18. Структурно-функциональные основы мышечного сокращения, сопряжение возбуждения и сокращения.

Было установлено, что каждая из миофибрилл мышечного волокна диамет­ром около 1 мк состоит в среднем из 2500 протофибрилл, представляющих собой удлиненные полимеризованные молекулы белков миозина и актина. Миозиновые протофибриллы, или, как их обычно при­нято обозначать, нити, вдвое толще актиновых. При сокращении мышечного волокна, согласно теории А. Хаксли и Г. Хаксли, указанные нити не укорачиваются, а начинают «скользить» друг по другу: актиновые нити вдвигаются в промежутки между миози­новыми, в результате чего длина дисков I укорачивается, а диски А сохра­няют свой размер. Почти исчезает лишь светлая полоска H, так как актиновые нити при сокращении сближаются друг с другом своими кон­цами.

19. Тетаническое сокращение, его виды.

В естественных условиях в организме скелетная мышца получает обычно из нервной системы не одиночные раздражения, а ряд быстро сле­дующих друг за другом нервных импульсов. Под влиянием ритмических раздражений наступает сильное и длительное укорочение мышцы. Такое сокращение называется тетаническим сокращением, или тетанусом. Тетаническое сокращение мышцы представляет собой результат суммации одиночных сокращений. Для искусственного воспроизведений тетануса на мышцу действуют большим числом раздражений, следующих друг за другом с такой ча­стотой, при которой проис­ходит суммация. При относи­тельно малой частоте насту­пает зубчатый тетанус, при большой частоте — гладкий тетанус. После прекращения тетанического раздражения волокна вначале не полно­стью расслабляются, и их ис­ходная длина восстанавлива­ется лишь по истечении не­которого времени. Это явле­ние называется послететанической, или остаточной, контрактурой.

20. Сила и работа мышц.

Сила мышцы определяется тем максимальным грузом, который она в состоянии поднять. Эта сила может быть очень велика. Сила мышцы при прочих равных условиях зависит не от ее длины, а от поперечного сечения: чем больше физиологическое поперечное сечение мышцы, т.е. сумма поперечных сечений всех ее волокон, тем больше тот груз, который она в состоянии поднять. Чтобы иметь возможность сравнивать силу разных мышц, максимальный груз, который мышца в состоянии поднять, делят на число квадратных сантиметров ее физиологического поперечного сечения.

Работа мышцы измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения мышцы, т.е. выражается в килограммометрах или граммсантиметрах.

Мощность мышцы, измеряемая величиной работы в единицу времени, также достигает максимальной величины при средних нагрузках. Поэтому зависимость работы и мощности от нагрузки получила название правила средних нагрузок.

21. Утомление мышц, теории утомления изолированной мышцы и целого организма.

Утомлением называется временное понижение работоспособности клетки, органа или целого организма, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха. Понижение работоспособности изолированной из организма мышцы при ее длительном раздражении обусловлено двумя основными причинами. Первой из них является то, что во время сокращений в мышце накапли­ваются продукты обмена веществ (в частности, молочная кислота, образую­щаяся при расщеплении гликогена), оказывающие угнетающее влияние на работоспособность мышечных волокон. Часть этих продуктов, а также ионы калия диффундируют из волокон наружу в околоклеточное простран­ство и оказывают угнетающее влияние на способность возбудимой мем­браны генерировать потенциалы действия. Другой причиной развития •утомления изолированной мышцы явля­ется постепенное истощение в ней энергетических запасов. При длитель­ной работе изолированной мышцы происходит резкое уменьшение запасов гликогена, вследствие чего нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для осуществления сокращения. Для изучения мышечного утомления у человека в лабораторных условиях пользуются эргографами - приборами для записи амплитуды движения, ритмически выполняемого группой мышц.