TKANKA MIĘŚNIOWA: CECHY, FUNKCJE, TYPY, KOMÓRKI - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2026

Tkanka mięśniowa jest odpowiedzialny za wzniecanie ruchy i skurcze ciała. Składa się z komórek, które mają zdolność kurczenia się, zwanych miocytami. Jest to obfita tkanka, która u ludzi stanowi nieco mniej niż połowę całej jej masy.

Istnieją trzy typy tkanki mięśniowej, różniące się głównie cechami i umiejscowieniem komórek. Są to mięśnie szkieletowe, gładkie i mięśnie sercowe.

Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library Mięśnie szkieletowe są prążkowane, wielojądrowe i dobrowolne. Serce również ma te cechy strukturalne, ale jest to mimowolne. Wreszcie gładka nie ma rozstępów, ma jądro, a jej ruchy są mimowolne.

Główna funkcja tkanki mięśniowej związana jest z ruchem, zarówno świadomym, jak i mimowolnym.

Kieruje zarówno ruchami kończyn i tułowia, jak i ruchami narządów wewnętrznych (rozszerzenie naczyń, skurcz naczyń, wypróżnienia, przełyk żołądka itp.). Kieruje również ruchami komórek serca w rytmicznych uderzeniach.

cechy

Mięśnie to tkanki, które mają zdolność do pobudzania i reagowania na szereg bodźców, takich jak między innymi zmiany ciśnienia, ciepło, światło. Ta tkanka jest odpowiedzialna za ruch organizmów. Mięśnie charakteryzują się właściwościami kurczliwości, rozciągliwości i elastyczności.

Prawie 80% mięśni składa się z wody, która odgrywa istotną rolę w procesie skurczu i stanowi odpowiednie podłoże dla jonów nieorganicznych i związków organicznych obecnych w tkance. Zawarte w nim białka są typu kurczliwego: aktyna, miozyna i tropomiozyna.

cechy

Ruch jest uważany za właściwość istot żywych i może zachodzić na różne sposoby.

Wszystkie żywe komórki wykazują ruch swoich elementów wewnątrzkomórkowych, ameby (podobnie jak różne organizmy jednokomórkowe) mogą badać swoje środowisko ruchem, a niektóre organizmy mają rzęski i wici, które umożliwiają ich ruch.

W najbardziej złożonych organizmach wielokomórkowych ruch jest kierowany przez wyspecjalizowaną tkankę: mięśnie. Z tego powodu główną funkcją związaną z tkanką mięśniową jest lokomocja i ruch, w tym funkcje związane między innymi z trawieniem, rozmnażaniem, wydalaniem.

Rodzaje

U kręgowców istnieją trzy rodzaje komórek mięśniowych, które stanowią od 60 do 75% całkowitej masy ciała. Istnieją mięśnie szkieletowe, mięśnie gładkie i mięsień sercowy. Poniżej opiszemy szczegóły każdego z nich:

Mięśnie szkieletowe

Nazywa się to również mięśniami prążkowanymi lub dobrowolnymi, ponieważ te struktury mogą być świadomie mobilizowane przez zwierzę. Komórki są wielojądrowe i ułożone wzdłużnie. W następnej sekcji szczegółowo opiszemy ten układ.

Mięśnie szkieletowe biorą udział w ruchach ciała. Każdy mięsień jest bezpośrednio przymocowany do dwóch lub więcej kości przez tkankę łączną. Kiedy mięsień się kurczy, kości poruszają się wokół stawu, który je trzyma.

Około 40% całkowitej masy zwierzęcia stanowi mięsień prążkowany. Stwierdzono, że u ludzi odsetek mięśni szkieletowych jest niższy w przypadku płci żeńskiej.

Jednostki tworzące ten system składają się z aktyny, miozyny i tropomiozyny. Spośród tych trzech białek najbardziej rozpowszechnionych jest miozyna, która znajduje się we włóknach pierwotnych. Aktyna znajduje się we włóknach wtórnych, a tropomiozyna w pasmach I.

Mięśnie gładkie

Drugi rodzaj tkanki mięśniowej to mięśnie gładkie, charakteryzujące się brakiem rozstępów i mimowolnym działaniem. Ten typ mięśnia występuje jako część ścian narządów wewnętrznych, takich jak przewód pokarmowy, drogi oddechowe, pęcherz moczowy, żyły, tętnice i inne narządy.

Jak możemy się domyślić, nie jesteśmy w stanie poruszyć naszych jelit ani dobrowolnie skurczyć żył, tak jak robimy to z kończynami. Możesz poruszyć ręką, ale nie możesz modulować wypróżnień, więc ten mięsień jest mimowolny.

Podobny rodzaj mięśni gładkich występuje w linii bezkręgowców i nazywany jest filamentami paramiozyny. Znajdujemy je u mięczaków i innych grup.

Skurcze mięśni gładkich kurczą się znacznie wolniej niż mięśnie szkieletowe, ale ich skurcze są dłuższe.

Mięsień sercowy

Mięsień sercowy znajduje się wyłącznie w sercu. Składa się z wielojądrowych włókien prążkowanych, które na kilka sposobów przypominają mięśnie szkieletowe. Włókna są w modalności syncytium, ale nie łączą się ze sobą.

W przeciwieństwie do mięśni szkieletowych, mięsień sercowy wytwarza ATP tlenowo i wykorzystuje do jego wytwarzania kwasy tłuszczowe (a nie glukozę).

Mięśnie te specjalizują się w rytmicznym reagowaniu na bodźce, wywołując bicie serca. Podobnie jak mięśnie gładkie, jest unerwiany przez układ autonomiczny, co czyni go mimowolnym mięśniem.

Dla porównania, mięsień sercowy przypomina strukturę mięśni gładkich i jest mimowolny jak mięśnie prążkowane.

Mięśnie fazowe i tonizujące

W ciele kręgowców mięśnie mają dwa rodzaje ułożenia: fazowe i toniczne. Te pierwsze mają insercje w strukturach i działają w parach antagonistycznych.

Mięśnie tonizujące znajdują się w narządach miękkich, takich jak serce, pęcherz moczowy, przewód pokarmowy i na ścianach ciała. Nie mają one pochodzenia ani przywiązań porównywalnych z mięśniami fazowymi.

Komórki mięśniowe

Każdy mięsień składa się z zestawu komórek zwanych włóknami mięśniowymi lub miocytami, zorganizowanymi równolegle w stosunku do sąsiadów. Taka struktura umożliwia równoległą pracę wszystkich włókien.

W odniesieniu do komórek mięśniowych używamy terminu „włókno”, ponieważ są one znacznie dłuższe niż szerokie. Musimy jednak unikać mylenia ich z innymi rodzajami włókien, takimi jak na przykład włókna kolagenowe.

Komórki tkanki mięśniowej mają swoją własną nomenklaturę: cytoplazma jest znana jako sarkoplazma, błona komórkowa jako sarkolema, gładka retikulum endoplazmatyczne to gładka siateczka sacharkoplazmatyczna, a jednostka funkcjonalna to sarkomer.

W zależności od rodzaju mięśnia komórki różnią się kształtem i liczbą jąder. Najważniejsze różnice to:

Prążkowane komórki mięśniowe

Komórki, które są częścią mięśni poprzecznie prążkowanych, mają średnicę od 5 do 10 µm, a długość może dochodzić do kilku centymetrów.

Ten niesamowity rozmiar można wyjaśnić, ponieważ każda komórka pochodzi z wielu komórek embrionalnych zwanych mioblastami, które łączą się ze sobą, tworząc dużą, wielojądrową strukturę. Ponadto komórki te są bogate w mitochondria.

Struktura i organizacja

Te wielojądrowe jednostki nazywane są miotubami. Jak sama nazwa wskazuje, struktura zawiera wiele rurek w obrębie pojedynczej błony komórkowej, które różnicują się w dojrzałe włókno mięśniowe lub włókno mięśniowe.

Każde włókno mięśniowe składa się z wielu podjednostek zgrupowanych równolegle zwanych miofibrylami, które z kolei składają się z szeregu podłużnie powtarzających się elementów zwanych sarkomerami.

Sarcomery to funkcjonalne jednostki mięśnia poprzecznie prążkowanego, a każda z nich jest ograniczona na końcach tak zwaną linią Z.

„Prążkowany” wygląd mięśnia pojawia się, ponieważ miofibryle włókna mięśniowego zbudowane są z sarkomerów, które są bardzo precyzyjnie wyrównane, uzyskując w świetle mikroskopu świetlny wygląd pasmowy.

Pasma składają się z kurczliwych białek. Ciemne są tworzone głównie przez miozynę (głównie), a jasne przez aktynę.

Komórki mięśni gładkich

Anatomicznie, mięśnie gładkie zbudowane są z komórek wrzecionowatych z długimi, ostrymi krawędziami i centralnie umieszczonym jądrem.

Chociaż są również zbudowane z białek aktyny i miozyny, nie mają rozstępów, kanalików lub gałęzi.

Komórki mięśnia sercowego

Podobnie jak komórki mięśni gładkich, komórki mięśnia sercowego mają kilka jąder, chociaż są komórki, które mają tylko jedno. Są krótsze niż mięśnie szkieletowe.

Ze względu na swoją morfologię są wydłużone i mają wiele rozgałęzień. Końce komórki są tępe. Są bogate w mitochondria, granulki glikogenu i lipofucynę. Podczas oglądania pod mikroskopem zaobserwujemy wzór prążków podobny do tych występujących w mięśniach szkieletowych.

Choroby tkanki mięśniowej

Istnieje kilka warunków, które wpływają na mięśnie u ludzi. Wszystkie te warunki mają wpływ na poruszanie się - ponieważ główną funkcją mięśni jest służenie ruchowi.

Termin miopatia jest używany do opisania zespołu objawów, które wynikają z pierwotnej zmiany w tkance mięśni poprzecznie prążkowanych. Nazywa się to również zespołem miopatycznym. Oznacza to, że termin ten odnosi się do każdego stanu pierwotnego, aw szerszym sensie można go również zastosować do każdego uszkodzenia mięśni.

Najważniejsze choroby i schorzenia wpływające na tkankę mięśniową to:

Dystrofia mięśniowa

Dystrofia mięśniowa Duchenne'a to stan spowodowany recesywną chorobą genetyczną, która jest powiązana z chromosomem płci X. Przyczyną jest mutacja w genie kodującym dystrofinę, powodująca jej brak w mięśniu. Dystrofia mięśniowa dotyka jedno na 3500 dzieci.

Co ciekawe, pod względem wielkości, gen dystrofiny jest jednym z największych znanych, z 2,4 Mb i 14 kB informacyjnym RNA. W zależności od tego, która mutacja wystąpi, dystrofia może być mniej lub bardziej ciężka.

Główną funkcją zdrowej dystrofiny w mięśniach jest budowa, ponieważ wiąże ona włókna aktyny wewnątrz komórek z białkami znajdującymi się w błonie komórkowej. Ruch i siła miofibryli są przekazywane przez to białko do białek błonowych, a następnie do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.

Choroba charakteryzuje się atakiem na wszystkie mięśnie, powodując ich osłabienie, a także zanik mięśni. Pierwsze objawy pojawiają się zwykle na kończynach ciała. W miarę postępu choroby pacjenci muszą być przewożeni na wózku inwalidzkim.

Rabdomioliza

Rabdomioliza jest chorobą wywołaną martwicą (patologiczną śmiercią komórek) mięśni. W szczególności nie jest to choroba, ale zespół, który może mieć wiele przyczyn: między innymi nadmierny wysiłek fizyczny, infekcje, zatrucie narkotykami i alkoholem.

Kiedy komórki umierają, do krwiobiegu uwalniane są różne substancje, które normalnie znajdują się w komórkach mięśniowych. Najczęściej uwalniane substancje to fosfokinaza kreatynowa i mioglobina.

Usuwanie tych nietypowych związków z krwi może odbywać się poprzez dializę lub filtrację krwi.

Myasthenia gravis

Termin myasthenia gravis wywodzi się z łaciny i greki, co oznacza „poważne osłabienie mięśni”. Jest to przewlekła choroba autoimmunologiczna, która atakuje mięśnie szkieletowe organizmu, powodując w nich utratę siły.

W miarę postępu choroby słabość staje się bardziej widoczna. Wpływa na mięśnie biorące udział w podstawowych codziennych czynnościach, takich jak ruch oczu, żucie, mowa i połykanie jedzenia.

Zapalenie mięśni

Inflacja mięśni jest określana jako zapalenie mięśni. Przyczyny tego zapalenia są bardzo zróżnicowane, od urazów po choroby autoimmunologiczne. Wyróżnia się dwie główne kategorie tego stanu zapalnego: zapalenie wielomięśniowe i zapalenie skórno-mięśniowe.

Pierwsza z nich powoduje znaczne osłabienie mięśni pacjenta i wpływa na mięśnie w okolicy brzucha i tułowia. Natomiast druga patologia, oprócz powodowania osłabienia mięśni, wpływa na skórę.

Stwardnienie zanikowe boczne

Stwardnienie zanikowe boczne, choroba Lou Gehriga lub choroba Charcota to schorzenie typu nerwowo-mięśniowego, które pojawia się, gdy komórki układu nerwowego stopniowo obumierają, powodując paraliż mięśni. W dłuższej perspektywie choroba ta powoduje śmierć pacjenta.

Choroba występuje częściej u starszych mężczyzn. Stephen Hawking był wybitnym fizykiem i być może najbardziej znanym pacjentem ze stwardnieniem zanikowym bocznym.

Urazy i zapalenie ścięgien

Nadużywanie mięśni może prowadzić do schorzeń, które wpływają na zdolność lokomotoryczną pacjenta. Zapalenie ścięgien to stan, który zwykle dotyka głównie stawów i występuje z powodu nadmiernego i wymuszonego używania stawów, takich jak nadgarstki.

Bibliografia

1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, BE (2003). Biologia: Życie na Ziemi. Edukacja Pearson.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2007). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
3. Hill, RW (1979). Fizjologia porównawcza zwierząt: podejście środowiskowe. Odwróciłem się.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. i Anderson, M. (2004). Fizjologia zwierząt. Sinauer Associates.
5. Kardong, KV (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
6. Larradagoitia, LV (2012). Podstawy anatomofizjologii i patologii. Redakcja Paraninfo.
7. Parker, TJ i Haswell, WA (1987). Zoologia. Chordates (Vol. 2). Odwróciłem się.
8. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Podstawy fizjologii zwierząt. Międzynarodowe wydawcy New Age.
10. Żył, À. M. (2005). Podstawy fizjologii aktywności fizycznej i sportu. Panamerican Medical Ed.