Что общего у кишечника, матки, сосудов, мочевого пузыря? Все они имеют в своей стенке гладкую мускулатуру, которая позволяет им быть в тонусе и сокращаться. Благодаря такому строению пища может продвигаться по кишечнику, сосуды — регулировать свой диаметр (просвет) и влиять на кровяное давление, матка — выталкивать плод, а мочевой пузырь — регулировать выведение мочи из организма.

Разбираемся, как это работает.

Строение мышечных клеток

«Мускулатура мускулатуре рознь».

Гладкая мускулатура отличается по строению от скелетной (поперечно-полосатой) и сердечной мускулатуры. Чтобы понять принципы мышечного сокращения, рассмотрим строение скелетной и гладкой мускулатуры.


Как устроена скелетная (поперечно-полосатая) мышца1,2?

Ее основная сократительная единица — саркомер — похожа на цилиндр.

  • Этот цилиндр состоит из перемежающихся толстых и тонких белковых волокон, которые тянутся от верхнего до нижнего основания цилиндра. На поперечном срезе это можно сравнить с охапкой толстых и тонких карандашей, которые скрепили вместе канцелярской резинкой.
  • Толстые нити образованы белком миозином — это один из главных компонентов сократительных волокон мышц. Они закреплены в центре цилиндра — саркомера.
  • Тонкие нити из актина — другого мышечного сократительного белка — закреплены по основаниям цилиндра.
  • Чередование тонких и толстых нитей придает скелетной мышечной ткани поперечную исчерченность, из-за чего такая ткань называется поперечно-полосатой.
  • Каждая толстая нить миозина имеет причудливую форму клюшки для гольфа, что позволяет ей при определенных условиях взаимодействовать со специфическими участками тонкой нити, приводя таким образом к скольжению нитей относительно друг друга и заставляя мышцу изменять свою длину.
  • Саркомеры своими основаниями соединяются друг с другом в длинный цилиндр побольше — миофибриллу. А уже миофибриллы объединяются в цельное мышечное волокно, совокупность которых и составляет целую мышцу.


Как устроена гладкая мышца1,2?

Такая мышечная ткань состоит из гладкомышечных клеток. Они имеют веретеновидную форму — с толстой серединой и тонкими концами. Клетки расположены параллельно друг другу так, что толстая средняя часть одной клетки прилежит к тонкому концу соседней клетки. Плотные контакты между клетками называются нексусами, благодаря им обеспечивается передача сигналов от клетки к клетке.

Сократительные белки — актин и миозин — располагаются внутри каждой гладкомышечной клетки. Они ориентированы вдоль ее длины или в косом направлении. В отличие от скелетной мускулатуры, здесь белки актин и миозин располагаются менее упорядоченно. Поэтому у гладкой мускулатуры под микроскопом нет поперечной исчерченности.

Совокупность гладкомышечных клеток образует гладкомышечную ткань, которая выстилает внутренние органы и кровеносные сосуды, поддерживая давление, а также обеспечивая опорожнение полых органов.


Еще одно принципиальное отличие скелетной мускулатуры от гладкой — это регуляция сокращений. Поперечно-полосатая мускулатура находится под контролем центральной нервной системы, поэтому человек может осознанно контролировать ее, например, согнуть руку. А гладкая мускулатура управляется вегетативной нервной системой, на которую воля человека не влияет. То есть кишечник и матка будут сокращаться вне зависимости от того, хотим мы этого или нет3.

Механизм сокращения мышц

Сокращение мышц обеспечивается специальными белками — актином и миозином. При сокращении нити актина и миозина движутся друг относительно друга. Но из-за различного строения клеток у скелетной и гладкой мускулатуры разный механизм сокращения2.

Как сокращение происходит в скелетной мускулатуре2?

В поперечно-полосатых мышцах закрепленные у оснований цилиндра тонкие нити актина скользят вдоль нитей миозина, из-за чего основания цилиндра сближаются. Это и есть сокращение.

Если перенести это на пример с карандашами: представим, что в нашей охапке все карандаши одинаковой длины, разной толщины и располагаются относительно друг друга «заборчиком». Толстые карандаши располагаются в центре так, что канцелярская резинка охватывает их прямо посередине. А тонкие карандаши располагаются дальше от центра, то есть канцелярская резинка охватывает их не посередине, а где-то ближе к концу карандаша. Хоть карандаши и располагаются по-разному, они все равно держатся в одной охапке. Если мы сдавим эту охапку по бокам (по основаниям воображаемого цилиндра), то тонкие карандаши будут двигаться вдоль толстых, пока не сравняются с ними по длине и не займут такую же центральную позицию. В итоге сама охапка станет менее длинной из-за того, что тонкие карандаши теперь стоят в ряд с толстыми.

По тому же принципу сокращается саркомер, только никто не давит на основания цилиндра, а нити белков приходят в движение за счет имеющихся в мышечных клетках ионов кальция и запасенной энергии2.

Как сокращение происходит в гладкой мускулатуре2?

При сокращении гладкомышечной клетки работает тот же принцип движения актиновых нитей вдоль миозиновых. Только располагаются они не в виде воображаемого цилиндра, а внутри клетки в продольном и косом направлениях. Кроме того, для сокращения гладкомышечной клетки необходим еще ряд белков, отсутствующих в миофибриллах поперечно-полосатой мускулатуры. Когда нити начинают двигаться относительно друг друга, они сближают концы клетки. В результате гладкомышечная клетка укорачивается и утолщается. Это и есть сокращение.

Такой процесс можно сравнить с открытием и закрытием зонта. Когда зонт закрывается, спицы складываются, а их общая длина сокращается, в результате уменьшается и размер купола.

Что приводит в движение нити актина и миозина1,2?

В спокойном состоянии, когда мышца расслаблена, белки актин и миозин не могут взаимодействовать друг с другом. Дело в том, что актин заблокирован другим белком — тропонином. Тропонин, как заглушка, закрывает участки связывания на актине. Чтобы произошло сокращение, нужно убрать этот белок. Этим занимаются ионы кальция.

Когда мышце дана команда к сокращению, мышечной клетке передается нервный импульс, вследствие чего в ней увеличивается содержание ионов кальция. Кальций связывается с тропонином, в результате чего последний обнажает участки связывания актина. После этого взаимодействие актина и миозина становится возможным, они начинают двигаться относительно друг друга. В итоге происходит сокращение.

Сигнал к расслаблению мышцы приводит к уменьшению количества свободного кальция в ней, поэтому тропонин снова блокирует актин. Сокращение вновь невозможно.

Сокращение гладких мышц внутренних органов

Сокращения кишечника

Стенка кишечника состоит из двух слоев гладкомышечной ткани: наружного продольного и внутреннего циркулярного4. Их взаимодействие обеспечивает несколько видов моторики кишечника5:

Перистальтика

Это скоординированные волны сжатий и расширений кишки. Они распространяются по направлению к толстой кишке и продвигают перевариваемую пищу в этом направлении.

Ритмические сокращения

Это попеременное сокращение циркулярного слоя мускулатуры то на одних, то на других участках кишки, благодаря чему пища в просвете перемешивается.

Маятникообразные сокращения

Это сокращения продольных слоев с участием циркулярного. В результате пища движется вперед-назад, постепенно продвигаясь в направлении толстого кишечника.

Тонические сокращения

Это длительные сокращения гладкой мускулатуры кишки. Являются основой перистальтического, маятникообразного сокращений и ритмической сегментации.

Пропульсивные сокращения

Характерные для толстой кишки, возникают лишь несколько раз в сутки, также способствуя продвижению кишечного содержимого к концу пищеварительного тракта.

Скоординированное сокращение гладкой мускулатуры является основой моторики кишечника.

Сокращения матки

Мышечный слой матки — миометрий — состоит из трех слоев гладкомышечных клеток: внутреннего косого, среднего циркулярного и наружного продольного4. Их попеременное и совместное сокращение происходит во время менструации и родов. Именно сокращения гладкомышечных клеток помогают малышу появиться на свет.

Во время месячных повышенный уровень биологически активных веществ — простагландинов приводит к сокращению мышечных слоев6. В итоге внутренняя оболочка матки вместе с ее сосудами отторгается, и появляется менструальная кровь.

Спазм гладкой мускулатуры

Одним из нарушений тонуса гладкомышечных клеток внутренних органов является спазм.

Спазм — это продолжительное, зачастую болезненное сокращение мышцы9. Такое может произойти в любой точке организма, где представлены мышцы, в том числе гладкомышечная ткань: кишечнике, сосудах, матке, бронхах, мочеточниках и мочевом пузыре и т. д.

  • Спазм мускулатуры органов пищеварительной системы зачастую сопровождает заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ)7. Проявляться это может схваткообразной болью, резями, ощущением переполнения и распирания9.
  • Избыточное сокращение матки также может вызывать боль схваткообразного характера, отдающую в прямую кишку, область яичников и мочевого пузыря6.

Регулярное столкновение с дискомфортными ощущениями, которые вызваны спазмами гладкой мускулатуры, неизбежно сказывается на качестве жизни10.

Для борьбы с болью, вызванной спазмом, существует группа препаратов — спазмолитиков. Например, препарат Но-шпа® форте содержит в своем составе действующее вещество дротаверин. Дротаверин блокирует фермент фосфодиэстеразу-4, в результате чего снижается поступление кальция в гладкомышечную клетку1,8. А без кальция невозможно и мышечное сокращение. Поэтому мышечная клетка расслабляется, что способствует устранению боли, вызванной спазмом1,8.

Помните, что боль может быть вызвана не только спазмом гладкой мускулатуры, но и рядом других причин. Важно не пропустить серьезную патологию органов брюшной полости, поэтому при боли и дискомфорте в животе не нужно избегать консультации врача.

Но-шпа ® форте воздействует избирательно на спазм гладкой мускулатуры как на основную причину боли в животе12, бережно расслабляя напряженные мышцы8



Узнайте больше о препарате Но-шпа® форте

узнать

MAT-RU-2103756 - 1.0 - 09/2021

  1. Бурганова Г. Р., Плюшкина А. С., Андреева Д. И., Гумерова А. А., Киясов А. П. Мышечная ткань / Г. Р. Казань: Казан. ун-т, 2018. 44 с.
  2. Зверев А. А., Аникина Т. А., Крылова А. В., Зефиров Т. Л. Физиология мышц: учебно-методическое пособие для студ. высш. учебн. заведений. Казань, КФУ, 2016. 41 с.
  3. Фармакология вегетативной нервной системы (Смысловой модуль 2, VI семестр): учеб.-метод. пособие для студентов фармац. факультета заочной формы обучения (специальность «Фармация») / сост. С. Д. Тржецинский, Е. В. Гречаная, Г. В. Мазулин [и др.]. Запорожье: [ЗГМУ], 2015. 87 с.
  4. Быков В. Л. Частная гистология человека (краткий обзорный курс). 2-е изд. СПб.: СОТИС, 1997.
  5. Физиология пищеварения. Часть III. Моторная функция желудочно-кишечного тракта. Всасывание: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии человека. Ульяновск: УлГУ, 2012. 32 с.
  6. Буралкина Н. А., Каткова А. С., Киселева И. А. Дисменорея: патогенетическое обоснование фармакотерапии // МС. 2018. № 7.
  7. Шептулин А. А. Диагностика и лечение нарушений моторики желудочно-кишечного тракта // РМЖ. 1997. № 22.
  8. Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Но-шпа® форте (таблетки). Рег. уд. N П N015632/01.
  9. Гастроэнтерология: национальное руководство: краткое издание / под ред. В. Т. Ивашкина, Т. Л. Лапиной. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — 464 с
  10. Олинина А. А., Метелева Т. А. Дисменорея. Как улучшить качество жизни? РМЖ. — Т. 4. - №1. — 2021.
  11. Пчелинцев М.В. Спазмолитики: от клинической фармакологии до фармакотерапии. Лечащий врач. №7. 2008.
  12. Наиболее часто абдоминальные боли являются следствием спазма гладкомышечных элементов полых органов. Рациональная фармакотерапия заболеваний органов пищеварения / Под общ. ред. В.Т. Ивашкина. — М.: Литтерра, 2003. — 1046 с.