Курсовая работа моделирование сокращения мышечной ткани
Биофизика сократительных систем
жүктеу/скачать 1.91 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.2 Скелетные мышцы
| 1 Биофизика сократительных систем
Мышечное сокращение Мышечная ткань представляет собой совокупность мышечных клеток (волокон), межклеточного вещества (коллаген, эластин и др.), пронизанных густой сетью нервных волокон и кровеносных сосудов. По строению мышцы принято подразделять на: гладкие, выстилающие стенки сосудов, и некоторых внутренних органов; и поперечно-полосатые, подразделяющиеся на скелетные и сердечные, отвечающие за активное сокращение. Вне зависимости от строения все мышцы имеют схожие механические свойства, одинаковый механизм активации и близкий химический состав. Их отличия касаются только структуры, функций и эмбриогенеза. В основе мышечного сокращения лежат сократительные белки актина и миозина, взаимодействие которых и осуществляет сокращения мышц, необходимые для жизнедеятельности. Виды мышечного сокращения: Изометрическое – сокращение, при котором напряжение увеличивается, а длина остается постоянной; Изотоническое – сокращение, при котором напряжение остается неизменным, длина уменьшается, а площадь поперечного сечения увеличивается; Ауксотоническое – сокращение, при котором мышца и развивает напряжение, и укорачивается. 1.2 Скелетные мышцы Структурно-функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно – многоядерная клетка, образовавшаяся из мезодермы слиянием нескольких сотен, а иногда и тысяч клеток. Длина мышечного волокна достигает 100–1000 мкм, толщина 20–80 мкм Покрыто мышечное волокно двухслойной мембраной – сарколеммой. Непосредственно к цитоплазме прилежит плазмалемма – обычная плазматическая мембрана толщиной 7,5 нм. Через некоторое пространство, заполненное соединительно-тканными волокнами, располагается базальная мембрана (5,5 нм), которая является общей для пучка из 20–40 мышечных волокон. Основное внутриклеточное пространство мышечного волокна заполнено миофибриллами диаметром 1–2 мкм. Их около 2000, и они тянутся вдоль всего мышечного волокна и сформированы в саркомеры. [1] Главная особенность скелетной, как и всех поперечно-полосатых мышц, как следует из их названия, является поперечная исчерченность саркомерами внутреннего содержимого цитоплазмы. В этих структурах находятся основные сократительные белки актин и миозин. Их строгая упорядоченность и вызывает чередование оптически более и менее плотных структур. Структура саркомеров схематически показана на Рисунке 1. С помощью светового микроскопа в них можно видеть регулярно чередующиеся поперечные светлые и темные полосы. В скелетных мышцах длина саркомера (от Z-пластины до Z-пластины) составляет 2,2 мкм. Середину каждого саркомера занимают несколько тысяч «толстых» нитей миозина диаметром примерно по 10 нм. На обоих концах саркомера находятся около 2000 «тонких» (толщиной по 5 нм) нитей актина, прикрепленных к Z–пластинкам наподобие щетинок в щетке. Пучок лежащих в определенном порядке миозиновых нитей длиной 1,6 мкм в середине саркомера выглядит в световом микроскопе темной полосой шириной 1,6 мкм; из-за свойства двойного лучепреломления в поляризованном свете (т. е. анизотропии) она называется А–диском. По обе стороны от А–диска находятся изотропные участки, содержащие только тонкие нити и поэтому выглядящие светлыми; эти так называемые I–диски тянутся до Z–пластинок. Именно в результате такого периодического чередования светлых и темных полос в бесчисленных саркомерах миофибриллы сердечной и скелетной мускулатуры выглядят поперечно-полосатыми. В покоящейся мышце концы толстых и тонких филаментов обычно лишь слабо перекрываются на границе между А– и I–дисками. Эта зона перекрывания в А–диске выглядит в световом микроскопе гораздо темнее центральной Н–зоны, в которой нет актиновых нитей. На электронных микрофотографиях Н–зоны видна очень тонкая темная М–линия в середине саркомера–сеть опорных белков, по–видимому, удерживающих толстые нити в составе единого пучка. [2] Рисунок 1 - Схема участка волокна скелетной мышцы человека. жүктеу/скачать 1.91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|