- •ТЕМА № 4.
- •ПЛАН:
- •В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ИМЕЮТСЯ 3 ТИПА МЫШЦ:
- •Физиологическое значение мышц
- •Мышцы относятся к возбудимым тканям, обладают возбудимостью, проводимостью, сократимостью, а сердечная и многие
- •НЕЙРОМОТОРНАЯ ЕДИНИЦА – совокупность мышечных волокон, иннервируемых одним и тем же мотонейроном. По
- •ФАЗНЫЕ НЕЙРОМОТОРНЫЕ ЕДИНИЦЫ ДЕЛЯТ НА:
- •В состав скелетных мышц входят мышечные волокна, относящиеся к фазным и тоническим нейромоторным
- •Трехглавая мышца
- •ВИДЫ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
- •ВИДЫ СОКРАЩЕНИЯ
- •ФАЗЫ ОДИНОЧНОГО МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
- •При частоте раздражения до 10 Гц – одиночные сокращения.
- •Задача: продолжительность одиночного сокращения икроножной мышцы лягушки 0,1 сек. С какой частотой нужно
- •Тетаническое сокращение развивается в ответ на тетанус (определенную частоту) раздражения (интервал между импульсами
- •Задача: продолжительность одиночного сокращения икроножной мышцы лягушки 0,1 сек, из них 0,01 сек
- •РЕЖИМЫ СОКРАЩЕНИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 1. Изометрический (эксцентрический) –
- •В организме человека в изолированном виде изотонического или изометрического сокращения не происходит.
- •СХЕМА СООТНОШЕНИЯ ВИДОВ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И РЕЖИМОВ СОКРАЩЕНИЯ
- •СООТНОШЕНИЕ ЦИКЛА ВОЗБУЖДЕНИЯ И МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
- •ТЕОРИИ ТЕТАНУСА:
- •2. Введенского – посттетанической потенциации мышцы: суммируются сокращения изменяющейся амплитуды, что связано с
- •Саркомер – повторяющийся сегмент миофибрилл, ограниченный
- •Изображенная на графике зависимость связана с изменением количества образующихся актомиозиновых мостиков.
- •Работа мышцы
- •Между величиной нагрузки и производимой мышцей работы существует определенная зависимость: по мере
- •Работа мышц по перемещению тела в пространстве или отдельных его частей относительно друг
- •Внешняя
- •Коэффициент полезного действия (КПД) мышечной работы представляет собой отношение величины внешней механической работы
- •ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ СОПРЯЖЕНИЕ (МЕМБРАННО-МИОФИБРИЛЛЯРНАЯ СВЯЗЬ)
- •СПР содержит ионы кальция в концентрации 10-4 моль/л. Их высвобождение происходит в тот
- •Механизм сопряжения различен в скелетной, гладкой мышцах и мышце сердца.
- •1. Скелетная мышца –
- •2. Сердечная мышца – потенциал действия изменяет конформацию ДГП-зависимого кальциевого канала Т-трубочки, через
- •Сократительные белки
- •ТОЛСТАЯ НИТЬ (филамент) образована 300 - 400 молекулами белка миозина. В состав каждой
- •Части головки: N-концевая – АТФ-связывающий центр, центральная – актин-связывающий центр, С-концевая – каркас
- •Контур головки напоминает змею с приоткрытой «пастью», челюсти которой формируют актин- связывающий центр.
- •Головки образуют на поверхности толстой нити трехзаходную спираль. Хвосты тяжелых цепей миозина скручены
- •Хвосты миозина упаковываются как в параллельном, так и в антипараллельном направлении с формированием
- •В поперечном сечении толстая нить содержит 27 молекул миозина. При расположении их всех
- •Тонкая нить образована 400 молекулами белка актина (открыт венгерским биохимиком Бруно Штраубом в
- •В состав тонкой нити также входят регуляторные белки – стержни тропомиозина и глобулы
- •МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ. Теория скольжения – братья Х. и А. Хаксли, Хансон (1954):
- •В настоящее время теория опровергнута,
- •В покое головка миозина уподоблена сжатой пружине,
- •Роль кальция и протонов.
- •МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
- •Миозиновый тип характерен для гладких мышц, с миозиновыми филаментами которых связан фермент «киназа
- •Актиновый тип характерен для поперечнополосатых скелетных мышц и сердечной мышцы. В глубине продольных
- •Из-за того, что молекулы тропомиозина взаимодействуют друг с другом, изменения положения одного тропомиозина
- •ЭНЕРГЕТИКА МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
- •КИСЛОРОДНЫЙ ЗАПРОС – количество кислорода, необходимое для полного обеспечения выполняемой работы.
- •ФАЗЫ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЯ В МЫШЦЕ
- •В первую фазу выделяется около 40%, а во вторую – около 60% всей
- •МЕХАНИЗМ РАССЛАБЛЕНИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
- •Главным моментом в активном расслаблении является секвестрация (sequestrare, лат. – отделять) кальция миоплазмы
ТЕМА № 4.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ
ВОЗБУДИМЫХ
СТРУКТУР. ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
138
ПЛАН:
Физиологическое значение мышц. Физиологические свойства мышц. Понятие о моторной единице. Виды и режимы сокращения скелетных мышц. Соотношение цикла возбуждения и мышечного сокращения. Суммация одиночных мышечных сокращений. Зависимость амплитуды сокращения от частоты раздражения. Тетанус и его виды. Оптимум и пессимум. Сила и работа мышц. Закон средних нагрузок. Механизм сопряжения возбуждения и сокращения. Современные теории мышечного сокращения и расслабления.
Биоэнергетика мышечного сокращения.
139
В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ИМЕЮТСЯ 3 ТИПА МЫШЦ:
Скелетные – обеспечивают перемещение тела в пространстве, поддержание позы за счет тонуса мышц.
Гладкие – обеспечивают перистальтику органов желудочно-кишечного тракта, мочевыводящей системы, входят в состав стенки сосудов, бронхов и т.д.
Сердечная мышца – обеспечивает сокращение сердца и перекачивание крови.
140
Физиологическое значение мышц
– обеспечивают перемещение тела в пространстве, взаимодействие организма с окружающей средой, работу внутренних органов.
141
Мышцы относятся к возбудимым тканям, обладают возбудимостью, проводимостью, сократимостью, а сердечная и многие гладкие мышцы – автоматией (способностью к самопроизвольным сокращениям).
В зависимости от задействованной в сокращении мышечной массы выделяют:
1)локальные нагрузки – 1/3 массы;
2)региональные – от 1/3 до 2/3 массы;
3)глобальные – свыше 2/3 массы.
142
НЕЙРОМОТОРНАЯ ЕДИНИЦА – совокупность мышечных волокон, иннервируемых одним и тем же мотонейроном. По характеру возбуждения, возникающего в мышечных волокнах, их делят на:
Фазные – образуются альфа-мотонейронами передних рогов спинного мозга (крупные, d 10 - 20 мкм). Скорость проведения возбуждения по их аксонам 120 м/с. На каждом волокне аксон образует 1 - 2 синапса, в каждом из которых при возбуждении возникает потенциал концевой пластинки, обеспечивающий возникновение потенциала действия в мышце. Возбуждаются под действием одиночного импульса, при котором возникает распространяющееся возбуждение.
Тонические – образуются гамма-мотонейронами передних рогов спинного мозга (мелкие, d 4 - 6 мкм). Скорость проведения импульса по их аксонам 30 м/с. Аксон образует на каждом мышечном волокне несколько десятков синапсов, в которых возникает местное возбуждение и за счет суммации местных потенциалов развивается потенциал действия. Возбуждение тонической нейромоторной единицы происходит под влиянием серии импульсов (частота около 10 Гц). Обеспечивают медленное сокращение мышц, участвуют в возникновении тонуса.
143
ФАЗНЫЕ НЕЙРОМОТОРНЫЕ ЕДИНИЦЫ ДЕЛЯТ НА:
Быстрые – продолжительность потенциала действия в 2 раза меньше, волна сокращения в 5 раз меньше, скорость распространения возбуждения в 2 раза больше, чем в медленных. Обеспечивают динамическую работу. Анаэробный тип образования энергии. Практически не содержат миоглобина - светлые, белые мышцы.
Медленные – обеспечивают статическую работу, длительное сокращение мышц. Энергия образуется за счет окислительно- восстановительных процессов. Содержат миоглобин. По цвету темные, красные мышцы.
144
В состав скелетных мышц входят мышечные волокна, относящиеся к фазным и тоническим нейромоторным единицам. Попеременное их «включение» обеспечивает изменение функционального состояния мышцы.
В покое работают |
|
В условиях активности |
тонические |
|
работают фазные |
нейромоторные |
|
нейромоторные |
единицы. |
|
единицы. |
Кроме двигательной иннервации присутствует вегетативная – скелетные мышцы получают импульсы из симпатической нервной системы, которая регулирует процессы обмена веществ.
145
Трехглавая мышца |
Наружная широкая |
|
Камбаловидная |
|
плеча |
33% |
мышца бедра |
16% |
мышца |
|
|
51% |
|
|
67% |
49% |
|
84%
В разных мышцах соотношение типов нейромоторных единиц неодинаково.
Итеративность – мышечные волокна тонических нейромоторных единиц (НМЕ) не способны отвечать на одиночные импульсы, а отвечают только на ритмические (с частотой не меньше 10 в секунду).
146
ВИДЫ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Статическая |
Динамическая |
(F мышцы = F сопротивления) |
(F мышцы = F сопротивления) |
Преодолевающая Уступающая
(F мышцы F сопр.)(F мышцы F сопр.)
выполняют: выполняют фазные фазные быстрые
медленные и тоническиеНМЕ
147