
634-nmf
.pdf•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.