Преобразование энергии раздражителя.

В результате взаимодействия раздражителя и мембраны рецептора возникает рецепторный потенциал (РП). Каким образом это происходит?

При контакте раздражителя с мембраной рецептора происходит увеличение проницаемости мембраны для ионов натрия и он входит в чувствительное окончание, которое деполяризуется и возникает рецепторный потенциал.

Первичная трансформация стимула в рецепторный потенциал называется преобразованием.

РП возбуждает начальный сегмент чувствительного нерва и возникает нервный импульс, частота которых зависит от силы РП.

Различают первичные рецепторы, которые представляют собой окончание чувствительного нерва и вторичные рецепторы – отдельная клетка, которая воспринимает раздражение. Эта клетка имеет контакт с окончанием чувствительного нерва. Из этой клетки выделяется медиатор который и приводит к образованию нервного импульса.

Совокупность рецепторов, которые приводят к возбуждению собственного нейрона называют рецептивным полем, а области сосредоточения рецепторов, которые принадлежат к определенным сенсорным системам – рефлексогенными зонами.

Физиология мышц.

В организме человека по структуре и физиологическим свойствам выделяют 3 типа мышечной ткани:

1. Скелетная.

2. Гладкая.

3. Сердечная.

Все типы мышц обладают некоторыми свойствами:

1. Возбудимость.

2. Проводимость.

3. Сократимость – изменение длины или напряжения

4. Способность расслабляться.

В естественных условиях деятельность мышц носит рефлекторный характер. Зарегистрировать электрическую активность мышцы можно с помощью электромиографа. Электромиография используется в спортивной медицине.

Формы и типы мышечного сокращения.

Различают несколько форм и типов мышечных сокращений.

1. Динамическая форма мышечного сокращения. При таком типе сокращений изменяется длина мышцы, но не изменяется напряжение. Эта форма включает два типа:

а) Изотонический тип или концентрационный (мышца укорачивается, но не изменяет своего напряжения). Например, ходьба.

б) Эксцентрический тип. Если нагрузка на мышцу больше, чем ее напряжение, то мышца растягивается. Например, при опускании тяжелого предмета.

2 Статическая форма мышечного сокращения. Эта форма наблюдается при поддержании позы или преодолении силы земного притяжения.

Данная форма включает один тип мышечного сокращения – изометрический. При изометрическом сокращении мышца изменяет свое напряжение, но не изменяет длины.

3. Форма ауксотонического сокращения или смешанная.

Деление на формы и типы мышечных сокращений является условным т.к. все сокращения являются смешанными. Однако преобладает какой-то один тип.

Режимы сокращения мышц.

Характер или режим сокращения мышцы зависит от частоты импульсов, которые поступают от мотонейрона.

Выделяют одиночные и тетанические мышечные сокращения.

Если на мышцу подействовать одиночным импульсом, то происходит одиночное мышечное сокращение, в котором выделяют несколько фаз:

1. Латентный (скрытый) период – время после действия раздражителя до начала сокращения.

2. Фаза укорочения при изотоническом сокращении или фаза напряжения при изометрическом.

3. Фаза расслабления.

Одиночное мышечное сокращение характеризуется не значительной утомляемостью, но при этом мышца не способна реализовать свои возможности.

Тетаническое мышечное сокращение. Если на мышечное волокно воздействуют два быстро следующих друг за другом импульса, то сокращения накладываются и возникает сильное сокращение.

Наложение двух следующих друг за другом импульсов называется суммацией.

Выделяют два вида суммации:

1. Если второй раздражитель поступает в момент, когда мышца начала расслабляться, то кривая имеет вершину отдельную от вершины первого сокращения. Этот вид суммации называется неполной.

2. Если второй раздражитель поступает в момент, когда сокращение мышцы еще не дошло до вершины т.е. мышца не начала расслабляться, то оба сокращения сливаются в единое целое. Этот вид суммации называется полной.

Длительное и сильное сокращения мышцы, под влиянием ритма импульсов называется тетанусом. У человека тетанус можно получить при частоте 50—70 имп/сек.

Выделяют два вида тетануса:

1. Зубчатый. Возникает при малой частоте подачи импульсов (например до 150 имп/cек).

2. Гладкий. Возникает при высоком ритме подачи импульсов (например 200 имп/cек).

При этом различают оптимальный и пессимальный ритмы работы мышцы.

Так, если частота подачи и сила импульсов вызывает максимальный сократительный эффект, то это оптимальный ритм работы. Оптимальный ритм работы формируется через фазу экзальтации (т.е. супернормальности).

Если частота подачи импульсов и сила раздражителя слишком велики, то это вызывает снижение силы сокращения. Такой ритм называется пессимальным. Этот ритм работы мышцы формируется через фазу абсолютной рефрактерности.

Иногда, в работе мышцы, наблюдается стойкое непрерывное стационарное обратимое сокращение мышцы с сильно замедленным его расслаблением. Такое сокращение мышцы называется контрактура (судорога). От тетануса она отличается отсутствием распространяющегося потенциала действия вдоль мышцы.

Выделяют 3 вида контрактур:

1. Калиевая. Развивается, если в окружающей мышечное волокно жидкости накапливается много ионов калия.

2. Кофеиновая. Под влиянием высокой концентрации кофеина внутрь мышечного волокна поступают ионы кальция и вызывают длительное сокращение мышцы.

3. Посттетаническая. Это остаточное укорочение мышцы после снятия действия раздражителя. Например, если долго нести тяжелую сумку и не разжимать пальцы рук, то после освобождения от сумки пальцы сразу не разгибаются.