Енергетика м 'язового скорочення. Фази теплоутворення

У процесі м'язового скорочення відбувається теплоутворення. Фази теплоутворення:

І фаза - початкове теплоутворення включає:

а) тепло активації (під час латентного періоду);

б) тепло вкорочення (під час скорочення м'яза);

с) тепло розслаблення (під час розслаблення м'яза).

Це тепло утворюється переважно за рахунок анаеробних хімічних процесів у м'язі.

ІІ фаза - запізніле теплоутворення, яке в 1000 разів більше, ніж початкове і триває декілька хвилин, після того як м'язове скорочення закінчилось. 90% тепла протягом цієї фази утворюється за рахунок процесів окислення.

Таким чином, утворення тепла у м'язі пов'язано з хімічними процесами, що перебігають без, або за участю О_2.

Анаеробні пронеси:

- відбувається розпад АТФ —► АДФ + Н₃РО₄ + Q.

Q використовується на забезпечення м'язового скорочення. Запаси АТФ невеликі, тому відбувається постійний ресинтез за рахунок енергії, що утворюється в результаті розпаду;

• креатфосфат - креатинин + Н3Р04 + 0;

• розщеплення глікогену (анаеробний гліколіз)

• продукти гліколізу молочна піровиноградна кислота накопичуються у м'язі.

Аеробні процеси : полягають в окисленні метаболітів білків, вуглеводів, жирів на мітохондріях. Q яке утворюється, використовується на ресинтез АТФ, глікогену.

Властивості гладких м 'язів. Автоматія

Гладкі м'язи знаходяться в стінках внутрішніх органів, судин, у шкірі.

Структурною одиницею є м'язова клітина (міоцит). Міоцит веретеноподібної форми, розмір 20-400мкм. Між собою клітини з'єднані колагеном. Скорочувальний апарат складається з міофібрил, що містить переважно актин. Міозину в 10 разів менше. На мембранах міофібрил є Na⁺, К⁺ канали, але й велика кількість Са²⁺ каналів.

З фізіологічної точки зору міоцити поділяють на:

1. поодинокі: локалізовані у структурах ока (радужка, війкові м'язи, артеріоли сім'яних протоків, навколо волосяних цибулин);

2. об'єднані у функціональний синцитій: мембрани клітин місцями прилягають одна до одної, утворюючи вставні диски. ПД через нексуси поширюється від однієї м'язової клітини на іншу. Завдяки цьому окремі клітини утворюють функціональний синцитій.

Серед клітин функціонального синцитія, є такі, що мають властивості задавати темп - пейсмекери.

Їх мембрана проникла для іонів Са²⁺, тому фактично у них відсутній мембранний потенціал спокою. Після періоду реполяризації спонтанно без дії подразника, завдяки проникненню всередину клітини Са²⁺ починається деполяризація мембрани.

У разі досягнення критичного рівня цей місцевий потенціал переходить у потенціал дії ПД, який через нексуси передається до сусідніх клітин і викликає скорочення їх. Здатність спонтанно (без впливу сторонніх подразників) збуджуватись називається автоматією непосмугованих мязів.

Порівняння фізіологічних властивостей гладких і посмугованих м 'язів

До посмугованих (скелетних) м'язів належать м'язи кінцівок, тулуба, дихальні. Скелетні м'язи підтримують тіло людини у певному положенні, здійснюють рухи тіла, в результаті їх скорочення в організмі виробляється тепло. Скелетні м’язи легко збуджуються, проводять збудження по м'язовому волокну з великою швидкістю і швидко скорочуються довільно.

До гладких м'язів належать м'язи внутрішніх органів, кровоносних судин. Їх фізіологічні властивості відрізняються від властивостей скелетних м'язів тим, що вони менш збудливі. Збудження по гладких м'язах проводиться повільніше, ніж по скелетних. Їх скорочення розвивається також повільніше і зберігається протягом тривалого часу. Для того, щоб викликати збудження гладкого м'яза, необхідно діяти подразником більшої сили. Характерною особливістю гладких м'язів є їх здатність до спонтанної автоматичної діяльності, тобто здатність скорочуватись під впливом імпульсів, які виникають в них самих. Спонтанні скорочення спостерігаються при дослідженні гладких м'язів шлунка, кишок, нирок, жовчного міхура. Якщо денервовані стрічки цих органів помістити в теплий розчин Рінгера, насичений киснем, вони здатні тривалий час автоматично скорочуватись.

Гладкі м'язи за своєю будовою є функціональним синцитієм, тобто збудження з однієї м'язової клітини може вільно переходити на іншу. Це пояснює залучення в процес збудження і скорочення усього м'яза, якщо навіть нервовий імпульс надійшов до незначної кількості м'язових волокон.

Скорочення гладких м'язів відбуваються повільніше і триваліше, латентний період у них значно довший. Гладкі м'язи здатні приходити в стан тривалого скорочення при дуже незначних затратах енергії, в результаті чого вони не втомлюються. Ці скорочення називаються тонічними. Деякі м'язи протягом усього життя людини знаходяться у тонусі (гладкі м'язи судин).

Гладкій мускулатурі притаманні пластичність і здатність до розтягування. Ці властивості мають значення для нормального функціонування порожнистих органів. Наприклад, завдяки пластичності гладких м'язів, тиск у порожнині сечового міхура майже не змінюється, незалежно від ступеня його наповнення.

Характерною особливістю гладких м'язів є їх висока чутливість до хімічних подразників медіаторної природи: адреналіну, ацетилхоліну, гістаміну, серотоніну, брадикініну.

На відміну від скорочень скелетних м'язів, скорочення гладких м'язів є мимовільними. Гладкі м'язи іннервуються вегетативними нервами. Симпатична і парасимпатична іннервація має протилежні ефекти.

Від фізіологічних властивостей гладких м'язів залежать функції внутрішніх органів, а саме моторна функція травного тракту, сечостатевої та судинної систем. Від тонусу м’язів стінок судин залежить величина їх просвіту, а тому і рівень артеріального тиску, кровопостачання органів.