Мышечная ткань: строение и функции / Справочник

Сердечная мышечная ткань, или миокард, является специализированным типом мышечной ткани, которая формирует сердце. Эта мышечная ткань, которая сокращается и высвобождается непроизвольно, отвечает за поддержание сердечной перекачки крови по всему телу.

Человеческое тело содержит три различных вида мышечной ткани: скелетную, гладкую и сердечную. В сердце присутствует только ткань сердечной мышцы, содержащая клетки, называемые миоцитами.

В этой статье мы обсудим структуру и функцию ткани сердечной мышцы. Мы также покрываем медицинские условия которые могут повлиять на ткань сердечной мышцы.

Строение и функции

Клеточные элементы мышечной ткани вытянуты в длину, за что получили название «волокна». Цитоплазма клеток содержит тонкие белковые нити миофибриллы, которые могут удлиняться и укорачиваться (табл. 1). Специальные органеллы, выработка энергии митохондриями обеспечивают сокращение и растяжение волокон.

Таблица 1.

Строение и функции мышечной ткани

Виды мышечной ткани	Строение	Функции	Расположение в организме
Поперечно-полосатая	Состоит из длинных и толстых волокон (рис. 1). Они образованы путем слияния отдельных клеток. Ядер много. Полосатая исчерченность вызвана чередованием светлых и темных дисков. Волокна объединяются в пучки.	Произвольные движения тела, дыхание, мимика лица и ряд других действий.	Основа скелетных мышц, языка, глотки, начальной части пищевода.
Гладкая	Отдельные веретеновидные клетки имеют небольшие размеры, объединены в пучки (по 5–10 шт.). В каждой клетке одно ядро (рис. 1). Тонкие миофибриллы протянулись между концами клетки. Ткань лишена поперечной полосатости.	Непроизвольные сокращения стенок внутренних органов с под влиянием нервных импульсов.	Мышечные слои кожи и внутренних органов (пищеварительной системы, мочевого пузыря, кровеносных и лимфатических сосудов, матки).
Поперечно-полосатая сердечная	Клетки удлиненные, разветвленной формы, с небольшим количеством ядер, образуют единую сеть (рис. 1). Поперечная полосатость возникает за счет блестящих полосок на соединениях между клетками.	«Двигатель» кровообращения. Непроизвольные сокращения сердечной мышцы могут происходить под управлением вегетативного отдела нервной системы.	Основная масса сердца.

Рис. 1. Строение и месторасположение мышечных тканей
Мышечные ткани обеспечивает передвижение организма в пространстве. Сокращения мышц необходимы для изменения положения отдельных частей тела. Мышцы, помимо двигательной, выполняют защитную и теплообменную функции.

Заболевания миокарда

Так как миокард имеет несколько важных функций, любое нарушение в них может привести к сбою в работе сердца. На миокард влияют множество внешних и внутренних факторов, которые проявляются в виде вирусов или врожденных патологий. Стоит помнить, что любые хронические недуги в первую очередь влияют на работу сердца и могут нарушить процессы, происходящие в миокарде. Если потеряет способность сокращения, ослабнут сердечные мышцы, уменьшится возбудимость волокон или нарушится посыл импульсов — могут возникнуть серьезные проблемы со здоровьем. Чаще всего это болезни кардиологического характера, а также затрагивающие работу и состояние кровотоков и сосудов. А заболевания эти вылечить подчас бывает нелегко: требуются временные и финансовые затраты, обеспечение полного покоя, изменение образа жизни и прочие моменты, которые в корне могут перевернуть сложившийся жизненный уклад человека.

Распространенные заболевания миокарда:

Миокардит. Это воспаление миокарда, которое происходит из-за произошедших патологических изменений в органе или вследствие поражения инфекцией. Заболевание лечится долго и сложно.
Кардиомиопатия. Происходит серьезное поражение миокарда, но при этом врачи до сих пор не знают причин возникновения такой болезни. Поэтому лечить ее достаточно сложно, не зная точных причин.
Инфаркт миокарда. Является наиболее распространенным и самым известным среди кардиологов недугом. Это крайне «подлая» болезнь, которая не подготавливает человека к борьбе, а наносит удар из-за угла, очень неожиданно и внезапно. К сожалению, почти никогда не удается предугадать приближение инфаркта. Есть только возможность поддерживать сердце в здоровой форме, придерживаться хороших привычек и активного образа жизни. Тогда, возможно, инфаркт обойдет человека стороной. Происходит он таким образом: сначала в коронарной артерии застревает тромб, и пациент ощущает невероятно сильные боли, ему не хватает дыхания и кислорода. После этого важная часть сердца становится омертвелой, перестает действовать и выполнять свои функции. Нередко инфаркт мгновенно приводит к смерти, и человека спасти уже не удается. В иных случаях пациент восстанавливается после инфаркта, но до конца своих дней должен следить за здоровьем, сидеть на диете и не употреблять спиртного. Инфаркт значительно ограничивает и спортивную деятельность, но это не означает, что человек должен стать вялым и малоподвижным. Все виды деятельности после перенесения подобного недуга согласовываются с врачом.

При этом можно предупредить инфаркт, если уже известно, что организм склонен к тромбообразованию. Если устранить все факторы, касательно образования или отрывы тромба, можно обезопасить себя появления множества болезней. Если есть возможность освободить артерию от имеющегося в ней тромба, нужно это сделать как можно скорее. Существуют специальные препараты, растворяющие опасные сгустки, а также оперативное вмешательство, если консервативные методы не оказывают должного воздействия.

Свойства

Мышечное волокно растягивается, но в состоянии покоя возвращается к своим первоначальным размерам. Это свойство — результат взаимодействия белковых нитей миофибрилл в цитоплазме клеток. Каждая миофибрилла состоит из протофибрилл: тонких, образованных актином, и более толстых — из миозина.

Свойства мышечной ткани:

электрическая возбудимость;
сократимость;
проводимость;
растяжимость;
эластичность.

Мышечная ткань способна к произвольным или непроизвольным сокращениям в ответ на нервные импульсы. Происходит взаимодействие фибриллярных белков — актина и миозина. В этом процессе обязательно участвуют неорганические ионы кальция. При сокращении тонкие нити актина скользят по толстым протофибриллам миозина.

Кардиомиопатия

Существуют заболевания, которые поражают ткани сердечной мышцы и нарушают способность сердца качать кровь или нормально расслабляться. К ним относится кардиомиопатия. Некоторые симптомы кардиомиопатии включают:

затрудненное дыхание или одышку;
усталость;
отек ног, лодыжек и ступней;
воспаление в области живота или шеи;
аритмию;
шумы в сердце;
головокружение.

Факторы, которые могут увеличить риск развития кардиомиопатии:

сахарный диабет;
заболевание щитовидной железы;
ишемическая болезнь сердца;
инфаркт;
высокое кровяное давление;
вирусные инфекции, которые поражают сердечную мышцу;
клапанная болезнь сердца;
чрезмерное употребление алкоголя;
семейная история кардиомиопатии.

Сердечный приступ вследствие закупорки артерии может остановить кровоснабжение в определенных областях сердца. В конце концов, сердечная мышечная ткань в этих областях начнет умирать. Гибель сердечной мышечной ткани может также произойти, когда потребность сердца в кислороде превышает предложение кислорода. Это вызывает выброс сердечных белков, таких как тропонин, в кровоток.

Гладкая мышечная ткань

Медленные и продолжительные сокращения мышц контролирует вегетативная нервная система. Задача таких движений — сохранить или изменить объем полых органов против сил растяжения. Гладкие мышцы сокращаются и растягиваются больше, чем другие типы мышечной ткани. Сокращение длится намного дольше, что связано со скоростью прохождения ионов кальция, регулирующих процесс.

Свойства гладких мышц:

сокращаются в 10–20 раз медленнее, чем скелетные;
способны к длительным сокращениям;
не затрачивают много энергии;
медленнее наступает утомление.

Сокращения гладкой мышечной ткани происходят непроизвольно, то есть независимо от воли человека. Сигнал нервной системы проходит через всю массу клеток, что объясняется особенностями иннервации гладкой мускулатуры.

Некоторые разновидности кардиомиопатии

Дилатационная кардиомиопатия
вызывает растяжение сердечной мышечной ткани левого желудочка и расширение камер сердца.
Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМ) — это генетическое состояние, при котором кардиомиоциты расположены не скоординированно, а дезорганизованы. ГКМ может прерывать кровоток из желудочков, вызывать аритмию (аномальные электрические ритмы) или приводить к застойной сердечной недостаточности.
Рестриктивная кардиомиопатия
возникает, когда стенки желудочков становятся жесткими. Если это происходит, желудочки не могут расслабиться, чтобы наполниться достаточным количеством крови.
Аритмогенная дисплазия правого желудочка
— эта редкая форма кардиомиопатии вызвана жировой инфильтрацией ткани сердечной мышцы в правом желудочке.
Транстиретин амилоидная кардиомиопатия
развивается, когда амилоидные белки накапливаются и образуют отложения в стенках левого желудочка. Отложения амилоида вызывают усиление стенок желудочка, что препятствует наполнению желудочка кровью и снижает его способность откачивать кровь из сердца.

Поперечнополосатая ткань

Клетки имеют толщину от 10 до 100 мкм, длину от 10 до 40 см. Цитоплазма содержит большое количество ядер и миофибрилл, занимающих центральное положение (рис. 2). В зрелых клетках насчитывается сотни миофибрилл, более 100 ядер. Актиновые и миозиновые нити внутри миофибрилл сцеплены друг с другом (рис. 3). Способность к быстрому сокращению у этой ткани выше, чем у других.

Рис. 3. Строение скелетной мышцы

Мышечные волокна покрыты оболочкой — сарколеммой. Есть чередующиеся пластинки белков разной плотности, обладающие неодинаковыми коэффициентами преломления света. В оптический микроскоп такие мышцы кажутся исчерченными поперек. Сократительные элементы объединены в мышечные пучки, покрытые соединительнотканной оболочкой. Скелетные мышцы хорошо снабжены кровеносными сосудами и нервами.

Поперечнополосатая сердечная ткань

Особые свойства сердечной мышцы обусловлены строением волокон. Клетки длиной до 100 мкм встречаются только в сердце, не сливаются, как в поперечнополосатой мышечной ткани (рис. 2). Расположение актина и миозина, диски в мышце сердца такие же, как в волокнах скелетной мышечной ткани. Отличительная особенность — наличие глянцевых полосок в местах соединения клеток. Благодаря соединению волокон в единую сеть, возбуждение на одном участке быстро охватывает мышечную массу, участвующую в сокращении.

Мышечная ткань сердца способна к автоматической работе. Между сокращениями наступает рефракторный период, когда мышца находится в покое. При сокращении происходит уменьшении просвета полостей сердца — предсердий и желудочков.

Сердечная поперечнополосатая ткань сокращается в 10–15 раз дольше, чем скелетные мышцы. В нормальных условиях у человека сокращение и расслабление происходит 70–80 раз в минуту. Сокращение вызывают электрические импульсы, возникающие в самом сердце. Этот процесс связан носителем энергии — аденозинтрифосфатом (АТФ).

Полностью автономная работа, непрерывная ритмическая активность — физиологические отличия сердечной мышцы от скелетных. Нервные импульсы вегетативной нервной системы, иннервирующей сердце, не требуются для бесперебойной работы органа.

Влияние спортивных тренировок на миокард

Исследования показали, что миокард обычного человека, не склонного изнурять себя многочисленными и продолжительными тренировками, намного отличается от органа профессионального спортсмена. Он даже работает по-разному и приобретает специфическое строение, в зависимости от ежедневных нагрузок. Несмотря на то, что спорт сам по себе несет пользу для здоровья, профессиональные тренировки, частые перенапряжения и участия в серьезных соревнованиях могут оказаться весьма вредными. В первую очередь страдает сердце, на которое кладется непосильная задача: выдерживать превосходящие физические возможности нагрузки и перекачивать кровь в огромном напряжении. Имеются даже смертельные случаи, когда спортсмены умирали от разрыва сердца прямо во время соревнований или тренировок.
Это говорит о том, что, несмотря на важность спорта в жизни человека, к нему все же нужно относиться разумно и использовать в умеренных дозах. Врачи рекомендуют вести активный и спортивный образ жизни, но не переусердствовать в этом. Для поддержания хорошей формы тела, здорового функционирования всех органов достаточно использовать всего 40% от той нагрузки, которая является предельной для конкретного организма. Тогда миокард не будет страдать от перенапряжения, и все его функции будут работать в норме. При усиленных силовых нагрузках длина волокон миокарда останется прежней и не будет подвержена диффузии. Но при этом в сердца постоянно сильно сдавливаются важные артерии, из-за чего сердцу приходится в несколько раз быстрее работать, прилагать немало усилий, чтобы сокращаться в прежнем режиме и питать кислородом клетки. Легкая атлетика влияет на изменение внешнего вида тканей. При этом кровь начинает перегоняться в несколько раз быстрее и интенсивнее. Именно у легкоатлетов чаще всего встречается повышенное давление, что также не полезно для всего организма. Для миокарда является опасным резкая остановка в тренировках. Если спортсмен интенсивно занимался, а потом вдруг решил бросить спорт и перестал нагружать свое тело даже по минимуму, сердце сразу же на это среагирует. Моментально могут ослабнуть мышцы миокарда, сердце перестанет сокращаться в здоровом режиме, и как следствие — человека ждет сердечная недостаточность. Это говорит о том, что бросать спорт нужно постепенно, уменьшая время и интенсивность тренировок ежедневно в малых количествах. Для здорового спорта достаточно чередовать сложные и легкие упражнения и обязательно давать себе отдых.