Мышечные ткани

В процессе тренировки происходит увеличение массы мышечной ткани. Мышцы спортсменов состоят  из более толстых клеток, число  миофибрилл в которых также увеличено. При увеличении нагрузки гипертрофии  подвергаются не только скелетные, но другие мышцы. Длительное повышение  артериального давления приводит к  утолщению мышечных стенок сердца и  кровеносных

сосудов. При  снижении нагрузки мышцы атрофируются. Уменьшение объема мышц происходит при обездвиживании конечности вследствие перелома, у космонавтов после длительного пребывания в невесомости. К счастью, эти изменения обратимы. 

Быстрые и медленные  мышечные волокна. Мышцы млекопитающих, которые состоят из фазических волокон, сокращаются быстрее, чем мышцы амфибий и рептилий, состоящие из тонических волокон (рис. 5). Фазические волокна делятся на два типа: быстрые и медленные. Некоторые мышцы состоят только из одного типа волокон, но большинство содержат и те и другие. Скорость сокращения мышечного волокна зависит от свойств сократительных белков, в первую очередь, миозина: чем быстрее миозиновые головки расщепляют АТФ, тем чаще они способны взаимодействовать с нитями актина. При охлаждении АТФ-азная активность миозина снижается, и скорость сокращения падает (сравните на рис. 5. сокращение мышцы лягушки при 10° и 0°С). В быстрых волокнах АТФ, необходимый для сокращения, образуется в результате реакций гликолиза, а в медленных— окис­лительного фосфорилирования. Поэтому медленные волокна содержат много митохондрий и миоглобина. Мышцы, состоящие преимущественно из медленных волокон, имеют более темную окраску («красные») и густо пронизаны кровеносными капиллярами. Быстрые волокна более крупные и содержат гликоген. Как правило, быстрые волокна утомляются быстро, а медленные — медленно. Неодинакова. Как правило, мышца управляется не одним, а несколькими мотонейронами, каждый из них иннервирует группу мышечных волокон. Мотонейрон и «его» мышечные волокна называют двигательной единицей. Чем больше мотонейронов активировано, тем большее количество двигательных единиц вовлечено в сокращение и тем больше сила сокращающейся мышцы. Количество волокон в одной двигательной единице в разных мышцах неодинаково и зависит от их функции. Например, в широчайшей мышце спины, поддерживающей положение тела, двигательные единицы состоят из очень большого числа мышечных волокон (сотен и даже тысяч), тогда как в мышцах, обеспечивающих точные движения пальцев рук, каждая двигательная единица состоит всего из нескольких мышечных волокон. Все мышечные волокна, входящие в состав одной двигательной единицы, принадлежат к одному типу — быстрому или медленному.

Как правило, вовлечение в сокращение новых двигательных единиц сопровождается увеличением  частоты разрядов уже работающих. Сила, на которую способна мышца, не может реализоваться в одиночном  сокращении, поскольку оно длится менее секунды, а за это время  миози-новые нити не могут сместиться намного. Если же возбуждающие импульсы следуют друг за другом с определенной частотой и каждый следующий импульс приходит раньше, чем закончится сокращение, вызванное предыдущим, два сокращения сложатся. Чем больше частота импульсов, передающихся по аксонам мото­нейронов, тем больше сила сокращения мышцы. При небольшой нагрузке частота разрядов мотонейронов не превышает 10 имп/сек, с увеличением нагрузки она растет до 30—40 или даже до 100 имп/сек, если мышца совершает силовой рывок.

Как развивается  мышечная ткань Мышечная ткань развивается из мезодермальных стволовых клеток. После нескольких делений из них образуются миобласты, которые неспособны к делению. Миобласты сливаются, формируя многоядерные миотубулы, а затем — мышечные волокна. Часть стволовых клеток превращается в одноядерные клетки-спутники (миосателлиты), которые располагаются под базальной мембраной мышечного волокна. За счет размножения миосател-литов происходит регенерация поперечнополосатой мускулатуры (рис. 6). Сначала в поврежденный участок мышцы проникают макрофаги и лизируют фрагменты отмерших клеток. Затем миосателлиты начинают делиться, образуя новые миобласты, которые сливаются и образуют миотубулы. Сначала ядра располагаются в центральной части волокна, но по мере его созревания перемещаются на периферию. В сердечной мускулатуре сателлитов нет, может быть, поэтому она менее способна к регенерации и на поврежденном участке (например, после инфаркта миокарда) остается рубец. Гладкомышечные клетки изменчивы: они могут превращаться в фибробластоподобные клетки, переходя тем самым от сократительного фенотипа к пролиферативному (синтетическому). В матке, которая состоит из гладкомышечной ткани, при беременности количество делящихся клеток возрастает в 100 раз (с 0,3 до 30%).