Физиология мышечного сокращения - Лекция

Кафедра нормальной физиологии ВОЛГМУОрганом движения является мышечный аппарат, который включает 3 вида мышц: скелетные, гладкие и сердечную мышцы. Мышечное волокно - это гигантская, многоядерная мышечная клетка (диаметр от 1 до 100 мкм, длина от 5 до 400 мм), содержащая сотни миофибрилл, которые являются структурной единицей и представляют сократительный аппарат мышечного волокна. Скелетные волокна подразделяются на фазные волокна (они генерируют потенциал действия) и тонические (не способны генерировать распространяющееся возбуждение). Сила - определяется максимальным грузом, который мышца в состоянии поднять. Для скелетной мышцы характерны три основных режима сокращения: ИЗОТОНИЧЕСКИЙ - укорочение мышцы без изменения ее тонического напряжения (когда мышце не приходится перемещать груз, например, сокращение мышц языка).Гладкие мышцы находятся: · во внутренних органах (пищеварительный тракт, мочевой пузырь); Тонические - не способны развивать «быстрые» сокращения. Фазно-тонические - способны быстро сокращаться и подразделяются на обладающие автоматией и не обладающие автоматией. Обладают выраженной пластичностью (длительное сохранение измененной длины). Химические вещества (особенно гормоны и медиаторы, к которым гладкие мышцы обладают высокой чувствительностью).Одиночное мышечное сокращение продолжается около 100 мс и развивается по фазам: Латентный (скрытый) период продолжается до 3 мс и представляет время от начала действия раздражителя до начала видимого ответа (сокращения) мышцы. Фаза сокращения продолжается 40-50 мс характеризуется укорочением длины мышечного волокна, что связано с увеличением концентрации Са2 в протофибриллярных пространствах и образованием актин-миозиновых связей. Если на мышцу наносятся два и более раздражений с интервалом менее продолжительности одиночного сокращения, но более продолжительности рефрактрного периода ПД, то происходит суммация сокращений, в результате которой сократительный эффект усиливается. Частичная (или неполная) суммация возникает, если интервал между раздражениями меньше продолжительности одиночного мышечного сокращения; больше продолжительности фазы сокращения, т.е. если второе раздражение попадает в фазу расслабления.Тетаническое сокращение - это длительное сокращение мышц, возникающее в условиях повторных возбуждений, следующих друг за другом с малым интервалом времени Вид тетанического сокращения определяется Механическим состоянием мышцы в момент повторного возбуждения. Зубчатый тетанус развивается на ряд последовательных раздражений, интервал между которыми больше продолжительности фазы сокращения, но меньше продолжительности одиночного мышечного сокращения (интервал от 100 до 50 мс при частоте раздражений от 10 до 20 Гц). Высота суммарного сокращения зависит от ритма и силы раздражений и определяется исходным уровнем формирования каждого следующего сокращения (чем выше уровень, тем больше амплитуда). Гладкий тетанус развивается на ряд последовательных раздражений, интервал между которыми меньше длительности фазы сокращения, но больше продолжительности потенциала действия (интервал от 50 до 5 мс при частоте 20 до 200 Гц).Диски, обладающие двойным лучепреломлением, получили название анизотропные (А) диски. Диски, которые не обладают двойным лучепреломлением, названы изотропные (I) диски. Анизотропные диски в обыкновенном свете выглядят темными и состоят из двух темных полосок, разделенных светлой "H" полоской. При возбуждении Z мембраны кальций по концентрационному градиенту выходит из саркоплазматического ретикулума в протофибриллярное пространство, вызывая процесс сокращения Активная реабсорбция ионов Са в саркоплазматический ретикулум за счет работы Са-насоса, приводит к расслаблению мышечного волокна. Процесс сокращения происходит в результате скольжения нитей актина относительно нитей миозина, который запускается накоплением Са, при этом образуются актино-миозиновые комплексы (мостики) и нити актина вдвигаются в промежутки между нитями миозина.Синапс (соединять, смыкать, связывать) - это структурное образование, которое обеспечивает переход возбуждения с нервного волокна на инервируемую клетку. Ионы кальция или его ионизированные комплексы по концентрационному градиенту поступают в нервное окончание (антагонистами кальция являются ионы магния и токсины ботулинуса). Медиатор (возбуждающий в нервно-мышечном синапсе: ацетилхолин) диффундирует через синоптическую щель к рецепторам постсинаптической мембраны. При одновременном участии ионов кальция и макроэргического фосфата происходят конформационные изменения белковых молекул рецептора. Когда он достигает определенной (критической величины) возникают местные токи между возбужденными участками постсинаптической мембраны и невозбужденными участками прилегающей к ней обычной (электровозбудимой) мембраной.

План

1. Роль мышечного сокращения в организации поведенческой деятельности человека. Классификация мышц и их функции. Виды и режимы мышечных сокращений

2. Гладкие мышцы, их морфологические и физиологические особенности

3. Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Суммация сокращений.

4. Тетаническое сокращение, его виды. Оптимум и пессимум по Введенскому

5. Сократительный аппарат мышечного волокна. Механизм мышечного сокращения

6. Синапс. Классификация. Особенности строения. Механизм передачи возбуждения в химическом синапсе. Свойства синапсов

1. Роль мышечного сокращения в организации поведенческой деятельности человека. Классификация мышц и их функции. Виды и режимы мышечных сокращений