Химические и тепловые процесс при сокращении мышцы.

В процессе сокращения мышцы используется около 70% энергии, тогда как на процесс расслабления около 15%. Это требует восполнения указанных затрат. Прямым источником энергии для мышечного сокращения является АТФ (1 моль АТФ освобождает 7,3 ккал или 30 кДж). Главным источником образования АТФ в мышце является аэробное окисление глюкозы (может обеспечить длительную активность мышц средней мощности), тогда как гликолиз (анаэробное окисление глюкозы) может обеспечить АТФ только 1-2 мин максимальной двигательной активности. Фосфагенный путь (резерв АТФ и креатинфосфата) и превращение 2 молекул АДФ в молекулу АТФ с участием фермента аденилаткиназы может обеспечить максимальную двигательную активность только на … 5 секунд ! Сокращение мышц сопровождается выделением тепла в результате чего КПД мышечного сокращения составляет 50%.

10.2. Физиологические особенности сокращения поперечно-полосатых мышц

Прежде всего это связано с особенностью строения нервно-мышечного синапса, важной особенностью которого является то, что в синаптической щели имеется базальная мембрана мышечного волокна, к которой прикреплены молекулы фермента ацетилхолинэстеразы, разрушающей медатор ацетилхолин.

Механизм проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс сопряжён с формированием ПД, который, достигнув пресинаптического окончания открывает в плазмолемме потенциал зависимые Са²⁺ -каналы. Са²⁺ входит в пресинапс и стимулирует экзоцитоз медиатора ацетилхолина в синаптическую щель. Ацетилхолин, действуя на Н-холинорецепторы постсинаптической мембраны открывает в них канал Na⁺ и К⁺ -проводимости, что приводит к возникновению входящего Na⁺ -тока и возникновению ВПСП, который генерирует ПД уже в миоците.

Физиологическая характеристика двигательных единиц

Совокупность мышечных волокон, иннервируемых разветвлениями одного мотонейрона формируют так называемые двигательные единицы (ДЕ). Они делятся (табл.4) на: 1) медленные, малоутомляемые (красные волокна) и 2) быстрые, лекгоутомляемые (белые волокна); Как правило, в мышце имеются все виды ДЕ, но в разных соотношениях.

Таблица 4.

Функциональные особенности медленных и быстрых двигательные единиц

Медленные ДЕ (красные волокна)	Быстрые ДЕ (Белые волокна)
Иннервируются высоко возбудимыми α-мотонейронами с низкой скоростью проведения возбуждения по аксону	Иннервируются менее возбудимыми α-мотонейронами с высокой скоростью проведения возбуждения по аксону
Имеют низкую активность миозиновой АТФазы и низкую скорость сокращения	Имеют высокую активность миозиновой АТФазы и высокую скорость сокращения
Имеют хорошо развитую капиллярную сеть	Имеют слабо развитую капиллярную сеть
Аэробный тип энергообеспечения	Анаэробный тип энергообеспечения
Миофибриллы развивают меньшую силу сокращения	Миофибриллы развивают большую силу сокращения
Способный выполнять длительную маломощную работу	Способны развивать большую мощность, но быстро утомляются
Дают гладкий тетанус при небольшой частоте разряда мотонейрона ( ≈16 Гц)	Дают гладкий тетанус при большой частоте разряда мотонейрона ( ≈30Гц)
В регуляции движения обеспечивают мышечный тонус и позу, способность к длительной циклической работе (бег, плавние и т.д.)	В регуляции движения обеспечивают преимущественно физический компонент- перемещение организма и его частей в пространстве с большой скоростью и мощностью