1 Лекция 3 Тема: Физиология мышц Физиология мышцПлан Функции мышц и их значение. Физические и физиологические свойства мышц. Виды мышечного сокращения. Механизмы мышечного сокращения. Работа, сила и утомление мышц.

2 В организме существуют 3 вида М. (скелетные, сердечные, гладкие), которые осуществляют Передвижение в пространстве Взаимоперемещение частей тела Поддержание позы (сидя, стоя) Выработку тепла (терморегуляция) Передвижение крови, лимфы Вдох и выдох Рецепторную (мышечные веретена) Передвижение пищи Депонирование воды и солей Защиту внутренних органов

3

4

5 Скелетные – поперечнополосатые М. бывают: анатомически физиологически короткие, фазные длинные, тонические широкие, быстрые (белые) циркулярные, медленные (красные) параллельные, интрофузальные перистые, экстрофузальные; веретенообразные; КПД мышц около 50%; двигателя внутреннего сгорания 35; паровой машины 20%. Скелетные мышцы также сравнивают с моторами

6

7

8

9 М. обладают свойствами: Физические Физиологические Физические Физиологические 1. Растяжимость 1. Возбудимость 1. Растяжимость 1. Возбудимость 2. Напряжение 2. Проводимость 2. Напряжение 2. Проводимость 3. Эластичность 3. Сократимость 3. Эластичность 3. Сократимость 4. Пластичность 4. Рефрактерность 4. Пластичность 4. Рефрактерность

10 Каждая М. состоит из 10 – М. клеток (волокон), которые под световым микроскопом имеют поперечную исчерченность. Длина М. волокна L - 12см, а диаметр d – 0.1мм, общее их количество около 30млн (600 мышц). В М. волокнах группами располагаются миофибриллы (актин, миозин) окруженные саркоплазматическим ретикулумом

11

12 М. сокращения бывают: 1. Изотонические Изометрические Изометрические Ауксотонические Ауксотонические 2. Концентрические Эксцентрические Эксцентрические 3. Контрактура Обратимая Обратимая Необратимая Необратимая 4. Одиночное, тетаническое 5. Фазные, тонические 6. Быстрые, медленные

13

14 Сокращение М происходит в моторных единицах (М.Е) это к-во мышечных волокон ( ) иннервируемое одним мотонейроном спинного мозга. Каждая анатомическая М. состоит из их МЕ., которые могут быть быстрыми (фазными) и медленными (тонические)

15

16 Сокращение (возбуждение) М возникает при прямом (на мышцу) и непрямом (на нерв) раздражении пороговой силой. Возбудимость мышцы ниже чем нерва (порог больше). ПП – 90мв. КУД – 40мв ПД – 120мв. Длительность ПД 1 – 3мсек. Возбуждение целой М. не подчиняется закону всё или ничего а М. волокна подчиняется. В целой М амплитуда сокращения зависит от силы до опр. периода…

17

18 Скелетная М в обычной деятельности сокращается тетанически (суммация), которая в зависимости от частоты раздражения бывает зубчатой и гладкой. Чем чаще частота тем выше амплитуда и слитность сокращения, (оптимум), но до определенной частоты… Дальнейшее учащение приводит к снижению амплитуды (пессимуму)… После длительного тетануса наблюдается посттетаническая контрактура.

19

20

21 Контрактура (К) – вид М сокращения, характеризующаяся продолжительностью, которая бывает обратимой (физиологическая) после длительной работы и необратимой (патологическая) при ожоге, после смерти. Причиной К. является прекращение откачивания ионов Ca++ в саркоплазматический ретикулум Ca++ насосом из-за недостатка энергетических веществ (АТФ).

22 В покое М. находится в состоянии тонического напряжения (сокращения), обусловленной длительным сокращением низкопороговых медленных моторных единиц, без развития утомления. Тонус М обусловлен афферентными влияниями с М веретен (интрофузальные) После смерти тонус М исчезает. (Труп удлиняется.

23

24

25

26 Сила М – это величина максимального груза которую может поднять М при максимальном сокращении. Абсолютная сила М – это сила М рассчитанная на 1см² поперёчного её сечения (жевательная – 10кг, разгибатели – 9, трехглавая – 17) перистые М имеют наибольшую силу.

27 При сокращении М выполняет физическую работу (w=ph), при этом потенциальная химическая энергия переходит в кинетическую энергию движения. Работа бывает статическая (напряжение), динамическая (перемещение), внутренняя (трение) и внешняя.

28 Внешняя работа является показателем деятельности М. (КПД). В начале сокращения М с грузом по мере её увеличения W растёт, а затем уменьшается до O (при максимальном грузе). Наибольшее значение W при определённом грузе выражается как средняя нагрузка (Закон средних нагрузок)

29 При длительной работе (тренировки) происходит гипертрофия М а при длительной бездеятельности (гиподинамия) развивается атрофия М. Эти процессы связаны с морфологическими изменениями в мышечных волокнах.

30 Утомление М развивается при длительной её деятельности и выражается в уменьшении силы и убывании амплитуды сокращений. Утомление развивается быстрее при частом сокращении и наоборот. Причиной утомления считается уменьшение пит. веществ, накопление прод. обмена (изол. мышца), а также изменениями в синапсах ЦНС (целост. орг.) Активный отдых – быстрое восстановление работоспособности утомленной мышцы при деятельности других групп мышц.

31

32

33

34 Механизм мышечного сокращения: Переход возбуждения по нерву Уменьшение ПП мембраны мышечного волокна на 40мв Начало образование ПД М Увеличение проницаемости саркоплазматического ретикулума для Ca++ Выход Ca++ и попадания в межфибриллярное пространства (5·10 6 ) Действие Ca++ на тропонин актина образование связи с миозином Передвижение актина между миозиновыми волокнами.

35

36 Каждый актин связан с 3мя выростами миозина и они гребут (тянут) актины разновременно, и поэтому актин плавно сдвигается между миозиновыми нитями до тех пор пока концентрация Ca++ высока. При этом уменьшается длина саркомера, (изотропного диска)

37 Расслабление М происходит при уменьшении Ca++ в межфибриллярном пространств, вследствие прекращения прихода на мышцу возбуждения (ПД) через нерв. При этом Ca++ откачиваются (Ca++ насосом) в саркоплазматический ретикулум энергией АТФ. Связи выростов миозина отщепляются от актина и она сдвигается (отталкивается) в исходное состояние. (увеличение изотропного диска)

38 Гладкие мышцы (Г.М) отличаются от скелетных М длительным тоническим сокращением, автоматией, пластичностью и возбуждением на растяжение. ПД ГМ низкий, длительный до 80мсек, нередко с плато, которое обусловлено с Ca++. Проведение ПД медленное и поэтому сокращение, особенно расслабление длительное.