Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Модуль «Опорно-двигательный аппарат»
.pdf
Министерство образования и науки РФ
социальной медицины
«ОПОРНО
-
ГОСУДАРСТВЕННАЯ КЛАССИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
им. Маймонида
Факультет
Специальность лечебное дело
Кафедра нормальной физиологии
МОДУЛЬ
социальной медицины
«ОПОРНО
ДВИГАТЕЛЬНЫЙ
АППАРАТ»
Москва, 2011
41.
ББК 41.8.4.
М74
Составители:
доктор биологических наук, профессор Гутник Б.И.,
доктор медицинских наук, профессор Кобрин В.И.
Подготовлено к печати редакционно-издательским
советом под руководством Коган А.Б.
Печатается по решению ученого совета
ГКА имени Маймонида.
Модуль «Опорно-двигательный аппарат». — М.:
М74
Человек, 2011. — 80 с., ил.
ISBN 978-5-904885-26-7
ББК
41.
8.4.
Подписано в печать 30.11.2010. Формат 84х108/32.
Гарнитура «Newton». Бумага офсетная. Усл. п.л. 4,20.
Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного
ISBN 978-5-904885-26-7
Тираж 500 экз. Изд. № 120. Заказ № .
Издательство «Человек». 117218, Москва, а/я 111
Телефоны отдела реализации: 8(499) 124-01-73,
8(495) 662-64-30, 8(495) 662-64-31
E-mail: olimppress@yandex.ru, www.olimppress.ru
оригинал-макета в ООО «Типография Полимаг»
127242, Москва, Дмитровское шоссе, 107
© ГКА им. Маймонида, текст, 2011
© Издательство «Человек», издание, 2011
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ
И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Лекция №1 «Физиология скелетной мышцы»
1. Скелетная мышца: структурно-функциональное
значение различных элементов мышечного волокна и соединительнотканных компонентов, классический механизм мышечного сокращения и расслабления (электромеханическое сопряжение), различия в энергетическом
обеспечении на моделях сокращения и расслабления.
2. Варианты работы мышцы. Варианты мышечного
сокращения. Одиночное сокращение без нагрузки и с
преднагрузкой; факторы, влияющие на амплитуду силы
сокращения.
3. Современные теоретические аспекты мышечного
утомления.
Лекция №2 «Физиология скелетной мышцы»
(продолжение)
1. Скелетная мышца: понятие о нейромышечной и
функциональной организации скелетной мышцы (двигательная единица и мотонейронный пул), классификация
мышечных волокон и двигательных единиц, их физиологические особенности.
2. Одиночное и титаническое сокращение изолированного мышечного волокна и цельной скелетной мышцы в реальных условиях; факторы, определяющие силу
мышечного сокращения в естественных условиях.
3. Понятие мышечного тонуса. Спинальный уровень
регуляции мышечного тонуса.
Лекция №3 «Регуляция мышечного тонуса
и управление движением на спинальном уровне»
1. Понятие о сегментарных и надсегментарных отделах ЦНС. Спинной мозг: структурно-функциональная
3
организация спинного мозга; функции спинного мозга,
функции передних и задних корешков спинного мозга.
Основные функции проводящих путей спинного мозга.
Значение спинальных рефлексов для топической диагностики возможных поражений спинного мозга.
2. Определение понятия «рефлекса», структурные элементы и время рефлекса. Классические соматические
рефлексы спинного мозга с выделением их основных
рефлекторных дуг. Регистрация и анализ H, T, F и M –
рефлексов (ответов), широко используемых в неврологической клинике.
3. Вставочные нейроны и их роль в регуляции моторных функций спинного мозга. Спинальные схемы быстрых и медленных движений.
4. Пейсмейкеры спинного мозга, их роль и основные
механизмы работы.
5. Механизм спинального шока.
6. Принципиальная схема спинальной регуляции мышечного тонуса. Коактивация альфа– и гамма-мотонейронов.
Лекция №4 «Регуляция мышечного тонуса
и управление движением на уровне
продолговатого мозга»
1. Стволовой уровень регуляции движений и мышечного тонуса. Продолговатый мозг: функции продолговатого мозга, важнейшие центры продолговатого мозга.
2. Ретикулярная формация и ее функциональные особенности в разных отделах продолговатого мозга и моста.
3. Ретикулярная формация и ее восходящие, нисходящие, активирующие на кору больших полушарий
(реакция десинхронизации), активирующие и тормозящие влияния на различные мотонейроны спинного
мозга.
4. Контроль положения тела в пространстве. Вестибулярный анализатор: физиология вестибулярного аппарата, оценка положения тела в пространстве в покое и при
его перемещении. Работа вестибулярного аппарата при
4
ускорениях и в невесомости. Вестибулярный аппарат в
обеспечении феномена нистагма.
5. Механизм децеребрационной ригидности.
Лекция №5 «Регуляция мышечного тонуса
и управление движением на уровне среднего
мозга и ближайших подкорковых и корковых
структур»
1. Физиология базальных ядер, их роль в регуляции
мышечного тонуса и управления движениями. Структурные схемы и взаимосвязи между различными регуляторными элементами в базальных ганглиях.
2. Физиология различных мозжечковых отделов и их
ядер; их роль в регуляции мышечного тонуса и управления движениями. Структурные схемы и взаимосвязи
между различными регуляторными элементами в базальных ганглиях.
3. Различия в стратегии управления движениями между базальными ганглиями и мозжечковыми структурами.
4. Таламус: и его роль в регуляции движений. (диэнцефалическое или «таламическое» животное).
Лекция №6. «Кортикальная организация движений
и методы оценки функционального состояния
опорно-двигательного аппарата»
1. Сознательная моторная деятельность, ее происхождение и мозговая организация.
2. Механизмы формирования двигательных навыков.
Функциональное значение и схемы кортикопирамидных
нисходящих путей.
3. Электромиография: поверхностная (интерференционная), внутримышечная (регистрация отдельных потенциалов двигательных единиц), механизм формирования электромиограммы, принципы оценки, клиническое
значение.
4. Эргометрия: основы метода, клиническое значение.
5. Стабилография: основы метода, клиническое значение.
5
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лабораторная работа №1 Возникновение различных
видов миотатических (стрейч) рефлексов.
Лабораторная работа №2 Измерение кистевой силы
Принципы динамометрии в тестировании мышц
Лабораторная работа №3 Расчет мышечной силы верхней части дельтовидной мышцы вытянутой руки в статическом положении.
Лабораторная работа №4 Фундаментальные законы
механического сокращения мышц
Лабораторная работа №5 Определение времени моторной реакции в полевых условиях.
Занятие №4. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙСЕМИНАР по
теме: «Опорно-двигательный аппарат».
6
МЕТОДИЧЕСКИЙ ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ
ПО КУРСУ «НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ»
1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ СКЕЛЕТНОЙ
МЫШЦЫ
Около 40% массы человеческого тела составляет скелетные мышцы, еще около 10% составляют гладкие мышцы и мышца сердца. Кратко перечислим основные функции скелетных мышц.
1.1. ФУНКЦИИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
•
Скелетная мышца инициирует все произвольные дви-
жения человека;
• Скелетная мышца служит вторым по значению источ-
ником гликогена; его распад необходим для выделения
тепловой и механической энергии;
• Именно поэтому скелетная мышца является основным
регулятором температуры тела;
• Мышцы могут служить защитным каркасом для орга-
нов брюшной полости; их значение особенно возрас-
тает при беременности;
• Мышцы нижних конечностей могут рассматриваться
как периферическое сердце, особенно в случае, когда
венозная кровь должна двигаться вверх против силы
тяжести; в прошлом суровым наказанием считалась
неподвижная стойка, когда мышцы не могли участво-
вать в прокачке крови через венозную сеть нижних ко-
нечностей;
• Понятно, что без грудных мышц и диафрагмы внеш-
нее дыхание было бы немыслимым, дыхание возмож-
но только благодаря деятельности этих мышц;
• Кроме того, мышца является важным сенсорным ор-
ганом (в нее вмурованы тысячи проприорецепторов);
с закрытыми глазами можно определить, насколько та
или другая мышца напряжена;
7
• Мышца является важным источником кровоснабже-
ния внутренних органов; огромные запасы крови в по-
кое спрятаны в капиллярных емкостях мышц.
1.2. ОСОБЕННОСТИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
1. Сократимость. Это способность мышцы сокращать-
ся благодаря цепи биохимических и биофизических процессов.
2. Эластичность. Это способность мышцы оказывать
сопротивление любым воздействующим на нее механическим нагрузкам.
3. Растяжимость. Мышца в чем-то напоминает резино-
вый шнур и может увеличиваться в размерах – до 30%.
4. Возбудимость. Потенциал действия способен гене-
рироваться не только в нервной, но и в скелетно-мышечной ткани.
На рис.1 показано макростроение скелетной мышцы.
Основной функциональной единицей мышцы является
миоцит – мышечная клетка или мышечное волокно, как
иногда называют эту клетку. Это очень длинная клетка,
и она совершенно не похожа на те клетки, которые вы
привыкли видеть под микроскопом. На ее поверхности,
вдоль волокна, расположено большое количество ядер.
Каждое скелетно-мышечное волокно покрыто специальной мембраной (сарколеммой) и завернуто в тонкую
оболочку соединительной ткани – эндомизиум. Несколько десятков мышечных волокон образуют кластеры, которые завернуты в более плотную соединительнотканную
оболочку – перимизиум. Кластеры заполняют весь объем
мышцы, которая покрыта общей плотной соединительнотканной фасцией – эпимизиумом.
Проксимальные и дистальные концы цельной мышцы прикрепляются к костной ткани через очень плотные
соединительнотканные тяжи, называемые сухожилиями.
Обратите внимание, как много в цельной мышце соединительнотканных элементов. Мышца, как драгоценный
подарок, завернута в огромное количество соединительнотканных упаковок. Это может быть потому, что мы-
8
шечная ткань особенно ценна и не подвергается митозу,
следовательно, возможности регенерации ее крайне ограничены. Соединительная ткань, обладая большой степенью эластичности, может накапливать механическую
энергию, помогая восстановлению первоначальной формы мышцы после расслабления.
А теперь пристально рассмотрим микростроение отдельного мышечного волокна. В каждом из них мы видим более толстые и более тонкие нити. Более толстые
представляют собой протеин миозин, а более тонкие
– протеин актин. Под микроскопом видно, что мышечное волокно имеет поперечные полосы по всей длине.
Эти поперечные полосы представлены горизонтальными
пластинками, т.н. Z-дисками. Пространство между двумя
смежными Z– дисками называется саркомера. Саркомера
есть основное функциональное пространство мышцы, в котором происходит сокращение.
Концы актиновых нитей прикрепляются к Z-диску.
Между актиновыми нитями располагаются миозиновые
нити, которые тоже опосредованно прикрепляются к Zдискам с помощью специальных эластических протеинов,
одним из которых является титин. Заметьте, что оптимальная длина саркомеры покоящейся мышцы – 2,2 мкм.
Мышцы могут быть длинными, могут быть короткими, но
длина саркомеры в этих мышцах одна и та же – 2,2 мкм.
Если мышца сокращается, саркомера пропорционально
уменьшается; если мышцу растягивать, саркомера также будет растягиваться. Однако, заметьте, что при этом
длина актиновых и миозиновых нитей в каждой саркомере остается постоянной. И в первом, и во втором случае
актиновые и миозиновые нити перекрывают друг друга в
разной степени.
1.3. ОБЩИЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ
СОКРАЩЕНИЯ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЫ
Инициированию мышечного сокращения предшеству-
ют следующие функциональные этапы.
1. Потенциал действия распространяется вдоль аксо-
на мотонейрона по направлению к мышечному волокну,
9
которое заканчивается специальной пластинкой, которая при этом выделяет микроскопическое количество
нейромедиатора – ацетилхолина. Этот ацетилхолиновый
медиатор воздействует на локальную поверхность сарколеммы, что, в свою очередь, открывает ацетилхолиновые
микроканалы. Через эти микроканалы потоки ионов натрия устремляются внутрь мышечного волокна, при этом
происходит деполяризация мышечной клетки. Эта деполяризация достигает порога потенциала действия; потенциал действия начинает распространяться вдоль всего
мышечного волокна.
2. Сарколеммы мышечных волокон имеют большое
количество саркоплазматических трубочек, которые значительно увеличивают общую поверхность волокна. Потенциал действия распространяется по этим трубочкам и
активирует специальные клеточные рецепторы, посредством которых открываются каналы саркоплазматического ретикулюма. В норме саркоплазматический ретикулюм
содержит большое количество растворенных ионов кальция, которые начинают массированно выходить в саркоплазму мышечной клетки.
3. Ионы кальция направляются к актиновым нитям.
Актиновые нити весьма сложны. Они содержат в себе
активные полости, через которые в случае мышечного
сокращения миозин может перебросить мостик к актину. Актиновые нити состоят из актина, тропомиозина
и тропонина. Миозиновые нити состоят из большого
числа миозиновых молекул. На каждой миозиновой
молекуле имеются т.н. «головки», которые закреплены
на особых «ножках». Когда эти головки устремляются
к актину, между миозиновыми и актиновыми нитями
образуются т.н. «мостики». Ионы кальция инициируют силы взаимодействия между актиновыми и миозиновыми нитями, заставляя их скользить навстречу друг
другу. Это взаимоскольжение и вызывает процесс сокращения.
Как же это все происходит в деталях? Актиновые
нити покоящейся мышцы имеют т.н. активные поло-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]