Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

634-nmf

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
09.02.2016
Размер:
6.96 Mб
Скачать

Типы сокращения мышц

изотоническим называется сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются, но напряжение остается постоянным при постоянной внешней нагрузке. В реальных условиях практически отсутствует.

изометрическим называется такое сокращение, при котором мышца укоротиться не может, т.е. когда оба конца неподвижно закреплены.

Длина мышечных волокон остается неизменной, а

напряжение их по мере развития сократительного процесса возрастает. Изометрическое сокращение лежит в основе статической работы.

ауксотонический или анизотонический тип – это режим, в котором мышца развивает напряжение и укорачивается.

Именно такие сокращения имеют место при локомоциях – ходьбе, беге.

Изотонический и анизотонический типы сокращения лежат в основе динамической работы локомоторного аппарата человека.

При динамической работе выделяют:

концентрический тип сокращения – когда внешняя нагрузка меньше, чем развиваемое мышцей напряжение. При этом она укорачивается и вызывает движение.

эксцентрический тип сокращения – когда внешняя нагрузка больше, чем напряжение мышцы. В этих условиях мышца, напрягаясь, все же растягивается (удлиняется), совершая при этом отрицательную (уступающую) динамическую работу.

Нейромоторная единица

Нейромоторная, или двигательная, единица состоит мотонейрона и

группы мышечных волокон, которые он иннервирует. Число мышечных волокон нейромоторной единицы зависит от функциональных свойств мышцы.

Мышцы

Число

Выполняемая функция

 

мышечных

 

 

волокон

 

 

 

 

Движения глаз

Менее 10

Быстрые, высокоточные

 

 

движения

 

 

 

Пальцев рук

1 – 10

Быстрые, высокоточные

 

 

движения

 

 

 

Двуглавая

750

Медленные, длительные

 

 

статические сокращения

 

 

 

Камбаловидная

2000

Медленные, длительные

 

 

статические сокращения

 

 

 

Схема строения нейромоторных единиц

Нейромоторные единицы обеспечивают дозированную регуляцию мышечных сокращений по силе и продолжительности. Сила мышцы возрастает при одновременной работе многих мотонейронов. Попеременное включение в работу различных нейромоторных единиц увеличивает продолжительность сокращения мышцы без признаков ее утомления.

Спинной

мозг

Аксоны

мотонейронов

1

Мотонейроны

 

 

 

Обозначения состояния

 

 

 

мышечных

волокон

 

 

 

нейромоторных

единиц

2

 

 

одной и той же мышцы :

 

 

 

1- волокна расслаблены;

 

 

 

 

 

 

2- волокна сокращены.

 

 

 

 

 

Мышцы, классификация и функциональные особенности

Мышцы преобразуют химическую энергию питательных веществ в механическую энергию.

Классификация скелетных мышечных волокон

Медленные фазические

волокна окислительного типа

Нейромоторные единицы состоят из многих мы-

шечных волокон. Содержит миоглобин. Утомляют-

ся медленно. Функция - поддержание позы.

Быстрые фазические

волокна окислительного типа

Быстрые фазические

волокна гликолитического типа

Содержат миоглобин и большое количество

митохондрий. Выполняют быстрые сокращения без признаков утомления.

Образует энергию за счет гликолиза. Содержат мало митохондрий. Развивают быстрое и сильное

сокращение и быстро утомляются.

Тонические волокна.

 

Сокращение и расслабление происходят медленно.

 

 

Работают в изометрическом режиме. Не

 

 

 

подчиняются закону «все или ничего».

 

 

 

Двигательные единицы и их типы

ДЕ

Медленные, неутомляемые

Быстрые, устойчивые к

Быстрые, легко утомляемые

Х-ка

 

утомлению

 

1.Особенности мотонейрона.

1.Наименьшие величины

По морфофункциональным

1.Мотонейтроны наиболее

2.Скорость проведения возб-

мотонейронов, низкие пороги

свойствам занимают

крупные, иннервируют

я.

их активации, меньшая

промежуточное положение.

большую группу мышечных

3.Скорость разрядов.

толщина и скорость

Сильные, быстрые

волокон.

4.Длительность работы.

проведения.

сокращающиеся волокна,

2.Обладают высоким порогом

5.развиваемая сила и ее

2.Аксон иннерв. небольшую гр.

обладают большой

возбуждения, и большой

величина.

мыш. волокон.

аэробной выносливостью,

скоростью проведения.

6. Скорость сокращения.

3.Низкая частота разрядов 6-10.

способны использовать для

3.Скорость импульса

7.Особенности

4.Функционируют при малых

получения энергии как

мотонейрона = 25-50 имп./с

кровоснабжения.

мышечных усилиях

аэробные, так и

4.Не способны в течение долгого

 

мотонейрона,

анаэробные процессы.

времени поддерживать

 

способны поддерживать

 

устойчивую частоту

 

постоянную частоту разрядов

 

разрядов, т.е. быстро

 

в течение десятков минут.

 

утомляются.

 

5.Мышечные волокна

 

5.Мышечные волокна содержат

 

развив. небольшую силу при

 

большее число

 

сокращении в связи с

 

сократительных элементов-

 

наличием меньшего

 

миофибрилл, значит, при

 

количества миофибрилл.

 

сокращении развивают

 

6.Скорость сокращения в 1,5-2 раза

 

большую силу.

 

меньше, чем быстрых, за счет

 

6.Скорость сокращения выше,

 

низкой активности миозин

 

благодаря высокой АТФ-

 

АТФ-азы и меньшей скорости

 

азной активности.

 

выхода Ca++ из саркоплазм.

 

7.Содержат

 

ретикулума.

 

больше гликолитических

 

7.Мышечные волокна

 

ферментов,

 

малоутомляемы. Обладают

 

меньше митохондрий и

 

развитой капиллярной сетью,

 

миоглобина,

 

значит во время сокращения

 

окружены меньшим количеством

 

обеспечивают достаточное

 

капилляров.

 

количество О2, что

 

 

 

обеспечивает большую

 

 

 

аэробную выносливость

 

 

 

мышечных волокон.

 

 

 

 

 

 

Миофибриллы с саркоплазматическим

ретикулумом (по Дж. Бендоллу, 1970)

Саркомеры

 

 

 

С ретикулом

 

Без ретикулома

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мембрана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечная

 

 

 

 

 

 

 

 

система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Миозин

 

ретикулума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концевые

цистерны

триад

Актин

Саркоплазма

Обозначения: А- анизотропный диск; I- изотропный диск; Н и Z- пластины

Строение и функция мышечного волокна

Мышечные волокна состоят из саркомеров, отделенных друг от друга мембраной Z, а также изотропных (I) и анизотропных (A) дисков

A I I A I A

H Z H Z H

Z Саркомер

Сокращение и расслабление мышечных волокон возникает при

скольжении актиновых (тонких) и миозиновых (толстых) нитей. Это изменяет длину саркомера и как следствие – длину мышечного волокна.

I I A I A

Z H Z H

I A I

Z

H

Z

H

Расслабление

 

Сокращение

 

 

 

Механизм мышечного сокращения

В настоящее время принято считать, что биохимический цикл мышечного сокращения состоит из 5 стадий:

1) миозиновая «головка» может гидролизовать АТФ до АДФ

иН3РО4, но не обеспечивает освобождения продуктов гидролиза. Поэтому данный процесс носит скорее стехиометрический, чем каталитический, характер (рис. а);

2) содержащая АДФ и Н3РО4 миозиновая «головка» может свободно вращаться под большим углом и (при достижении нужного положения) связываться с F-актином, образуя с осью фибриллы угол около 90° ( б);

3) это взаимодействие обеспечивает высвобождение АДФ

иН3РО4 из актин-миозинового комплекса. Актомиозиновая связь имеет наименьшую энергию при величине угла 45°, поэтому изменяется угол миозина с осью фибриллы с 90° на 45° (примерно) и происходит продвижение актина (на 10–15 нм) в направлении центра саркомера ( в);

Механизм мышечного сокращения

4) новая молекула АТФ связывается с комплексом миозин–F-актин (рис. г);

5) комплекс миозин–АТФ обладает низким сродством к актину, и поэтому происходит отделение миозиновой (АТФ) «головки» от F-актина. Последняя стадия и есть собственно расслабление, которое отчетливо зависит от связывания АТФ с актин-миозиновым комплексом (рис. д).

Затем цикл возобновляется.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]