Для какой ткани характерно свойство сократимости
1. Основные физиологические свойства возбудимых тканей
абсолютно рефрактерный период – время, в течении которого ткань не отвечает абсолютно ни на какие возбудители;
относительный рефрактерный период – ткань относительно невозбудима – происходит восстановление возбудимости до исходного уровня.
Показатель рефрактерности – продолжительность рефрактерного периода (t). Продолжительность рефрактерного периодау скелетной мышцы – 35-50 мс, а у нервной ткани – 5-5 мс. Рефрактерность ткани зависит от уровня обменных процессов и функциональной активности (обратная зависимость).
2. Понятие о состоянии относительного физиологического покоя и активности Состояние покоя наблюдается при отсутствии действия раздражителя. Характеризуется относительно постоянным уровнем обменных процессов (т. к. этот уровень все же постоянно меняется – состояние относительного покоя); отсутствием функциональных проявлений данной ткани.
Состояние активностивозникает под действием раздражителей. Характеризуется выраженным изменением уровня обменных процессов, проявлениями функциональных отправлений данной ткани.
Согласно А. А. Ухтомскому: “Покой и активность – два разных уровня обменных процессов”.
3. Формы активного состояния возбудимых тканей Существуют 2 формы активного состояния возбудимых тканей:
возбуждение;
торможение.
Возбуждение – активный процесс – ответная реакция ткани на раздражение. Характеризуется проявлением функциональных отправлений. Любое возбуждение имеет ряд признаков.
1. Неспецифические признаки: имеются во всех тканях – изменение проницаемости клеточной мембраны, изменение движения ионов через клеточную мембрану, изменение заряда клеточной мембраны, изменение уровня обменных процессов, изменение потребления кислорода и выделения углекислого газа, изменение температуры ткани. Изменение вязкости и т. д.. Легче всего регистрируется изменение заряда клеточной мембраны.
2. Специфические признаки (функция ткани) – характерны для определенного вида ткани (например: мышечная ткань – сокращение, нервная ткань – генерация нервных импульсов).
Торможение– возникает в ткани в ответ на раздражение и характеризуется угнетением функциональных отправлений данной ткани. Торможение протекает с затратой и выделением энергии, но они меньше, чем при возбуждении.
Вывод: при нанесении раздражения в ткани возникает или возбуждение или торможение, эти процессы тесно взаимосвязаны между собой и (по Павлову) являются двумя сторонами одного процесса.
4. Виды возбуждения Возбуждение может быть 2-х видов:
местное (локальный ответ);
распространяющееся (импульсное).
Местное возбуждение – наиболее древний вид (низшие формы организмов и низковозбудимые ткани – например, соединительная ткань). Местное возбуждение возникает и в высокоорганизованных тканях под действием подпорогового раздражителя или как компонент потенциала действия. При местном возбуждении нет видимой ответной реакции.
Особенности местного возбуждения:
нет латентного (скрытого) периода – возникает сразу же при действии раздражителя;
нет порога раздражения;
местное возбуждение градуально – изменение заряда клеточной мембраны пропорционально силе подпорогового раздражителя;
нет рефрактерного периода, наоборот характерно небольшое повышение возбудимости;
распространяется с декрементом (затуханием).
Импульсное (распространяющееся) возбуждение – присуще высокоорганизменным тканям, возникает под действием порогового и сверхпорогового раздражителей.
Особенности импульсного возбуждения:
имеет латентный период – между моментом нанесения раздражения и видимой ответной реакцией проходит некоторое время;
имеет порог раздражения;
не градуально – изменение заряда клеточной мембраны не зависит от силы раздражителя;
наличие рефрактерного периода;
импульсное возбуждение не затухает.
Вывод: в организме животного и человека наблюдается местное и импульсное возбуждение. Возникновение того или иного вида возбуждения зависит от степени развития ткани и силы раздражителя.
5. Законы взаимодействия раздражителя с возбудимой тканью Существует определенная зависимость ответной реакции от параметра раздражителя.
Законы:
закон силы раздражителя;
закон длительности действия раздражителя;
закон градиента раздражителя.
Закон силы раздражителя. Ответная реакция ткани пропорциональна силе наносимых раздражений до определенного предела. Увеличение ответной реакции – результат возбуждения все большего числа волокон ткани. При действии максимального раздражителя возникает наибольшая ответная реакция, т. к. все волокна возбуждения и дальнейшее увеличение ответной реакции невозможно.
Закон длительности действия раздражителя. Ответная реакция ткани зависит от времени действия раздражителя, но до определенного предела. Характер ответной реакции зависит от силы раздражителя и времени действия. Кривая силы – времени Гофвега-Вейса–Ланина отражает эту зависимость:P – реобаза, п. в. – полезное время.
Пояснения: под действием слабых раздражителей с течением времени нет видимой реакции. При достижении порога – появляется видимая ответная реакция. Эта пороговая величина называется реобазой – минимальной по силе электрический ток, вызывающий минимальную ответную реакцию ткани. Время, в течении которого ток равный реобазе вызывает ответную реакцию – полезное время. Т. к. порог раздражения – величина непостоянная, в клинических исследованиях используют раздражитель равный по силе двум реобазам. Время, в течение которого раздражитель, равный двум реобазам вызывает ответную реакцию, называется хроноксией. Хроноксия определяется для суждения о функциональной активности ткани (нервной и мышечной). Хроноксия – один из показателей возбудимости, чем больше возбудимость, тем меньше хроноксия.
Закон градиента раздражителя. Градиент – крутизна нарастания силы раздражителя.
Ответная реакция ткани зависит от градиента раздражителя до определенных пределов. Аккомодация – приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. При медленном увеличении силы раздражителя может не быть ответной реакции. Механизм аккомодации: под действием медленно нарастающего по силе раздражителя развивается натриевая инактивация и, как следствие, постоянное повышение порога раздражения.
Вывод:
1) в зависимости от силы, длительности и градиента раздражителя наблюдается разная ответная реакция ткани;
2) эта зависимость не беспредельна.
Источник
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.
Источник
Группа соединительных тканей объединяет собственно соединительные ткани (РВСТ и ПВСТ), соединительные ткани со
специальными свойствами (ретикулярная, жировая, слизистая, пигментная), скелетные соединительные ткани (хрящевая и костная).
Также к соединительным тканям относится жидкая подвижная кровь, строение которой мы изучим в разделе “Кровеносная система”.
Что же общего между жидкой подвижной кровью и плотной неподвижной костью? Общим оказываются два основополагающих признака соединительных тканей:
- Хорошо развито межклеточное вещество
- Наличие разнообразных клеток
Собственно соединительные ткани
Рыхлая волокнистая соединительная ткань (РВСТ) содержит клетки разной формы: фибробласты (юные), фиброциты (зрелые). РВСТ
содержится во всех внутренних органах, она располагается по ходу прохождения кровеносных, лимфатических сосудов и нервов,
образует соединительнотканные прослойки.
Обратите внимание на название клеток: фибробласты, фиброциты – эти слова происходят от (лат. fibra — волокно). В
соединительных тканях имеются три основных типа волокон:
- Коллагеновые – обеспечивают механическую прочность
- Эластические – обуславливают гибкость тканей
- Ретикулярные – образуют ретикулярные сети, служащие основой многих органов (печень, костный мозг)
Плотная волокнистая соединительная ткань (ПВСТ) отличается преобладанием волокон над клетками. ПВСТ участвует в образовании
сухожилий, связок, формирует оболочки внутренних органов.
Соединительные ткани со специальными свойствами
Ретикулярная ткань (от лат. reticulum – сетка) образует строму (опорную структуру) кроветворных и иммунных органов. Здесь
зарождаются все клетки кровеносной и иммунной систем.
Жировая ткань состоит из скопления жировых клеток (адипоцитов). Создает резерв питательных веществ, образует подкожный
жировой слой и капсулу почек. Кроме того, жировая ткань выполняет защитную (механическую) функцию, предупреждая повреждения
внутренних органов, и участвует в терморегуляции.
Пигментная ткань отличается большим скоплением пигментных клеток – меланоцитов (от греч. melanos — «чёрный»),
развита на отдельных участках тела: в радужке глаза, вокруг сосков молочных желез.
Слизистая (студенистая) ткань встречается в норме только в составе пупочного канатика зародыша, ее относят к эмбриональным
тканям.
Скелетные соединительные ткани
К скелетным тканям относятся хрящевая и костная ткани, которые выполняют защитную, механическую и опорную функции, принимают активное участие в минеральном обмене.
Хрящевая ткань состоит из молодых клеток – хондробластов, зрелых – хондроцитов (от греч. chondros – хрящ). Межклеточное вещество
упругое, содержит много воды, особенно в молодом возрасте. С течением времени воды в хряще становится меньше и его функция
постепенно нарушается.
Хрящевая ткань образует межпозвоночные диски, хрящевые части ребер, входит в состав органов дыхательной системы. В хрящевой
ткани, как и в эпителии, отсутствуют кровеносные сосуды, благодаря чему хрящи отлично приживаются после пересадки. Питание
хряща происходит диффузно.
Хрящевая ткань выстилает поверхность костей в месте образования суставов. При нарушении в ней обменных процессов хрящевая ткань начинает
заменяться костной, что сопровождается скованностью и болезненностью движений, возникает артроз.
Костная ткань состоит из клеток и хорошо развитого межклеточного вещества, пропитанного минеральными солями (составляют около 70%),
преобладающим из которых является фосфат кальция Ca3(PO4)2.
В костной ткани активно идет обмен веществ, интенсивно поглощается кислород. Кости – это вовсе не что-то безжизненное, в них постоянно
появляются новые и отмирают старые клетки. В кости можно обнаружить следующие типы клеток:
- Остеобласты – молодые клетки
- Остеоциты – зрелые клетки (от греч. osteon — кость и греч. cytos — клетка)
- Остеокласты – отвечают за обновление кости, разрушают старые клетки
Кость состоит из компактного и губчатого вещества. Компактное вещество значительно тяжелее и плотнее губчатого, обеспечивает основополагающие функции кости: защитную, поддерживающую. В компактном веществе запасаются химические элементы. Губчатое вещество содержит орган кроветворение –
красный мозг.
Структурной единицей компактного вещества является остеон (Гаверсова система). В Гаверсовом канале, расположенном в центре
остеона, проходят кровеносные сосуды – источник питания для костной ткани. По краям канала лежат юные клетки, остеобласты, и
стволовые клетки. Вокруг канала лежат соединенные друг с другом остеоциты, образующие пластинки.
Кость состоит из двух компонентов:
- Минеральный
- Органический
Межклеточное вещество костной ткани содержит коллагеновые волокна, которые пропитаны минеральными солями, главным
образом – фосфатом кальция Ca3(PO4)2, за счет чего костная ткань выполняет опорную
функцию и способна выдерживать значительные нагрузки.
С возрастом доля минерального компонента увеличивается, и кость становится более ломкой и хрупкой, возникает
склонность к переломам. Истончение костной ткани называется остеопороз (от греч. osteon – кость + греч. poros – пора).
Органический компонент представлен белками и жирами (липидами). За счет данного компонента обеспечивается еще одно важное свойство
кости – эластичность. Если провести химический опыт и удалить из кости все соли (мацерация кости), то она станет настолько гибкой, что
ее можно завязать в узел.
Органический компонент превалирует в костях новорожденных. Их кости очень эластичные. Постепенно минеральные соли накапливаются, и кости становятся твердыми, способными выдержать значительные физические нагрузки.
Происхождение
Соединительные ткани развиваются из мезодермы – среднего зародышевого листка.
© 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.
Источник