Мускулна система. Скелетни мускули и мускулна организация

1. Мускулна система.Скелетни мускули и мускулна организация

2. Chapter 10Muscle Tissue • Alternating contraction and relaxation of cells • Chemical energy changed into mechanical energy

3. Защо изучаваме мускулите? • Движение на тялото • Скелетни движения • Движение на кръвта (сърце и съдове) • Движение на храната в храносмилателната система • Маточни контракции

4. Мускулни заболявания • Мускулна дистрофия • Източник на храна • Превръща се в месо • Свoйствата на мускула определят качеството на месото • Контрол на теглото • Мускулът е скъп за поддържане • Чрез него изгаряме излишните калории • При диета мускулът се губи лесно • Use it or looseit is важи с пълна сила

6. Видове мускулна тъкан • Скелетна МТ • Заловена за кост, кожа илифасция • Напречна стриираност (светли/тъмни ивици) • Волеви контрол

7. Видове мускулна тъкан • Сърдечна МТ • Напречно стриирана • Неволеви контрол • автономна

8. Видове мускулна тъкан • Гладка МТ • Косменифоликули на кожа • Стена на кухи органи-- blood vessels & GI • Липсва стриираност • Неволева

9. Свойства на мускулната тъкан • Възбудимост • Реагира на химически вещества отделени от клетките • Проводимост • Провежда електрически сигнали по мембратата • Съкратимост • Скъсява се и упражнява сила • Разтегливост • Способност да се разтяга без увреда • Еластичност • Възстановява първоначалната си форма

10. Обща характеристика на мускулите • Брой - 600 мускула - 40 % от теглото • Органна структура • мускулна, съединителна, нервна, епителна тъкан • Функции • движение • образуване на топлина • поддържане на позата • опора

11. Ембрионално развитие Мезодермален произход • Сомити - първични мезодермални сегменти • склеротоми - гръбначен стълб • миотоми - мускули на тялото и крайниците • дорзални - гръбни мускули • вентрални - предно-латерални мускули, крайници • Хрилни дъги- лицеви и шийни мускули

12. Топологична организация на мускулите • Чифтни или от две симетрични половини • Сегментни (метамерни) - в областта на тялото • Най-кратко разстояние между начало и залавяне • Перпендикуларни на осите на ставите

13. Класификация на мускулите • Според формата • Според хода на влакната • Според функцията • Според броя на ставите • Според разположението

14. Класификация • Според разположението на влакната • Паралелни мускули • Влакната се паралелни на дългата ос на мускула • Конвергиращи • Влакната конвергират върху общо залавно място • Перести • Едно или повече сухожилия преминават през мускула • Едно-, дву-, многоперести • Кръгови • Влакната са разположени концентрично

16. Структура • Мускулите съдържат групи от фасцикули • Фасцикулите са групи от мускулни влакна(мускулни клетки)

17. Структура • Мифибрите съдържат множество паралелно организирани миофибрили. • Във всяка миофибрила actinи myosin подредени в линейна верига от високо организирани структури – саркомери.

18. Структура • Екстрафузални мускулни влакна • Контрактилна (месеста) част • Интрафузални мускулни влакна (мускулно вретено) • проприорецепция • тънки (30 mm) и къси (mm) • централна част (ядрена чанта) - сетивни окончания • периферни части • окончания на ɣ-мотоневрони

19. Три слоя съединителна тъкан разположени • под дълбоката фасция • Epimysium • Perimysium • Endomysium • Най-външният слой еepimysium • Обвива целия мускул • Основниятсъдово-нервенсноппротича в тозислой. • Следващият еperimysium • Обвива групи от 10 to 100 мускулни влакна • Отделя ги в снопчета,fasciculus • epimysiumи perimysiumпредставляват влакнеста съединителна тъкан • Между фасцикулите прониква endomysium(рехава съединителна тъкан) и ги разделя на мускулни влакна • - Съдържа капиляри и клоновенаперифернинерви.

20. Трите слоя съединителна тъкан се простират извън мускула • образувайки сухожилие,tendo= което се залавя за периоста на коста • Когато съединителната тъкан е оформена като широка плосък слой се нарича апоневроза,aponeurosis

21. Невромускулен синапс • Мускулните контракции се предизвикват от мотоневрони= (част от соматичната част на ПНС) • Връзката между мускула и нерва - невромускулен синапс (невромускулна плочка) • Всяко мускулно влакно има само една невромускулна плочка

22. Мускулно сухожилие Прикрепващ апарат на мускулите • форма - според формата на мускула • дебелина - до 20% от тази на мускула • структура • колагенни влакна- силно нагънати • перитендинеум– рехава съединителна тъкан между и около влакната • телца на Голджи- рецептори на разтягане • кръвоносни съдове- значително по-малко от мускулите

23. Структура • Мускула е опакован от защитна fascia • -fascia = слой съединителна тъкан, който поддържа и покрива мускулите и органите • Повърхностна фасция,fasciasuperficialis,отделя мускула от надлежащата кожа • -подкожен слой • -рехава и мастна съединителна тъкан • -съдържа съдове и нерви • -мастната тъкан съдържа повечето триглицериди на тялото и осигурява изолация • Мускули с еднаква функция са обвити от дълбока фасция, • fascia profunda • -влакнеста съединителна тъкан • -позволява движение на мускулите, съдържа съдове и нерви

24. Мускулни влакна Два типа мускулни влакна • Бавно съкращаващи се (Тип I) влакна и • Бързо съкращаващи се (Тип II) влакна.

25. Тип I мускулни влакна • Малка контрактилна скорост • Малка напречна повърхност • Висок аеробен капацитет • Малък гликолитичен (анаеробен) капацитет. • Бавно и продължително съкращение без умора. При дейности изискващи издръжливост. Бегачи на дълги разстояния, плувци, колоездачи.

26. Тип II мускулни влакна • Висока контрактилна скорост • Голяма напречна повърхност • Малък оксидативен капацитет • Висок гликолитичен капацитет • Краткотрайно прилагане на сила. Спринт, вдигане на тежести, фитнес.

27. Микроструктура на мускулните влакна Напречно-набраздени (12-70 mm, 30 сm) • сарколема - клетъчна мембрана • множество ядра - клетъчен симпласт • саркоплазма • органели - съкратителна и веществообменна функция • саркоплазматиченретикулум • терминални цистерни (2) • терминални тръбички (1) • миофибрили (1 mm) • нишковидни белтъчни структури • плътно групирани

28. Строеж на миофибра • Миофибрили • протеинови миофиламенти в саркоплазмата • организирани като саркомери • Миофиламенти • образуват миофибрили • тънки миофиламенти (actin, troponin, tropomyosin) • дебели филаменти (myosin)

29. Микроструктура на миофибрата Т или напречни тръбички - инвагинации в сарколемата - проникват към центъра на клетката- отворени към външната страна на миофибрата- пълни с интерстициална течност- акционният потенциал преминава по сарколемата и T-тръбичките- позволяват равномерно и бързо разпространение на акционния потенциал дълбоко в клетката Цитоплазма = саркоплазма- значително количество гликоген - миоглобин - свързва кислород, необходим за производство на ATP

30. Контрактилни белтъци Актинът, тропомиозинът, тропонинът и миозинътсаглавнитебелтъцинанабраздената и гладкатам.т. Тънкитемиофиламенти, саизградениотпървитетрибелтъка, а дебелитеотмиозина. А.Актин. Дългафиламентознаструктура(F- актин); изграденаот 2 спирализираниглобуларнимономера(G-актин). Б.Тропомиозин. Дългатънкаполярнамолекула, съдържаща 2 спирализиранивзаимнопреплетениполипептиднивериги. В. Тропонин.Комплексоттриединици: TnT, свързаназатропомиозин, TnC - свързваСайони и TnI - инхибираактин-миозиновотовзаимодействие. Г.Миозин. Голямапръчковиднамолекула с дветежки и четирилекивериги; дваучастъка - дългаопашка и глобуларнаглава.

32. Хистологичнихарактеристикинаскелетната НМТ 1.Напречнастриираност. Дължисенаправилнотоподрежданенаактиновите и миозиновифиламенти. • а. На НЕ препаратиличаталтерниращитъмни и светлиивици. 1) А-ивици. Тъмниивици-анизотропнинаполяризиращасветлина. Зона на припокриване на тънки и дебели миофиламенти 2) І-ивици. Светлиивици -изотропнинаполяризиращасветлина. Между две снопчетамиозиновифиламенти. • б. Всякаотдвете(А и І) ивицисеразполовяваоттясназона с контрастнаплътност. 1) Z дискът-плътналинияв І ивицата. 2) Н зоната е светлазона в А ивицата; плътнаМ линия,разполовяваН зоната. 3) Н зоната и М линияталичатнай-добренаелектронограми.

33. Хистологични характеристики (продълж.) 2.Саркомер. СегментътотмиофибрилатамеждудваZ диска. Основнаконтрактилнаединицана НМТ. • а. Дължинатамуприотпуснатмускул е 2-3 mm. 1)Можедасеразтегнедонад 4mm. 2)Приекстремниконтракцииможедасередуцирадо 1mm. • б. Стриираносттапри НМТ седължинасъвпадениетонасаркомерите в съседнитемускулнифибрили и фибри.

35. Теория на плъзгащите се миофиламенти Цикъл на кръстосаните мостчета Съкращенията са резултат от движенията на кръстосани мостчета, от дебелите към тънките миофиламенти. АТФ е необходим за протичането на цикъла • Кръстосани мостчета • Миозинови • Двустранно на миофиламента • Двупосочно от едната страна на миофиламента • А-ивици остават непроменени • І-ивици се стесняват

36. Етапи на мускулната контракция

38. Сърдечна мускулна тъкан Структурна характеристика • Само в сърцето • Сърдечните мускулни клетки са по-малки • Едно централно разположено ядра • Къси широки T-тръбички • Зависими от аеробния метаболизъм • Интеркалатни (вметнати) дискове между клетките

39. Сърдечна мускулна тъкан

40. Anatomy of Cardiac Muscle • Стриирани , къси, четириъгълни, разклонени влакна • Едно централно разположено ядро • Междуклетъчни контакти чрез вметнати дискове с цепковидни свързвания • Организация на тънки и дебели миофиламенти както при скелетни мускулни клетки

41. Сърдечнаvs.скелетна мускулна клетка • Повече саркоплазма и митохондрии • По-големиТ-тръбички при Z дисковете, отколкото при контактите между A и l ивиците. • По-малко добре развит SR • Ограничени вътреклетъчен Ca++ резерв • повече Ca++навлиза от извънклетъчната течност по време на контракция • Удължения пренос на Ca++до саркоплазмата, предизвиква 10 -15 хпо-продължителна контракция отколкото в скелетните миофибри

42. Функционална характеристика на сърдечните миофибри • Автономни клетки • Съкращават се без стимулация • 75 контракции/мин & нужда от много O2 • По-големи митохондрии образуват ATP аеробно • Продължителна контракция възможна поради бавния пренос на Ca+2 • Ca++канали са отворени за извънклетъчната течност

43. Гладка мускулна тъкан Структурна характеристика • Нестрирана • Липсват саркомери • Тънки миофиламенти закачени заплътни телца • Неволева

44. Гладка мускулна тъкан

45. Функционална характеристика • Съкращават се при взаимодействие на Са++ с calmodulin • Активира миозинова лековерижна киназаkinase • Действа на различна дължина • Пластичност • Multi-unit smooth muscle cells are innervated by more than one motor neuron • Висцералните гладкомускулни клетки не винаги се инервират чрез мускулни плочки • Инервацията е неволева

46. Два типа гладкомускулни клетки Висцерален тип (единични синапси) • Стени на кухи органи & малки съдове • автономни • Синхронизиране на контракциите чрез цепковидни свързвания • Индивидуален тип • Самостоятелна инервация • Големи артерии, големи въздушни пътища, arrectorpiliмускули,iris & corpus ciliare

47. Функционална характеристика • Съкращението започва бавно & трае по-дълго • Няма Т-тръбички & много малко SR • Ca++постъпва отвън • Calmodulinвместоtroponin • Ca++свързват calmodulinактивирайки ензим (миозинова лековерижна киназа),който фосфорилира главичките на миозина предизвиквайки контракция • Ензима действа бавно, забавяки контракцията

48. Nerve and Blood Supply • Each skeletal muscle is supplied by a nerve, artery and two veins. • Each motor neuron supplies multiple muscle cells (neuromuscular junction) • Each muscle cell is supplied by one motor neuron terminal branch and is in contact with one or two capillaries. • nerve fibers & capillaries are found in the endomysium between individual cells

49. Fusion of Myoblasts into Muscle Fibers • Every mature muscle cell developed from 100 myoblasts that fuse together in the fetus. (multinucleated) • Mature muscle cells can not divide • Muscle growth is a result of cellular enlargement & not cell division • Satellite cells retain the ability to regenerate new cells.

50. Muscle Fiber or Myofibers • Muscle cells are long, cylindrical & multinucleated • Sarcolemma = muscle cell membrane • Sarcoplasm filled with tiny threads called myofibrils & myoglobin (red-colored, oxygen-binding protein)