15.3: Типи м'язової тканини

Працюйте ці м'язи очей!

Поверніть очі - крихітний рух, враховуючи помітно великі та сильні зовнішні м'язи очей, які контролюють рухи очного яблука. Ці м'язи були названі найсильнішими м'язами в організмі людини щодо роботи, яку вони виконують. Однак зовнішні м'язи очей насправді роблять дивовижну кількість роботи. Рухи очей відбуваються майже постійно в години неспання, особливо коли ми скануємо обличчя або читаємо. Очні м'язи також вправляються вночі під час фази сну, яка називається швидким сном руху очей. Зовнішні очні м'язи можуть рухати очима, оскільки вони зроблені в основному з м'язової тканини.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Очі

Що таке м'язова тканина?

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Тип м'язів 1) Клітини скелетних м'язів - це довгі трубчасті клітини зі смужками (3) і множинними ядрами (4). Ядра вбудовані в клітинну мембрану (5), щоб бути просто всередині клітини. Цей тип тканини зустрічається в м'язах, які прикріплені до скелета. Скелетні м'язи функціонують для добровільних рухів тіла. М'яз типу 2) Гладком'язові клітини мають веретеноподібну форму (6), а кожна клітина має єдине ядро (7). На відміну від скелетної мускулатури, немає смуг. Гладка мускулатура діє мимоволі і функціонує в русі речовин в просвітах. Вони в першу чергу знаходяться в стінках і стінках кровоносних судин уздовж травного тракту. М'яз типу 3) Клітини серцевого м'яза відгалужуються один від одного, а не залишаються, як клітини в скелетній і гладком'язовій тканині. Через це виникають переходи між сусідніми клітинами (9). Клітини мають смуги (8), і кожна клітина має єдине ядро (10). Цей тип тканини зустрічається в стінці серця, і його основна функція полягає в перекачуванні крові. Це мимовільне дію.

М'язова тканина - це м'яка тканина, яка становить більшу частину тканин в м'язах м'язової системи людини. Інші тканини в м'язах - це сполучні тканини, такі як сухожилля, які прикріплюють скелетні м'язи до кісток і оболонок сполучних тканин, які покривають або вирівнюють м'язові тканини. Однак тільки м'язова тканина сама по собі має клітини зі здатністю скорочуватися.

Існує три основних типи м'язових тканин в організмі людини: скелетні, гладкі та серцеві м'язи. На малюнку\(\PageIndex{2}\) показано, як з'являються три типи м'язових тканин під мікроскопом. Коли ви прочитаєте про кожен тип нижче, ви дізнаєтеся, чому три типи з'являються так, як вони роблять.

Скелетна м'язова тканина

Скелетні м'язи - м'язова тканина, прикріплена до кісток сухожиллями, які представляють собою пучки колагенових волокон. Незалежно від того, рухаєте ви очима або бігаєте марафон, ви використовуєте скелетні м'язи. Скорочення скелетних м'язів є добровільними або під свідомим контролем центральної нервової системи через соматичну нервову систему. Скелетна м'язова тканина - найпоширеніший тип м'язової тканини в організмі людини. За вагою середній дорослий чоловік становить близько 42 відсотків скелетних м'язів, а середня доросла самка - близько 36 відсотків скелетних м'язів. Деякі з основних скелетних м'язів в організмі людини позначені на малюнку\(\PageIndex{3}\) і\(\PageIndex{4}\) наведені в табл\(\PageIndex{1}\).

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Скелетні м'язи. Деякі м'язи видно як з переднього, так і з заднього виду.

М'язи, видимі на малюнку\(\PageIndex{3}\)	М'язи, видимі на малюнку\(\PageIndex{4}\)
\ (\ pageIndex {3}\)» class="lt-bio-16811">манжета ротатора (кілька м'язів входять до цієї групи)	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">лопатки ліфта
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">біцепс плечі	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">ромбоїди
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">брахіаліс	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">манжета ротатора
\ (\ PageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">пронатор	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">трицепс плечовий
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">радіальний	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">Велика сіднична сідниця
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">привідні м'язи	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">Задня великогомілкова кістка
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">Передня великогомілкова кістка	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">перонея довга
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">дельтоїд	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">перонеус бревіс
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">великий грудний	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">трапеція
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">Пряма кишка живота	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">дельтоїд
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">абдомінальна зовнішня коса	\ (\ Індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">радіальний
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">Іліопсоа	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">latissimus dorsi
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">чотириголовий м'яз стегна	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">біцепс стегна
\ (\ pageIndex {3}\)» клас = «lt-bio-16811">перонея довга	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">напівсухожильний
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">перонеус бравіс	\ (\ індекс сторінки {4}\)» клас = «lt-bio-16811">напівмембранний
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">	\ (\ pageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">литковий
\ (\ індекс сторінки {3}\)» клас = «lt-bio-16811">	\ (\ PageIndex {4}\)» клас = «lt-bio-16811">солей

Малюнок\(\PageIndex{3}\): На цьому малюнку показані основні скелетні м'язи в передній (передній) частині тіла.

Малюнок\(\PageIndex{4}\): На цьому малюнку показані основні скелетні м'язи в задній (задній) частині тіла.

Пари скелетних м'язів

Для переміщення кісток в протилежних напрямках скелетні м'язи часто складаються з м'язових пар, які працюють в протистоянні один одному. Наприклад, коли двоголовий м'яз (на передній частині плеча) стискається, це може призвести до згинання або згинання ліктьового суглоба руки, як показано на малюнку\(\PageIndex{5}\). Коли триголовий м'яз (на задній частині верхньої руки) стискається, це може призвести до того, що лікоть розгинає або випрямляє руку. Біцепси і трицепси м'язи є прикладами м'язової пари, де м'язи працюють в протистоянні один одному.

Малюнок\(\PageIndex{5}\): Трицепси і двоголові м'язи в області плеча - протилежні м'язи, які рухають руку в лікті в протилежних напрямках.

Структура скелетних м'язів

Кожна скелетна м'яз складається з сотень - або навіть тисяч - скелетних м'язових волокон, які є довгими, схожими на струни клітини. Як показано на малюнку\(\PageIndex{6}\), волокна скелетних м'язів індивідуально загорнуті в сполучну тканину, звану ендомізієм. Скелетні м'язові волокна зв'язані між собою в одиниці, звані м'язовими пучками, оточені оболонками сполучної тканини, званої перимізієм. Кожна брошура містить від десяти до 100 (або навіть більше!) скелетних м'язових волокон. Фасцикули, в свою чергу, пов'язані між собою, утворюючи окремі скелетні м'язи, які загорнуті в сполучну тканину, звану епімізієм. Сполучні тканини в скелетних м'язах мають різноманітні функції. Вони підтримують і захищають м'язові волокна, дозволяючи їм витримувати сили скорочення, розподіляючи зусилля, прикладені до м'язи. Вони також забезпечують шляхи для нервів і кровоносних судин для досягнення м'язів. Також епімізій закріплює м'язи до сухожиль.

Малюнок\(\PageIndex{6}\): Кожна скелетна м'яз має будову пучків всередині пучків. Зв'язки м'язових волокон складають м'язову пучок, а пучки пучків складають скелетний м'яз. На кожному рівні зв'язки пучок оточує сполучнотканинна оболонка. М'язові клітини, пучок і весь м'яз оточені відповідно ендомізієм, перимізієм і епімізієм. Всі сполучні тканини зливаються разом, утворюючи сухожилля, яке прикріплює м'яз до кісток.

Одна і та ж структура пучків-всередині пучків реплікується всередині кожного м'язового волокна. Як показано на малюнку\(\PageIndex{7}\), м'язове волокно складається з пучка міофібрил, які самі по собі є пучками білкових ниток. Ці білкові нитки складаються з тонких ниток білка актину, закріплених на структурах, званих Z дисками - і товстих ниток білка міозину. Нитки розташовані разом всередині міофібрили в повторюваних одиницях, які називаються саркомерами, які проходять від одного диска Z до іншого. Саркомер є основною функціональною одиницею скелетних (і серцевих) м'язів. Він стискається, коли актинові та міозінні нитки ковзають одна над одною. Скелетна м'язова тканина, як кажуть, поперечно-смугаста, оскільки вона виглядає смугастою. Він має такий вигляд через регулярні, що чергуються A (темні) і I (світлі) смуги ниток, розташованих в саркомерах всередині м'язових волокон. Інші компоненти клітковини скелетних м'язів включають множинні ядра і мітохондрії.

Малюнок\(\PageIndex{7}\): Зв'язки білкових ниток утворюють міофібрилу, а пучки міофібрил складають єдине м'язове волокно. I і A смуги відносяться до позиціонування міозину і актинових волокон в міофібрилі. Саркоплазматичний ретикулум - це спеціалізований тип ендоплазматичного ретикулума, який утворює мережу навколо кожної міофібрили. Він служить резервуаром для іонів кальцію, які потрібні для м'язових скорочень. Зони Н і Z диски також беруть участь в м'язових скороченнях, про які ви можете прочитати в концепції скорочення м'язів.

Повільно- і швидко сіпатися скелетних м'язових волокон

Скелетні м'язові волокна можна розділити на два типи, звані м'язовими волокнами з повільним посмикуванням (або I типу) та м'язовими волокнами швидкого смикування (або типу II).

• Повільно сіпаються м'язові волокна щільні капілярами і багаті мітохондріями та міоглобіном, білком, який зберігає кисень до необхідності для м'язової діяльності. Щодо швидко смикаються волокон, волокна з повільним смиканням можуть переносити більше кисню та підтримувати аеробну (використовуючи кисень) активність. Повільно сіпатися волокна можуть скорочуватися протягом тривалого періоду часу, але не з дуже великою силою. Вони покладаються насамперед у заходах на витривалість, таких як біг на дистанції або їзда на велосипеді.
• Швидко сіпаються м'язові волокна містять менше капілярів і мітохондрій і менше міоглобіну. Цей тип м'язового волокна може скорочуватися швидко і потужно, але втомлюється дуже швидко. Швидко смикаються волокна можуть підтримувати лише короткі, анаеробні (не використовують кисень) сплески активності. Щодо повільно сіпаються волокон, швидко смикаються волокна сприяють більшій м'язовій силі і мають більший потенціал для збільшення маси. Вони покладаються насамперед на короткі, напружені події, такі як спринт або важка атлетика.

Пропорції типів волокон значно варіюються від м'язів до м'язів і від людини до людини. Особи можуть бути генетично схильні мати більший відсоток одного типу м'язового волокна, ніж інший. Як правило, людина, яка має більше повільних волокон, краще підходить для занять, що вимагають витривалості. На відміну від цього, людина, яка має більше швидких волокон, краще підходить для занять, що вимагають коротких сплесків сили.

Гладка мускулатура

Гладка мускулатура - це м'язова тканина в стінках внутрішніх органів та інших внутрішніх структур, таких як кровоносні судини. Коли гладкі м'язи скорочуються, вони допомагають органам і судинам виконувати свої функції. Коли гладкі м'язи стінки шлунка скорочуються, вони стискають їжу всередині шлунка, допомагаючи змішувати і збивати їжу і розбивати її на більш дрібні шматочки. Це важлива частина травлення. Скорочення гладкої мускулатури мимовільні, тому вони не знаходяться під свідомим контролем. Замість цього вони контролюються вегетативною нервовою системою, гормонами, нейромедіаторами та іншими фізіологічними факторами.

Будова гладкої мускулатури

Малюнок\(\PageIndex{8}\): Гладка м'язова клітина складається з актинових і міозінних ниток, але вони не розташовані в саркомере. Розташування цих ниток відбувається почергово і в шаховому порядку.

Клітини, що входять до складу гладкої мускулатури, прийнято називати міоцитами. На відміну від м'язових волокон поперечно-смугастої м'язової тканини, міоцити гладкої м'язової тканини не мають своїх ниток, розташованих в саркомерах. Тому гладка тканина не є поперечно-смугастої. Однак міоцити гладкої мускулатури містять міофібрили, які містять пучки міозінних і актинових ниток. Нитки викликають скорочення, коли вони ковзають один над одним, як показано на малюнку\(\PageIndex{8}\).

Функції гладкої мускулатури

Малюнок\(\PageIndex{9}\): М'язова маткова стінка в значній мірі розтягується, щоб вмістити зростаючий плід, але вона все ще може скорочуватися з великою силою під час пологів, що передують пологам. У той час він може надавати до 100 фунтів сили.

На відміну від поперечно-смугастої м'язи, гладка мускулатура здатна витримати дуже тривалі скорочення Гладка мускулатура також може розтягуватися і все ще підтримувати свою скорочувальну функцію, яку поперечно-смугаста м'яз не може. Позаклітинний матрикс, що виділяється міоцитами, підвищує еластичність гладкої мускулатури. Матрикс складається з еластину, колагену та інших еластичних волокон. Здатність розтягуватися і все ще скорочуватися є важливим атрибутом гладкої мускулатури в таких органах, як шлунок і матка (Малюнок\(\PageIndex{9}\)), обидва з яких повинні значно розтягуватися, виконуючи свої нормальні функції.

Наступний список вказує, де знаходиться багато гладких м'язів, поряд з деякими їх специфічними функціями.

• Стінки шлунково-кишкового тракту (такі як стравохід, шлунок і кишечник), переміщення їжі по тракту шляхом перистальтики.
• Стінки повітряних ходів дихальних шляхів (наприклад, бронхів), контролюючи діаметр ходів і обсяг повітря, який може проходити через них
• Стінки органів чоловічого і жіночого статевих шляхів; в матці, наприклад, виштовхування дитини з матки і в родові шляхи
• Стінки структур сечовидільної системи, включаючи сечовий міхур, дозволяють сечовому міхуру розширюватися, щоб він міг утримувати більше сечі, а потім скорочуватися, коли сеча виділяється.
• Стінки кровоносних судин, контролюючи діаметр судин і тим самим впливають на кровотік і артеріальний тиск
• Стінки лімфатичних судин, що здавлюють рідину, звану лімфою через судини.
• Райдужна оболонка очей, контролюючи розмір зіниць і тим самим кількість світла, що надходить в очі
• Арректорні пілі в шкірі, піднімаючи волоски в волосяних фолікулах в дермі.

Серцевий м'яз

Малюнок\(\PageIndex{10}\): Товста стінка серця складається в основному з серцевої м'язової тканини, званої міокардом. Тонка епітеліальна тканинна ендокард покриває камери серця і епікард покриває міокард. Серце розташовується в перикардіальній порожнині грудної клітини. Покриття порожнини перикарда складається з фіброзного і серозного шарів.

Серцевий м'яз виявляється тільки в стінці серця. Його ще називають міокардом. Як показано на малюнку\(\PageIndex{10}\), міокард укладений в сполучні тканини, включаючи ендокард на внутрішній стороні серця і перикард на зовнішній стороні серця. Коли серцевий м'яз скорочується, серце б'ється і перекачує кров. Скорочення серцевого м'яза мимовільні, як у гладкої мускулатури. Вони контролюються електричними імпульсами від спеціалізованих клітин серцевого м'яза в області серцевого м'яза, званої синоатріальним вузлом.

Як і скелетний м'яз, серцевий м'яз поперечно-смугастий, оскільки його нитки розташовані в саркомерах всередині м'язових волокон. Однак у серцевому м'язі міофібрили розгалужені під неправильними кутами, а не розташовані паралельними рядами (оскільки вони знаходяться в скелетних м'язах). Це пояснює, чому серцеві та скелетні м'язові тканини виглядають інакше один від одного.

Клітини серцевої м'язової тканини розташовані в взаємопов'язаних мережах. Таке розташування дозволяє швидко передавати електричні імпульси, які стимулюють практично одночасні скорочення клітин. Це дає можливість клітинам координувати скорочення серцевого м'яза.

Серце - це м'яз, який виконує найбільший обсяг фізичної роботи за все життя. Хоча вихідна потужність серця набагато менше, ніж максимальна вихідна потужність деяких інших м'язів в організмі людини, серце робить свою роботу безперервно протягом усього життя без відпочинку. Серцевий м'яз містить багато мітохондрій, які виробляють АТФ для отримання енергії і допомагають серцю протистояти втомі.

Особливість: Людське тіло в новині

Серце людини розвивається в послідовності подій, які контролюються спілкуванням між різними типами клітин, включаючи клітини, які стануть міокардом (серцевий м'яз, що утворює стінку серця) і клітини, які стануть ендокардом (сполучною тканиною, яка покриває внутрішню поверхню міокарда). Якщо зв'язок між клітинами ненормальний, це може призвести до різних вад серця, таких як гіпертрофія серця або ненормальне збільшення серцевого м'яза. Гіпертрофія серця змушує серце з часом потовщуватися і слабшати, тому воно менше здатне перекачувати кров. Зрештою може розвинутися серцева недостатність, внаслідок чого рідина накопичується в легенях і кінцівках.

Аномальний зв'язок клітин - це механізм, за допомогою якого мутація під назвою PTPN11 призводить до гіпертрофії серця при розладі, яке називається NSML (синдром Нунан з множинними лентигінами). Нове дослідження вчених з Beth Israel Diaconess Medical Center в Бостоні визначило, який тип патологій клітин виникають, які призводять до NSML. У ході дослідження вчені розробили моделі миші, щоб висловити мутацію PTPN11 під час їх розробки. Дослідники маніпулювали моделями миші, щоб мутація виражалася лише в клітині, які розвивалися б в міокард у деяких мишей. На відміну від цього, у інших мишей мутація виражалася тільки в клітині, які переросли б в ендокард. Несподівано гіпертрофія серця виникла тільки у мишей, які виражали мутацію в клітині ендокарда, а не в клітині міокарда, які здавна вважалися ураженими клітинами. Результати досліджень свідчать про потенційні цілі для лікування НСМЛ. Вони також можуть допомогти вченим зрозуміти причини інших серцевих розладів, які зустрічаються набагато частіше, ніж NSML.

Рецензія

1. Що таке м'язова тканина?

2. Де знаходиться скелетна м'яз, і яка її загальна функція?

3. Чому багато скелетні м'язи працюють парами?

4. Опишіть будову скелетної м'язи.

5. Віднесіть структуру м'язових волокон до функціональних одиниць м'язів.

6. Чому скелетна м'язова тканина поперечно-смугаста?

7. Порівняйте і контрастуйте повільно посмикуються і швидко смикаються скелетні м'язові волокна.

8. Де знаходиться гладка мускулатура? Що контролює скорочення гладкої мускулатури?

9. Порівняйте і контрастуйте гладку мускулатуру і поперечно-смугасті м'язи (наприклад, скелетні м'язи).

10. Де знаходиться серцевий м'яз? Що контролює його скорочення?

11. І серцеві, і скелетні м'язові тканини поперечно-смугасті, але зовні вони відрізняються один від одного. Чому?

12. Серцевий м'яз менше і менш потужна, ніж деякі інші м'язи тіла. Чому серце - це м'яз, який виконує найбільший обсяг фізичної роботи за все життя? Як серце протистоїть втомі?

13. Розташуйте наступні одиниці всередині скелетної мускулатури по порядку, від найменшого до найбільшого: пучок; саркомер; м'язове волокно; міофібрила

14. Наведіть один приклад сполучної тканини, яка міститься в м'язах. Опишіть одну з її функцій.

15. True або False: волокна скелетних м'язів - це клітини з множинними ядрами.

Дізнатися більше

https://bio.libretexts.org/link?16811#Explore_More

Ви можете дізнатися більше про три типи м'язових тканин, подивившись це відео Академії Хана:

Атрибуції

1. Очі від підгузника; суспільне надбання
2. М'язова тканина від Mdunning13, CC BY 3.0 через Вікісховище
3. М'язи спереду позначені Häggström, Mikael (2014). «Медична галерея Мікаеля Хеггстрема 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Коефіцієнт корисної дії: 10,15347 кв.м/2014,008. ІСН 2002-436. Громадське надбання. через Вікісховище
4. М'язи задньої частини позначені Häggström, Mikael (2014). «Медична галерея Мікаеля Хеггстрема 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Коефіцієнт корисної дії: 10,15347 кв.м/2014,008. ІСН 2002-436. Громадське надбання. через Вікісховище
5. Рух м'язів за ліцензією CK-12 CC BY-NC 3.0
6. Структура м'язів Національного інституту раку, публічне надбання через Wikimedia Commons
7. М'язові волокна за допомогою OpenStax, CC BY 4.0 через Вікісховище
8. Актин-міозинова нитка від Бумфрейфра, CC BY 3.0 через Wikimedia Commons
9. Плацента від Gray38, публічне надбання через Вікісховище
10. Стіни серця від OpenStax College, CC BY 3.0 через Вікісховище
11. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0