Гладкий м’яз (гладка м’язова тканина) — це один із трьох типів м’язової тканини в організмі (поряд із скелетною та серцевою), який характеризується відсутністю поперечної посмугованості та мимовільним (автономним) скороченням. Він відіграє ключову роль у функціонуванні внутрішніх органів, регулюючи їхні рухи та тонус. Давайте розглянемо його будову, функції, механізм скорочення, розташування та значення детально.
Будова гладкого м’яза
Гладкий м’яз складається з окремих веретеноподібних клітин (міоцитів), які не мають поперечної посмугованості, характерної для скелетних і серцевих м’язів. Його структура адаптована до повільних, тривалих скорочень.
1. Клітини (міоцити)
- Форма: Веретеноподібна (звужені кінці, ширша центральна частина), довжиною 20–500 мкм і діаметром 5–10 мкм.
- Ядро: Одне, видовжене, розташоване в центрі клітини.
- Цитоплазма: Містить скоротливі білки та органели:
- Актин і міозин: Основні скоротливі елементи, але не організовані в саркомери, тому немає посмугованості.
- Щільні тільця: Аналоги Z-ліній скелетних м’язів, слугують точками прикріплення актинових ниток.
- Мітохондрії: Численні, забезпечують енергію для тривалих скорочень.
- Гладка ендоплазматична сітка: Регулює рівень кальцію в цитоплазмі.
- Мембрана: Має кавеоли (вгинання), які беруть участь у транспорті кальцію.
2. Організація тканини
- Міоцити розташовані паралельно один одному, часто в пучках чи шарах.
- З’єднані щілинними контактами (gap junctions), які дозволяють швидко передавати електричні сигнали між клітинами, забезпечуючи скоординоване скорочення.
- Оточені тонким шаром пухкої сполучної тканини з колагеновими та еластичними волокнами, а також кровоносними судинами і нервами.
3. Відмінності від інших м’язів
- Немає саркомерів, T-трубочок чи вираженої поперечної посмугованості, як у скелетних чи серцевих м’язах.
- Співвідношення актину до міозину вище (10:1 проти 2:1 у скелетних м’язах), що сприяє плавним рухам.
Механізм скорочення гладкого м’яза
Скорочення гладкого м’яза є мимовільним і регулюється автономною нервовою системою (симпатичною та парасимпатичною), гормонами та місцевими факторами. Процес відбувається повільніше, ніж у скелетних м’язах, але може тривати довше.
Етапи:
1. Стимуляція:
- Нервові імпульси (ацетилхолін, норадреналін).
- Гормони (адреналін, окситоцин).
- Механічне розтягнення чи хімічні фактори (pH, О₂).
2. Вивільнення кальцію:
- Кальцій надходить із гладкої ендоплазматичної сітки або через канали в плазматичній мембрані (на відміну від скелетних м’язів, де T-трубочки відіграють ключову роль).
3. Активація скорочення:
- Кальцій зв’язується з кальмодуліном (а не тропоніном, як у скелетних м’язах).
- Комплекс кальцій-кальмодулін активує фермент міозинкіназу легких ланцюгів (MLCK).
- MLCK фосфорилює легкі ланцюги міозину, дозволяючи йому взаємодіяти з актином.
4. Скорочення:
- Актин і міозин ковзають один відносно одного, скорочуючи клітину.
5. Розслаблення:
- Кальцій видаляється назад у сітку чи поза клітину за допомогою насосів.
- Міозин дефосфорилюється ферментом фосфатазою, і скорочення припиняється.
Особливості:
- Енергоефективність: Гладкий м’яз може підтримувати тонус (тривале скорочення) з мінімальними витратами АТФ.
- Пластичність: Легко адаптується до розтягнення чи стиснення без втрати функції.
Типи гладких м’язів
Гладкі м’язи поділяють на два типи за організацією і функцією:
1. Одноодиничні (unitary):
- Міоцити працюють як єдине ціле завдяки щілинним контактам.
- Приклад: Стінки кишечника, матки, сечоводів.
- Характерні повільні, хвилеподібні скорочення (перистальтика).
2. Багатоодиничні (multiunit):
- Клітини функціонують незалежно, з меншою кількістю щілинних контактів.
- Приклад: М’язи судин, війковий м’яз ока, м’язи, що піднімають волоски (arrector pili).
- Точніші, локалізовані скорочення.
Функції гладкого м’яза
1. Регуляція рухів внутрішніх органів:
- Перистальтика в травному тракті (шлунок, кишечник).
- Просування сечі в сечоводах.
- Скорочення матки під час пологів.
2. Контроль діаметра судин і проток:
- Регуляція кров’яного тиску (звуження/розширення судин).
- Контроль потоку в протоках залоз.
3. Тонус:
- Підтримка сталого тиску в порожнистих органах (сечовий міхур, жовчний міхур).
4. Рефлекторні функції:
- Регуляція зіниці ока (звуження/розширення).
- Підняття волосків при холоді чи страху.
Розташування в організмі
Гладкий м’яз присутній у стінках більшості внутрішніх органів:
- Травна система: Шлунок, кишечник, стравохід.
- Сечовидільна система: Сечоводи, сечовий міхур, уретра.
- Репродуктивна система: Матка, сім’явиносні протоки.
- Дихальна система: Бронхи, бронхіоли.
- Кровоносна система: Артерії, вени, артеріоли.
- Око: Війковий м’яз, м’яз зіниці.
- Шкіра: М’язи, що піднімають волоски.
Особливості гладкого м’яза
- Мимовільність: Керується автономною нервовою системою, а не соматичною (на відміну від скелетних м’язів).
- Повільність і тривалість: Скорочення може тривати від секунд до хвилин.
- Регенерація: Обмежена, але можлива завдяки поділу міоцитів чи активації стовбурових клітин.
- Еластичність: Добре адаптується до розтягнення (наприклад, у вагітній матці).
Значення гладкого м’яза
- Гомеостаз: Регулює кров’яний тиск, травлення, дихання.
- Життєві процеси: Без гладких м’язів неможливі пологи, дефекація, сечовипускання.
- Патологія:
- Спазми: Надмірне скорочення (наприклад, бронхоспазм при астмі).
- Атонія: Втрата тонусу (наприклад, у кишечнику при паралітичній непрохідності).
Цікаві факти
- Гладкий м’яз матки під час вагітності може збільшуватися в розмірі в 10–12 разів завдяки гіпертрофії міоцитів.
- У судинах гладкий м’яз займає до 90% товщини стінки артеріол, дозволяючи точно регулювати кровотік.
- Гладкі м’язи можуть скорочуватися навіть за низького рівня кисню, що робить їх стійкими до гіпоксії.
Гладкий м’яз — це “невидимий двигун” організму, який забезпечує плавну, автономну роботу внутрішніх систем.