Гладкая мышечная ткань. Особенности строения и механизмов сокращения

Гладкая мышечная ткань позвоночных животных и человека образует мышечные оболочки множества внутренних органов (сосудов, кишечника, мочевого пузыря, матки). Она представляет собой систему отдельных длинных веретеновидных клеток, образующих пучки (рис. 10.6). В некоторых органах (мочевой пузырь, матка) гладкомышечные клетки многоотростчатые, что придает мышечным стенкам этих органов большую прочность и подвижность.

Из-за своей относительной простоты строения (одиночные клетки, отсутствие видимых миофибрилл и саркомеров, присутствия только во внутренних органах) гладкие мышцы рассматривали как примитивные, уступающие поперечно-полосатым по сложности строения, силе сокращения и значению.

Современные данные по тонкой морфологии, физиологии и биохимии гладкой мускулатуры полностью отвергают эту точку зрения.

Гладкие мышцы ни в чем не уступают поперечно-полосатым соматическим и сердечным мышцам. Они просто другие.

Гладкая мышечная клетка

Рис. 10.6. Гладкая мышечная клетка:

А — расслабленное состояние; Б — сокращенное состояние: 1 — ядро клетки;

  • 2 — зона расположения основных органоидов клетки; 3 — цитоплазма; 4,
  • 5 — плотные тела на внутренней поверхности плазматической мембраны (4) и в цитоплазме клетки (5); 6 — актин-миозиновые сократимые фибриллы

Гладкие мышцы имеют довольно сложный сократимый аппарат:

  • 1) актиновые протофиблиллы прикрепляются к особым субмембранным участкам плазматической мембраны — плотным телам и таким же тельцам, расположенным в цитоплазме. По своему составу они похожи на Z — диски саркомеров поперечно-полосатых мышц и включают белок а-актинин;
  • 2) миозиновые протофибриллы находятся между актиновыми. Мио- зиновые молекулы располагаются вдоль всей протофибриллы, поэтому головки миозиновых молекул распределены вдоль всей фибриллы;
  • 3) цепочки актин-миозиновых комплексов образуют систему сократимых нитей, сходных с системой саркомеров, но пространственно они организованы по-другому. Они расположены в толще цитоплазмы гладкомышечной клетки по спирали, а не вдоль, как в поперечно-полосатом мышечном волокне. Поэтому на срезах отдельной мышечной клетки не видна упорядоченная структура сократимых нитей. Одна миозиновая протофибрилла окружена 16 актиновыми протофибриллами (напоминаем, что в поперечно-полосатой мышце соотношение миозин — актин равно 1:2). В отличие от поперечно-полосатых мышц, ионы кальция связываются с помощью кальций-связывающего белка — кальмодулина напрямую с миозином, вызывая изменение его конфигурации (конформации). Такой тип регуляции получил название

миозинового. Процесс катализируется несколькими ферментами, связанными с миозиновой молекулой, и требует больших затрат энергии. В гладких мышцах работает и актиновый механизм сокращения, что подчеркивает сложный характер строении и функционирования гладких мышц.

Гладкие мышцы регенерируют путем деления самих гладкомышечных клеток, которые сохранили это свойство во взрослом состоянии.

Многие аспекты сложных молекулярных процессов мышечного сокращения были подробно изучены в исследованиях, проводимых крупными отечественными учеными: профессором П. П. Румянцевым из Института цитологии РАН, профессором Н. Б. Гусевым и профессором С. Н. Лызловой с кафедр биохимии Московского государственного университета и Санкт-Петербургского государственного университета.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >