Лекція № 3

Тема: Фізіологія нервово-м’язового апарату

План:

1. Поняття про руховий апарат.

2. Проведення збудження через нервово-м’язові синапси.

3. Будова м’язових волокон.

4. Механізм м’язового скорочення.

5. Механіка скорочення м’язів.

6. Електроміограма (ЕМГ).

7. Характеристичні криві м’язів («довжина – напруження», «сила – швидкість».

8. Сила і робота м’язів.

1. Поняття про руховий апарат.

Система органів і тканин, що виконує функцію руху, називається руховим апаратом. Складається із кісток скелету, з’єднаних між собою суглобами і зв’язками, скелетних м’язів, прикріплених до кісток і рухових нервових клітин – мотонейронів. Рухові реакції здійснюються за рахунок скорочення скелетних м’язів під впливом імпульсів, що надходять з мотонейронів, розташованих у спинному мозку. Мотонейрон і група м’язових волокон, що інервуються його аксоном, утворюють функціональний елемент рухового апарату – його рухову одиницю. Управління діяльністю рухового апарату здійснюється складною взаємодією нервових центрів, розташованих у різних відділах ЦНС.

2. Проведення збудження через нервово – м’язові синапси.

Передача збудження відбувається таким чином: потенціал дії, що надходить по нервовому закінченню, де поляризує пресинаптичну мембрану, що викликає виділення в синаптичну щілину медіатора ацетилхоліна. Медіатор де поляризує мембрану кінцевої пластинки і викликає її збудження. Зміна потенціалу кінцевої пластинки внаслідок виникнення колових струмів автоматично призводить до появи локальних змін потенціалу м’язової мембрани. Майже одночасно з деполяризацією постсинаптичної мембрани ацетилхолін швидко руйнується під впливом ферменту холінестерази. Величина потенціалу дії м’язового волокна складає 130 мВ, тривалість його – 2 мс. По поверхні мембрани м’язового волокна збудження розповсюджується із швидкістю 5-12 мс. Деполяризація постсинаптичної мембрани триває короткий час і вона швидко відновлює свою збудливість.

3. Будова м’язового волокна.

М’язове волокно оточене зовнішньою оболонкою – сарколемою. Внутрішній вміст волокна – саркоплазма поділяється на дві частини: саркоплазматичний матрикс та саркоплазметичний ретикулум. Матрикс – це рідина в якій знаходяться скоротні елементи міофібріли а також ядра, мітохондрії, гранули глікогену, краплі жиру, розчинний білок міоглобін, сполуки які містять фосфат та різні іони.

Ретикулум – це система складно зв’язаних між собою повздовжніх трубочок, які поблизу поперечних трубочок зливаються і утворюють цистерни.

Міофібріли являють собою пучок товстих (міозинових) та тонких (актинових) білкових ниток, які строго упорядковані. До складу тонких білкових ниток входять також регуляторні білки тропоміозин та тропонін. Вони заважають взаємодії головок міозинових молекул з актиновими білковими нитками, коли відсутня імпульсація до м’язового волокна.

4. Механізм м’язового скорочення.

Збудження яке виникає на постсенаптичній мембрані нервово-м’язового синапсу розповсюджується по сарколемі по мембранам Т-трубочок входить в середину волокна і передається мембранам саркоплазматичного ретикулуму, що супроводжується дифузією іонів кальцію з цистерн ретикулума у міжфібрілярний простір. Іони кальцію приєднуються до тропоніну (актинові міофіламенти) і усувають блокуючи властивості комплексу білків тропоміозин-тропонін. Тропоміозин переміщується і звільняє місце взаємодії головок міозинових молекул з актиновими нитками. На головка мізинових молекул відбуваються розщеплення АТФ до АДФ і ортофосфату, при цьому звільнюється енергія. Головки міозинових молекул прикріплюється до актинових ниток і повертаються в напрямку середини саркомера. Його довжина зменшується і м’язове волокно напружується.