1. Вовед и општи карактеристики
Мазните мускули се еден од трите основни типа мускулно ткиво во човечкото тело, заедно со скелетните и срцевите мускули. Тие имаат исклучително важна улога во одржувањето на хомеостазата, бидејќи учествуваат во регулирањето на дијаметарот на крвните садови, движењето на храната низ дигестивниот тракт, празнењето на мочниот меур, функцијата на репродуктивните органи и многу други неволни процеси. За разлика од скелетните мускули, кои главно се активираат под влијание на волјата, мазните мускули функционираат претежно неволно. Нивната активност се регулира преку автономниот нервен систем, хормоните, локалните хемиски фактори, механичкото растегнување и други физиолошки механизми. Називот „мазни мускули“ потекнува од нивниот микроскопски изглед. При набљудување со светлосен микроскоп, тие немаат карактеристична напречна испруга како скелетното и срцевото мускулно ткиво. Мазното мускулно ткиво е приспособено за долготрајна контракција, постепено развивање на сила и економично користење на енергијата. Овие својства се особено важни за органите што мора постојано да одржуваат одреден степен на мускулен тонус, како што се крвните садови и сфинктерите.
2. Распространетост и анатомска локализација
Мазното мускулно ткиво се наоѓа во ѕидовите на голем број внатрешни органи и структури. Неговата локализација е тесно поврзана со функцијата што ја извршува конкретниот орган. Најважните места каде што се среќаваат мазни мускули се:
- Крвни садови – во средниот слој на ѕидот, наречен туника медија. Контракцијата и релаксацијата на мазните мускули го регулираат дијаметарот на садовите и периферниот васкуларен отпор.
- Дигестивен систем – во ѕидовите на желудникот, тенкото и дебелото црево, како и во многу други делови на гастроинтестиналниот тракт. Овозможуваат мешање и придвижување на содржината.
- Дишни патишта – во ѕидовите на бронхиите и бронхиолите, каде што влијаат врз отпорот на протокот на воздух.
- Уринарен систем – во ѕидот на мочниот меур и уретерите, каде што учествуваат во транспортот на урината и празнењето на мочниот меур.
- Репродуктивен систем – во матката, јајцеводите, семеводите и други структури. Во матката се одговорни за контракциите за време на породувањето.
- Око – во ирисот и цилијарното тело, каде што учествуваат во регулирањето на големината на зеницата и приспособувањето на окото за гледање на различни растојанија.
- Кожа – во форма на мускули исправувачи на влакната (arrector pili), чија контракција предизвикува наежување.
- Сфинктери – во одредени делови од дигестивниот и уринарниот систем, каде што регулираат отворање и затворање на премините.
Мазни мускулни клетки се среќаваат и во други структури, како што се жолчните патишта и одредени жлезди.
3. Микроскопска и клеточна градба
3.1. Облик и големина на клетките
Основната структурна и функционална единица на мазното мускулно ткиво е мазната мускулна клетка, која се нарекува и миоцит. Мазните мускулни клетки најчесто имаат:
- Вретенест облик – пошироки се во средишниот дел и постепено се стеснуваат кон краевите.
- Едно јадро – најчесто сместено централно во клетката.
- Отсуство на напречна испруга – актинските и миозинските филаменти не се организирани во саркомери, какви што има во скелетните и срцевите мускули.
- Клеточна мембрана (сарколема) – ја ограничува клетката и учествува во преносот на сигнали.
- Саркоплазма – цитоплазма што ги содржи контрактилните протеини, органелите и другите клеточни компоненти.
Големината на клетките варира во зависност од органот и функционалната состојба. Вообичаено, клетките се долги десетици до неколку стотици микрометри, а нивната ширина е мала, најчесто неколку микрометри.
3.2. Јадро
Јадрото е централно поставено и содржи генетски материјал, одговорен за синтезата на протеините и регулирањето на клеточните функции. При контракција, клетката се скратува, а јадрото може да добие свиткан или спирален изглед. Ова е особено забележливо во хистолошките препарати на надолжно пресечени мазни мускулни клетки.
3.3. Контрактилни протеини
Главните протеини што учествуваат во контракцијата се:
- Актин – протеин што формира тенки филаменти.
- Миозин – протеин што формира дебели филаменти и има способност да ја претвора хемиската енергија во механичка работа.
- Калмодулин – протеин што врзува калциумови јони и учествува во започнувањето на контракцијата.
- Тропомиозин – протеин поврзан со актинските филаменти, кој учествува во регулирањето на интеракцијата меѓу актин и миозин.
За разлика од скелетните мускули, мазните мускули немаат тропонински комплекс како главен регулатор на контракцијата. Регулацијата првенствено се одвива преку калциумот, калмодулинот и миозин-лесноверижната киназа.
3.4. Густи телца и организација на филаментите
Во мазните мускулни клетки постојат густи телца (dense bodies), кои се функционално споредливи со одредени структурни точки на прицврстување во напречноиспругастите мускули. Тие се наоѓаат во цитоплазмата и во близина на клеточната мембрана. Актинските филаменти се прицврстуваат за нив, што овозможува пренесување на силата низ клетката. Бидејќи контрактилните филаменти се поставени косо и во повеќе насоки, мазните мускулни клетки можат значително да ја променат должината и обликот без да ја изгубат способноста за создавање сила.
3.5. Саркоплазматски ретикулум и калциум
Саркоплазматскиот ретикулум е мембранска мрежа што учествува во складирањето и ослободувањето на калциумовите јони. Кај мазните мускули тој е помалку развиен отколку кај скелетните мускули. Калциумот може да навлезе во клетката и од екстрацелуларната течност преку калциумови канали во клеточната мембрана. Ова е особено значајно за регулирањето на контракцијата на мазните мускули на крвните садови. Во клеточната мембрана постојат и мали вдлабнувања наречени кавеоли (caveolae), кои учествуваат во организацијата на сигналните процеси и во регулирањето на движењето на јоните.
4. Видови мазно мускулно ткиво
Мазното мускулно ткиво традиционално се дели на два главни функционални типа:
- Единечно (висцерално) мазно мускулно ткиво.
- Повеќеединично мазно мускулно ткиво.
Оваа поделба се заснова првенствено на начинот на кој клетките комуницираат меѓусебно и на начинот на кој се активираат.
4.1. Единечно (висцерално) мазно мускулно ткиво
Во овој тип, клетките се функционално поврзани преку меѓуклеточни споеви, наречени gap junctions. Преку нив јоните и електричните сигнали можат да се пренесуваат од една клетка на друга. Како резултат, поголема група клетки може да се контрахира координирано, како функционална целина. Локализација: црева, матка, уретери и делови од мочниот меур.
Функција: перисталтика, координирани контракции и придвижување на содржината низ шупливите органи.
4.2. Повеќеединично мазно мускулно ткиво
Во овој тип клетките функционираат порелативно независно, имаат помалку функционални меѓуклеточни споеви и се под попрецизна нервна контрола. Нивната активност може да се регулира индивидуално или во мали групи.
Локализација: мускулите на ирисот, цилијарниот мускул и мускулите исправувачи на влакната во кожата. Некои крвни садови имаат и функционални карактеристики на овој тип.
Функција: прецизна контрола на дијаметарот на зеницата, приспособување на очната леќа и движење на влакната. Важно е да се нагласи дека оваа поделба претставува поедноставен модел. Во човечкото тело постојат и преодни функционални карактеристики, а не сите мазни мускули се вклопуваат целосно во една од двете категории.
5. Физиологија на мазните мускули
Физиологијата на мазните мускули ги проучува механизмите преку кои тие примаат сигнали, развиваат сила, се контрахираат, одржуваат тонус и се релаксираат.
5.1. Основни физиолошки својства
Мазните мускули имаат неколку карактеристични својства:
1. Возбудливост – способност да реагираат на нервни, хормонални, механички и хемиски стимули.
2. Контрактилност – способност да развиваат сила и да ја менуваат должината во одговор на соодветен стимул.
3. Еластичност – способност да се враќаат кон претходната форма по престанување на дејството на сила, во рамките на физиолошките можности на ткивото.
4. Пластичност и адаптација кон растегнување – способност да се приспособуваат на промените на должината и притисокот. Ова е особено важно за мочниот меур, желудникот и другите шупливи органи.
5. Тоничност – способност да одржуваат продолжена контракција и одредено ниво на напнатост, често со мала потрошувачка на енергија.
6. Ритмичност кај одредени мазни мускули – способност за повторувачки контракции, како што се оние во дигестивниот тракт и уретерите.
Не сите мазни мускули ги изразуваат овие својства во иста мера. Нивното функционирање зависи од локализацијата, нервната регулација и потребите на органот.
6. Механизам на контракција на мазните мускули
Контракцијата на мазните мускули се разликува од контракцијата на скелетните мускули, иако во двата типа ткиво силата се создава преку интеракција на актинските и миозинските филаменти. Главната разлика е во начинот на кој се регулира активноста на миозинот.
Фаза 1. Зголемување на концентрацијата на калциум
Контракцијата започнува кога концентрацијата на слободните калциумови јони во цитоплазмата се зголемува. Калциумот може да потекнува од два извора:
- Од екстрацелуларната течност, преку калциумови канали во клеточната мембрана.
- Од внатрешните резерви во саркоплазматскиот ретикулум.
Зголемувањето на концентрацијата на калциум може да биде предизвикано од нервни импулси, хормони, локални медијатори, механичко растегнување или спонтана електрична активност.
Фаза 2. Врзување на калциумот со калмодулин
Калциумовите јони се врзуваат за калмодулинот, со што се формира комплекс калциум–калмодулин. Овој комплекс дејствува како сигнален регулатор и го активира следниот ензим во процесот на контракција.
Фаза 3. Активирање на миозин-лесноверижната киназа
Комплексот калциум–калмодулин ја активира миозин-лесноверижната киназа (myosin light-chain kinase, MLCK). Овој ензим има централна улога во започнувањето на контракцијата на мазните мускули.
Фаза 4. Фосфорилација на миозинот
Активираната MLCK ги фосфорилира лесните вериги на миозинот, користејќи АТП како извор на енергија. Фосфорилацијата ја зголемува активноста на миозинот и му овозможува ефикасно да комуницира со актинските филаменти.
Фаза 5. Интеракција меѓу актин и миозин
Миозинските глави се врзуваат за актинските филаменти и вршат циклични движења, при што филаментите се лизгаат едни покрај други. На овој начин клетката се скратува или развива сила против отпорот на околното ткиво. За овој процес е потребен АТП. Енергијата од неговата хидролиза овозможува повторување на циклусот на интеракција меѓу актин и миозин.
Фаза 6. Релаксација
Релаксацијата започнува кога концентрацијата на калциум во цитоплазмата се намалува и се намалува активноста на MLCK. Ензимот миозин-лесноверижна фосфатаза (myosin light-chain phosphatase, MLCP) ги отстранува фосфатните групи од миозинските лесни вериги. Со тоа се намалува активноста на миозинот и се овозможува престанување на контракцијата. Релаксацијата може да биде поттикната од различни механизми, меѓу кои се активирањето на одредени рецептори, зголемувањето на цикличниот АМП (cAMP) или цикличниот ГМП (cGMP), како и намалувањето на достапноста на калциум.
Запомнете го основниот редослед:
- Зголемување на Ca²⁺ во цитоплазмата
- Врзување со калмодулин
- Активирање на MLCK
- Фосфорилација на миозин
Интеракција актин–миозин → контракција
7. Како се разликува контракцијата на мазните од скелетните мускули?
Иако мазните мускули вообичаено се контрахираат побавно, тоа не значи дека секоја нивна контракција е слаба. Тие можат да развијат значителна сила и да ја одржуваат подолг период.
8. Енергетски механизми и состојба на „закачка“ (latch state)
Една од најзначајните особености на мазните мускули е способноста да одржуваат сила со релативно мала потрошувачка на АТП. Во одредени услови, мазните мускули влегуваат во состојба наречена latch state. Во оваа состојба, дел од мостовите меѓу актин и миозин остануваат функционално прикачени подолго време, иако циклусот на нивното одвојување и повторно прикачување е забавен. Овој механизам овозможува одржување на мускулниот тонус со мала потрошувачка на енергија. Пример е одржувањето на крвниот притисок преку постојаниот тонус на мазните мускули во артериолите. Сличен принцип придонесува за одржување на тонусот во одредени сфинктери.
9. Нервна регулација на мазните мускули
Мазните мускули се регулираат во значителна мера од автономниот нервен систем, кој се состои од симпатички и парасимпатички дел. Сепак, ефектот на нервната стимулација не е секогаш ист. Тој зависи од видот на рецепторот, органот, невротрансмитерот и физиолошката состојба.
9.1. Симпатички нервен систем
Симпатичкиот нервен систем има важна улога во реакциите на организмот при стрес, физичка активност и одржување на циркулацијата. Примери за неговото дејство се:
- Контракција на мазните мускули на многу крвни садови преку α₁-адренергичните рецептори.
- Релаксација на мазните мускули на одредени крвни садови преку β₂-адренергичните рецептори.
- Релаксација на мазните мускули во бронхиите преку β₂-рецепторите.
- Контракција на мускулите исправувачи на влакната во кожата.
Овие ефекти не се универзални за сите органи, бидејќи зависат од рецепторите и нивната распределба.
9.2. Парасимпатички нервен систем
Парасимпатичкиот нервен систем е особено важен за функциите поврзани со варењето, празнењето на мочниот меур и одредени репродуктивни функции. Примери се:
- Зголемување на мотилитетот на дигестивниот тракт.
- Поттикнување на контракцијата на детрузорот, мускулот на мочниот меур, преку мускарински рецептори.
- Контракција на сфинктерот на зеницата, што доведува до миоза, односно стеснување на зеницата.
- Контракција на цилијарниот мускул при акомодација за гледање на блиски предмети.
9.3. Невротрансмитери
Најважните невротрансмитери што учествуваат во регулацијата на мазните мускули се ацетилхолинот и норадреналинот. Во зависност од органот, улога имаат и азотниот оксид (NO), пуринските соединенија и други сигнални молекули. Важно е да се разбере дека нервните завршетоци кај мазните мускули често ослободуваат невротрансмитери од проширувања по должината на нервните влакна. Така, сигналот може да влијае врз повеќе клетки во околното ткиво, а не само врз една клетка преку строго дефинирана нервно-мускулна спојка како кај скелетниот мускул.
10. Хормонална, хемиска и механичка регулација
Покрај нервниот систем, активноста на мазните мускули се регулира и преку хормони, локални медијатори и механички стимули.
Хормонална регулација
Некои хормони директно или индиректно влијаат врз контракцијата на мазните мускули.
Окситоцин – ја стимулира контракцијата на миометриумот, мускулниот слој на матката, особено за време на породувањето.
Ангиотензин II – предизвикува контракција на мазните мускули на многу крвни садови и придонесува за зголемување на крвниот притисок.
Вазопресин – преку V₁-рецепторите може да предизвика вазоконстрикција.
Адреналин – може да предизвика контракција или релаксација во зависност од типот на рецепторот и органот.
Локални хемиски фактори
Во крвните садови, локалните фактори се особено значајни за регулирање на протокот на крв.
Азотен оксид (NO) – ја поттикнува релаксацијата на васкуларните мазни мускули преку сигналниот пат cGMP.
Ендотелин-1 – е моќен вазоконстриктор.
Намален кислород и зголемени метаболички потреби – во многу ткива придонесуваат за локална вазодилатација преку повеќе механизми.
Простагландини – дејствуваат различно зависно од типот и ткивото.
Механичка регулација
Растегнувањето на мазните мускули може да предизвика промени во нивната електрична активност и контрактилност.
Овој механизам е важен во:
- Мочниот меур, кој се растегнува при акумулација на урина.
- Цревата, каде што растегнувањето од содржината може да поттикне перисталтички рефлекси.
- Крвните садови, каде што промените во притисокот и дијаметарот влијаат врз мускулниот тонус.
11. Функции на мазните мускули во различни органски системи
11.1. Кардиоваскуларен систем
Мазните мускули во ѕидовите на крвните садови го регулираат нивниот дијаметар.
- Вазоконстрикција – стеснување на крвниот сад.
- Вазодилатација – проширување на крвниот сад.
Со овие механизми се регулира периферниот васкуларен отпор, распределбата на крвта меѓу органите и одржувањето на артерискиот крвен притисок. Особено важна е улогата на артериолите, кои се значајни отпорни крвни садови.
11.2. Дигестивен систем
Мазните мускули на дигестивниот тракт учествуваат во мешањето и придвижувањето на храната.
Перисталтика – координирани контракции што ја придвижуваат содржината.
Сегментација – локални контракции што ја мешаат цревната содржина.
Контрола на сфинктерите – регулирање на преминот меѓу одделни делови од дигестивниот тракт.
Контракциите се координираат со ентеричниот нервен систем, локалните сигнали и автономната нервна регулација.
11.3. Респираторен систем
Мазните мускули во бронхиите и бронхиолите го регулираат дијаметарот на дишните патишта.
Бронхоконстрикција – стеснување на дишните патишта.
Бронходилатација – проширување на дишните патишта.
Прекумерната бронхоконстрикција е еден од механизмите што придонесуваат за отежнато дишење кај астмата.
11.4. Уринарен систем
Мазните мускули на уретерите создаваат перисталтички бранови што ја придвижуваат урината кон мочниот меур. Во мочниот меур, мазниот мускулен слој наречен детрузор се контрахира при мокрење. Во фазата на складирање на урината, детрузорот главно е релаксиран, додека излезниот механизам на мочниот меур ја одржува континенцијата.
11.5. Репродуктивен систем
Во матката мазните мускули го формираат миометриумот. Нивните контракции стануваат особено значајни за време на породувањето, кога помагаат во исфрлањето на плодот. Во репродуктивниот систем на мажот, мазните мускули учествуваат во транспортот на сперматозоидите низ семеводите за време на ејакулацијата.
11.6. Око
Во ирисот, кружно поставените мускулни влакна на сфинктерот на зеницата ја стеснуваат зеницата, додека радијалните влакна на дилататорот ја прошируваат. Цилијарниот мускул ја менува напнатоста на цинуларните влакна, овозможувајќи промена на закривеноста на леќата при гледање на различни растојанија.
11.7. Кожа
Мускулите исправувачи на влакната се прицврстени за фоликулите на влакната и за дермисот.
При нивна контракција, влакната се исправаат и се појавува наежување. Кај човекот овој одговор има ограничена улога во терморегулацијата, но претставува карактеристичен автономен рефлекс.
12. Мускулен тонус, перисталтика и сфинктерска функција
Мускулен тонус
Мускулниот тонус е постојано присутен, променлив степен на напнатост на мускулното ткиво. Кај мазните мускули тој е особено значаен за одржување на дијаметарот на крвните садови и затвореноста на одредени сфинктери. Тонусот не значи дека сите мускулни клетки се постојано максимално контрахирани. Наместо тоа, тој претставува динамичка рамнотежа меѓу механизмите што ја поттикнуваат и оние што ја намалуваат контракцијата.
Перисталтика
Перисталтиката е брановидно движење на ѕидот на шупливите органи. Во дигестивниот тракт, контракцијата зад содржината и релаксацијата пред неа придонесуваат за нејзино насочено придвижување. Перисталтичките движења се координираат со помош на ентеричниот нервен систем и други локални механизми. Сличен принцип на ритмички контракции постои и во уретерите.
Сфинктерска функција
Сфинктерите се структури што го регулираат преминот низ отворите и каналите. Многу од нив содржат мазно мускулно ткиво и одржуваат тонус во мирување. Примери се внатрешниот анален сфинктер и внатрешниот уретрален сфинктер. Нивната активност е координирана со нервните рефлекси и функцијата на околните мускули.
Треба да се прави разлика меѓу внатрешниот анален сфинктер, кој е составен од мазни мускули, и надворешниот анален сфинктер, кој е составен од напречноиспругасто скелетно мускулно ткиво.
13. Примена на знаењето во медицината и рехабилитацијата
Разбирањето на мазните мускули има директна примена во медицината, физиотерапијата, специјалната едукација и рехабилитацијата, бидејќи многу физиолошки функции зависат од нивната правилна работа.
Артериска хипертензија: зголемениот тонус на мазните мускули во артериолите може да придонесе за зголемување на периферниот васкуларен отпор. Сепак, хипертензијата е мултифакторна состојба и не може да се објасни само со контракцијата на мазните мускули.
Бронхијална астма: стеснувањето на бронхиите поради контракција на мазните мускули, заедно со воспалението и отокот на слузницата, придонесува за ограничување на протокот на воздух.
Гастроинтестинални нарушувања: нарушувањата во мотилитетот на мазните мускули можат да доведат до забавено празнење на желудникот, запек или други проблеми со транспортот на содржината.
Неврогени нарушувања на мочниот меур: оштетувањата на нервните патишта можат да ја нарушат координацијата меѓу контракцијата на детрузорот и функцијата на сфинктерите. Ова е важно кај лица со повреди на 'рбетниот мозок и одредени невролошки состојби.
Репродуктивни нарушувања: недоволните или некоординираните контракции на матката можат да влијаат врз текот на породувањето, додека претераните контракции може да бидат поврзани со болни состојби.
Фармаколошка примена: многу лекови дејствуваат врз мазните мускули преку рецепторите, јонските канали или интрацелуларните сигнални патишта. Примери се бронходилататорите, одредени антихипертензивни лекови и лековите што влијаат врз мотилитетот на дигестивниот тракт.
Кај студентите по специјална едукација и рехабилитација, овие сознанија се значајни за разбирање на автономните функции, последиците од невролошките оштетувања и потребата од мултидисциплинарен пристап при рехабилитацијата.
14. Заклучок
Мазните мускули се специјализирано мускулно ткиво што овозможува автоматска и координирана работа на внатрешните органи. Нивната вретенеста клеточна градба, отсуството на саркомери, регулацијата преку калциум–калмодулин–MLCK и способноста за долготрајна контракција ги разликуваат од скелетните и срцевите мускули.
Нивната улога е суштинска за циркулацијата, дишењето, варењето, мокрењето и репродукцијата. Затоа, познавањето на нивната анатомија и физиологија претставува важна основа за разбирање на нормалното функционирање на човечкиот организам и на многу патолошки состојби што се значајни за медицината и рехабилитацијата.
15. Прашања за проверка на знаењето
Изберете по еден одговор за секое прашање, а потоа проверете го резултатот.
1. Која е основната морфолошка карактеристика на мазните мускулни клетки?
- Имаат напречна испруга и повеќе јадра
- Вретенести се и најчесто имаат едно централно јадро
- Имаат разгранети клетки со интеркаларни дискови
2. Кој протеин го врзува Ca²⁺ при контракцијата на мазните мускули?
- Тропонин C
- Хемоглобин
- Калмодулин
3. Кој ензим непосредно ја започнува регулацијата на миозинот при контракција?
- Миозин-лесноверижната киназа (MLCK)
- Ацетилхолинестераза
- ДНК-полимераза
4. Каде најчесто се среќава единечно мазно мускулно ткиво?
- Во скелетните мускули на екстремитетите
- Во ѕидовите на цревата
- Во срцевите комори
5. Која е главната функција на мазните мускули во артериолите?
- Создавање на црвени крвни клетки
- Регулирање на васкуларниот отпор преку промена на дијаметарот
- Пренесување на нервни импулси до мозокот
6. Кој мазен мускулен слој го празни мочниот меур?
- Детрузорот
- Миометриумот
- Дијафрагмата
7. Што претставува перисталтиката?
- Пренос на кислород со хемоглобинот
- Ритмичка електрична активност на срцето
- Брановидно движење што ја придвижува содржината низ шуплив орган
8. Кој гласнички систем често посредува во релаксацијата на васкуларните мазни мускули под дејство на NO?
- cGMP
- Тропонин
- Млечна киселина



