Х. Фізіологія м’язів.
Основними фізіологічними властивостями м’язів являються:
1.Збудливість - здатність живої тканини відповідати на дію подразників зміною фізіологічних
властивостей та виникненням процесу збудження.
Збудливість в м’язовій тканині нижча за нервову
2.Провідність - здатність живої тканини проводити збудження.
Швидкість розповсюдження збудження набагато нижча (скелетні м’язи 5м/с, а в
рухових нервових волокнах 80-20м/с)
3.Рефрактерність - тимчасове зниження збудливості після збудження.
Період рефрактерності м’язової тканини більш тривалий (нерв 4м/с, а скелетний м’яз
35м/с).
4.Лабільність, або функціональна рухомість - здатність живої тканини скорочуватись в
одиницю часу певну кількість разів.
Значно нижча ніж в нервовій (м’яз 250 збуджень в с, а нерв - 1000 збуджень в 1с.)
5.Скороченність - здатність м’язового волокна змінювати свою довжину і ступінь напруги.
Скорочення буває:
а) ізотонічне - змінюється довжина м’язового волокна, а напруга не змінюється;
б) ізометричне - зростає напруга, а довжина не міняється.
В цілісному організмі скорочення м’язів ніколи не буває чисто ізотонічним або чисто
ізометричним, т.я. м’язи, які піднімають груз, скорочуються і одночасно змінюють ступінь
напруги.
6.Витягуваність - властивість м’язового волокна розтягуватися під впливом сили.
7.Еластичність - властивість повернутися в першопочаткову форму після припинення впливу
сили.
Поодиноке м’язове скорочення
виникає при подразненні м’яза поодиноким стимулом. Записується кімографом
ІІ
с
.
ІІІ
_____І_____ІІ_____УІ__ІІІ_______
а 0,01 в 0,10-0,12 д є
І ( а, в) - латентний період (схований) - період часу між надходженням подразнення і початком
відповіді.
ІІ (в, с)- період скорочення - період часу коли м’яз зменшується і потовщується.
ІІІ(с, д) - фаза розслаблення - період часу коли м’яз повертається у свою початкову форму.
ІУ (д, є) - період рефрактерності - м’яз не відповідає на другий стимул яким би сильним він не був.
Якщо подається досить сильний імпульс, щоб викликати реакцію, то це приводить максимальне скорочення, незалежно від сили стимулу. Це носить назву закону «Все або нічого».
Сумація м’язових скорочень. Тетанус зубчастий та гладкий.
В звичайних умовах до м’язових волокон потрапляють не поодинокі нервові імпульси, а ряд нервових. імпульсів, на які м’яз відповідає тривалим скороченням.
ТЕТАНУС - тривале злітне скорочення м’язів, яке виникає внаслідок сумації поодиноких м’язових скорочень.
І.Якщо подразнюючи імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на той
момент, коли м’яз тільки почав розслаблюватися, то виникає зубчастий тетанус
(недосконалий, клонус).
Він виникає при частоті нервових імпульсів до 35 /сек. М’яз в тонусі.
2.Якщо подразнюючи імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на висоту
м’язового скорочення, то виникає тривале безперервне скорочення гладкий тетанус
(досконалий, повний). Він виникає при частоті н. імпульсів до 50 в 1 с. Це нормальний
робочий стан м’язів.
Окрім тетанічного скорочення , зустрічається ще один різновид тривалого скорочення м’язів, яке получило назву контрактура. Контрактура триває і при знятті подразнення. Вона виникає при порушенні обміну речовин або зміни властивості скоротливих білків м’язової тканини.
Хімічні перетворення в м’язовій тканині при скороченні.
В основі м’язового скорочення лежить перетворення хімічної енергії в механічну. Хімічні процеси, які відбуваються в м’язах можуть проходити без кисню або з його участю.
Безкиснева (анаеробна ) фаза - характеризується процесом розпаду АТФ і креатинфосфата та їх
відновленням (ресинтезом).
АТФ розпадається на аденозиндифосфорну (АДФ) та фосфорну кислоти. Енергія, яка при
цьому виділяється розходжується на м’язове скорочення, а фосфорна кислота
використовується на фосфорилірування глюкози з утворенням гексозофосфатів.
Креатинфосфат розпадається на креатин та фосфорну кислоту. Енергія , яка при цьому
визволяється та фосфорна кислота йдуть на відновлення АДФ та АТФ.
На останньому етапі гексозофосфати розщеплюються на молочну та фосфорну кислоти.
Енергія цього розпаду і звільнена фосфорна кислота необхідні для ресинтезу креатинфосфату.
Таким чином, анаеробні процеси при м’язовому скороченні являють собою ланцюг
послідовного розпаду та ресинтезу макроергічних фосфорних з’єднань. При цьому енергія для
м’язового скорочення набувається при розпаді АТФ. Всі наступні реакції забезпечують
поновлення макроергічних фосфорних з’єднань.
Киснева (аеробна) фаза хімічних перетворень пов’язана з процесами окислення молочної кислоти
до вуглекислого газу та води. При цьому розпадається тільки 1/5 частина молочної кислоти.
Виділена енергія використовується для перетворення залишеної частини молочної кислоти в
глюкозу і далі в глікоген
Відповідно не дівлячись на складний цикл хімічних перетворень , затрати організму при
м’язовому скороченні зводяться до втрати частини глікогену.
Утворення тепла в м’яза при скороченні.
В процесі скорочення 40% хімічної енергії перетворюється в теплову.
В процесі скорочення теплоутворення протікає в дві фази:
Фаза початкового теплоутворення - пов’язана з процесами укорочення та розслаблення м’язів.
Джерелом являються хімічні процеси анаеробного розпаду вуглеводів.
Фаза запізнілого або оновлюючого теплоутворення - відбувається протягом декількох хвилин
після розслаблення і обумовлена в основному окисними процесами.
Тепло, яке утворюється в м’язах, забезпечує опримальні умови для протікання ферментативних процесів.
Фізіологічні особливості гладеньких м’язів.
Мікроскопічна будова гладеньких м’язів відрізняється від посмугованих тим, що міофібрилах гладеньких м’язів немає поперечної посмугованості. Це зумовлено хаотичним розташуванням скоротливих білків в волокнах гладеньких м’язів.
Фізіологічні властивості в зв’язку з особливостями будови та рівнем обмінних процесів знано відрізняються:
а)Гладенькі м’язи менш збудливі
б)Збудження в них передається з одного волокна на друге
в)Скорочення відбувається більш повільно та тривало
г)Характерні тривалі тонічні скорочення
д)Рефрактерний період біль тривалий
є) Більша пластичність, тобто здатність зберігати надану розтягненням довжину без зміни
напруги
ж)Здатність до автоматизму, яка забезпечується нервовими елементами, які закладені в стінках
гладком’язових органів.
з)Адекватним подразником є швидке та надмірне розтягнення
і)Висока чутливість до дії біологічно активних речовин (ацетилхолін, адреналін, норадреналін,
тощо)
к)М’язи іннервуються симпатичними та парасимпатичними вегетативними нервами, які
здійснюють протилежний вплив на їх функціональний стан.
Втома - тимчасове зниження працездатності клітини, органу або організму, яке виникає внаслідок роботи і зникає після відпочинку. Причини виникнення втоми: - накопичення продуктів обміну речовин ( молочна, фосфорна кислоти); - зменшення запасів кисню; - виснаження енергетичних ресурсів
ЛЕКЦІЯ №6
ТЕМА: «Фізіологія нейрону. Збудження і гальмування в ЦНС. Інтегративна функція
нейронних ланцюгів.».