- •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
ВИДЫ СОКРАЩЕНИЯ
Одиночное |
Тетаническое (суммационное) |
латентный период – время от начала раздражения
до начала укорочения
фаза |
фаза |
укорочения |
расслабления |
стимул
Одиночное сокращение наблюдается в ответ на одиночный раздражитель или на тетанус раздражения (определенную частоту), при котором интервалы (t) между импульсами будут превышать продолжительность всего цикла одиночного мышечного сокращения. Состоит из 3 фаз.
148
ФАЗЫ ОДИНОЧНОГО МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
Первая – латентный период. Время от начала раздражения до начала укорочения мышцы. Временная задержка связана с необходимостью реализации внутриклеточных процессов, подготавливающих мышцу к сокращению – развивается потенциал действия и протекают процессы электромеханического сопряжения.
Вторая – период укорочения, или развития напряжения.
Третья – период расслабления. Уменьшается концентрация ионов Са2+ и отсоединяются головки миозина от актиновых филаментов.
149
При частоте раздражения до 10 Гц – одиночные сокращения.
10 - 20 Гц – зубчатый тетанус. Свыше 20 Гц – гладкий тетанус.
АМПЛИТУДА ТЕТАНИЧЕСКОГО СОКРАЩЕНИЯ ВСЕГДА БОЛЬШЕ, ЧЕМ ОДИНОЧНОГО.
3 |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 , Гц |
150
Задача: продолжительность одиночного сокращения икроножной мышцы лягушки 0,1 сек. С какой частотой нужно ее раздражать, чтобы получить одиночные сокращения?
Ответ: время между импульсами (t) должно быть 0,1 сек, значит, частота должна быть 10 Гц (имп/сек).
151
1 |
3 |
7 |
, Гц |
При увеличении частоты раздражения до 10 Гц сокращения мышцы становятся более частыми.
152
Тетаническое сокращение развивается в ответ на тетанус (определенную частоту) раздражения (интервал между импульсами должен быть меньше, чем длительность одиночного сокращения). Если последующие импульсы поступают в фазу укорочения – наблюдается гладкий тетанус, если в фазу расслабления – зубчатый (зубчик – попытка к расслаблению).
0,01 сек |
0,04 сек |
0,05 сек |
153
Задача: продолжительность одиночного сокращения икроножной мышцы лягушки 0,1 сек, из них 0,01 сек – латентный период, 0,04 сек – фаза укорочения, 0,05 сек – фаза расслабления. С какой частотой нужно раздражать мышцу, чтобы получить гладкий и зубчатый тетанус?
Ответ: для получения зубчатого тетануса t между импульсами должно быть 0,05 (0,01+0,04) сек, но 0,1 сек. Значит, частота должна быть 10 Гц, но 20 Гц. Для получения гладкого тетануса t между импульсами должно быть 0,05 (0,01+0,04) сек. Значит, частота должна быть 20 Гц.
154
РЕЖИМЫ СОКРАЩЕНИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 1. Изометрический (эксцентрический) –
наблюдается при закреплении мышцы с двух сторон. Размеры саркомеров меняются за счет скольжения нитей актина и миозина относительно друг друга. Но длина волокна в целом не изменяется за счет растяжения соединительнотканных элементов мышцы и сухожилий, которым передается напряжение, развиваемое актомиозиновыми мостиками.
2. Изотонический (концентрический) –
при свободном укорочении мышечного волокна. Напряжение практически не изменяется, а меняется только длина мышечного волокна.
3. Ауксотонический (смешанный) – развитие напряжения сопровождается укорочением длины мышцы.
155
В организме человека в изолированном виде изотонического или изометрического сокращения не происходит.
156
СХЕМА СООТНОШЕНИЯ ВИДОВ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И РЕЖИМОВ СОКРАЩЕНИЯ
СОКРАЩЕНИЕ МЫШЦЫ
СТАТИЧЕСКОЕ
ДИНАМИЧЕСКОЕ
КОНЦЕНТРИЧЕСКОЕ (УКОРОЧЕНИЕ)
ЭКСЦЕНТРИЧЕСКОЕ
(БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ДЛИНЫ)
ИЗОМЕТРИЧЕСКОЕ
(ПОСТОЯННАЯ ДЛИНА)
ИЗОТОНИЧЕСКОЕ
(ПОСТОЯННОЕ
НАПРЯЖЕНИЕ)
ИЗОКИНЕТИЧЕСКОЕ
(ПОСТОЯННАЯ УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ)
157