5

ТЕМА: ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ.

ЦЕЛЬ. Изучить механизм сократительной деятельности мышц.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

1.Классификация Форм мышечной деятельности (тонические, ритмические, тетанические сокращения).

2.Раздражители мышц (изменение геометрии, нервные импульсы, химические и биологически активные вещества).

3.Характеристика одиночного мышечного сокращения.

4.Сокращения мышц в условиях естественной активности. Работа моторных единиц.

5.Суммация мышечных сокращений как основа тетанусов.

6.Механизм сокращения и расслабления мышц Физиологическая характеристика мышечного аппарата (Т – система, сократительные и модуляторные белки; энергообеспечение сокращения). Схема сокращения и расслабления мышц.

7.Работа мышц. Зависимость работы от нагрузки

8.Физиологические особенности гладких мышц.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Работа 1. Запись и анализ электромиограммы мыщц предплечья.

Оборудование: регистрирующий прибор (электрокардиограф), электроды, гантели массой 2 , 3 и 5 кг.

Методика. Красный и желтый электроды наложить на мышцы предплечья одной руки так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Рука находится в полусогнутом положении, не касаясь туловища. Заземляющий электрод расположить на правой ноге или другой руке. Коммутатор электрокардиографа поставить в положение « 1 отведение». Записать электромиограмму при расслабленном состоянии мышц предплечья и при удержании груза массой 2, 3 и 5 кг. Продолжительность записи 5 секунды. Скорость лентопротяжки установить 50 мм/ с.

В полученных электромиограммах рассчитать амплитуду и частоту, данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

Импульсная активность мышц предплечья при различной величине удерживаемого груза

Величина удерживаемого груза ( в кг)	Суммарная амплитуда импульсной активности	Изменение амплитуды в сравнении с контролем	Количество импульсов за 5 секунд	Изменение количества импульсов в сравнении с контролем
Контроль (без нагрузки)
2
3
5

При оформлении выводов по работе ответить на следующие вопросы.

1. При каких условиях возникает электрическая активность скелетных мышц?

2. Как зависит частота и амплитуда ЭМГ от развиваемого усилия?

3. Какова роль потенциала действия в мышечном сокращении?

Работа 2. Анализ электромиограммы, записанной при различных условиях мышечной активности.

Оснащение. Планшеты с электромиограммами

Задание. Оценить характер электромиограммы( по частоте и амплитуде) при различных условиях регистрации, обозначенных на планшете.

При оформлении протокола ответить на вопросы:

1.Почему изменяется амплитуда и частота ЭМГ икроножной мышцы при длительном стоянии?

2. Как изменяется электрическая активность мышц при развитии утомления?

Работа 3. Динамометрия. Расчет индекса относительной силы и определение уровня физического здоровья по Г. Д. Апанасенко (1988).

Оснащение. Кистевой динамометр.

Методика. Определяем силу мышц правой и левой кисти. По наибольшей силе рассчитываем индекс относительной силы (ИОС). ИОС = динамометрия (наибольшая, в кг) / масса тела (кг) х 100% .

По величине ИОС оцениваем уровень физического здоровья.

ОЦЕНКА УРОВНЯ ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ

(по Г.Л.Апанасенко, 1988 г.)

Показатель:	Уровень здоровья
Индекс относительной силы	Низкий	Ниже среднего	Средний	Выше среднего	Высокий
Женщины	40 и меньше	41 – 50	51 – 55	56 – 60	61 и больше
Мужчины	60 и меньше	61 – 65	66 – 70	71 – 80	81 и больше

При оформлении выводов по работе сделать рекомендации по результатам оценки физического здоровья.

Вопросы для самопроверки

1.Какие мышечные белки и почему называют «сократительными» и «модуляторными»?

2.Каково значение саркоплазматического ретикулума (СПР) в мышечном сокращении?

3.Роль потенциала действия в мышечном сокращении.

4.Роль ионов кальция в мышечном сокращении.

5.Что происходит в мышечном волокне после выхода кальция из (СПР)?

6.Почему при работе скелетных мышц выделяется много тепла?

7.В какой последовательности будут наблюдаться различные виды мышечных сокращений, если увеличивать частоту раздражения от 1 до 100 импульсов в секунду?

8.Чтотакое «пластический тонус» гладких мышц?

9.Чем отличается иннервация поперечно-полосатых и гладких мышц?

10.Отличаются ли моторные единицы скелетных мышц спринтера от стайера?

ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТИВНЫХ СООБЩЕНИЙ.

1.Микроциркуляция при мышечной деятельности.

План реферата.

1Анатомо-физиологические особенности микроциркуляторного русла.

2.Микроциркуляция в скелетных мышцах.

• Микроциркуляторное русло в скелетных мышцах.

• Васкуляризация красных и белых волокон.

• Состояние микроциркуляции при рабочей гиперемии скелетных мышц.

• Проницаемость микрососудов скелетной мышцы при рабочей гиперемии.

3.Состояние системы микроциркуляции у спортсменов.

• Особенности микроциркуляции у спортсменов различных специализаций.

• Реакция системы микроциркуляции у спортсменов на физическую нагрузку.

4.Заключение.

Литература.

Козлов В.И., Тупицын И.О. /В.И.Козлов, И.О.Тупицин. – М.,1982.

2.Гипокинезия.

План реферата.

1.Изменение газообмена, биоэнергетики, тканевого дыхания при гипоконезии.

• Общий обмен при гипокинезии.

• Внешнее дыхание при гипокинезии.

• Структурные и функциональные изменения легких при гипокинезии.

2.Изменения сердечно-сосудистой системы при гипокинезии.

• Изменение массы сердца при гипокинезии.

• Изменение функции сосудистой системы при гипокинезии.

• Общая характеристика гемодинамики при длительной гипокинезии.

3.Изменение мышечной массы при гипокинезии.

4.Изменение костной системы при гипокинезии.

5.Заключение.

Литература.

Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н. Гипокинезия /Е.А.Коваленко, Н.Н.Гуровский.-М.,1980.

3.Мозг и организация движений.

План реферата.

1.Характеристика скелетно-мышечного аппарата.

• Скелет – пассивная часть двигательной системы.

• Структура мышц.

• Сенсорное обеспечение двигательного аппарата.

• Организация мотонейронного пула.

2.Общие принципы управления биомеханической структурой.

• Управление по абсолютному положению.

• Управление по скорости.

• Управление по ускорению.

3.Механизм ориентационных движений и позы.

• Вестибуло – глазодвигательная координация.

• Механизм регуляции позы.

• Поддержание равновесия.

4.Заключение.

Литература.

Батуев А.С. Мозг и организация движений / А.С.Батуев, О.П.Таиров. – Л.,1978.

Задачи по теме « Физиология мышц»

Задача 1.

Длительность периода укорочения мышцы при одиночном сокращении равна 0,03 с, а период расслабления 0,04 с. Определить вид сокращения этой мышцы при частоте раздражения 10 гц.

Эталон ответа.

Длительность одиночного сокращения мышцы составляет 0,07 с. Интервал между соседними раздражениями = 1с : 10 = 0, 1 с. Каждое последующее раздражение будет поступать к мышце когда её одиночное сокращение, вызванное предыдущим раздражением , уже завершилось. Следовательно, при частоте раздражения 10 гц мышца будет сокращаться по типу одиночных сокращений.

Задача 2

Назовите основные процессы, протекающие во время латентного периода при изометрическом одиночном сокращении мышечного волокна.

Эталон ответа.

Во время латентного периода при изометрическом одиночном сокращении в условиях прямого раздражения мышечного волокна происходят следующие процессы:

-распространение возбуждения по поверхностной мембране и по системе поперечных трубочек мышечного волокна;

-выход ионов кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума и диффузия их в межфибриллярное пространство;

-образование связи миозиновой головки с актиновым центром и образование актомиозинового комплекса;

Задача 3

В результате утомления в волокнах мышцы уменьшилось содержание АТФ. Как и почему это скажется на одиночном сокращении?

Эталон ответа.

В результате утомления в волокнах мышцы уменьшилось содержание АТФ. Длительность одиночных сокращений увеличится за счёт удлинения фазы расслабления вследствие нарушения работы кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума. Амплитуда одиночного сокращения уменьшится вследствие нарушения процесса фосфорилирования миозина.

Задача 4.

Под влиянием ионов йода в мыщечных волокнах понижается активность кальциевого насоса СПР. Как и почему это скажется на длительности и амплитуде одиночных сокращений мышцы?

Эталон ответа.

Длительность и амплитуда одиночных сокращений мышцы увеличится, так как в её волокнах удлинится период существования актомиозинового комплекса вследствие медленного снижения концентрации кальция в межфибриллярном пространстве.

Задача 5.

Как изменится характер электромиограммы, если в мышце увеличится число одновременно возбужденных волокон?

Задача 5.

Как изменится характер электромиограммы, если в мышце увеличится число одновременно возбужденных волокон?

Эталон ответа.

На ЭМГ увеличится амплитуда суммарных ПД, отводимых от мышцы.

Задача 6.

Как изменится характер ЭМГ, если увеличится частота ПД, которые возникают в отдельных нейро-моторных единицах?

Эталон ответа

Увеличится частота и амплитуда ПД, отводимых от мышцы.

Литература

1. Физиология человека. Учебник для студентов мед. вузов / под ред. В.М. Смирнова М.; Медицина, 2001.-С. 82 – 94.

2. Основы физиологии человека. Учебник для высших учебных заведений в 2-х томах / под ред. Б.И.Ткаченко – СПб, 1994. - т.1-С. 146 168.

3. Физиология человека / под ред. Г.И.Косицкого - М.; Медицина, 1985 –С. 45 – 64.

4. Физиология человека. В 4-х томах / под ред., Р.Ф.Шмидта и Г Тевса – М.; Мир,1986- т.1 –С. 50 –77.

,

5. Общий курс физиологии человека и животных. В 2-х томах /под ред. А.Д.Ноздрачева – Высшая школа, 1991 – т.1 – С.36 –69.

6 .Курс лекций по нормальной физиологии . В 2-х частях /под ред. – Пермь,2002 – ч. 1 - – С. – 20 – 25.

7. Начала физиологии: Учебник для вузов / Под ред. акад. А.Д. Ноздрачева – СПб Издательство «Лань», 2001. – С .93 – 133.

8. Физиология человека. В 3-х томах. Пер. с англ. /под ред.Р. Шмидта и Г. Тевса.-М Мир, 1966 – т.1 - С. 69 - 87.

5