Какими свойствами обладает нервная и мышечная ткань
Мышечные ткани неоднородны по своему происхождению в эмбриогенезе, их строение также различается, но есть одно свойство, которое их объединяет в группу — способность к сокращению. Их клетки имеют вытянутую, удлиненную форму, хорошо воспринимают раздражающий нервный импульс и сокращаются в ответ. Без мышечных тканей организм не смог бы перемещаться в пространстве, а органы не смогли бы функционировать — сердце качать кровь, язык «болтаться», кишечник продвигать пищу, пальцы нажимать на кнопки клавиатуры…
Итак, основные свойства этого вида тканей: возбудимость (способность отреагировать на раздражение), сократимость
(умение клеток укорачиваться и вытягиваться), проводимость (способность мембраны клетки «гнать» волну возбуждения, передавать импульс). Существуют два вида мышечной ткани — гладкая и поперечно-полосатая. Разберем подробнее их особенности.
1. Гладкая мышечная ткань присутствует во внутренних органах. Ее клетки напоминают веретена и имеют одно палочковидное ядро. Сокращение гладких мышц происходит непроизвольно, идет медленно, при этом мышцы сжимаются сильно, но утомляются мало. Например, кишечник сокращается до 12 раз за одну минуту, продвигая пищу. Структурная единица — мышечная клетка, миоцит, содержащая гликоген и миофиламенты (миофибриллы), а снаружи покрытая базальной мембраной. Интересно, что миоциты этой ткани могут делиться всю жизнь, в отличие, скажем, от кардиомиоцитов (клеток сердечной ткани), которые делятся в ходе развития эмбриона, но потом эту способность почти утрачивают.
2. Поперечно-полосатая мышечная ткань отличается поперечной исчерченностью волокон и высокой эластичностью. Исчерченность вызвана особым распределением в цитоплазме волокон множества ниточек-миофибрилл
(состоящих из белковых саркомеров), которые объединяются в пучки. В итоге мышечное волокно по всей длине плотно заполняется миофибриллами. Именно они является сократительным элементом мышечной клетки. Поперечно-полосатая мышечная ткань бывает двух типов: скелетная и сердечная.
1) Скелетная ткань формирует скелетные мышцы, ею можно управлять произвольно, руководя движениями. Ее структурная единица — мышечное волокно. Состоит оно из миосимпласта (многоядерной структуры, в которой сливаются клетки-саркобласты; в центре находятся миофибриллы) и миосателлитоцитов (одноядерных стволовых клеток). Снаружи эти образования окутывает базальная мембрана. Мышечные волокна тонки, но их длина может достигать нескольких сантиметров. Несколько мышечных волокон образуют пучок и имеют общую оболочку-сарколемму. Несколько пучков также имеют свою оболочку — так образуется мышца. Скелетные мышцы с помощью сухожилий присоединяются к костям или друг к другу.
2) Сердечная ткань характеризуется хорошей проводимостью. Ее клетки обычно содержат одно ядро, реже два. Эта ткань формирует сердечную мышцу — миокард. Структурная единица — клетка кардиомиоцит со множественными митохондриями. Сокращается сердечная ткань непроизвольно, управлять этим процессом извне нельзя.
Нервная ткань
Нервная ткань создает основу нервной системы. Главные свойства ее — возбудимость и проводимость, она воспринимает нервный импульс и передает его. Благодаря нервной ткани взаимодействуют все органы. Эта ткань имеется в составе нервов, головного и спинного мозга. Ее базу составляют нервные клетки — нейроны, и специфическая субстанция нейроглия (вспомогательные клетки), которая обеспечивает питание и защиту нейронов. Нейроны, возможно, самые красивые в ряду прочих клеток. Многие из них имеют форму звезды или деревца, другие похожи на груши, веретена, пирамидки… Состоят они из тела и отростков — дендритов и аксонов. Дендриты (короткие, множественные, разветвленные) воспринимают раздражение, аксоны (длинные, единичные) передают сигнал другим клеткам. Синапс — место, где аксоны контактируют с другими нервными клетками.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — курсы ОГЭ по биологии
Краткая версия
Ткань — это система клеток и внеклеточных структур,
объединенных единством происхождения, строения и функций.
Мышечная
ткань — это вид ткани, которая осуществляет двигательные процессы в организме
человека и животных (например, движение крови по кровеносным сосудам,
передвижение пищи при пищеварении и т. д.) при помощи специальных
сократительных структур — миофибрилл. Существуют два типа мышечной ткани:
гладкая (неисчерченная); поперечнополосатая скелетная (исчерченная) и сердечная
поперечнополосатая (исчерченная).
Мышечная
ткань обладает такими функциональными особенностями, как возбудимость,
проводимость и сократимость.
Гладкая мышечная ткань состоит из
веретеновидных клеток — миоцитов. Гладкая мышечная ткань сокращается постепенно
и способна долго находиться в состоянии сокращения, потребляя относительно
небольшое количество энергии и не уставая. Такой тип сократительной
деятельности называется тоническим.Поперечнополосатая
скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы, которые приводят в движение
кости скелета, а также входят в состав некоторых внутренних органов (язык,
глотка, верхний отдел пищевода).
Сердечная
поперечнополосатая мышечная ткань есть только в сердце. Она имеет очень хорошее
кровоснабжение и значительно меньше, чем обычная поперечнополосатая ткань,
подвергается усталости. Структурной единицей мышечной ткани является кардиомиоцит.
Нервная ткань
Нервная ткань является основным компонентом нервной системы, обеспечивает
проведение сигналов (импульсов) в головной мозг, их проведение и синтез,
устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой, участвует в координации
функции внутри организма, обеспечивает его целостность. Нервная ткань состоит
из нервных клеток — нейронов, которые имеют особые структуру и функции, выполняет
трофическую, опорную, защитную и другие функции. Нервная ткань формирует
центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую — нервы (сплетения, ганглии).
Нейроны — функциональные единицы нервной системы, которые
имеют множество связей. Они чувствительны к раздражению, способны передавать
электрические импульсы от периферических рецепторов к органам-исполнителям.
Различают два вида отростков: дендриты и
аксоны. Дендриты проводят возбуждение
к телу нервной клетки. Они короткие и распадаются на тонкие разветвления. По аксону нервный импульс движется от тела
нервной клетки к рабочему органу (железа, мышца) или к другой нервной клетке.
Аксоны
тоньше дендритов, длина их может достигать до 1,5 м. Дистальный участок аксона
распадается на множество ответвлений на концах и соединяется с помощью
контактов (синапсов) с другими нейронами или органами. В синапсах возбуждение
от одной клетки к другой или к органу передается с помощью нейромедиаторов
(ацетилхолина, норадреналина, серотонина, дофамина и др.). Объединившись в
группы, отростки образуют нервные пучки.
Нервные
волокна заканчиваются концевыми аппаратами, которые называ-ются нервными
окончаниями. В зависимости от выполняемой функции они делятся на чувствительные
(рецепторы) и двигательные (эффекторы). Чувствительные нервные окончания
воспринимают раздражения из внешней и внутренней среды, превращают их в нервные
импульсы и передают их другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают
раздражения из внешней среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней —
интерорецепторами. Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела,
заложенных в мышцах, связках, сухожилиях, костях и др.
Нервные
волокна заканчиваются концевыми аппаратами, которые называ-ются нервными
окончаниями. В зависимости от выполняемой функции они делятся на чувствительные
(рецепторы) и двигательные (эффекторы). Чувствительные нервные окончания
воспринимают раздражения из внешней и внутренней среды, превращают их в нервные
импульсы и передают их другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают
раздражения из внешней среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней —
интерорецепторами. Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела,
заложенных в мышцах, связках, сухожилиях, костях и др.
Оригинал
Ткань — это система клеток и внеклеточных структур,
объединенных единством происхождения, строения и функций.
В результате взаимодействия организма с внешней средой, которое
сложилось в процессе эволюции, появились четыре вида тканей с определенными
функциональными особенностями: эпителиальная, соединительная, мышечная и
нервная.
Мышечная ткань — это вид ткани,
которая осуществляет двигательные процессы в организме человека и животных
(например, движение крови по кровеносным сосудам, передвижение пищи при
пищеварении и т. д.) при помощи специальных сократительных структур —
миофибрилл. Существуют два типа мышечной ткани: гладкая (неисчерченная);
поперечнополосатая скелетная (исчерченная) и сердечная поперечнополосатая
(исчерченная).
Мышечная ткань обладает такими функциональными
особенностями, как возбудимость, проводимость и сократимость.
Гладкая мышечная ткань состоит из веретеновидных клеток — миоцитов.
Гладкая мускулатура находится в стенках многих образований, таких как кишечник,
мочевой пузырь, кровеносные сосуды. Гладкая мышечная ткань сокращается
постепенно и способна долго находиться в состоянии сокращения, потребляя
относительно небольшое количество энергии и не уставая. Такой тип
сократительной деятельности называется тоническим.
Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы,
которые приводят в движение кости скелета, а также входят в состав некоторых
внутренних органов (язык, глотка, верхний отдел пищевода, наружный сфинктер
прямой кишки).
Сердечная поперечнополосатая мышечная
ткань есть только в сердце. Она имеет
очень хорошее кровоснабжение и значительно меньше, чем обычная
поперечнополосатая ткань, подвергается усталости. Структурной единицей мышечной
ткани является кардиомиоцит. При
помощи вставочных дисков кардиомиоциты формируют проводящую систему сердца.
Сокращение сердечной мышцы не зависит от воли человека.
Нервная ткань
Нервная ткань является основным компонентом нервной системы,
обеспечивает проведение сигналов (импульсов) в головной мозг, их проведение и
синтез, устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой, участвует в
координации функции внутри организма, обеспечивает его целостность. Нервная
ткань состоит из нервных клеток — нейронов (нейроцитов), которые имеют
особые структуру и функции, выполняет трофическую, опорную, защитную и другие
функции. Нервная ткань формирует центральную нервную систему (головной и
спинной мозг) и периферическую — нервы
(сплетения, ганглии).
Нейроны — функциональные единицы нервной системы, которые имеют
множество связей. Они чувствительны к раздражению, способны передавать
электрические импульсы от периферических рецепторов к органам-исполнителям.
Нервные клетки отличаются по форме, размерам и разветвленности
отростков. Нейроны с одним отростком называются униполярными, с двумя — биполярными, с тремя и более — мультиполярными.
Различают два вида отростков: дендриты и аксоны. Дендриты проводят возбуждение к телу нервной клетки. Они короткие и
распадаются на тонкие разветвления. По аксону
нервный импульс движется от тела нервной клетки к рабочему органу (железа,
мышца) или к другой нервной клетке.
Рис. 8. Виды нейронов:
А — униполярный; Б — биполярный; В — мультиполярный
Аксоны тоньше дендритов, длина их
может достигать до 1,5 м. Дистальный участок аксона распадается на множество
ответвлений с мешочками на концах и соединяется с помощью контактов (синапсов)
с другими нейронами или органами. В синапсах возбуждение от одной клетки к
другой или к органу передается с помощью нейромедиаторов (ацетилхолина,
норадреналина, серотонина, дофамина и др.). Объединившись в группы, отростки
образуют нервные пучки.
Нервные волокна заканчиваются
концевыми аппаратами, которые называ-ются нервными окончаниями. В зависимости
от выполняемой функции они делятся на чувствительные (рецепторы) и двигательные
(эффекторы). Чувствительные нервные окончания воспринимают раздражения из
внешней и внутренней среды, превращают их в нервные импульсы и передают их
другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают раздражения из внешней
среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней — интерорецепторами.
Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела, заложенных в мышцах,
связках, сухожилиях, костях и др.
Нервные волокна заканчиваются
концевыми аппаратами, которые называ-ются нервными окончаниями. В зависимости
от выполняемой функции они делятся на чувствительные (рецепторы) и двигательные
(эффекторы). Чувствительные нервные окончания воспринимают раздражения из
внешней и внутренней среды, превращают их в нервные импульсы и передают их
другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают раздражения из внешней
среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней — интерорецепторами.
Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела, заложенных в мышцах,
связках, сухожилиях, костях и др.
Домой
Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости.) Важнейшие
функции мышечной ткани: сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечно-полосатая (скелетная) и сердечная
мышечные ткани.
Гладкая (висцеральная) мускулатура
Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (кишечник, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках
желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.
Состоит из веретенообразных миоцитов — коротких одноядерных клеток. Слабо выражено межклеточное вещество, клетки сближены друг с другом: благодаря этому возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все
остальные клетки.
Гладкая мышечная ткань отличается своей способностью к длительному тоническому напряжению, что очень важно для работы
внутренних органов (к примеру, мочевого пузыря), практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает и утомляется быстро.
Осуществляется сокращение с помощью клеточных органоидов — миофиламентов, которые расположены в клетке хаотично и не имеют
такой упорядоченной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (все познается в сравнении, уже скоро мы их изучим.)
Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой: человек не может управлять ей произвольно.
К примеру, невозможно по желанию сузить или расширить зрачок.
Скелетная поперечно-полосатая мускулатура
Скелетная ткань образует мышцы туловища, конечностей и головы.
В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными
волокнами, имеющими до 100 и более ядер — миосимпластами. Миосимпласт представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину
от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром.
Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой.
Характерная черта данной ткани — поперечная исчерченность, выражающаяся в равномерном чередовании светлых и темных полос
на мышечном волокне. Это происходит потому, что границы саркомеров в соседних миофибриллах совпадают, вследствие чего
все волокно приобретает поперечную исчерченность. Теперь самое время изучить микроскопическую основу мышцы — саркомер.
Саркомер
Сократимость мышечной ткани обусловлена наличием в клетках миофиламентов. Саркомер — элементарная сократительная единица
мышцы. Состоит из тонкого белка — актина, и толстого — миозина. Сокращение осуществляется благодаря трению нитей актина о
нити миозина, в результате чего саркомер укорачивается.
Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они
связываются с тропонином (белком между нитями актина), что обуславливает соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло.
Замечу, что трупное окоченение — посмертное затвердевание мышц — связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область
низкой концентрации (мышцы), способствуя связыванию актина и миозина. Мертвый организм не способен разорвать цикл, возникший в мышцах,
в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура: конечности очень сложно разогнуть или согнуть.
Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.
В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние волокна не возбуждают друг друга, в отличие
от гладких миоцитов. Скелетные мышцы быстро утомляются и сокращаются мгновенно (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления
растянуты во времени.)
Скелетные мышцы поддаются нашему осознанному контролю, их скоращение регулируется произвольно. 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 мышечная ткань
Мышечная ткань сердца — миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία — «сердце») — средний слой сердца, составляющий основную
часть его массы.
Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает характеристики двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое
уникальное свойство. Сердечная мышечная ткань состоит из одиночных клеток, имеющих поперечно-полосатую исчерченность.
В некоторых участках эти клетки смыкаются, образуя между собой контакты, благодаря которым возбуждение одной клетки волнообразно
передается на соседние, таким образом, охватываются новые участки миокарда. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.
Сердечная ткань обладает уникальным свойством — автоматизмом — способностью возбуждаться и сокращаться без влияний извне,
самопроизвольно. Это легко можно подтвердить, изолировав сердце лягушки из организма в физиологический раствор: сокращения
сердца в нем будут продолжаться еще несколько часов.
Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных клеток, которые также называют водителями ритма. Они
спонтанно генерируют нервные импульсы, которые охватывают весь миокард, в результате чего осуществляется сокращение. Именно благодаря водителям
ритма сердце лягушки продолжает биться, будучи полностью отделенным от тела.
Ответ мышц на физическую нагрузку
Физические нагрузки приводят к гипертрофии мышц (от др.-греч. ὑπερ- «чрез, слишком» + τροφή — «еда, пища») — в них увеличивается количество мышечных волокон, объем мышечной
массы нарастает.
В условиях гиподинамии (от греч. ὑπό — «под» и δύνᾰμις — «сила»), то есть пониженной активности, мышцы уменьшаются вплоть до полной
атрофии. В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.
Необходимо отметить, что сердечная мышечная ткань также дает ответную реакцию на чрезмерную нагрузку: сердце увеличивается в
размере, нарастает масса миокарда. Причиной могут быть генетические заболевания, повышенное артериальное давление.
Гипертрофия сердца — состояние, требующее вмешательства врача и наблюдения за пациентом.
В большинстве случае
гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).
Происхождение мышц
Мышцы развиваются из среднего зародышевого листка — мезодермы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
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.