Физиология мышц.

Мышцы обеспечивают перемещение тела и его частей в пространстве, сохранение позы, а так же механическую защиту и работу большинства внутренних органов (насосная функция сердца, тонус сосудов и бронхов, перистальтика ЖКТ, тонус сфинктеров и т. д.).

Различают 3 вида мышц: поперечно-полосатые скелетные мышцы, поперечно-полосатая мышца сердца и гладкие мышцы.

Физические свойства скелетных мышц.

1.Растяжимость - способность изменять длину под действием растягивающей силы.

2.Эластичность - способность восстанавливать свою первоначальную длину после прекращения растяжения.

3.Сила - определяется тем максимальным грузом, который мышца в состоянии приподнять. Сила различных мышц неодинакова.

4.Способность совершать работу - определяется произведением величины поднятого груза на высоту подъема.

Физиологические свойства скелетных мышц.

Скелетные мышцы обладают важнейшими свойствами:

1.Возбудимость - способность мышцы переходить из состояния покоя в состояние возбуждения при действии раздражителя (генерировать ПД). Возбудимость мышечной ткани ниже, чем нервной.

2.Проводимость- способность проводить возбуждение, т.е. способность к проведению ПД вдоль волокна.

3.Сократимость - способность изменять свою длину или напряжение при возбуждении.

4.Лабильность - способность воспроизводить частоту раздражения. Лабильность мышцы меньше, чем лабильность нерва.

В естественных условиях сокращение и возбуждение мышц вызываются нервными импульсами.

Рассмотрим структуру мышц.

Структурной и функциональной единицей скелетной мышцы является мышечное волокно, представляющее собой вытянутую многоядерную клетку. Мембрану мышечного волокна называют сарколеммой, цитоплазму - саркоплазмой. В саркоплазме располагаются ядра, органеллы, саркоплазматический ретикулум, в составе которого входят продольные трубочки и их утолщения - цистерны, в которых содержатся запасы Са.

Мышечное волокно заполнено миофибриллами - цилиндрическими образованиями, состоящими из толстых и тонких нитей сократительных белков - актина и миозина. Наблюдается правильное чередование светлых и темных участков. На границе дисков А и Iучастки поверхностной мембраны углубляются, образуя систему поперечных трубочек (Т - систему). Просвет Т- трубочки заполнена межклеточной жидкостью. Вокруг каждой миофибриллы расположены саркоплазматический ретикулум. Концевые части каждого сегмента расширяются, образуя цистерны, в них находится Са.

Структура саркомера.

Каждая миофибрилла состоит из одинаковых повторяющихся элементов - саркомеров. Саркомер ограничен с 2-х сторон Z дисками. К этим дискам с обеих сторон прикрепляются тонкие актиновые нити (филаменты), не обладают двойным светопреломлением и называют изотропными или I дисками. Концы актиновых нитей заходят между концами миозиновых нитей. В центре саркомера строго упорядоченно друг над другом лежат толстые нити, построенные из молекулы миозина. Темные участки получили название А-дисков (зоной) - анизотропный, т.е. обладают двойной светопреломлением. Когда мышца расслаблена в центре А зоны можно увидеть более светлую, где находятся только миозиновые нити называют Н полоской. В центре Н зоны имеется сеть опорных белков - М линия, которая соединяет центральные части толстых филаментов

От Z диска отходят тонкие нити белка, которые связаны с толстыми филаментами. В состоянии покоя концы толстых и тонких филаментов лишь незначительно перекрываются на уровне А- диска.

Актиновые нити состоят из молекулы актина и похожи на две скрученные нитки бус. Каждая бусина - мономер актина. Так как нити актина перекручены друг относительно друга с двух сторон образуют канавки, в глубине которых размещается белок тропомиозин, который контактирует 7-ью мономерами актина. Кроме этого на актине располагается белок тропонин (тропониновый комплекс), имеющий форму запятой. Он состоит из 3-х компонентов: тропонин С, способный связывать Са, тропонинI ,который может подавлять гидролиз АТФ, тропонин Т, прикрепляющий тропонин к тропомиозину. Один тропониновый комплекс приходится на семь мономеров актина.

В молекуле миозина выделяют головку, шейку, хвост. На каждой головке имеется химический центр, который может присоединять АТФ (АТФ связывающий центр) и участок, позволяющий связываться с актиновой нитью (центр связывания актина), имеется каркас головки. Она соединена шарнирным сочленением со спиральным хвостом тяжелых цепей миозина. Шейка и головка образуют выступы, которые называют поперечными мостиками. Они подвижны, могут дотягиваться до нитей актина и вызывать скольжение нитей актина относительно миозина. Центр, связывающий актин, напоминают челюсти. Расщепление АТФ вызывает их периодическое открытие и закрытие.