Строение мышечной клетки


Мышечная клетка (мышечное волокно). Строение

Мышечная клетка, хотя и обладает основными компонентами, присущими всем клеткам человеческого тела, ее необходимо рассмотреть детальнее.

Сразу следует, что мышечная клетка отличается от других клеток нашего тела. Основные различия приведены ниже:

  1. Мышечная клетка имеет многоядерное строение, причем ядра расположены на периферии клетки.
    Ядра мышечных клеток не способны к делению, их функция сосредоточена в формировании информации для строения белковой молекулы.
    Мышечная клетка, в своей оболочке имеет клетки-сателлиты, которые, в отличие от ядер, обладают способностью к делению и служат для восстановления наших мышц (например, после микротравм, полученных в ходе интенсивных тренировок).
  2. Мышечная клетка наполнена сократительными структурами – миофибриллами. Это, своего рода, параллельно расположенные нити, общее количество которых в клетке может составлять порядка двух тысяч.
    Назначение миофибрилл – стягивание мышечного волокна под действием нервного импульса.
    Миофибрилла состоит из чередующихся поперечных полос темного и светлого цвета. Светлые участки способны уменьшать свою длину (до полного исчезновения) пропорционально силе сокращения миофибриллы, а при расслаблении мышцы – восстанавливают свою протяженность.
    Миофибрилла включает огромное количество нитей двух белков: миозина и актина, которые располагаются вдоль миофибриллы. Причем, миозин – толстые нити, а актин – тонкие нити. Этим и объясняется светло-темное полосатое строение миофибриллы (темные полосы – миозин, светлые полосы – актин).

Каждая наша мышца состоит из пучков мышечных волокон (симпласта), которые представляют собой совокупность мышечных клеток продолговатой цилиндрической формы, края этих клеток сужены. В поперечном разрезе мышечная клетка выглядит так:

Как правило, мышечные клетки очень длинные (до 14 см) и тонкие (около 50 мкм). Обычно их длина равна длине отдельной мышцы.

Мышечные клетки образуют пучки, из которых, собственно, и состоят наши мышцы.

Следует уяснить, что каждая мышечная клетка в таком пучке окружена соединительной тканью. В ней находятся лимфатические сосуды, кровеносные сосуды и нервные волокна.

Совокупность пучков мышечных клеток заключена в оболочке соединительной ткани. У основания мышцы, эта соединительная ткань образует сухожилия, посредством которых мышца крепится к кости.

Более наглядно данная структура показана на рисунке:

Таким образом, усилие, создаваемое нашими мышцами, через сухожилия передается костям скелета, в результате чего наши кости перемещаются относительно друг друга – осуществляется движения.

Но, что же заставляет наши мышцы сокращаться, как формируется это усилие и как передается в мышцу? На эти и другие вопросы Вы найдете ответы в статье Сокращение мышц. Принцип работы мышцы человека.

© Твой Тренинг

Материалы данной статьи охраняются законом о защите авторских прав. Копирование без указания ссылки на первоисточник и уведомления автора ЗАПРЕЩЕНО!

Строение мышечных клеток — Студопедия

СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЫШЦ.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ И РАССЛАБЛЕНИЯ.

Общая характеристика мышц.

Учение о мышцах - очень важный и интересный раздел биохимии. Исключительное значение этот раздел имеет для спортивной биохимии.

Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в процессе мышечного сокращения происходит преобразование химической энергии АТФ непосредственно в механическую энергию сокращения и движения. Это явление пока лишь свойственно только живым организмам. Изучение механизма мышечной деятельности является проблемой не только биохимической. Достижения последних лет в этой области связаны с интеграцией биохимических, биофизических и электронномикроскопических исследований строения и функционирования мышц.

В настоящее время мышца рассматривается как высокоэффективная, универсальная машина, значительно превосходящая по техническим характеристикам все машины, созданные человеком.

У животных и человека имеются два основных типа мышц: поперечнополосатыеи гладкие. Поперечнополосатые мышцы прикрепляются к костям, т.е. к скелету и поэтому еще называются скелетными. Поперечнополосатые мышечные волокна составляют также основу сердечной мышцы - миокарда, хотя имеются определенные различия в строении миокарда и скелетных мышц. Гладкие мышцы образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов, кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожу.


Каждая поперечнополосатая мышца состоит из нескольких тысяч волокон, объединенных соединительнотканными прослойками и такой же оболочкой - фасцией. Мышечные волокна (миоциты) представляют собою сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров длиной от 0,1 до 2-3 см, а в некоторых мышцах даже более 10 см. Толщина мышечных клеток около 0,1-0,2 мм.

Строение мышечных клеток.

Как и любая клетка, миоцит содержит такие обязательные органоиды, как ядра, митохондрии, рибосомы, цитоплазматическую сеть и клеточную оболочку. Особенностью миоцитов, отличающих их от других клеток, является наличие сократительных элементов -миофибрилл.

Ядра окружены оболочкой - нуклеолеммой и состоят, в основном, из нуклеопротеидов. В ядре содержится генетическая информация для синтеза белков.

Рибосомы - внутриклеточные образования, являющиеся по химическому составу нуклеопротеидами. На рибосомах происходит синтез белков.


Митохондрии -микроскопические пузырьки размером до 2 - 3 мкм, окруженные двойной мембраной. В митохондриях протекает окисление углеводов, жиров и аминокислот до углекислого газа и воды с использованием молекулярного кислорода (кислорода воздуха). За счет энергии, выделяющейся при окислении, в митохондриях осуществляется синтез АТФ. В тренированных мышцах митохондрии многочисленны и располагаются вдоль миофибрилл.

Лизосомы - микроскопические пузырьки, содержащие гидролитические ферменты, расщепляющие белки, нуклеиновые кислоты и некоторые полисахариды.

Цитоплазматическая сеть(саркоплазматическаясеть, саркоплазматический ретикулум) состоит из трубочек, канальцев и пузырьков, образованных мембранами и соединенных друг с другом. Саркоплазматическая сеть с помощью особых трубочек, называемых Т-системой, связана с оболочкой мышечной клетки - сарколеммой. Особо следует выделить в саркоплазматической сети пузырьки, называемые цистернамии содержащие в большой концентрации ионы кальция. В цистернах содержание ионов Ca2+примерно в тысячу раз выше, чем в цитозоле. Такой высокий градиент концентрации ионов кальция возникает вследствие функционирования фермента - кальциевой аденозинтрифосфатазы(кальциеваяАТФаза),встроенного в стенку цистерны. Этот фермент катализирует гидролиз АТФ и за счет выделяющейся при этом энергии обеспечивает перенос ионов кальция вовнутрь цистерн. Такой механизм транспорта ионов кальция образно называется кальциевым насосомили кальциевой помпой.

Цитоплазма (цитозоль, саркоплазма) занимает внутреннее пространство миоцитов и представляет собой коллоидный раствор, содержащий белки, гликоген, жировые капли и другие включения.

На долю белков саркоплазмы приходится 25-30% от всех белков мышц. Среди саркоплазматических белков имеются активные ферменты. К ним, в первую очередь, следует отнести ферменты гликолиза, расщепляющие гликоген или глюкозу до пировиноградной или молочной кислоты. Еще один важный фермент саркоплазмы - креатинкиназа, участвующий в энергообеспечении мышечной работы. Особого внимания заслуживает белок саркоплазмы миоглобин, который по строению идентичен одной из субъединиц белка крови - гемоглобина. Состоит миоглобин из одного полипептида и одного гема. Молекулярная масса миоглобина - 17 кДа. Функция миоглобина заключается в связывании молекулярного кислорода. Благодаря этому белку в мышечной ткани создается определенный запас кислорода. В последние годы установлена еще одна функция миоглобина - это перенос О2 от сарколеммы к мышечным митохондриям.

Кроме белков в саркоплазме имеются небелковые азотсодержащие вещества. Их называют в отличие от белков экстрактивными веществами, так как они легко экстрагируются водой. Среди них - адениловые нуклеотиды АТФ, АДФ, АМФ и другие нуклеотиды, причем преобладает АТФ. Концентрация АТФ в покое примерно 4-5 ммоль/кг. К экстрактивным веществам также относятся креатинфосфат, его предшественник - креатин и продукт необратимого распада креатинфосфата -креатинин. В покое концентрация креатинфосфата обычно 15-25 ммоль/кг. Из аминокислот в большом количестве имеются глутаминовая кислота и глутамин.

Основной углевод мышечной ткани - гликоген. Концентрация гликогена колеблется в пределах 0,2 - 3 %. Свободная глюкоза в саркоплазме содержится в очень малой концентрации - имеются лишь ее следы. В процессе мышечной работы в саркоплазме происходит накопление продуктов углеводного обмена - лактата и пирувата.

Протоплазматический жир связан с белками и имеется в концентрации 1 %. Запасной жир накапливается в мышцах, тренируемых на выносливость.

Каждое мышечное волокно окружено клеточной оболочкой - сарколеммой. Сарколемма представляет собою липопротеидную мембрану толщиной около 10 нм. Снаружи сарколемма окружена сетью из переплетенных нитей белка коллагена. При мышечном сокращении в коллагеновой оболочке возникают упругие силы, за счет которых при расслаблении мышечное волокно растягивается и возвращается в исходное состояние. К сарколемме подходят окончания двигательных нервов. Место контакта нервного окончания с сарколеммой называется нервно-мышечный синапс или концевая нервная пластинка.

Общая характеристика мышц. Строение мышечных клеток

Учение о мышцах – это важнейший раздел биохимии, имеющий исключительное значение для спортивной биохимии.

Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в процессе мышечного сокращения происходит непосредственное превращение химической энергии АТФ в механическую энергию сокращения мышц. Это явление не имеет аналогов в технике и присуще только живым организмам. У животных и человека два основных типа мышц: поперечнополосатые и гладкие, причем поперечнополосатые мышцы делятся на два вида – скелетные и сердечные. Гладкие мышцы характерны для внутренних органов, кровеносных сосудов.

Поперечнополосатые мышцы состоят из тысяч мышечных клеток – волокон. Волокна объединены соединительно-тканными прослойками и такой же оболочкой – фасцией. Мышечные волокна – миоциты - представляют собой сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров от 0,1 до 10см длиной и толщиной около 0,1 – 0,2 мм.

Миоцит состоит из всех обязательных компонентов клетки. Особенностью мышечного волокна является то, что внутри эта клетка содержит большое количество сократительных элементов - миофибрилл. Как и другие клетки тела миоциты содержат ядро, причем, у клеток поперечнополосатых мышц ядер несколько, рибосомы, митохондрии, лизосомы, цитоплазматическую сеть.

Цитоплазматическая сеть называется в этих клетках саркоплазматической сетью. Она связана с помощью особых трубочек, называемых Т-трубочками, с клеточной мембранной – сарколеммой. Особо следует выделить в саркоплазматической сети пузырьки, называемые цистернами. Они содержат большое количество ионов кальция. С помощью специального фермента кальций накачивается в цистерны. Этот механизм называется кальциевым насосом и необходим для сокращения мышцы.

Цитоплазма или саркоплазма миоцитов содержит большое количество белков. Здесь немало активных ферментов, среди которых важнейшими являются ферменты гликолиза, креатинкиназа. Немалое значение имеет белок миоглобин, сохраняющий кислород в мышцах.

Кроме белков в цитоплазме мышечных клеток содержатся фосфогены – АТФ, АДФ, АМФ, а также креатинфосфат, необходимые для нормального снабжения мышцы энергией.

Основной углевод мышечной ткани – гликоген. Его концентрация достигает 3%. Свободная глюкоза в саркоплазме встречается в малых концентрациях. В тренируемых на выносливость мышцах накапливается запасной жир.
Снаружи сарколемма окружена нитями белка – коллагена. Мышечное волокно растягивается и возвращается в исходное состояние за счет упругих сил, возникающих в коллагеновой оболочке.

Мышечная клетка — SportWiki энциклопедия

Сократительный аппарат скелетной мышцы[править | править код]

А. Строение поперечно-полосатых мышечных волокон

Мышечная клетка представляет собой волокно (А2) диаметром от 10 до 100 мкм. Скелетные мышечные волокна могут иметь длину до 15 см. Мясные «волокна», которые видны невооруженным глазом, в действительности представляют собой пучки мышечных волокон диаметром от 100 до 1000 мкм (А1). Каждое поперечно-полосатое (исчерченное) мышечное волокно покрыто клеточной мембраной, называемой сарколеммой, которая окружает саркоплазму (цитоплазму), несколько клеточных ядер, митохондрии (саркосомы), субстанции, участвующие в обеспечении клетки кислородом и энергией, и несколько сотен миофибрилл.

Б. Строение саркомера

Так называемые Z-линии, или в трехмерном пространстве Z-диски (дископодобные белки; Б), подразделяют каждую миофибриллу (АЗ) на исчерченные участки длиной примерно 2 мкм, называемые саркомерами (Б). В световом микроскопе можно идентифицировать контрастные светлые и темные полосы и штрихи, образованные толстыми нитями (филаментами) миозина II и тонкими актиновыми филаментами (Б, миозин). Примерно 2000 актиновых филаментов связаны посередине с Z-диском. Таким образом, половина актинового филамента проецируется на два ближайших саркомера (Б). Участок саркомера, ближайший к Z-диску, содержит только актиновые филаменты, которые формируют так называемую 1-полосу (Б). Участок, где актиновые и миозиновые филаменты перекрываются, называется A-полосой. Зона Н содержит только миозиновые филаменты (примерно 1000 на саркомер), которые утолщаются к центру саркомера и формируют М-линию (М-диск).

Актиновые филаменты прикреплены к сарколемме с помощью белка дистрофина, который присоединяется к саркогликанам на сарколемме. Мерозин связывает саркогликаны с коллагеновыми фибриллами внеклеточного матрикса.

Изменение этих белков ведет к миодистрофии (миодистрофия Дюшенна, дистрофия Лейдена, врожденная мышечная дистрофия) - дегенерации мышечных волокон и снижению их силы.

В. Молекула миозина II

Каждый миозиновый филамент состоит из пучка примерно в 300 молекул миозина II (Б). Каждая молекула миозина имеет две глобулярные головки, соединенные подвижными шейками (головка и шейка = субфрагмент S1; структура образуется после протеолиза) с палочкообразным 66 хвостом (две спаренные а-субъединицы = субфрагмент S2) (В). Каждая головка содержит двигательный домен с нуклеотидсвязывающим карманом (для АТФ или АДФ + Фн) и актинсвя-зывающий участок. В каждой шейке тяжелой молекулы (220 кДа) локализованы две легкие белковые цепи; одна из них - регуляторная (20 кДа), а другая - основная (существенная) (17 кДа). Кон-формационные изменения в районе головки и шейки позволяют миозиновой головке наклоняться при взаимодействии с актином (скользящие филаменты).

Актин - глобулярный белок (G-актин). Четыреста этих глобулярных молекул, полимеризуясь, образуют F-актин, полимерная цепь которого, таким образом, построена из глобул. Две скрученные белковые нити образуют актиновый филамент (Б), который расположен рядом с равным ему по длине белком небулином.

Молекулы тропомиозина (40 нм каждая), соединенные конец к концу, лежат рядом с актиновым филаментом (Б), и приблизительно через каждые 40 нм к ним прикреплена молекула тропонина. Каждая молекула тропонина состоит из трех субъединиц: тропонина С, который имеет два регуляторных центра связывания Са2+ на N-конце, тропонина I, который предотвращает скольжение филаментов в состоянии покоя (с. 68), и тропонина Т, который взаимодействует с тропонинами С и I, а также с актином.

Саркомер имеет также другую систему филаментов (Б), образованную нитями белка титииа (коннектина). Длина титина более 1000 нм, он состоит примерно из 30 000 аминокислот (> 3000 кДа). Эта самая длинная известная полипептидная цепь составляет около 10% общей мышечной массы. Титин прикреплен С-концом к М-диску, а N-концом - к Z-диску.

Сарколемма формирует Т-систему трансверзальных (поперечных) трубочек (впячиваний), которые расположены перпендикулярно миофибриллам. Эндоплазматический ретикулум мышечного волокна имеет характерную форму и называется саркоплазматическим ретикулумом (CP). Он образует закрытые полости, несвязанные с внеклеточным и внутриклеточным пространствами. Большинство этих полостей расположено вдоль миофибрилл, и поэтому они называются продольными трубочками, или цистернами. Саркоплазматический ретикулум лучше развит в скелетных мышцах, чем в миокарде, и служит местом хранения Caz+. Каждая Т-система разделяет соседние продольные трубочки, образуя триады.

Общая характеристика мышц. Строение мышечных клеток » Спортивный Мурманск

Общая характеристика мышц. Строение мышечных клетокУчение о мышцах – это важнейший раздел биохимии, имеющий исключительное значение для спортивной биохимии.
Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в процессе мышечного сокращения происходит непосредственное превращение химической энергии АТФ в механическую энергию сокращения мышц. Это явление не имеет аналогов в технике и присуще только живым организмам.

У животных и человека два основных типа мышц: поперечнополосатые и гладкие, причем поперечнополосатые мышцы делятся на два вида – скелетные и сердечные. Гладкие мышцы характерны для внутренних органов, кровеносных сосудов.

Поперечнополосатые мышцы состоят из тысяч мышечных клеток – волокон. Волокна объединены соединительно-тканными прослойками и такой же оболочкой – фасцией. Мышечные волокна – миоциты - представляют собой сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров от 0,1 до 10см длиной и толщиной около 0,1 – 0,2 мм.

Миоцит состоит из всех обязательных компонентов клетки. Особенностью мышечного волокна является то, что внутри эта клетка содержит большое количество сократительных элементов - миофибрилл. Как и другие клетки тела миоциты содержат ядро, причем, у клеток поперечнополосатых мышц ядер несколько, рибосомы, митохондрии, лизосомы, цитоплазматическую сеть.{banner_st-d-1}

Цитоплазматическая сеть называется в этих клетках саркоплазматической сетью. Она связана с помощью особых трубочек, называемых Т-трубочками, с клеточной мембранной – сарколеммой. Особо следует выделить в саркоплазматической сети пузырьки, называемые цистернами. Они содержат большое количество ионов кальция. С помощью специального фермента кальций накачивается в цистерны. Этот механизм называется кальциевым насосом и необходим для сокращения мышцы.

Цитоплазма или саркоплазма миоцитов содержит большое количество белков. Здесь немало активных ферментов, среди которых важнейшими являются ферменты гликолиза, креатинкиназа. Немалое значение имеет белок миоглобин, сохраняющий кислород в мышцах.

Кроме белков в цитоплазме мышечных клеток содержатся фосфогены – АТФ, АДФ, АМФ, а также креатинфосфат, необходимые для нормального снабжения мышцы энергией. Основной углевод мышечной ткани – гликоген. Его концентрация достигает 3%. Свободная глюкоза в саркоплазме встречается в малых концентрациях. В тренируемых на выносливость мышцах накапливается запасной жир.
Снаружи сарколемма окружена нитями белка – коллагена. Мышечное волокно растягивается и возвращается в исходное состояние за счет упругих сил, возникающих в коллагеновой оболочке.

Строение мышечных клеток. — Студопедия

СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЫШЦ.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ И РАССЛАБЛЕНИЯ.

Общая характеристика мышц.

Учение о мышцах - очень важный и интересный раздел биохимии. Исключительное значение этот раздел имеет для спортивной биохимии.

Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в процессе мышечного сокращения происходит преобразование химической энергии АТФ непосредственно в механическую энергию сокращения и движения. Это явление пока лишь свойственно только живым организмам. Изучение механизма мышечной деятельности является проблемой не только биохимической. Достижения последних лет в этой области связаны с интеграцией биохимических, биофизических и электронномикроскопических исследований строения и функционирования мышц.

В настоящее время мышца рассматривается как высокоэффективная, универсальная машина, значительно превосходящая по техническим характеристикам все машины, созданные человеком.

У животных и человека имеются два основных типа мышц: поперечнополосатыеи гладкие. Поперечнополосатые мышцы прикрепляются к костям, т.е. к скелету и поэтому еще называются скелетными. Поперечнополосатые мышечные волокна составляют также основу сердечной мышцы - миокарда, хотя имеются определенные различия в строении миокарда и скелетных мышц. Гладкие мышцы образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов, кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожу.


Каждая поперечнополосатая мышца состоит из нескольких тысяч волокон, объединенных соединительнотканными прослойками и такой же оболочкой - фасцией. Мышечные волокна (миоциты) представляют собою сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров длиной от 0,1 до 2-3 см, а в некоторых мышцах даже более 10 см. Толщина мышечных клеток около 0,1-0,2 мм.

Строение мышечных клеток.

Как и любая клетка, миоцит содержит такие обязательные органоиды, как ядра, митохондрии, рибосомы, цитоплазматическую сеть и клеточную оболочку. Особенностью миоцитов, отличающих их от других клеток, является наличие сократительных элементов -миофибрилл.

Ядра окружены оболочкой - нуклеолеммой и состоят, в основном, из нуклеопротеидов. В ядре содержится генетическая информация для синтеза белков.

Рибосомы - внутриклеточные образования, являющиеся по химическому составу нуклеопротеидами. На рибосомах происходит синтез белков.


Митохондрии -микроскопические пузырьки размером до 2 - 3 мкм, окруженные двойной мембраной. В митохондриях протекает окисление углеводов, жиров и аминокислот до углекислого газа и воды с использованием молекулярного кислорода (кислорода воздуха). За счет энергии, выделяющейся при окислении, в митохондриях осуществляется синтез АТФ. В тренированных мышцах митохондрии многочисленны и располагаются вдоль миофибрилл.

Лизосомы - микроскопические пузырьки, содержащие гидролитические ферменты, расщепляющие белки, нуклеиновые кислоты и некоторые полисахариды.

Цитоплазматическая сеть(саркоплазматическаясеть, саркоплазматический ретикулум) состоит из трубочек, канальцев и пузырьков, образованных мембранами и соединенных друг с другом. Саркоплазматическая сеть с помощью особых трубочек, называемых Т-системой, связана с оболочкой мышечной клетки - сарколеммой. Особо следует выделить в саркоплазматической сети пузырьки, называемые цистернамии содержащие в большой концентрации ионы кальция. В цистернах содержание ионов Ca2+примерно в тысячу раз выше, чем в цитозоле. Такой высокий градиент концентрации ионов кальция возникает вследствие функционирования фермента - кальциевой аденозинтрифосфатазы(кальциеваяАТФаза),встроенного в стенку цистерны. Этот фермент катализирует гидролиз АТФ и за счет выделяющейся при этом энергии обеспечивает перенос ионов кальция вовнутрь цистерн. Такой механизм транспорта ионов кальция образно называется кальциевым насосомили кальциевой помпой.

Цитоплазма (цитозоль, саркоплазма) занимает внутреннее пространство миоцитов и представляет собой коллоидный раствор, содержащий белки, гликоген, жировые капли и другие включения.

На долю белков саркоплазмы приходится 25-30% от всех белков мышц. Среди саркоплазматических белков имеются активные ферменты. К ним, в первую очередь, следует отнести ферменты гликолиза, расщепляющие гликоген или глюкозу до пировиноградной или молочной кислоты. Еще один важный фермент саркоплазмы - креатинкиназа, участвующий в энергообеспечении мышечной работы. Особого внимания заслуживает белок саркоплазмы миоглобин, который по строению идентичен одной из субъединиц белка крови - гемоглобина. Состоит миоглобин из одного полипептида и одного гема. Молекулярная масса миоглобина - 17 кДа. Функция миоглобина заключается в связывании молекулярного кислорода. Благодаря этому белку в мышечной ткани создается определенный запас кислорода. В последние годы установлена еще одна функция миоглобина - это перенос О2 от сарколеммы к мышечным митохондриям.

Кроме белков в саркоплазме имеются небелковые азотсодержащие вещества. Их называют в отличие от белков экстрактивными веществами, так как они легко экстрагируются водой. Среди них - адениловые нуклеотиды АТФ, АДФ, АМФ и другие нуклеотиды, причем преобладает АТФ. Концентрация АТФ в покое примерно 4-5 ммоль/кг. К экстрактивным веществам также относятся креатинфосфат, его предшественник - креатин и продукт необратимого распада креатинфосфата -креатинин. В покое концентрация креатинфосфата обычно 15-25 ммоль/кг. Из аминокислот в большом количестве имеются глутаминовая кислота и глутамин.

Основной углевод мышечной ткани - гликоген. Концентрация гликогена колеблется в пределах 0,2 - 3 %. Свободная глюкоза в саркоплазме содержится в очень малой концентрации - имеются лишь ее следы. В процессе мышечной работы в саркоплазме происходит накопление продуктов углеводного обмена - лактата и пирувата.

Протоплазматический жир связан с белками и имеется в концентрации 1 %. Запасной жир накапливается в мышцах, тренируемых на выносливость.

Каждое мышечное волокно окружено клеточной оболочкой - сарколеммой. Сарколемма представляет собою липопротеидную мембрану толщиной около 10 нм. Снаружи сарколемма окружена сетью из переплетенных нитей белка коллагена. При мышечном сокращении в коллагеновой оболочке возникают упругие силы, за счет которых при расслаблении мышечное волокно растягивается и возвращается в исходное состояние. К сарколемме подходят окончания двигательных нервов. Место контакта нервного окончания с сарколеммой называется нервно-мышечный синапс или концевая нервная пластинка.

Что такое мышечная клетка? (с иллюстрациями)

Мышечная клетка - это особый вид клеток, из которых состоят мышечные ткани организма. Мышцы обеспечивают независимое движение и регулируют биологические функции, такие как пищеварение и сердцебиение. Эти клетки далее подразделяются на отдельные типы в зависимости от их местоположения и функций. Все они контролируют движение, сокращаясь; Хотя большая часть этой активности является непроизвольной, мышцы, управляющие скелетной системой, можно сознательно контролировать.Эти мышцы можно тренировать для выполнения высокоточных движений и укреплять с помощью упражнений.

Мышечная ткань организма состоит из мышечных клеток.
Клеточная биология

Все организмы состоят из структур, называемых клетками, многие из которых являются микроскопическими.У сложных существ, таких как люди, количество этих клеток исчисляется триллионами, и в раннем развитии они становятся узкоспециализированными. Например, нервные клетки составляют мозг и нервную систему и могут достигать длины до 3 футов (1 м), но не способны к независимому движению. Мышечные клетки, напротив, имеют структуры, которые обеспечивают широкий диапазон движений - от размеренных упражнений гимнастки до постоянного биения сердца.

Множественные гладкомышечные клетки действуют независимо, а единичные или висцеральные гладкомышечные клетки работают вместе как единое целое.
Типы мышечной ткани

Медицинский термин для мышечной клетки - миоцет . Во время эмбриональной или предродовой стадии развития клеточные тела, называемые миобластами, созревают и развиваются в различные виды миоцетов.У человека и высших животных существует три типа мышечных клеток, соответствующих основным категориям мышц: скелетные, сердечные и гладкие.

Мышечные клетки состоят из миофибрилл и основных белков.

Скелетные мышцы , также называемые поперечно-полосатыми мышцами, управляются произвольными командами и позволяют выполнять широкий диапазон движений тела. Сердечные мышцы поддерживают сердцебиение и способны непрерывно работать без усталости. Гладкие мышцы , как и сердечные мышцы, подчиняются непроизвольным командам и регулируются стволом мозга, расположенным у основания черепа. Эти гладкие мышцы обеспечивают нормальное функционирование внутренних органов, например мышечные сокращения, которые перемещают пищу по пищеварительному тракту.

Строение скелетных мышц.

Три вида мышечной ткани можно легко идентифицировать по их организующим структурам, которые особенно хорошо видны под микроскопом. Ткань скелетных мышц, наиболее распространенный вид мышечной ткани у людей и других крупных животных, имеет бороздки, которые отмечают каждую отдельную мышечную клетку. Эти клетки, иногда называемые мышечными волокнами, увеличивают длину мышцы. Это необходимо для эффективного выполнения клетками своей функции.

Различные типы мышечной ткани.

Гладкая мышечная ткань, как следует из названия, имеет однородный вид, похожий на немышечную ткань. Клетки не обязательно должны быть такими же удлиненными, как волокна скелетных мышц, потому что движение, создаваемое этими мышцами, более постепенное и требует меньше энергии.

Сердце состоит из специальной ткани сердечной мышцы.

Ткань сердечной мышцы имеет бороздки, как у скелетных мышц, но клетки меньше, как у гладких мышц. У них также есть отличительная разветвленная структура, которая лучше подходит для постоянной перекачки крови через сердце. В остальном эти два типа мышц очень похожи.

Структура ячейки

Мышечные клетки состоят из миофибрилл, органических кабелеподобных структур, состоящих из основных белков.Внутри миофибрилл расположены пучки этих белков, организованные в виде толстых и тонких волокон внутри повторяющихся участков, известных как саркомеры. Отвечая на произвольные или непроизвольные нервные команды, эти белки скользят друг мимо друга, заставляя мышечные клетки сокращаться или расслабляться и создавать движение. Эти механизмы движения называются актомиозиновыми моторами, по отношению к белкам, которые их составляют, актину и миозину.

Все клетки имеют центральное организующее тело, называемое ядром.В то время как у большинства клеток есть только одно, у скелетных миоцетов есть несколько ядер, разбросанных по длине клетки. Это позволяет быстрее доставлять информацию и питательные вещества по клетке. Сердечные и гладкомышечные клетки имеют традиционное единственное ядро, хотя в гладких клетках ядро ​​имеет удлиненную форму, как и сами клетки.

Мышечные клетки могут черпать энергию из белков, жира или глюкозы - формы сахара, вырабатываемой в процессе пищеварения.Хотя большинство питательных веществ распределяется по мышцам через кровоток, каждая мышечная клетка также хранит в себе небольшое количество жира и глюкозы как готовый источник энергии, поэтому мышцу можно использовать в любое время.

Мышечные клетки и упражнения

Определенные виды упражнений могут вызвать расширение мышечной ткани.Сами мышечные клетки в пораженной мышце фактически увеличиваются, поскольку возрастающая нагрузка на мышцу, вызванная, например, силовыми тренировками, запускает высвобождение биологических гормонов роста. Медицинский термин для этого типа мышечного роста называется гипертрофия . Это отличается от гиперплазии, которая представляет собой увеличение фактического количества мышечных клеток.

Гипертрофию могут стимулировать гормоны, такие как тестостерон, поэтому в период полового созревания мальчики-подростки могут испытывать поразительные мышечные изменения, такие как скачки роста.Это увеличение мышечной массы также можно стимулировать искусственно с помощью инъекций препаратов и гормонов для повышения производительности. Инъекции гормонов также могут иметь непредвиденные последствия для здоровья, в том числе вызывать гиперплазию мышц. Злоупотребление этими химическими веществами стало юридической и этической проблемой в профессиональной легкой атлетике.

Эксперты в области здравоохранения рекомендуют регулярные упражнения для укрепления мышечных клеток всем, а не только спортсменам.Помимо поддержания мышечной силы, упражнения имеют хорошо задокументированные положительные эффекты для всего тела, в том числе улучшают настроение человека. Напряженные упражнения иногда вызывают мышечную болезненность, которая часто возникает из-за незначительного повреждения мышечных клеток в результате непривычной нагрузки. Регулярные упражнения для мышц обычно уменьшают эту болезненность, так как ткани быстро адаптируются к новым требованиям.

Мышечную массу можно набрать искусственно с помощью инъекций препаратов и гормонов, повышающих работоспособность..

мышц | Системы, типы, ткани и факты

Мышца , сократительная ткань животных, функция которой заключается в движении.

поперечнополосатая мышца; двуглавая мышца человека

Строение поперечно-полосатой или скелетной мышцы. Поперечно-полосатая мышечная ткань, такая как ткань двуглавой мышцы человека, состоит из длинных тонких волокон, каждое из которых в действительности представляет собой пучок более тонких миофибрилл. Внутри каждой миофибриллы находятся филаменты белков миозина и актина; эти нити скользят друг мимо друга, когда мышца сокращается и расширяется.На каждой миофибрилле можно увидеть регулярно возникающие темные полосы, называемые Z-линиями, где перекрываются актиновые и миозиновые филаменты. Область между двумя линиями Z называется саркомером; саркомеры можно рассматривать как первичную структурную и функциональную единицу мышечной ткани.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

Человеческое тело: факт или вымысел?

Могут ли люди выбирать левши или правши? От нервов и генов до мышц и органов - посмотрите, насколько вы владеете обеими руками, выбирая между правильным - и неправильным - в этой викторине.

Движение, сложное взаимодействие мышечных и нервных волокон - это средство, с помощью которого организм взаимодействует с окружающей средой. Иннервация мышечных клеток или волокон позволяет животному вести нормальную жизнедеятельность. Организм должен двигаться в поисках пищи или, если он ведет малоподвижный образ жизни, должен иметь средства, чтобы приносить пищу самому себе. Животное должно уметь перемещать питательные вещества и жидкости по своему телу, и оно должно быть в состоянии реагировать на внешние или внутренние раздражители.Мышечные клетки подпитывают свои действия, преобразовывая химическую энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ), который образуется в результате метаболизма пищи, в механическую энергию.

Мышца - это сократительная ткань, сгруппированная в скоординированные системы для большей эффективности. У людей мышечные системы классифицируются по внешнему виду и расположению клеток. Три типа мышц - поперечно-полосатая (или скелетная), сердечная и гладкая (или гладкая). Поперечно-полосатая мышца почти полностью прикреплена к скелету и составляет основную часть мышечной ткани тела.Многоядерные волокна находятся под контролем соматической нервной системы и вызывают движение за счет сил, действующих на скелет, подобно рычагам и шкивам. Ритмическое сокращение сердечной мышцы регулируется синоатриальным узлом, водителем ритма сердца. Хотя сердечная мышца представляет собой специализированную поперечно-полосатую мышцу, состоящую из удлиненных клеток с множеством центрально расположенных ядер, она не находится под произвольным контролем. Гладкие мышцы выстилают внутренние органы, кровеносные сосуды и дерму, и, как и сердечная мышца, их движения управляются вегетативной нервной системой и, следовательно, не находятся под произвольным контролем.Ядро каждой коротко сужающейся клетки расположено по центру.

Одноклеточные организмы, простые животные и подвижные клетки сложных животных не имеют обширных мышечных систем. Скорее, движение в этих организмах вызывается волосковидными расширениями клеточной мембраны, называемыми ресничками и жгутиками, или цитоплазматическими расширениями, называемыми псевдоподиями.

Сэкономьте 30% на подписке Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Эта статья представляет собой сравнительное исследование мышечных систем различных животных, включая объяснение процесса сокращения мышц.Для описания мышечной системы человека, связанной с вертикальной позой, см. мышечная система человека.

Общие характеристики мышц и движения

Узнайте, как моторная кора и гипоталамус контролируют произвольное и непроизвольное движение мышц

Произвольные мышцы контролируются моторной корой, а непроизвольные мышцы контролируются другими областями мозга, такими как гипоталамус.

Создано и произведено QA International.© QA International, 2010. Все права защищены. www.qa-international.com См. все видео к этой статье

Мышцы обеспечивают движения многоклеточных животных и поддерживают осанку. По внешнему виду он напоминает мясо или мясо рыбы. Мышцы - самая многочисленная ткань у многих животных; например, он составляет от 50 до 60 процентов массы тела у многих рыб и от 40 до 50 процентов у антилоп. Некоторые мышцы находятся под сознательным контролем и называются произвольными мышцами. Другие мышцы, называемые непроизвольными мышцами, сознательно не контролируются организмом.Например, у позвоночных мышцы стенок сердца ритмично сокращаются, перекачивая кровь по телу; мышцы стенок кишечника продвигают пищу за счет перистальтики; мышцы стенок мелких кровеносных сосудов сжимаются или расслабляются, контролируя приток крови к различным частям тела. (Эффекты мышечных изменений кровеносных сосудов проявляются в покраснении и побледнении из-за увеличения или уменьшения кровотока, соответственно, к коже.)

Мышцы - не единственное средство передвижения у животных.Многие протисты (одноклеточные организмы) вместо этого перемещаются с помощью ресничек или жгутиков (активно преодолевая процессы на поверхности клетки, которые продвигают организм через воду). Некоторые одноклеточные организмы способны к амебоидному движению, при котором содержимое клетки перетекает в отростки, называемые псевдоподиями, из тела клетки. Некоторые простейшие с ресничками передвигаются с помощью стержней, называемых мионемами, которые способны быстро сокращаться.

Немышечные способы передвижения важны и для многоклеточных животных.Многие микроскопические животные плавают за счет биения ресничек. Некоторые мелкие моллюски и плоские черви ползают, используя реснички на нижней стороне тела. Некоторые беспозвоночные, которые питаются путем фильтрации частиц из воды, используют реснички для создания необходимых водных потоков. У высших животных лейкоциты используют амебоидные движения, а реснички клеток, выстилающих дыхательные пути, удаляют инородные частицы с нежных мембран.

Мышцы состоят из длинных тонких клеток (волокон), каждая из которых представляет собой пучок более тонких волокон (рисунок 1).Внутри каждой фибриллы находятся относительно толстые нити белкового миозина и тонкие нити актина и других белков. Когда мышечное волокно удлиняется или укорачивается, волокна остаются практически постоянной по длине, но скользят друг мимо друга, как показано на Рисунке 2. Напряжение в активных мышцах создается поперечными перемычками (т. Е. Выступами толстых волокон, которые прикрепляются к тонким и приложить к ним силы). По мере того, как активная мышца удлиняется или укорачивается, а волокна скользят друг мимо друга, поперечные мосты постоянно отсоединяются и снова прикрепляются в новых положениях.Их действие похоже на натягивание веревки из рук в руки. Некоторые мышечные волокна имеют длину несколько сантиметров, но большинство других клеток имеют длину лишь доли миллиметра. Поскольку эти длинные волокна не могут адекватно обслуживаться одним ядром, по их длине расположены многочисленные ядра.

миофиламентов в поперечно-полосатой мышце

Рисунок 2: Расположение миофиламентов в поперечно-полосатой мышце. На верхней диаграмме мышца растянута, а на нижней - сокращена.Толстые нити имеют длину 1,6 мкм (0,0016 мм) в поперечнополосатых мышцах позвоночных, но до шести микрометров у некоторых членистоногих.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Работа, выполняемая мышцами, требует химической энергии, полученной в результате метаболизма пищи. Когда мышцы укорачиваются при приложении напряжения и выполнении механической работы, часть химической энергии преобразуется в работу, а часть теряется в виде тепла. Когда мышцы удлиняются при приложении напряжения (например, при медленном опускании веса), используемая химическая энергия вместе с механической энергией, поглощаемой действием, преобразуется в тепло.Выработка тепла - важная функция мышц у теплокровных животных. Дрожь - это мышечная активность, которая генерирует тепло и согревает тело. Точно так же некоторые насекомые перед полетом некоторое время вибрируют крыльями, нагревая мышцы до температуры, при которой они работают лучше всего.

.

Структура и функция скелетных мышц - Musculoskeletal Genetics

Мышечная система отвечает за движение человеческого тела, позу, движение веществ внутри тела и за выделение тепла телом. Существует около 700 известных и названных мышц, и, кроме того, мышечная ткань также находится внутри сердца, органов пищеварения и кровеносных сосудов.

В организме человека есть 3 основных типа мышц:

По материалам http: // sciencehumanbodytribute.weebly.com/muscular-system.html

Скелетная мышца - это произвольная мышца, что означает, что мы можем активно контролировать ее функцию. Он прикреплен к кости и образует отдельный орган из мышечной ткани, кровеносных сосудов, сухожилий и нервов, который покрывает наши кости и позволяет двигаться.

Скелетные мышцы часто существуют парами, при этом одна мышца является основным двигателем, а другая действует как антагонист. Например, когда вы сгибаете руку, ваши бицепсы сокращаются, а трицепсы расслаблены.Когда ваша рука возвращается в вытянутое положение, сокращаются трицепсы, а бицепсы расслабляются.

Скелетная мышца - удивительная ткань со сложной структурой. Он состоит из удлиненных многоядерных клеток, называемых миоцитами (или миофибрами). Мышечные клетки могут быть от 1 мм до 30 см в длину. Самая длинная мышечная клетка в нашем организме находится в портняжной мышце и имеет длину 30 см (почти 12 дюймов!).

Из биологических форумов.com

Под микроскопом отдельные мышечные клетки кажутся полосатыми (см. Изображение ниже). Это происходит из-за высокоорганизованной структуры мышечных волокон, где a ctin и миозиновые миофиламенты уложены и перекрываются в регулярные повторяющиеся массивы, образуя саркомеры. Нити актина и миозина скользят друг относительно друга и отвечают за сокращение мышц.

Чтобы увидеть, как мышцы сокращаются и работают, посмотрите видео здесь .

Энергия для мышечной функции поступает из внутриклеточных органелл, называемых митохондриями . Митохондрии - это электростанции каждой клетки нашего тела, которые отвечают за доставку энергии, необходимой клеткам для их функционирования.

Мышцы иннервируются мотонейронами . Моторный нейрон и окруженные им мышечные волокна образуют двигательную единицу . Размер двигательных единиц в организме варьируется в зависимости от функции мышцы. Для тонких движений (глаз) на нейрон приходится меньше мышечных волокон, что позволяет им двигаться.Мышцы, требующие большой силы, имеют много мышечных волокон на единицу. Тело может контролировать силу, решая, сколько двигательных единиц оно активирует для данной функции.

Из http://www.rtmsd.org

В нашем теле есть два типа скелетных мышц, которые различаются по функциям. Медленно сокращающиеся мышечные волокна лучше подходят для тренировок на выносливость и могут работать долгое время, не уставая. Быстро сокращающиеся мышцы хороши для быстрых движений, поскольку они быстро сокращаются, но быстро устают и потребляют много энергии.

Большинство наших мышц состоит из смеси медленных и быстро сокращающихся мышечных волокон. Однако мышцы, участвующие в поддержании осанки, содержат в основном медленно сокращающиеся мышечные волокна, а мышцы, отвечающие за движения глаз, состоят из быстро сокращающихся мышечных волокон.

И, чтобы немного повеселиться, вот прекрасная песня, описывающая все мышцы ног:

.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Не путать с мидиями.

Мышца - это ткань в телах животных. Их основная цель - помочь нам двигать частями нашего тела. Это одна из основных систем тел человека и животных. Когда мышца активируется, она сокращается, становясь короче и толще, тем самым подтягивая свои концы ближе.

Есть три вида мышц:

Действие мышц можно классифицировать как произвольное или непроизвольное .

Скелетные мышцы перемещают конечности (руки и ноги). Они перемещают челюсть вверх и вниз, чтобы пищу можно было пережевывать. Скелетные мышцы - это единственные произвольных мышц, единственные, которые мы можем двигать.

Сердечная мышца - это мышца сердца. Когда эта мышца сокращается, она проталкивает кровь по кровеносной системе. Сердечная мышца - , а не произвольная.

Гладкие мышцы - это другие непроизвольные мышцы тела.Гладкие мышцы есть во многих местах. Они в:

Мышцы состоят из множества мышечных клеток. Клетки сокращаются вместе, делая мышцу короче. Мышечные клетки умеют делать это вместе, потому что многие из них получают информацию по нервам. Клетки, которые получают сообщение от нервов, сообщают другим клеткам, которые находятся рядом с ними. Они сообщают другим клеткам, посылая электрический ток.

Мышечные клетки заполнены белками, называемыми актином и миозином. Это белки, которые заставляют мышцы сокращаться (становиться короче.)

Когда нерв заставляет мышцу сокращаться, мышца открывает отверстия в клеточной мембране. Эти отверстия представляют собой белки, которые называются кальциевыми каналами . Ионы кальция устремляются в клетку. Кальций также выходит из особого места в клетке, которое называется саркоплазматической сетью . Этот кальций прикрепляется к специализированным белкам актину и миозину. Это заставляет эти белки сокращать мышцы.

Для сокращения также требуется АТФ. Это энергия, которую используют клетки.Он сделан из глюкозы в клетке. Чтобы расслабить сокращенные мышцы, требуется много энергии. Они используют большую часть энергии для наращивания мышц.

Упражнения увеличивают мышцы (см. Гипертрофия). Упражнения также укрепляют мышцы. Если человек не занимается спортом, его мышцы становятся меньше и слабее. Это называется атрофией мышц.

Есть много разных видов мышечных заболеваний. Есть три большие группы болезней:

  1. Нервно-мышечные заболевания - это проблемы с тем, как нервы заставляют мышцы двигаться.Инсульты, церебральный паралич и болезнь Паркинсона относятся к нервно-мышечным заболеваниям.
  2. Заболевания замыкательной пластинки двигателя - это проблемы с местом, где нерв заставляет мышцу двигаться. Столбняк и миастения являются заболеваниями замыкательной пластинки двигателя.
  3. Миопатии - это проблемы со строением мышц. Мышечная дистрофия, такие виды рака, как саркома Юинга, и кардиомиопатия - это миопатии.
.

Структура скелетных мышц

Структура скелетных мышц

Мышечное волокно (клетка) имеет особую терминологию и отличительные характеристики:

  • Сарколемма , или плазматическая мембрана мышечной клетки, сильно инвагинирована поперечными канальцами (Т-трубками), пронизывающими клетку.
  • Саркоплазма, или цитоплазма мышечной клетки, содержит запасающий кальций саркоплазматический ретикулум, специализированный эндоплазматический ретикулум мышечной клетки.
  • Поперечно-полосатые мышечные клетки многоядерные. Ядра лежат по периферии клетки, образуя вздутия, видимые через сарколемму.
  • Практически весь объем клетки заполнен многочисленными длинными миофибриллами. Миофибриллы состоят из нитей двух типов, показанных на рисунке 1:
  • Тонкие филаменты состоят из двух нитей глобулярного белка актина, расположенных в виде двойной спирали. По длине спирали расположены молекулы тропонина и тропомиозина, которые покрывают особые участки связывания на актине.
  • Толстые филаменты состоят из групп нитчатого белка миозина. Каждая миозиновая нить образует выступающую головку на одном конце. Множество миозиновых волокон имеет выступающие головки во многих местах на обоих концах.

Рисунок 1. Два типа нитей

.

Внутри миофибриллы актин и миозиновые нити параллельны и расположены бок о бок. Перекрывающиеся нити образуют повторяющийся узор, который придает скелетным мышцам полосатый вид.Каждая повторяющаяся единица рисунка, называемая саркомером , отделена границей или Z-диском (Z-линия), к которому прикреплены актиновые нити. Нити миозина с их выступающими головками плавают между актином, не прикрепившись к Z-диску.

.

Смотрите также

 
 
© 2020 Спортивный клуб "Канку". Все права защищены.