Занятие № 2. Физиология мышц.

Учебная цель: Понять морфо-функциональные особенности гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани; уяснить связь возбуждения и возбудимости на фоне сокращения мышечного волокна. Изучить виды и режимы мышечных сокращений.

Вопросы для самоподготовки:

1. Классификация мышц.

2. Строение поперечнополосатых скелетных мышц.

3. Свойства поперечнополосатых скелетных мышц.

4. Механизм мышечного сокращения. Виды и фазы мышечного сокращения.

5. Сила и работа мышц при статических и динамических нагрузках.

6. Утомление мышц, понятие об активном отдыхе.

7. Особенности функционирования гладких мышц.

Самостоятельная работа дома

1. Зарисуйте структуру саркомера, обозначьте основные структурные компоненты.

2. Нарисуйте схему двигательной единицы, обозначьте структурные компоненты.

3. Зарисуйте график соотношения процессов возбуждения, сокращения и возбудимости в скелетной мышце, обозначив их фазы.

4. Зарисуйте график суммированного сокращения.

5. Письменно решите задачи.

1. Представьте себе, что у какого-то животного имеется полый орган, стенки которого содержат не гладкие, а скелетные мышцы. Какими экспериментами можно было бы установить это? Из всех возможностей выберите самую простую.

2. Известно, что муравей может тащить в челюстях добычу, которая во много раз превышает его собственный вес. Можно ли из этого заключить, что мышцы муравьев необычайно сильны?

3. Если рассмотреть рычаг, который образует мышца с поднимаемой ею костью, например, предплечьем, то нетрудно убедиться, что при работе рычага происходит очевидный проигрыш в силе. В чем физиологический смысл такого «попустительства» природы?

4. На изолированной скелетной мышце поставили три опыта. Сначала мышцу раздражали в обычном состоянии, затем предварительно растянули ее (в небольшой степени) и раздражали током той же силы и, наконец, предварительно подвергли значительному растяжению и снова раздражали тем же током. Как различалась сила сокращений мышцы в этих трех опытах? В чем причина этих различий?

5. Правило средних нагрузок говорит о том, что любая мышца совершает наибольшую работу при средних нагрузках. Нарисуйте график, иллюстрирующий эту зависимость, для трех различных мышц до и после их утомления.

6. Опыт вторичного тетануса заключается в том, что нерв одного НМП накладывают на мышцу другого НМП. Затем раздражают электрическими импульсами нерв второго препарата. При этом сокращается тетанически не только мышца этого препарата, но и первая мышца. Почему из этого опыта можно сделать вывод, что возбуждение имеет прерывистую природу?

7. Основные зоны саркомера – I, A, H. Ширина какой из них не изменяется при сокращении мышцы?

8. Почему при раздражении разных двигательных единиц одной и той же мышцы можно получить сокращения различной силы?

9. Мышца состоит из волокон, волокна из миофибрилл, а те в свою очередь из протофибрилл. Какие из перечисленных объектов укорачиваются во время сокращения?

10. В мышечных волокнах имеется система поперечных трубочек, а в нервных она отсутствует. В чем физиологический смысл этого различия?

11. Возможно ли, чтобы при рабочей гипертрофии мышцы ее абсолютная сила не увеличилась? Объясните Ваш ответ.

6. Ответьте на вопросы:

1. Какова возбудимость мышцы в период расслабления?

2. В какую фазу одиночного мышечного сокращения нужно подействовать на мышцу, чтобы вызвать гладкий тетанус?

3. С какой частотой надо действовать раздражителем на мышцу, чтобы получить максимальную амплитуду сокращений?

4. Какие процессы в мышце идут с затратой энергии?

5. Отреагирует ли мышца на дополнительный стимул, нанесенный в латентный период сокращения? Почему?

6. При каких условия возникает зубчатый тетанус?

7. Какие изменения на мембране характеризует состояние парабиоза?

8. Какие местные факторы способствуют развитию утомления мышц?

9. В чем заключаются центральные механизмы утомления мышц?

10. Какие структуры нейромоторной единицы утомляются быстрее?

11. Какие структуры нейромоторной единицы обладают самой низкой лабильностью?

12. Как изменяется мышечная активность при тренировках?

13. Как можно контролировать процессы мышечного утомления?