6. Сила м'язів.

Ступінь укорочення м'яза під час скорочення залежить від сили по­дразника, морфологічних властивостей та фізіологічного стану м'яза. Силу м'яза визна­чають за його максимальним скороченням під час підіймання максимального вантажу. Найбільшу силу мають м'язи з косими волокнами, м'язи перистої будови.

7. Робота м'язів.

Під час скорочення м'яз укорочується в довжину і таким чином здійснює роботу. Роботу м'яза, в результаті якої здійснюється переміщення ваги і рух кісток у суглобах, називають динамічною. Якщо м'яз не скорочується, а тільки утримує тягар, то таку роботу м'яза називають статичною. Робота м'яза буде найбільшою при середніх навантаженнях і середньому ритмі скорочень.

8. Стомлення м'язів.

Стомлення — це тимчасове зниження або припинення робо­ти органа чи цілого організму внаслідок їх діяльності. В процесі скорочень м'язи стом­люються, при цьому знижуються їх збудливість, лабільність, скоротливість. У стомлено­му м'язі знижується вміст глікогену і накопичуються продукти обміну. Скелетні м'язи стомлюються раніше, ніж гладенькі.

У дослідах на нервово-м'язовому препараті М.Є.Введенський встановив, що якщо подразнювати м'яз через нерв, то незабаром він перестає скорочуватися. В разі по­дразнення після цього безпосередньо м'яза скорочення його відновлюється. Він від­крив, що нерви практично не стомлюються, тому стомлюваність м'яза він пояснював стомлюваністю синапсів у зв'язку з їх низькою лабільністю.

В організмі стомлення в першу чергу настає в нервових центрах, насамперед у ко­рі великих півкуль. Продукти обміну речовин, циркулюючи в крові, залежно від їх кон­центрації впливають по-різному; у малій концентрації вони стимулюють, у великій —

пригнічують нервові центри. І.М.Сєченов довів, що швидке відновлення працездатнос­ті стомлених м'язів настає не в стані повного їх спокою, а під час роботи інших, які до цього ще не скорочувалися.

Стомлення залежить також від стану симпатичної нервової системи та залоз внут­рішньої секреції. Стомлений м'яз знову починає скорочуватися в разі подразнення сим­патичного нерва або введення гормону адреналіну. Затримує стомлення м'язів їх тре­нування. Під час тренування збільшується об'єм м'язів внаслідок росту й потовщення м'язових волокон, підвищення вмісту глікогену, АТФ і креатинфосфату, прискорюються відновлювальні процеси, удосконалюється регуляторна функція центральної нервової системи.

9. Тонус м'язів.

Скелетні м'язи в стані спокою розслаблюються не повністю, а пе­ребувають у деякому напруженні, цей стан називають тонусом. Зовнішнім проявом то­нусу є певний ступінь пружності м'язів. Він пов'язаний з надходженням до м'яза нер­вових імпульсів, які поперемінно збуджують різні м'язові волокна через великі проміж­ки часу. У ссавців існують спеціалізовані рефлекторні дуги, одні з яких забезпечують те­танічні скорочення, а інші — м'язовий тонус.

Тонус скелетних м'язів відіграє важливу роль у підтриманні певного положення ті­ла тварини в просторі та діяльності рухового апарату.

10. Гладенькі м'язи.

В організмі тварин крім скелетних м'язів є ще гладенькі (несму-гасті) м'язи. Вони знаходяться у внутрішніх органах, у стінці судин і під шкірою. Скоро­чуються гладенькі м'язи відносно повільно, ритмічно, без утоми. Складаються вони з клітин веретеноподібної форми — міоцитів, які мають довжину від 10 до 500 мкм і діа­метр 2—10 мкм. Міоцити за допомогою відростків групуються в м'язові пучки.

Гладенькі м'язи іннервуються симпатичними й парасимпатичними нервами.

Скорочувальний апарат міоцитів складається з протофібрил, згрупованих у міофіб­рили. У міофібрилах знаходяться тоненькі нитки протофібрил, або мікрофіламентів, трьох типів: актинові, міозинові й проміжні. Актинові й міозинові розміщені нерівномір­но, тому міоцити не мають поперечної смугастості. Нитки міозину короткі, вони утворю­ють димери, від яких відходять поперечні місточки з голівками. Довгі актинові й корот­кі міозинові нитки беруть участь у скороченні міоцитів.

Гладеньким м'язам притаманні ті самі властивості, що й скелетним, але збудли­вість у них нижча, проведення збудження повільніше — від 1 см/с в кишках до 18 см/с в матці. Скорочення гладеньких м'язів здійснюються внаслідок ковзання ниток актину назустріч один одному за участю прикріплених до них димерів міозину. Одноразові ско­рочення гладеньких м'язів досить тривалі. Так, м'язи шлунка жаби скорочуються про­тягом 60 — 80 с, кроля — 10 — 20 с. Завдяки тривалому поодинокому скороченню гла­денький м'яз може бути приведений у стан тривалого стійкого скорочення, яке нагадує тетанус скелетних м'язів відносно рідкими подразненнями. Гладенькі м'язи мають влас­тивість довго перебувати в тонусі. Довгі тонічні скорочення гладеньких м'язів особливо яскраво виражені у сфінктерах порожнистих органів, стінці кровоносних судин.

Деякі гладенькі м'язи, на відміну від скелетних, володіють автономією, тобто мо­жуть періодично скорочуватися без зовнішніх подразнень, під впливом імпульсів, що виникають у них самих.

У гладеньких м'язах досить добре виражені властивості пластичності й розтягуван­ня порівняно з еластичністю. Завдяки цим властивостям порожнисті органи — шлунок, кишки, сечовий міхур — можуть сильно розтягуватися без підвищення внутрішнього тиску.

Самостійна робота студентів.

Фізіологія нервів.

Основною структурною т.а функціональною одиницею нервової системи є нейрон — нервова клітина, від тіла якої відходить кілька коротких відростків — дендритів і один довгий відросток — аксон. Дендрити проводять збудження до тіла нейрона, а аксон — від тіла до органів. За рахунок відростків нервових клітин утворюються нервові волок­на, а з них — нерви. За будовою та функціями розрізняють мієлінові (м'якушеві) і безмієлінові (безм'якушеві) нервові волокна.

Нервові волокна, по яких збудження передається від периферії до нервових цент­рів, називають аферентними, або доцентровими, а волокна, по яких збудження пере­дається від центрів на периферію, — еферентними, або відцентровими.

Властивості нервових волокон.

Нервові волокна характеризуються збудливіс­тю, лабільністю, ізольованим і двобічним проведенням збудження. Збудливість м'яку­шевих нервових волокон вища, ніж безм'якушевих. М'якушевим волокнам властива та­кож висока лабільність, вони можуть відтворювати до 500 імпульсів за 1 с. Досить низь­ка лабільність безм'якушевих нервових волокон.

Нерв складається з великої кількості нервових волокон. Збудження по кожному во­локну поширюється ізольовано, тобто воно не переходить на сусідні волокна. Збуджен­ня може поширюватися по нервовому волокну в обидва боки за допомогою колових струмів, які зумовлюються потенціалом дії.

Швидкість проведення збудження у різних нервових волокон неоднакова. У м'яку­шевих волокнах вона більша, ніжу безм'якушевих. Залежно від товщини м'якушеві нер­вові волокна проводять збудження зі швидкістю від 5 до 120 м/с, а безм'якушеві — від 0,5 до 3 м/с.

Інтенсивність обміну речовин у нерві досить мала. Енергії утворюється на 1 г нер­ва майже в мільйон разів менше, ніж на 1 г м'яза. Нерв практично невтомлюваний. Невтомлюваність його зумовлена низьким обміном речовин і високою лабільністю. Це створює сприятливі умови для виконання його основної функції — проведення нервових імпульсів.

Синаптичне передавання збудження.

П роведення збудження в нервових і м'я­зових волокнах здійснюється за допомогою потенціалів дії та зумовлених ними локаль­них колових електричних струмів, які поширюються по поверхні плазматичної мембрани.

Передавання збудження з нервового волокна на м'язове відбу­вається через спеціальні структурні утвори — нервово-м'язові синапси. Синапс складається з пресинаптичної мембрани, синаптичної щілини та постсинаптичної мемб­рани (Мал.). Закінчення аксона рухо­вого нерва розгалужуються на численні кінцеві нервові гілочки, що втратили міє­лінову оболонку. Мембрана цих гілочок і є пресинаптичною мембраною.Гілочки нервового волокна учавлю­ються в мембрану м'язового волокна,

Мал. Схема нервово-м'язового синапсу:

1 — осьовий циліндр; 2 — неврилема, яка перехо­дить у зовнішній шар сарколеми; 3 — сарколема; 4 — пресинаптична мембрана;

5 — постсинаптич-на мембрана; 6 — синаптичний простір (щілина); 7 — мітохондрії; 8 — синаптичні пухирці; 9 — міо­фібрила, що складається з протофібрил

яка в цій ділянці утворює складчасту постсинаптичну мембрану, або рухову кінцеву пластинку.

Нервовий імпульс, який надходить до нервового закінчення, спричинює виділення медіатора ацетилхоліну із синаптичних пухирців, які крізь пресинаптичну мембрану над­ходять у синаптичну щілину. Медіатор сполучається з особливим білком — рецептором постсинаптичної мембрани, це посилює її проникність для йонів натрію. Вони із синаптичної щілини спрямовуються в середину м'язового волокна і зумовлюють зменшення заряду мембрани, тобто її часткову деполяризацію. Коли деполяризація досягне певно­го порогового рівня, між деполяризованою постсинаптичною мембраною та сусідніми позасинаптичними ділянками м'язового волокна, що зберегли попередній заряд, вини­кає рух колового електричного струму. Цей струм спричинює появу потенціалу діі, який збуджує м'язове волокно.

У гладеньких м'язах нервово-м'язові синапси побудовані простіше, ніж у скелет­них. Передавання збудження тут здійснюється різними медіаторами.

Гладенькі м'язи іннервуються збуджувальними та гальмівними нервами. Із закін­чень гальмівних нервів виділяються гальмівні медіатори.

Лекційне заняття №50.

Розділ №12. Нервова система та органи чуттів.

Тема заняття: Центральна нервова система.

Центральна нервова система тварин складається з головного й спинного мозку, які побудовані з величезної кількості нейронів, з'єднаних між собою за допомогою синапсів.

Центральна нервова система здійснює в організмі функції першорядної важливос­ті. По-перше, вона забезпечує чітку регуляцію роботи всіх органів, їх координацію й ін­теграцію, завдяки чому всі органи й системи органів діють злагоджено, а організм фун­кціонує як єдине ціле. По-друге, вона забезпечує через органи чуттів зв'язок організму з умовами зовнішнього середовища, які постійно змінюються.