Поодиноке м*язове скорочення

При подразненні м'яза поодиноким імпульсом виникає поодиноке м'язове скорочення, в якому виділяють три фази:

Латентний період – 15 мс – час від моменту подразнення до початку скорочення; в цей час в м'язі відбуваються біохімічні і біофізичні процеси, одним з проявів яких є ПД.

Фаза скорочення (фаза укорочення) - 50 мс.

При ізотонічному скороченні змінюється довжина м'язового волокна без зміни тонусу. Таке скорочення відбувається у тому випадку, коли м'яз не переміщає вантаж. При ізометричному скоренні збільшується напруга м'язового волокна без зміни його довжини. Таке скорочення м'яза можна отримати при спробі підняти непосильний вантаж. У цілому організмі скорочення м'язів завжди мають змішаний характер, тобто відбувається зміна і довжини, і напруги м'яза.

Фаза розслаблення - зменшується концентрація іонів Са2+ і від’єднуються головки міозину від актину. Його тривалість приблизно дорівнює періоду укорочення (50 мс).

Амплітуда поодинокого скорочення м'яза залежить від кількості міофібрил, що скоротилися у цей момент. Збудливість окремих груп волокон різна, тому порогова сила струму викликає скорочення лише найбільш збудливих м'язових волокон. Амплітуда такого скорочення мінімальна. При збільшенні сили подразнюючого струму в процес збудження залучаються і менш збудливі групи м'язових волокон; амплітуда скорочень підсумовується і росте до тих пір, поки в м'язі не залишиться волокон, не охоплених процесом збудження. В цьому випадку реєструється максимальна амплітуда скорочення, яка не збільшується, незважаючи на подальше наростання сили подразнюючого струму.

Механізм виникнення тетанусу в організмі.Види тетанічних скорочень

Тетанічне скорочення – спостерігається в умовах сумації одиночних м'язових скорочень (одне скорочення накладається на інше). Така сумація можлива, якщо м'яз подразнюється серією стимулів і кожен наступний стимул діє тоді, коли попереднє одиночне скорочення ще не закінчилось (тобто, інтервал між стимулами має бути меншим тривалості одиночного м'язового скорочення).

Виділяють наступні види тетанічних скорочень:

Зубчастий тетанус – виникає на базі одиночних скорочень, якщо кожен наступний стимул попадає на 3-й період одиночного м'язового скорочення. Отже, інтервал між стимулами в серії має бути менший тривалості одиночного м'язового скорочення, але більший, ніж тривалість 1-ого і 2-ого періодів разом.

Гладкий тетанус – виникає на базі одиночних скорочень, якщо кожен наступний стимул попадає на 1-й або 2-й період одиночного м'язового скорочення. Отже, інтервал між стимулами в серії повинний бути меншим чи рівним тривалості 1-ого періоду одиночного скорочення, але менше тривалості 1-ого і 2-ого періодів одиночного скорочення разом.

Нижче зображений запис реєстрації скорочень м'яза при збільшенні частоти її стимуляції. Видно, що при збільшенні частоти стимуляції на фазі одиночних скорочень виникають тетанічні, спочатку зубчастий, а потім гладкий тетанус.

Тетанічні скорочення відрізняється від одиночного наступними параметрами:

1. Тривалість тетанічного скорочення більша, ніж одиночного.

2. Амплітуда (сила) тетанічного скорочення більша, ніж одиночного. Амплітуда гладкого тетануса більша, ніж зубчастого.

Асинхронний тетанус.

Асинхронний тетанус представляє вид скорочень, який притаманний скелетним м'язам при їх природній діяльності в умовах цілісного організму.

Кожен скелетний м'яз складається з великої кількості окремих м'язових волокон. При природній діяльності м'язів в умовах цілісного організму частота, з яким до них надходять ПД по аксонах мотонейронов недостатня для того, щоб у кожному окремому волокні м'яза розвивався гладкий тетанус. У той же час м'язи людини здатні до тривалого злитого скорочення. Таке скорочення є наслідком асинхронного (неодночасного) скорочення окремих м'язових волокон м'яза. Кожне волокно скорочується в режимі одиночних скорочень, але в межах м'яза відбувається додавання скорочень окремих волокон. У підсумку м'яз скорочується суцільно та довготривало. Це і є асинхронний тетанус. Його тривалість може бути дуже великою, а його амплітуда не буває такою значною, як амплітуда гладкого тетанусу, який можна одержати в експерименті.

Тетанічне скорочення ймовірне насамперед тому, що мембрана м'язового волокна здатна проводити досить часті ПД (понад 100 за 1 с), оскільки рефрактерний період у скелетних м'язах набагато коротший від власне поодинокого скорочення. Відтак, коли до м'яза надходять наступні ПД, він знову стає чутливий до них.

Частота й сила подразника, необхідні для виведення м'язового во­локна в тетанус, не для всіх м'язів однакові, а залежать від особливос­тей їх рухової одиниці. Тривалість одного скорочення повільного м'я­зового волокна може досягати 100 мс, а швидкого - 10-30 мс. Тому для отримання гладкого тетанусу в повільних волокнах дос­татньо 10-15 імп./с, а швидкі потребують до 50 імп./с і вище.

У природних умовах майже ніколи не трапляється, щоб усі м'язові волокна перебували в скороченому стані. Тому при довільному скоро­ченні сила м'язів менша, ніж у разі штучного подразнення. На цьому принципі ґрунтується механізм різкого підвищення сили скорочення м'язів в екстремальній ситуації: зростає синхронність нервових ім­пульсів, що надходять до різних рухових одиниць. Один із механізмів, що забезпечують збільшення м'язової сили, наприклад спортсмена під час тренування, - зростання синхронності скорочення окремих рухо­вих одиниць.