Поперечно-полосатая мышца. Строение, функции, происхождение, регенерация

Регенерация - это восстановление или возрождение части тела организма по своей структуре, соответствующей утратившей.

Различают физиологическую и патологическую регенерацию:

· Физиологическая регенерация связана с постоянным обновлением стареющих и погибающих в результате апоптоза клеток или их внутриклеточных структур и происходит в органах и тканях с обновляющимися клеточными популяциями. Все время в организме человека происходит изнашивание клеток. При этом происходит их восстановление, образование таких же новых элементов, благодаря чему организм сохраняет свою целостность и поддерживает свою нормальную жизнедеятельность.

· Репаративная регенерация -- восстановление органов и тканей после их повреждения. Патология регенерации может включать расстройства как клеточных, так и внутриклеточных гиперпластических или гипертрофических процессов.

В развитии нарушений тканевого роста особое место занимает патологическая регенерация. Она развивается при грубом нарушении или извращении естественного регенеративного процесса. Проявляется в виде избыточной или недостаточной регенерации, а также в виде метаплазии. Патологическая регенерация обычно возникает при нарушении общих или местных механизмов регуляции регенеративно-репаративных процессов.

В условиях патологии также может страдать физиологическая регенерация, либо репаративная, или восстановительная. Репаративная регенерация может быть полной - реституция и неполной - субституция.

Реституция -- возмещение дефекта тканью, идентичной погибшей, с полным восстановлением функций.

Она характерна для клеточной формы регенерации. Субституция -- замещение дефекта соединительной тканью, рубцом. Она характерна для внеклеточной формы регенерации либо её сочетания с клеточной формой регенерации.

Условия регенерации поперечно-полосатой мышечной ткани

Это происходит из-за, того что ядра миосимпластов делиться не могут, так как у них отсутствуют клеточные центры. И камбиальными элементами, как в случае физиологической, так и репаративной, служат миосателлитоциты. Пока организм растет, они делятся, а дочерние клетки встраиваются в концы симпластов. По окончании роста размножение миосателлитоцитов затухает. После повреждения мышечного волокна на некотором протяжении от места травмы оно разрушается и его фрагменты фагоцитируются макрофагами.

Условиями регенерации мышц являются:

· натяжение, уставновление связей со скелетом посредством связок и сухожилий

· восстановление кровоснабжения

· установление нервной связи

Стимулом к вступлению миосаттелитов в цикл размножения и дифференцировки являются митогены, комплекс биологически активных веществ, находящихся в цитоплазме мышечного волокна, а также нейротрофические субстанции, выделяемые из нервноых окончаний проросших к формирующейся новой миотубе аксонов. Если к моменту образования миотуб не образуется контакта с нервными волокнами - процесс регенерации останавливается и происходит распад мышечного волокна.

Регенерация скелетных мышц имеет важное клиническое значение при мышечных дистрофиях и различных травмах, и зависит от камбиального резерва, формируемого клетками-миосателлитами. Как формирующие скелетное мышечное волокно миобласты, так и клетки-миосателлиты образуются из единых мышечных предшественников с высоким пролиферативным потенциалом. После завершения формирования мышечного волокна во время эмбрионального развития скелетной мышцы клетки-миосателлиты располагаются вне многоядерного волокна и остаются пролиферативно-неактивными. Выживание и распространение этих клеток основано на экспрессии транскрипционного фактора Pax7.

По результатам исследования проведенных в лабораторной эмбриологии Института Карнеги (США) было показано, что функциональный белок Pax7 не требуется для регенерации скелетных мышц после травмы во взрослом возрасте.

В итоге можно сказать то, что господствующая концепция: «Регенерация повторяет развитие» не совсем действительна.

Функциональная регенерация поперечно-полосатой мышечной ткани

Физиологическая регенерация проявляется в форме гипертрофии мышечных волокон, что выражается в увеличении их толщины и даже длины, увеличение числа органелл, главным образом миофибрилл, а также нарастании числа ядер, что в конечном счете проявляется увеличением функциональной способности мышечного волокна.

Увеличение числа ядер в мышечных волокнах в условиях гипертрофии достигается за счет деления клеток миосателлитов и последующего вхождения в миосимпласт дочерних клеток.

Увеличение числа миофибрилл осуществляется с помощью синтеза актиновых и миозиновых белков свободными рибосомами и последующей сборки этих белков в актиновые и миозиновые миофиламенты параллельно с соответствующими филаментами саркомеров. В результате этого вначале происходит утолщение миофибрилл, а затем их расщепление и образование дочерних миофибрилл. Кроме того, возможно образование новых актиновых и миозиновых миофиламентов не параллельно, а встык предшествующим миофибриллам, что обуславливает их удлинение. Саркоплазматическая сеть и Т-канальцы в гипертрофирующемся волокне образуются за счет разрастания предшествующих элементов. При определенных видах мышечной тренировки может формироваться преимущественно красный тип мышечных волокон (у стайеров) или белый тип мышечных волокон (у спринтеров).

Возрастная гипертрофия мышечных волокон интенсивно проявляется с началом двигательной активности организма (1--2 года), что обусловлено прежде всего усилением нервной стимуляции. В старческом возрасте, а также в условиях малой мышечной нагрузки наступает атрофия¹ специальных и общих органелл, истончение мышечных волокон и снижение их функциональной способности.