Строение скелетной мышцы(+видео)

МЫШЕЧНОЕ ВОЛОКНО

Диаметр мышечных волокон колеблется от 10 до 80 микрометров (мкм), и они практически невидимы невооруженным глазом. Большинство из них простирается на всю длину мышцы. Например, длина мышечного волокна бедра может превышать 35 см (14 дюймов)! Количество волокон в мышце значительно колеблется в зависимости от ее размера и функции.

Сарколемма

Если внимательно рассмотреть отдельное мышечное волокно, можно заметить, что оно покрыто плазматической мембраной — сарколеммой. В конце каждого мышечного волокна его сарколемма соединяется с сухожилием, прикрепленным к кости. Сухожилия представляют собой плотную соединительнотканную структуру, которая передает усилие, производимое мышечными волокнами, костям, тем самым осуществляя движение.

Саркоплазма

С помощью микроскопа вы можете увидеть, что внутри сарколеммы мышечное волокно содержит последовательно более маленькие субъединицы. Самые крупные из них — ми-офибриллы, о которых речь пойдет ниже. Пока отметим, что миофибриллы представляют собой палочкообразные структуры, простирающиеся на всю длину волокон. Пространство между ними заполнено желатиноподобной жидкостью. Это — саркоплазма, жидкостная часть мышечного волокна, являющаяся его цитоплазмой. Саркоплазма содержит главным образом растворимые белки, микроэлементы, гликоген, жиры и необходимые органеллы. Она отличается от цитоплазмы большинства клеток большим количеством накопленного гликогена, а также кислородсвязующим соединением —миоглобином, подобным гемоглобину.

Поперечные трубочки. Саркоплазму пересекает обширная сеть поперечных трубочек (Т-трубочек), являющихся продолжением сарколеммы (плазматической мембраны). Они взаимосоединяются, проходя среди миофибрилл, и обеспечивают быструю передачу нервных импульсов, принимаемых сарколеммой, отдельным миофибриллам. Кроме того, трубочки обеспечивают поступление во внутренние части мышечного волокна веществ, переносимых внеклеточными жидкостями: глюкозы, кислорода, различных ионов.

Саркоплазматический ретикулум. В мышечном волокне также содержится сеть продольных трубочек, которая называется саркоплазматическим ретикулумом (СР). Эти мембранные канальцы расположены параллельно миофибриллам, образуя петли вокруг них(рис.2.2). СР служит местом накопления кальция, имеющего большое значение для мышечного сокращения.

Краткие выводы:

1. Мышечное волокно — отдельная мышечная клетка;

2. Саркоплазма — мышечное волокно, которое окружено плазматической мембраной;

3. Саркоплазма — цитоплазма мышечного волокна;

Полосы и саркомер

Волокна скелетной мышцы под микроскопом имеют характерный полосатый вид. Именно поэтому скелетную мышцу часто называют также поперечнополосатой. Такие же полосы характерны и для сердечной мышцы, поэтому ее также можно считать поперечнополосатой.

На рис. 2.3, демонстрирующем строение миофибриллы, отчетливо видны полосы. Обратите внимание, что темные участки, так называемые /4-диски, чередуются со светлыми, которые называются /-дисками. В центре каждого темного ,4-диска есть более светлый участок — Н-зона, который можно увидеть только при расслаблении миофибриллы. Светлые I-диски пересекаются темной Z-линией.

Основной функциональной единицей миофибриллы является саркомер. Каждая миофибрилла состоит из множества саркомеров, концы которых соединены друг с другом у Z-линий. Каждый саркомер включает то, что находится между каждой парой Z-линий в такой последовательности:

• I-диск (светлый участок);

• А-диск (темный участок);

• H-зону (в середине А-диска);

• остальную часть А-диска;

• второй I- диск.

Взглянув на отдельную миофибриллу под электронным микроскопом, мы увидим два вида тонких протеиновых филаментов, отвечающих за мышечное сокращение. Более тонкие филаменты образованы актином, более толстые — миозином.
Саркомер — наименьшая функциональная единица мышцы
В каждой миофибрилле бок о бок располагается около 3 ООО актиновых и 1 500 миозиновых филаментов. Полосы, характерные для мышечных волокон, — результат расположения этих филаментов, что иллюстрирует рис. 2.4. Светлый  I-диск указывает на участок саркомера с тонкими активными филаментами. Темный A-диск представляет собой участок, состоящий как из толстых миозиновых, так и из тонких актиновых филаментов. H-зона — центральная часть A -диска, видимая только тогда, когда саркомер находится в покое. Она состоит исключительно из толстых филаментов. Более светлая окраска А-зоны по сравнению с соседним A-диском обусловлена отсутствием в ней актиновых филаментов. А-зону можно увидеть только при расслабленном саркомере, поскольку он укорачивается при сокращении, и актиновые филаменты “втягиваются” в эту зону, делая ее окраску такой, как и остальной части А-диска.

Миозиновые филаменты. Хотя мы только что отметили, что в каждой миофибрилле содержится около 3 ООО актиновых и 1 500 миозиновых филаментов, эти цифры не совсем точны. Около 2/3 белков скелетной мышцы составляет миозин. Вспомним, что миозиновые филаменты толстые. Каждый миозиновый филамент образован приблизительно 200 молекулами миозина, выстроенными бок в бок концами друг к другу.

Каждая молекула миозина состоит из двух сплетенных протеиновых пучков (рис. 2.5). Один конец каждого пучка образует глобулярную головку, называемую миозиновой головкой. Каждый филамент имеет несколько таких головок, которые выдаются вперед и образуют поперечные мостики, взаимодействующие во время мышечного сокращения со специальными активными участками на актиновых фила-ментах., что в каждой миофибрилле содержится около 3 ООО актиновых и 1 500 миозиновых филаментов, эти цифры не совсем точны. Около 2/3 белков скелетной мышцы составляет миозин. Вспомним, что миозиновые филаменты толстые. Каждый миозиновый филамент образован приблизительно 200 молекулами миозина, выстроенными бок в бок концами друг к другу.

 Актиновые филаменты. 

Один конец каждого актинового филамента входит в Z-линию, другой простирается к центру саркомера, проходя между миозиновыми филаментами. Каждый актиновый филамент имеет активный участок, к которому может “привязаться” миозиновая головка.

Каждый тонкий, или актиновый, филамент состоит из трех различных протеиновых молекул: актина, тропомиозина и тропонина.

Актин образует основу филамента. Отдельные актиновые молекулы являются глобулярными и, соединяясь вместе, образуют нити актиновых молекул. Две нити обвиты одна вокруг другой в виде спирали подобно двум нитям жемчуга, скрученным вместе. Тропомиозин — белок, имеющий форму трубки; он обвивает актиновые нити, заполняя углубления между ними. Тропонин — более сложный белок, который через равные промежутки прикреплен к нитям актина и к тропо.миозину (рис. 2.6). Сложная деятельность тропомиозина и ионов кальция направлена на сохранение состояния расслабления или развитие сокращения миофибриллы, речь о которых пойдет дальше.

Выводы:

1. Миофибриллы состоят из саркомеров (наименьшие функциональные единицы мышцы);
2. Саркомер состоит из филаментов двух белков, отвечающих за мышечные сокращения;
3. Миозин – толстый филамент, имеющий га одном конце глобулярную головку;
4. Актиновый филамент состоит из актина, тропомиозина и тропина. Один конец каждого актинового филамента прикреплен к Z-линии;
5. Мышечное волокно — отдельная мышечная клетка;
6. Саркоплазма — мышечное волокно, которое окружено плазматической мембраной;
7. Саркоплазма — цитоплазма мышечного волокна;