8. Одиночное сокращение скелетных мышц, его фазы. Зубчатый и гладкий тетанус мышц.

Режимы сокращений:

1) Изометрический – изменяется напряжение мышцы, а длина не изменяется

2) Изотонический – изменяется длина мышцы, а напряжение не изменяется.

3) Ауксотонический – изменяется и напряжение, и длина мышцы.

Типы сокращений:

1) Концентрический – в тех случаях, когда внешние нагрузки меньше, чем развиваемое мышцей напряжение, при этом мышца укорачивается.

2) Экцентрический - в тех случаях, когда внешние нагрузки больше, чем развиваемое мышцей напряжение, при этом мышца удлиняется.

Одиночное сокращение мышцы: сокращение, возникающее при раздражении мышцы одиночным пороговым или сверхпороговым стимулом.

Фазы одиночного сокращения:

1) Латентный период – сумма временных задержек от момента раздражения до появления реакции.

2) Фаза укорочения или развития напряжения (сокращение)

3) Фаза расслабления.

Тетанус – сильное и длительное сокращение мышцы.

Выделяют:

Гладкий тетанус – если повторные стимулы приходятся на фазу укорочения, происходит полная суммация единичных сокращений.

Зубчатый тетанус – если повторные стимулы наносятся в период расслабления, будет происходить неполная суммация единичных сокращений.

Оптимум раздражения формируется, когда мышца, раздражаемая стимулом, находится в фазе супернормальной возбудимости.

Пессимум раздражения формируется, когда мышца, раздражаемая очередным стимулом, находится в фазе абсолютной рефрактерности.

9. Работа, мощность и сила мышц. Динамометрия. Электромиография.

-Сила, развиваемая мышцей или пучком мышечных волокон, является суммой сил отдельных волокон. --Чем толще мышца и больше ее «физиологическая S» поперечного сечения (физиологическая сумма S поперечного сечения отдельных волокон), тем сильнее мышца. Так, например, при мышечной гипертрофии сила и толщина мышцы возрастают в одинаковой степени.

-Мышечная сила зависит не только от активирующего влияния со стороны ЦНС, но также определяется внешними механическими условиями, при которых работает мышца.

- сила мышцы оценивается весом груза, который она при максимальном возбуждении способна удерживать не меняя своей длины.

Сила мышцы зависит от:

• суммы сил мышечных волокон ( их сократительной способности)

• количества мышечных волокон в мышце и количества функциональных единиц, одновременно возбуждающихся при развитии напряжения

• исходной длины мышцы (предварительно растянутая мышца

• развивает

• большую силу)

• характера регулятивных явлений

• условий взаимодействия мышцы с костями скелета

В организме человека скелетные мышцы передают силу костям скелета через посредство эластических, обладающих растяжимостью структур- сухожилий. Во время развития силы возникает тенденция к укорочению мышцы и, следовательно, к растяжению и развитию напряжения эластических структур, прикрепляющих мышцы к костям.

• Мышечное сокращение, когда длина мышцы уменьшается с увеличением ее силы, наз. ауксотоническим сокращением. Максимальная ауксотоническая сила гораздо меньше, чем сила сокращения, развиваемого мышцей при постоянной длине, то есть при изометрическом сокращении.

Работа мышцы - Измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения мышцы.

• Между грузом, который поднимает мышца и выполняемой ею работой существует зависимость.

• Внешняя работа мышцы равна 0, если мышца сокращается без нагрузки.

• По мере увеличения груза работа вначале увеличивается, а затем постепенно уменьшается.

• При очень большом грузе, который мышца неспособна поднять, работа равна 0.

• Внешняя механическая работа мышцы (А) возможна только в изотоническом режиме работы с грузом при условии, что вес груза меньше общей силы мышцы. В этом случае сократительный аппарат сначала растягивает и напрягает эластический элемент – сухожилие, а затем поднимает подвешенный к нему груз.

• Внешняя механическая работа мышцы максимальна при средних нагрузках. Это называется законом средних нагрузоr

• Статическаяработа более утомительна,чем динамическая

• Впроцесседвигательнойдеятельностидинамические и статические мышцы сокращения взаимодействуют.

• Динамометрия – метод измерения мышечной силы.

• Эргография – метод определения мышечной работоспособности.

• Электромиография - метод исследования биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах человека и животных при возбуждении мышечных волокон; ^[1] регистрация электрической активности мышц.

10. Общий план строения и механизмы проведения возбуждения в электрических и химических синапсах нервной системы. Роль Ca²⁺ в механизме синаптического процесса.

Синапс - специализированная структурно-функциональное образование, обеспечивающее передачу информации с нервной клетки на другую возбудимую клетку. Строение синапса: пресинаптическая мембрана - синаптическая щель - постсинаптическая мембрана.

Классификация синапсов:

Морфологически:

• Аксо-соматические

• Аксо-аксональные

• Аксо-дендритные

Функционально:

По механизму действия:

• Электрические

• Химические

• Смешанные

По эффекту:

• Возбуждающие

• Тормозящие

По природе медиатора:

• Адренэргические (возбуждающий)

• Холинэргические (возбуждающий)

• Серотонинэргические (возбуждающий)

• ГАМК-эргические (тормозящий)

• Глицинэргические (тормозящий)

• Холичистокинетические (тормозящий)

Особенность химических синапсов заключается в том, что передача возбуждения осуществляется при помощи особой группы химических веществ – медиаторов.

Различают несколько видов химических синапсов:

1) холинэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи ацетилхолина;

2) адренэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи трех катехоламинов;

3) дофаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи дофамина;

4) гистаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гистамина;

5) ГАМКэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гаммааминомасляной кислоты, т. е. развивается процесс торможения.

Особенность электрических синапсов заключается в том, что передача возбуждения осуществляется при помощи электрического тока. Таких синапсов в организме обнаружено мало.

Синапсы имеют ряд физиологических свойств:

1) клапанное свойство синапсов, т. е. способность передавать возбуждение только в одном направлении с пресинаптической мембраны на постсинаптическую;

2) свойство синаптической задержки, связанное с тем, что скорость передачи возбуждения снижается;

3) свойство потенциации (каждый последующий импульс будет проводиться с меньшей постсинаптической задержкой). Это связано с тем, что на пресинаптической и постсинаптической мембране остается медиатор от проведения предыдущего импульса;

4) низкая лабильность синапса (100–150 имульсов в секунду).

11. Общий план строения и механизм проведения возбуждения в нервно-мышечных синапсах.

Синапс - специализированная структурно-функциональное образование, обеспечивающее передачу информации с нервной клетки на другую возбудимую клетку. Строение синапса: пресинаптическая мембрана - синаптическая щель - постсинаптическая мембрана.

В естественных условиях (в нашем организме) возбуждение мышечного волокна (или нескольких мышечных волокон, составляющих мышцу) возникает в результате передачи возбуждения с нервного волокна на мембрану мышечного в местах контакта нерва и мышцы: нервно-мышечных синапсах.

В пресинаптической мембране имеется большое скопление пузырьков АХ. При воздействии раздрожителя открываются Са-каналы и Са поступает в пресинаптическую мембрану из синаптической щели . Поступление Са обеспечивает выделение АХ. АХ связывается с хеморецепторами постсинаптической мембраны , это способствует открытию белков Na-каналов . Na – поступает внутрь и происходит местная деполеризация –т.е возникает потенциал концевой пластинки .

Основными этапами передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе являются:

1) возбуждение мотонейрона, распространение потенциала действия на пресинаптическую мембрану;

2) повышение проницаемости пресинаптической мембраны для ионов кальция, ток кальция в клетку, повышение концентрации кальция в пресинаптическом окончаниии;

3) слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной в активной зоне, экзоцитоз, поступление медиатора в синаптическую щель;

4) диффузия ацетилхолина к постсинаптической мембране, присоединение его к Н-холинорецепторам, открытие хемозависимых ионных каналов;

5) преобладающий ионный ток натрия через хемозависимые каналы, образование надпорогового потенциала концевой пластинки;

6) возникновение потенциалов действия на мышечной мембране;

7) ферментативное расщепление ацетилхолина, возвращение продуктов расщепления в окончание нейрона, синтез новых порций медиатора.