Биофизика мышечного сокращения. Кинематика и динамика вращательного движения. Колебательное движение. Механические волны. Акустика.

Специфичное свойство мышц - сократимость Сократимость – способность генерировать механическое напряжение и укорачиваться Работа опорно-двигательного аппарата, Легких, Сосудистая активность, Желудочно-кишечного тракта, Сократительная способность сердца

Совокупность: -мышечных клеток, -Внеклеточного вещества (коллаген), -Густая сеть нервных волокон, -Сеть кровеносных сосудов

поперечно - полосатые гладкие (скелетные, сердечные) (кишечник, сосуды) Волокно – сильно вытянутая клетка (100мкм-10см) Сократительный аппарат клетки ( параллельно расположенных миофибрилл) Миофибрилла ( 1-2 мкм): Саркоплазматический ретикулум Система поперечных Т-трубочек Саркомер

А – зона I – зона Z – диск

Упорядоченная система толстых и тонких нитей, расположенных гексагонально в поперечном сечении Толстая нить – миозин (длина 1,5мкм, толщина – 12нм) Тонкая нить – актин (длина 1мкм, толщина – 8нм)

Х.Хаксли+В.И. Дещеревский 1.Длина нитей А и М в ходе сокращения не меняются 2.Изменение длины С при сокращении – результат относительного продольного смещения нитей А и М 3.Поперечные мостики, отходящие от М, могут прикрепляться к центрам на А 4.Мостики прикрепляются к А не одновременно 5.Замкнувшиеся мостики подвергаются структурному переходу, при котором они развивают усилие, после чего происходит размыкание 6.Сокращение и расслабление мышцы состоит в нарастании и последующем уменьшении числа мостиков, совершающих цикл замыкание-размыкание 7.Каждый цикл связан с гидролизом 1 молекулы АТФ 8.Акты замыкания-размыкания происходят независимо друг от друга

L=const, F(t)

Р=const, L(t)

1.Поступление Na + 2.Поступление Са ++ в клетку при возбуждении БМ 3.«кальциевый залп» 4.Активный транспорт Са ++ в СР 5.Выход из клетки К +, вызывающий реполяризацию БМ 6.Активный транспорт Са ++ из клетки

Механические колебания: гармонические, затухающие и вынужденные колебания.

Дифференциальное уравнение гармонического колебания.

Энергия при гармоническом колебании.

Затухающие колебания.

Вынужденные колебания. Резонанс.

Автоколебания. Системы автоматически регулирующие подачу энергии от внешнего источника, называются автоколебательными, а происходящие в них незатухающие периодические процессы - автоколебаниями. Такими системами являются часы, электрический звонок, ламповый генератор электромагнитных колебаний и т.д.

Механические волны, их виды и скорость распространения. Различают продольные и поперечные волны. Вид волн, распространяющихся в среде, существенно зависит от упругих свойств среды. Волна, распространяющаяся в том же направлении, в котором происходят колебания частиц среды, называется продольной волной Волна, в которой колебательное движение совершается перпендикулярно к направлению распространения колебаний, называется поперечной. Зависимость между смещением S точки, ее координатой x и временем t, выраженная в дифференциальной форме называется волновым уравнением.

Биоакустика

Спасибо за внимание