Физиологические свойства скелетных и гладких мышц
Необходимо знать:
1. Значение скелетных и гладких мышц для организма. Физиологические свойства мышечного волокна, основного структурного элемента мышечной ткани.
2. Структурные элементы мышечного волокна, обеспечивающие проведение возбуждения и его сокращение. Саркомер.
. Сопряжение процессов возбуждения и сокращения. Механизм сокращения мышц. Роль ионов Са2+. Мышечное расслабление.
. Энергетика мышечного сокращения и расслабления. Процессы теплообразования в мышце. Значение аэробных и анаэробных процессов в обеспечении мышц энергией. Кислородный долг.
. Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Виды суммации мышечных сокращений (тетанус). Понятие оптимума и пессимума раздражения по Введенскому.
. Понятие моторной единицы. Закон силы для скелетных мышц.
. Работа и сила мышц. Методика расчета величины работы, выполняемой мышцей. Правило средних нагрузок.
. Мышечное (физическое) утомление, его физиологические механизмы (для изолированной мышцы и в целостном организме). Значение трудов И.М. Сеченова. Адаптационно-трофическая роль симпатической нервной системы.
. Гладкие мышцы, их значение для организма. Основные физиологические особенности. Механизм автоматизма. Особенности иннервации.
Ключевые понятия и определения
Поперечно-полосатые мышцы
формируют двигательные аппараты скелета, глазодвигательный, жевательный и некоторые другие. Все эти мышцы (кроме мышцы сердца) лишены автоматизма, полностью контролируются центральной нервной системой и относятся к системе произвольной регуляции, т.е. подчиняются воле человека.
Моторная единица -
комплекс, включающий один мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна в пределах данной мышцы.
Режимы сократительной деятельности
включают в себя три вида:
· изотонический - когда мышца укорачивается при неизменном внутреннем напряжении;
· изометрический - когда мышца не укорачивается, а лишь развивает внутреннее напряжение;
· ауксотонический (смешанный)- наблюдается при обычных условиях трудовой деятельности.
Мышечные сокращения
бывают двух видов:
Ø одиночное сокращение - возникает при действии одиночного стимула и состоит из трех фаз: латентного периода, периода укорочения и периода расслабления (рис. 6);
Ø тетаническое - возникает при ритмической стимуляции мышцы с частотой более 10 имп/с. При этом происходит слияние и наложение (суперпозиция) одиночных сокращений. В зависимости от частоты стимуляции может возникнуть неполная суммация или зубчатый тетанус. При более высокой частоте стимуляции наблюдается полная суммация или гладкий тетанус.
Оптимум раздражения
- частота стимуляции, при которой возникает тетанус с наибольшей амплитудой.
Рис. 6 Механизм суммации мышечных сокращений
возбудимый ткань физиологический нервный
Стрелками показаны моменты стимуляции
Периоды мышечного сокращения:
I.
латентный
II.
укорочения
III.
расслабления
Б. Одиночные сокращения
В. Зубчатый тетанус (неполная суммация)
Г. Гладкий тетанус (полная суммация)
Пессимум раздражения -
частота стимуляции, при которой происходит снижение амплитуды тетануса или полное расслабление мышцы.
При поднятии груза в изотоническом режиме мышцы выполняют работу (А), которая вычисляется по формуле: А=
Ph
=Р
∆α
,
Р - вес груза
h- высота подъема груза
∆α - укорочение мышцы.
Утомление мышцы -
снижение амплитуды или полное расслабление мышц в результате длительной стимуляции и выполнения работы. Утомление изолированной мышцы связано в первую очередь с накоплением в ней (внутри волокон и в межклеточных щелях) ряда продуктов метаболизма, ацидоза, дефицита кислорода и питательных веществ. В целостном организме мышечное утомление развивается как отказ от работы аппаратов ЦНС, т.е. первичное утомление возникает в двигательных нервных центрах. Вторичное утомление может возникнуть в элементах нервно-мышечной передачи возбуждения.
Необходимо уметь:
1. Зарегистрировать разные виды сокращений скелетной мышцы.,
2. Определить мышечную силу.,
. Произвести регистрацию биопотенциалов мышц у человека.,
. Произвести динамометрию.
Работа №10. Одиночное и титаническое сокращение скелетной мышцы.