Тема №7 Регуляция движений.

10. С/р составить сравнительную характеристику энергетического обеспечения и работы красных и белых мышц.

1. если мышечная работа длительная и небольшой интенсивности, то в дальнейшем клетка получает энергию путем окислительного фосфорилирования - это работа в "аэробной зоне";

2. если мышечная работа субмаксимальной интенсивности, то - дополнительно к окислительному фосфорилированию включается гликолиз - это наиболее тяжелая мышечная работа - возникает "кислородная задолженность", это - работа "в смешанной зоне";

3. если мышечная работа максимальной интенсивности, но непродолжительная, то механизм окислительного фосфорилирования не успевает включаться. Работа идет исключительно за счет гликолиза. После окончания максимальной нагрузки лактат поступает из крови в печень, где идут реакции глюконеогенеза, или лактат превращается в пируват, который дальше окисляется в митохондриях (ГДФ-путь). Для окисления пирувата нужен кислород, поэтому после мышечной работы максимальной и субмаксимальной интенсивности потребление кслорода мышечными клетками повышено - возвращается кислородная задолженность (долг).

Таким образом, энергетическое обеспечение разных видов мышечной работы различно. Поэтому существует специализация мышц, причем обеспечение энергией у разных мышечных клеток принципиально различается: есть "красные" мышцы и "белые" мышцы.

Красные мышцы- "медленные" оксидативные мышцы. Они имеют хорошее кровоснабжение, много митохондрий, высокая активность ферментов окислительного фосфорилирования. Предназначены для работы в аэробном режиме. Например, такие мышцы служат для поддержания тела в определенном положении (позы, осанка).

Белые мышцы- "быстрые", гликолитические. В них много гликогена, у них слабое кровоснабжение, высока активность ферментов гликолиза, креатинфосфокиназы, миокиназы. Они обеспечивают работу максимальной мощности, но кратковременную.

У человека нет специализированных мышц, но есть специализированные волокна:в мышцах-разгибателях больше "белых" волокон, в мышцах спины больше "красных" волокон.

	Красные мышцы	Белые мышцы
Содержание миоглобина	высокое	низкое
Функциональная характеристика	свойственны длительные тонические сокращения, используются преимущественно при статических напряжениях и во время длительной равномерной активности (при поддержании позы).	Быстрое, сильное, но не продолжительное сокращение
Скорость кровотока	кровоток в красных мышцах в покое составляет около 100-150 мл/100 г/мин, что примерно в 2-2,5 раза выше, чем в белых мышцах.	Кровоток в них равен 40-60 мл/100 г/мин. При тяжелой мышечной работе он увеличивается до 15-16 л/мин. Возможно, что у спортсменов он примерно на 30% выше
Метаболизм	Густо усеянные капиллярами красные мышечные волокна снабжаются энергией преимущественно аэробно. Следовательно, красные волокна обладают высокой аэробной способностью и ограниченной анаэробной. Красные волокна важны для выносливости. Для аэробного метаболизма красных мышечных волокон необходим усиленный приток кислорода. «дыхание» красных мышечных волокон во много раз интенсивнее, чем белых. потребление кислорода красными мышечными волокнами составляло 24 мл/100 г/мин Поскольку красные мышцы требуют в покое большего притока кислорода, кровоснабжение их должно превосходить кровоснабжение белых мышц Объем кровотока на 100 г мышечной ткани в красных мышечных волокнах составил 28-31 мл/мин	Белые мышечные волокна с умеренным содержанием капилляров снабжаются энергией преимущественно анаэробно. Белые волокна обладают высокой анаэробной способностью и относительно низкой аэробной, поэтому они максимально используются в скоростно- силовых видах спорта (скачка, конкур, игровые виды конного спорта). Белые волокна работают быстро и, следовательно, быстро устают. Потребление кислорода белыми мышцами - 0,6 мл/100 г/мин.

Характеристика быстрых и медленных мышечных волокон

Быстрые мышечные волокна	Медленные мышечные волокна
высокое содержание миофибрилл при небольшом объеме саркоплазмы	мало мышечных волокон
мало миоглобина («белые»)	много миоглобина («красные»)
малая сеть капилляров	большая сеть капилляров
длительность сокращений 10 – 30 мс	длительность сокращений 100 мс
возбуждение импульсами частотой 50 в сек	возбуждение импульсами частотой 10 -15 в сек
большая сила сокращений	малая сила сокращения
более утомляемы	менее утомляемы
моносинаптическая иннервация	полисинаптическая иннервация
запуск сокращений только через ПД	запуск сокращений через ПД и градуальную деполяризацию
могут выполнять кратковременную, но мощную работу	могут выполнять долговременную, но слабую работу

11. С/р определить функциональное значение ЦНС в работе мышечной ткани

В двигательной деятельности человека различают произвольные и непроизвольные движения и позы. Произвольные движения вырабатываются с участием сознания, а по мере их освоения могут происходить и бессознательно. Ведущую роль в осуществлении произвольных движений играют высшие интегративные области коры больших полушарий (лобные доли и др.). Еще до их выполнения в мозгу создается модель предстоящего движения, его программа. Человек сознает цель этого движения или необходимость принятия определенной позы. В процессе выполнения двигательного акта он, внося коррекции в его выполнение, добивается запрограммированного результата действия.

Непроизвольные движения и позы, выполняемые бессознательно, являются преимущественно безусловными рефлексами (ориентировочными, защитными и др.). Непроизвольными также становятся те произвольные движения и позы, которые автоматизируются при многократном их повторении. Непроизвольная двигательная деятельность может осуществляться различными отделами нервной системы.

Различные отделы головного мозга, посылая импульсы к вставочным нейронам и мотонейронам спинного мозга, могут регулировать тонус скелетных мышц, изменяя тем самым позные и двигательные реакции организма. Влияния на мышечный тонус оказывают обе системы головного мозга — как специфическая, так и неспецифическая.

Неспецифическая система вызывает общее изменение тонуса различных мышц: усиление тонуса осуществляет активирующий отдел среднего мозга, а угнетение — тормозящий отдел продолговатого мозга.

Специфические системы действуют избирательно — на отдельные группы мышц. Усиление тонуса мышц-сгибателей вызывают кортико-спинальная, кортико-рубро-спинальная и частично кортико-ретикуло-спинальная системы (последняя оказывает также неспецифическое диффузное влияние). Одновременно эти системы снижают тонус мышц-разгибателей. В противоположность им вестибуло-спинальная система повышает тонус мышц-разгибателей и тормозит тоническое напряжение мышц-сгибателей. Изменения тонуса могут происходить очень быстро, нередко опережая двигательные акты. Это позволяет организму подготовиться к необходимому движению, заранее изменив позу тела.

Значение коры больших полушарии в регуляции произвольных движений.

Ведущую роль в регуляции произвольных движений играет кора больших полушарий, особенно ее высшие отделы—зоны перекрытия анализаторов, или третичные поля. В коре больших полушарий происходит выработка цели и задачи движений, соответственно этому строится и программа конкретных действий, которые нужны человеку для осуществления цели. В сложные поведенческие акты включаются не только моторные компоненты, но и необходимые вегетативные компоненты. Еще до начала движении кора больших полушарий повышает активность тех вставочных и моторных нейронов спинного мозга, которым предстоит участвовать в движении.

В высшей регуляции произвольных движений важнейшая роль принадлежит лобным долям. В третичных полях лобной коры про исходит сознательное программирование произвольных движений определение цели поведения, двигательных задач и необходимых для их выполнения двигательных актов, а также сопоставление намеченной программы с результатами ее реализации. При регуляции лобными долями движений используется вторая сигнальная система. Движения программируются в ответ на поступающие извне словесные сигналы (словесные указания тренера, спортивные команды я пр.), а также благодаря участию внешней и внутренней речи (мышления) самого человека.

При поражениях лобных долей человек утрачивает способность ставить перед собой задачи, находить пути их решения, сличать выполнение действия с замыслом. При этом сохраняется способность осуществлять любой моторный акт, непосредственно повторяя или копируя его при движениях других людей. Однако сознательно использовать эти движения для достижения какой-либо определенной цели уже невозможно. Появляется стереотипность движений: происходит автоматическое и монотонное повторение одних и тех же однородных двигательных актов, не осознается ошибочность действий, сильно затрудняются реакции выбора.