Кожа — самый крупный орган в теле человека, но большую часть массы тела составляют различные типы мышц: у взрослого мужчины до 40 %, у женщины в среднем свыше 30 %.
В теле три типа мышц, каждый со своей функцией. Сердечная мышца (миокард) встречается только в сердце, ее ветвящиеся клетки с поперечной исчерченностью образуют сложнопереплетенную сеть. Сердечная мышца сокращается автоматически, без участия сознания. Эта мышца, перекачивающая кровь по телу, успевает за жизнь человека сократиться в среднем более 2 млрд раз. Гладкие мышцы находятся в стенках кровеносных сосудов и полых внутренних органов, таких как желудок, мочевой пузырь и кишечник. Они играют важную роль в процессах, не зависящих от нашего сознания, например, в перемещении пищи по пищеварительному тракту (перистальтике). Самую большую группу составляют скелетные мышцы, прикрепленные к костям и приводящие тело в движение.
Клетки всех трех типов мышц имеют цилиндрическую форму и обладают уникальной способностью к сокращению. Когда в мышечную клетку поступает сигнал, сложно организованные внутренние ее части сдвигаются, стягиваемые белковыми «моторами». В мышечной клетке возникает при этом сила, и эта сила, умноженная в мышце в миллионы раз, двигает части тела, например руку или ногу, или, как в сердце, качает кровь. Когда сокращение завершено, каждая клетка и, наконец, вся мышца расслабляется. Сокращение сердечной мышцы обеспечивает нормальный ритм сердцебиений, от которого зависит наша жизнь.
Еще одна характерная особенность действия мышц — координированность их действий. Все три типа мышц содержат клетки, сокращающиеся и расслабляющиеся согласованно. Когда рождается ребенок, именно согласованное сокращение гладких мышц матки выталкивает его на свет через родовые пути.
МЫШЕЧНЫЕ ВОЛОКНА СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЫ | МЫШЕЧНЫЕ ВОЛОКНА ГЛАДКОЙ МЫШЦЫ | МЫШЕЧНЫЕ ВОЛОКНА СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ |
Компоненты мышечных волокон скелетной мышцы (фото вверху) собраны в повторяющиеся единицы, что придает мышце поперечную исчерченность. Здесь, на препарате, клетки кажутся серо-голубыми, на самом же деле они ярко-красные. Мышечные волокна скелетной мышцы (внизу) чуть тоньше волоса и около 30 см длиной. | Слои клеток гладкой мышцы (фото вверху). На снимке клетки расположены вертикально. Темные пятна — ядра клеток. Гладкая мышца состоит из коротких веретеновидных клеток, собранных в пучки (внизу). В каждой клетке много митохондрий — органелл, вырабатывающих клеточное «топливо». | Клетка сердечной мышцы (на верхнем снимке располагается по диагонали) заполнена митохондриями (красные образования). В центре видно ядро (голубое), а в нем ядрышко (темное). Разветвленные мышечные волокна сердечной мышцы (внизу) объединены в непрерывную сеть, передающую и регулирующую сигналы, вызывающие сокращение. |
Клетки скелетных мышц — их называют мышечными волокнами — напоминают по форме макароны с заостренными концами. Они утолщены в центральной части и имеют ту же длину, что и состоящая из них мышца. Каждое мышечное волокно соединено с нервной системой отдельно и, значит, может сокращаться самостоятельно. Клетки гладких мышц намного короче и тоньше скелетных. Они образуют слои, в которых все клетки сокращаются одновременно. Мышечные волокна скелетных мышц предназначены для быстрых и мощных сокращений; клетки гладких мышц сокращаются медленнее, но дольше остаются в этом состоянии. В клетке скелетной мышцы уже через несколько миллисекунд начинаются химические реакции, приводящие в конце концов к утомлению, тогда как клетки гладких мышц могут оставаться сокращенными до 3 с, что позволяет матке выталкивать плод, а кишечнику продвигать перевариваемую пищу. Такие органы, как мочевой пузырь, способны выполнять свою функцию потому, что слои гладких мышц расположены в их стенках под прямым углом — одни вертикально, а другие горизонтально. Чередующиеся сокращения этих мышечных слоев порождают силу, продвигающую содержимое органа к месту его назначения. Движением скелетных мышц мы можем управлять произвольно. Гладкие мышцы нашему сознанию не подчиняются.