пучок или лист сжимается как синцитий (т. е. многоядерная масса цитоплазмы , которая не разделена на клетки). Многоединичные гладкомышечные ткани иннервируют отдельные клетки; как таковые, они обеспечивают точный контроль и постепенные реакции, во многом похожие на рекрутирование двигательных единиц в скелетных мышцах.
Гладкая мускулатура находится в стенках кровеносных сосудов (такие гладкие мышцы называются гладкими мышцами сосудов ), например, в слое средней оболочки крупных ( аорта ) и мелких артерий , артериол и вен . Гладкая мускулатура также встречается в лимфатических сосудах, мочевом пузыре , матке (называемой гладкой мускулатурой матки ), мужских и женских репродуктивных путях , желудочно-кишечном тракте , дыхательных путях , мышцах, поднимающих волоски кожи , цилиарной мышце и радужной оболочке. глаз . Структура и функции в основном одинаковы у гладкомышечных клеток разных органов, но индуцирующие стимулы существенно различаются, чтобы выполнять в организме отдельные действия в индивидуальное время. Кроме того, клубочки почек содержат гладкомышечные клетки, называемые мезангиальными клетками .
Сердечная мышца
[ редактировать ]Сердечная мышца — это непроизвольная поперечно-полосатая мышца , которая находится в стенках и гистологической основе сердца , особенно в миокарде. Клетки сердечной мышцы (также называемые кардиомиоцитами или миокардиоцитами) преимущественно содержат только одно ядро, хотя существуют популяции с двумя-четырьмя ядрами. [15] [16] [ нужна страница ] Миокард представляет собой мышечную ткань сердца и образует толстый средний слой между наружным слоем эпикарда и внутренним слоем эндокарда .
Скоординированные сокращения клеток сердечной мышцы в сердце выталкивают кровь из предсердий и желудочков в кровеносные сосуды левой/тела/системной и правой/легких/легочной системы кровообращения . Этот сложный механизм иллюстрирует систолу сердца.
Клетки сердечной мышцы, в отличие от большинства других тканей организма, полагаются на доступную кровь и электроэнергию для доставки кислорода и питательных веществ, а также для удаления продуктов жизнедеятельности, таких как углекислый газ . Коронарные артерии помогают выполнять эту функцию.
Разработка
[ редактировать ]
Все мышцы происходят из параксиальной мезодермы . Параксиальная мезодерма разделена по длине зародыша на сомиты , соответствующие сегментации тела (наиболее наглядно это видно в позвоночнике) . [17] Каждый сомит состоит из трех отделов: склеротома (образующего позвонки ), дерматома (образующего кожу) и миотома (образующего мышцы). Миотом разделен на две части: эпимер и гипомер, которые образуют эпаксиальные и гипаксиальные мышцы соответственно. Единственными эпаксиальными мышцами у человека являются мышцы, выпрямляющие позвоночник , и малые межпозвоночные мышцы, которые иннервируются дорсальными ветвями спинномозговых нервов . Все остальные мышцы, в том числе конечностей, являются гипаксиальными и иннервируются вентральными ветвями спинномозговых нервов. [17]
Во время развития миобласты (мышечные клетки-предшественники) либо остаются в сомитах, образуя мышцы, связанные с позвоночником, либо мигрируют в тело, образуя все остальные мышцы. Миграции миобластов предшествует образование соединительнотканных каркасов, обычно образующихся из соматической латеральной пластинки мезодермы . Миобласты следуют за химическими сигналами в соответствующие места, где сливаются в удлиненные клетки скелетных мышц. [17]
Функция
[ редактировать ]Основная функция мышечной ткани – сокращение . Три типа мышечной ткани (скелетная, сердечная и гладкая) имеют существенные различия. Однако все три используют движение актина против миозина для создания сокращения.
Скелетные мышцы
[ редактировать ]В скелетных мышцах сокращение стимулируется электрическими импульсами , передаваемыми двигательными нервами . Сокращения сердца и гладких мышц стимулируются внутренними клетками-водителями ритма, которые регулярно сокращаются и передают сокращения другим мышечным клеткам, с которыми они контактируют. Сокращениям всех скелетных мышц и многих гладких мышц способствует нейротрансмиттер ацетилхолин .
Гладкая мускулатура
[ редактировать ]Гладкая мускулатура встречается почти во всех системах органов, таких как полые органы, включая желудок и мочевой пузырь ; в трубчатых структурах, таких как кровеносные и лимфатические сосуды и желчные протоки ; в сфинктерах, таких как матка и глаз. Кроме того, он играет важную роль в протоках экзокринных желез. Он выполняет различные задачи, такие как герметизация отверстий (например, привратника, зева матки) или транспортировка химуса посредством волнообразных сокращений кишечной трубки. Клетки гладких мышц сокращаются медленнее, чем клетки скелетных мышц, но они более сильные, устойчивые и требуют меньше энергии. Гладкая мускулатура также является непроизвольной, в отличие от скелетных мышц, для которой требуется стимул.
Сердечная мышца
[ редактировать ]Сердечная мышца – это мышца сердца. Она самосокращающаяся, регулируется вегетативно и должна продолжать ритмично сокращаться в течение всей жизни организма. Следовательно, он имеет особые характеристики.
Беспозвоночные мышцы
[ редактировать ]есть три типа мышечной ткани У беспозвоночных , в зависимости от рисунка исчерченности : поперечно- исчерченная, косо- исчерченная и гладкая мускулатура. У членистоногих гладких мышц нет. Поперечно- исчерченный тип наиболее похож на скелетные мышцы позвоночных. [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Робсон, Лесли Г. (2017). «Эмбрион позвоночных: миогенез и развитие мышц» . ЭЛС . Уайли. дои : 10.1002/9780470015902.a0026598 . ISBN 9780470015902 .
- ^ Дэйв, Хиранш Д.; Шук, Мика; Варакалло, Мэтью (2024 г.), «Анатомия, скелетные мышцы» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID 30725921 , получено 22 апреля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Паниагуа, Р; Ройуэла, М; Гарсиа-Анчуэло, РМ; Фрайле, Б. (январь 1996 г.). «Ультраструктура типов мышечных клеток беспозвоночных». Гистология и гистопатология . 11 (1): 181–201. ПМИД 8720463 .
- ^ Поттер, Хью. «Мышечная ткань» . Архивировано из оригинала 21 октября 2014 г. Проверено 2 сентября 2014 г.
- ^ Мариб, Элейн; Хен, Катя (2007). Анатомия и физиология человека (7-е изд.). Пирсон Бенджамин Каммингс. п. 317. ИСБН 978-0-8053-5387-7 .
- ^ Ларссон, Л; Эдстрем, Л; Линдегрен, Б; Горза, Л; Скьяффино, С. (июль 1991 г.). «Состав MHC, ферментно-гистохимические и физиологические свойства нового типа быстросокращающихся двигательных единиц». Американский журнал физиологии . 261 (1 пт 1): C93–101. дои : 10.1152/ajpcell.1991.261.1.C93 . ПМИД 1858863 .
- ^ Талбот, Дж; Мэйвс, Л. (июль 2016 г.). «Тип волокон скелетных мышц: использование данных биологии развития мышц для анализа целей на предмет восприимчивости и устойчивости к мышечным заболеваниям» . Междисциплинарные обзоры Wiley. Биология развития . 5 (4): 518–34. дои : 10.1002/wdev.230 . ПМК 5180455 . ПМИД 27199166 .
- ^ Смерду, В; Карш-Мизрачи, я; Кампионе, М; Лейнванд, Л; Скьяффино, С. (декабрь 1994 г.). «Транскрипты тяжелой цепи миозина типа IIx экспрессируются в волокнах типа IIb скелетных мышц человека». Американский журнал физиологии . 267 (6 пт 1): C1723–8. дои : 10.1152/ajpcell.1994.267.6.C1723 . ПМИД 7545970 . Примечание. Для доступа к полному тексту требуется подписка; аннотация в свободном доступе
- ^ Келли С.А., Белл Т.А., Селицкий С.Р., Буус Р.Дж., Хуа К., Вайнсток ГМ, Гарланд Т., Пардо-Мануэль де Вильена Ф., Помп Д. (декабрь 2013 г.). «Новый интронный однонуклеотидный полиморфизм в гене тяжелого полипептида 4 миозина ответственен за фенотип мини-мышц, характеризующийся значительным снижением мышечной массы задних конечностей у мышей» . Генетика . 195 (4): 1385–95. дои : 10.1534/genetics.113.154476 . ПМЦ 3832280 . ПМИД 24056412 .
- ^ Урбанчека, М; Пикен, Э; Каллиайнен, Л; Кузон, В. (2001). «Дефицит удельной силы в скелетных мышцах старых крыс частично объясняется наличием денервированных мышечных волокон» . Журналы геронтологии, серия A: Биологические и медицинские науки . 56 (5): B191–7. дои : 10.1093/gerona/56.5.B191 . ПМИД 11320099 .
- ^ Фарвид, М.С.; Нг, ТВ; Чан, округ Колумбия; Барретт, штат Пенсильвания; Уоттс, Г.Ф. (2005). «Связь адипонектина и резистина с жировыми тканями, резистентностью к инсулину и дислипидемией». Диабет, ожирение и обмен веществ . 7 (4): 406–413. дои : 10.1111/j.1463-1326.2004.00410.x . ПМИД 15955127 . S2CID 46736884 .
- ^ Бу Саада Ю, Захарова В, Черняк Б, Диб С, Карнак Г, Докудовская С, Васецкий ЮС (октябрь 2017 г.). «Контроль целостности ДНК скелетных мышц в физиологических и патологических условиях» . Cell Mol Life Sci . 74 (19): 3439–49. дои : 10.1007/s00018-017-2530-0 . ПМЦ 11107590 . ПМИД 28444416 .
- ^ Гамильтон М.Л., Ван Реммен Х., Дрейк Дж.А., Ян Х., Го ЗМ, Кевитт К., Уолтер К.А., Ричардсон А. (август 2001 г.). «Увеличивается ли окислительное повреждение ДНК с возрастом?» . Proc Natl Acad Sci США . 98 (18): 10469–74. дои : 10.1073/pnas.171202698 . ПМК 56984 . ПМИД 11517304 .
- ^ Пак С.Дж., Гаврилова О., Браун А.Л., Сото Дж.Е., Бремнер С., Ким Дж., Сюй Х, Ян С., Ум Дж.Х., Кох Л.Г., Бриттон С.Л., Либер Р.Л., Филп А., Баар К., Кохама С.Г., Абель Э.Д., Ким М.К. , Чунг Дж. Х. (май 2017 г.). «ДНК-ПК способствует митохондриальному, метаболическому и физическому упадку, который происходит во время старения» . Клеточные метаб . 25 (5): 1135–46.e7. дои : 10.1016/j.cmet.2017.04.008 . ПМЦ 5485859 . ПМИД 28467930 .
- ^ Оливетти Дж., Сигола Э., Маэстри Р. и др. (июль 1996 г.). «Старение, гипертрофия сердца и ишемическая кардиомиопатия не влияют на долю одноядерных и многоядерных миоцитов в сердце человека». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 28 (7): 1463–77. дои : 10.1006/jmcc.1996.0137 . ПМИД 8841934 .
- ^ Поллард, Томас Д.; Эрншоу, Уильям К.; Липпинкотт-Шварц, Дженнифер (2008). Клеточная биология (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс/Эльзевир. ISBN 978-1-4377-0063-3 . OCLC 489073468 .
- ^ Jump up to: а б с Суини, Лорен (1997). Основные понятия эмбриологии: Руководство по выживанию для студентов . МакГроу-Хилл Профессионал. ISBN 978-0-07-063308-7 . OCLC 606951249 .
