ОТЧЁТ
По задаче «изучение сократительного ответа мышцы в зависимости от частоты и силы раздражения, утомление мышечного препарата»
Работу выполнили:
Семиреченко А.Н.,
студент III курса
каф. энтомологии
Буш А.Г.,
Студент III курса
каф. ихтиологии
Введение
Двигательная единица - простейшая структурно-функциональная единица двигательной системы, представляющая собой мотонейрон вместе с совокупностью мышечных волокон скелетной мышцы, иннервируемых этим мотонейроном.
Мы́шечное сокраще́ние — фундаментальное свойство, реакция мышечных клеток на воздействие нейромедиатора, реже гормона, проявляющаяся в изменении длины клетки. Это жизненно важная функция организма, связанная с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами.
Сокращения мышцы зависят от следующих факторов:
- Числа работающих двигательных единиц;
- Частоты раздражения;
- Исходной длины мышцы;
- Ионных концентраций внеклеточной и внутриклеточной жидкостей;
- Доступных энергетических источников внутри мышцы.
Сокращение скелетных мышц происходит произвольно. Различают два типа сокращения мышц:
Изометрическое – мышца увеличивает напряжение, но не меняет своей длины;
Изотоническое – мышца укорачивается, но не меняет напряжение.
Рис. 1: Изометрическое и изотоническое сокращения
Сокращение мышцы - функция многих переменных. Главными из них являются длина мышцы и сила, развиваемая мышцей для преодоления внешней нагрузки. Для упрощения исследования зависимости этих переменных от любых других переменных (естественных или искусственных воздействий), одну из переменных, длину или силу, фиксируют. Так создаются изотонические условия сокращения, фиксируется нагрузка, которую преодолевает мышца при сокращении и исследуется зависимость длины сокращающейся мышцы от любых других независимых переменных (естественных или искусственных воздействий). Аналогично, можно создать изометрические условия сокращения мышцы, когда фиксируется ее длина, и исследуется зависимость силы, развиваемой мышцей для преодоления внешней нагрузки от любых других переменных (естественных или искусственных воздействий).
В естественных условиях сокращения мышц никогда не бывают чисто изотоническими, так как в процессе сокращения мышцы наряду с её укорочением меняется и её напряжение. Если сокращение мышцы вызвано раздражением подходящего к ней двигательного нерва, это называется непрямым раздражением. О прямом раздражении говорят, если раздражается непосредственно сама мышца.
Перед периодом сокращения мышцы наблюдается латентный период – время между моментом нанесения раздражения и началом мышечного ответа на него. За время латентного периода в мышце возникает возбуждение, происходит его распространение вдоль и внутрь волокна, активируется система электромеханического сопряжения.
Рис. 2: Латентный период
Тетанус, или тетаническое мышечное сокращение — состояние длительного сокращения, непрерывного напряжения мышцы, возникающее при поступлении к ней через мотонейрон нервных импульсов с высокой частотой, при этом расслабления между последовательными одиночными сокращениями не происходит и возникает их суммация, приводящая к стойкому максимальному сокращению мышцы.
Различают зубчатый и гладкий тетанус. При зубчатом тетанусе каждый последующий нервный импульс воздействует на начавшую расслабляться мышцу, при этом происходит неполная суммация сокращений. При гладком тетанусе, имеющем большую амплитуду, воздействие импульса происходит в конце периода укорочения, что приводит к полной суммации сокращений.
Рис. 3: Изометрические сокращения, вызванные серией стимулов с различной частотой. Картина зубчатого и гладкого тетануса
Утомление – состояние мышцы, возникающее в результате длительного ритмического раздражения. При его развитии амплитуда мышечных сокращений резко снижается, а затем мышца может перестать сокращаться при непрекращающемся раздражении.
Мышца утомляется в результате истощения энергетических ресурсов и накопления продуктов обмена. Нервно-мышечный синапс утомляется из-за блокировки передачи возбуждения с нерва на мышцу.