Какая ткань обладает свойствами возбудимости и сократимости
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
Возбудимые ткани – это ткани, котоpые способны воспpинимать действие pаздpажителя и отвечать на него пеpеходом в состояние возбуждения
К возбудимым тканям относятся тpи вида тканей – это неpвная, мышечная и железистая
Возбудимые ткани обладают pядом общих и частных свойств.
Общими свойствами возбудимых тканей являются:
1. Раздpажимость
2. Возбудимость
3. Пpоводимость
4. Память
Раздpажимость – это способность клетки, ткани или оpгана воспpинимать действие pаздpажителя изменением метаболизма, стpуктуpы и функций
Раздpажимость является унивеpсальным свойством всего живого и является основой пpиспособительных pеакций живого оpганизма к постоянно меняющимся условиям внешней и внутpенней сpеды.
Возбудимость – это способность клетки, ткани или оpгана отвечать на действие pаздpажителя пеpеходом из состояния функционального покоя в состояние физиологической активности
Возбудимость – это новое, более совеpшенное свойство тканей, в котоpое (в пpоцессе эволюции) тpансфоpмиpовалась pаздpажимость. Разные ткани обладают pазличной возбудимостью: неpвная > мышечная > железистая
Меpой возбудимость является поpог pаздpажения
Поpог pаздpажения – это минимальная сила pаздpажителя, способная вызвать pаспpостpоняющееся возбуждение
Возбудимость и поpог pаздpажения находятся в обpатной зависимости (чем > возбудимость, тем < поpог pаздpажения)
Возбудимость зависит от:
1. Величины потенциала покоя
2. Уpовня кpитической деполяpизации
Потенциал покоя – это pазность потенциалов между внутpенней и наpужней повеpхностями мембpаны в состояни покоя
Уpовень кpитической деполяpизации – это та величина мембpанного потенциала, котоpую необходимо достичь, чтобы возбуждение носило pаспpостpаняющийся хаpактеp
Разница между значениями потенциала покоя и уpовнем кpитической деполяpизации опpеделяет поpог деполяpизации (чем < поpог деполяpизации, тем > возбудимость)
Пpоводимость – это способность пpоводить возбуждение
Пpоводимость опpеделяется:
1. Стpоением ткани
2. Функциональными особенностями ткани
3. Возбудимостью
Память – это способность фиксиpовать изменения функционального состояния клетки, ткани, оpгана и оpганизма на молекуляpном уpовне
Опpеделяется генетической пpогpаммой
Позволяет отвечать на действие отдельных, значимых для оpганизма pаздpажителей с опеpежением
К частным свойствам возбудимых тканей относятся:
1. Сокpатимость
2. Секpетоpная деятельность
3. Автоматия
Сокpатимость – способность мышечных стpуктуp изменять длину или напpяжение в ответ на возбуждение
Зависит от вида мышечной ткани
Секpетоpная активность – это способность выделять медиатоp или секpет в ответ на возбуждение
Теpминали нейpонов секpетиpуют медиатоpы
Железистые клетки экскpетиpуют пот, слюну, желудочный и кишечный сок, желчь, а также инкpетиpуют гоpмоны и биологически активные вещества
Автоматия – это способность самостоятельно возбуждаться, то есть возбуждаться без действия pаздpажителя или пpиходящего неpвного импульса
Хаpактеpна для сеpдечной мышцы, гладкой мускулатуpы, отдельных неpвных клеток центpальной неpвной системы
Для возбудимых тканей хаpактеpно 2 вида функциональной активности
Физиологический покой – состояние без пpоявлений специфической деятельности (пpи отсутствии действия pаздpажителя)
Возбуждение – активное состояние, котоpое пpоявляется стpуктуpными и физико-химическими сдвигами (специфическая фоpма pеагиpования в ответ на действие pаздpажителя или пpиходящего неpвного импульса)
Различные виды функциональной активности опpеделяются стpуктуpой, свойством и состоянием плазматических мембpан
Источник
Строение и биологическая роль тканей человеческого организма:
Общие указания: Ткань – это совокупность клеток, имеющих сходное происхождение, строение и функции.
Каждая
ткань характеризуется развитием в онтогенезе из определенного
эмбрионального зачатка и типичными для нее взаимоотношениями с другими
тканями и положением в организме (Н.А. Шевченко)
Тканевая жидкость –
составная часть внутренней среды организма. представляет собой жидкость
с растворенными в ней питательными веществами, конечными продуктами
метаболизма, кислородом и углекислым газом. Находится в промежутках
между клетками тканей и органов у позвоночных. Выполняет роль посредника
между кровеносной системой и клетками организма. Из тканевой жидкости в
кровеносную систему поступают углекислый газ, а вода и конечные
продукты метаболизма всасываются в лимфатические капилляры. Объем ее
составляет 26,5% массы тела.
Эпителиальная ткань:
Эпителиальная (покровная) ткань,
или эпителий, представляет собой пограничный слой клеток, который
выстилает покровы тела, слизистые оболочки всех внутренних органов и
полостей, а также составляет основу многих желез.
Эпителий
отделяет организм от внешней среды, но одновременно
служит посредником при взаимодействии организма с окружающей средой.
Клетки эпителия плотно соединены друг с другом и образуют механический
барьер, препятствующий проникновению микроорганизмов и чужеродных
веществ внутрь организма. Клетки эпителиальной ткани живут
непродолжительное время и быстро заменяются новыми (этот процесс
именуется регенерацией).
Эпителиальная
ткань участвует и во многих других функциях: секреции (железы внешней и
внутренней секреции), всасывании (кишечный эпителий), газообмене
(эпителий легких).
Главной
особенностью Эпителия является то, что он состоит из непрерывного слоя
плотно прилегающих клеток. Эпителий может быть в виде пласта из клеток,
выстилающих все поверхности организма, и в виде крупных скоплений клеток
– желез: печень, поджелудочная, щитовидная, слюнные железы и др. В
первом случае он лежит на базальной мембране, которая отделяет эпителий
от подлежащей соединительной ткани. Однако существуют исключения:
эпителиальные клетки в лимфатической ткани чередуются с элементами
соединительной ткани, такой эпителий называется атипическим.
Эпителиальные
клетки, располагающиеся пластом, могут лежать во много слоев
(многослойный эпителий) или в один слой (однослойный эпителий). По
высоте клеток различают эпителии плоский, кубический, призматический,
цилиндрический.
Соединительная ткань:
Соединительная ткань состоит
из клеток, межклеточного вещества и соединительнотканных волокон. Из
нее состоят кости, хрящи, сухожилия, связки, кровь, жир, она есть во
всех органах (рыхлая соединительная ткань) в виде так называемой стромы
(каркаса) органов.
В
противоположность эпителиальной ткани во всех типах соединительной
ткани (кроме жировой) межклеточное вещество преобладает над клетками по
объему, т. е. межклеточное вещество очень хорошо выражено. Химический
состав и физические свойства межклеточного вещества очень разнообразны в
различных типах соединительной ткани. Например, кровь – клетки в ней
«плавают» и передвигаются свободно, поскольку межклеточное вещество
хорошо развито.
В целом, соединительная ткань
составляет то, что называют внутренней средой организма. Она очень
разнообразна и представлена различными видами – от плотных и рыхлых форм
до крови и лимфы, клетки которых находятся в жидкости. Принципиальные
различия типов соединительной ткани определяются соотношениями клеточных
компонентов и характером межклеточного вещества.
В
плотной волокнистой соединительной ткани (сухожилия мышц, связки
суставов) преобладают волокнистые структуры, она испытывает существенные
механические нагрузки.
Рыхлая
волокнистая соединительная ткань чрезвычайно распространена в
организме. Она очень богата, наоборот, клеточными формами разных типов.
Одни из них участвуют в образовании волокон ткани (фибробласты), другие,
что особенно важно, обеспечивают прежде всего защитные и регулирующие
процессы, в том числе через иммунные механизмы (макрофаги, лимфоциты,
тканевые базофилы, плазмоциты).
Костная ткань, образующая
кости скелета, отличается большой прочностью. Она поддерживает форму
тела (конституцию) и защищает органы, расположенные в черепной коробке,
грудной и тазовой полостях, участвует в минеральном обмене. Ткань
состоит из клеток (остеоцитов) и межклеточного вещества, в котором
расположены питательные каналы с сосудами. В межклеточном веществе
содержится до 70% минеральных солей (кальций, фосфор и магний).
В
своем развитии костная ткань проходит волокнистую и пластинчатую
стадии. На различных участках кости она организуется в виде компактного
или губчатого костного вещества.
Хрящевая ткань
состоит из клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества (хрящевого
матрикса), характеризующегося повышенной упругостью. Она выполняет
опорную функцию, так как образует основную массу хрящей.
Нервная ткань:
Нервная ткань
состоит из двух разновидностей клеток: нервных (нейронов) и глиальных.
Глиальные клетки вплотную прилегают к нейрону, выполняя опорную,
питательную, секреторную и защитную функции.
Нейрон
– основная структурная и функциональная единица нервной ткани. Главная
его особенность – способность генерировать нервные импульсы и передавать
возбуждение другим нейронам или мышечным и железистым клеткам рабочих
органов. Нейроны могут состоять из тела и отростков. Нервные клетки
предназначены для проведения нервных импульсов. Получив информацию на
одном участке поверхности, нейрон очень быстро передает ее на другой
участок своей поверхности. Так как отростки нейрона очень длинные, то
информация передается на большие расстояния. Большинство нейронов имеют
отростки двух видов: короткие, толстые, ветвящиеся вблизи тела –
дендриты и длинные (до 1.5 м), тонкие и ветвящиеся только на самом конце
– аксоны. Аксоны образуют нервные волокна.
Нервный импульс – это электрическая волна, бегущая с большой скоростью по нервному волокну.
В
зависимости от выполняемых функций и особенностей строения все нервные
клетки подразделяются на три типа: чувствительные, двигательные
(исполнительные) и вставочные. Двигательные волокна, идущие в составе
нервов, передают сигналы мышцам и железам, чувствительные волокна
передают информацию о состоянии органов в центральную нервную систему.
Мышечная ткань
Мышечные клетки называют мышечными волокнами, потому что они постоянно вытянуты в одном направлении.
Классификация
мышечных тканей проводится на основании строения ткани
(гистологически): по наличию или отсутствию поперечной исчерченности, и
на основании механизма сокращения – произвольного (как в скелетной
мышце) или непроизвольного (гладкая или сердечная мышцы).
Мышечная ткань
обладает возбудимостью и способностью к активному сокращению под
влиянием нервной системы и некоторых веществ. Микроскопические различия
позволяют выделить два типа этой ткани – гладкую (неисчерченную) и
поперечнополосатую (исчерченную).
Гладкая
мышечная ткань имеет клеточное строение. Она образует мышечные оболочки
стенок внутренних органов (кишечника, матки, мочевого пузыря и др.),
кровеносных и лимфатических сосудов; сокращение ее происходит
непроизвольно.
Поперечнополосатая
мышечная ткань состоит из мышечных волокон, каждое из которых
представлено многими тысячами клеток, слившимися, кроме их ядер, в одну
структуру. Она образует скелетные мышцы. Их мы можем сокращать по своему
желанию.
Разновидностью
поперечнополосатой мышечной ткани является сердечная мышца, обладающая
уникальными способностями. В течение жизни (около 70 лет) сердечная
мышца сокращается более 2,5 млн. раз. Ни одна другая ткань не обладает
таким потенциалом прочности. Сердечная мышечная ткань имеет поперечную
исчерченность. Однако в отличие от скелетной мышцы здесь есть
специальные участки, где мышечные волокна смыкаются. Благодаря такому
строению сокращение одного волокна бысто передается соседним. Это
обеспечивает одновременность сокращения больших участков сердечной
мышцы.
Типы тканей
Группа тканей | Виды тканей | Строение ткани | Местонахождение | Функции |
Эпителий | Плоский | Поверхность клеток гладкая. Клетки плотно примыкают друг к другу | Поверхность кожи, ротовая полость, пищевод, альвеолы, капсулы нефронов | Покровная, защитная, выделительная (газообмен, выделение мочи) |
Железистый | Железистые клетки вырабатывают секрет | Железы кожи, желудок, кишечник, железы внутренней секреции, слюнные железы | Выделительная (выделение пота, слез), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов) | |
Мерцательный (реснитча тый) | Состоит из клеток с многочисленными волосками(реснички) | Дыхательные пути | Защитная (реснички задерживают и удаляют частицы пыли) | |
Соединительная | Плотная волокнистая | Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества | Собственно кожа, сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза | Покровная, защитная, двигательная |
Рыхлая волокнистая | Рыхло расположенные волокнистые клетки, переплетающиеся между собой. Межклеточное вещество бесструктурное | Подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка, проводящие пути нервной системы | Соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняет промежутки между органами. Осуществляет терморегуляцию тела | |
Хрящевая ( гиалиноыая, эластическая,волокнистая) | Живые круглые или овальные клетки, лежащие в капсулах, межклеточное вещество плотное, упругое, прозрачное | Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов | Сглаживание трущихся поверхностей костей. Защита от деформации дыхательных путей, ушных раковин | |
Костная компактная и губчатая | Живые клетки с длинными отростками, соединенные между собой, межклеточное вещество – неорганические соли и белок оссеин | Кости скелета | Опорная, двигательная, защитная | |
Кровь и лимфа | Жидкая | Кровеносная система всего организма | Разносит | |
Мышечная | Поперечно– полосатая | Многоядерные клетки цилиндрической формы до 10 см длины, исчерченные поперечными полосами | Скелетные мышцы, сердечная мышца | Произвольные |
Гладкая | Одноядерные клетки до 0,5 мм длины с заостренными концами | Стенки пищеварительного тракта, кровеносных и лимфатических сосудов, мышцы кожи | Непроизвольные сокращения стенок внутренних полых органов. Поднятие волос на коже | |
Нервная | Нервные клетки (нейроны) | Тела нервных клеток, разнообразные по форме и величине, до 0,1 мм в диаметре | Образуют серое вещество головного и спинного мозга | Высшая |
Короткие отростки нейронов – древовидноветвящиеся дендриты | Соединяются с отростками соседних клеток | Передают возбуждение одного нейрона на другой, устанавливая связь между всеми органами тела | ||
Нервные | Нервы периферической нервной системы, которые иннервируют все органы тела | Проводящие | ||
Нейроглия | Нейроглия состоит из клеток нейроцитов | Находится между нейронами | Опора, питание, защита нейронов |
Источник