ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ Функции и свойства. Виды мышечного сокращения Типы сокращения мышцы Механизм сокращения Сила и работа мышцы. Доцент Очеленкова Н.В. 2011 год.
Скелетная Сердечная Гладкая В организме человека в среднем приходится на долю: - скелетных мышц – 40-50% массы тела - сердечной мышцы – менее 1 % - гладких мышц – 8-9%
Функции скелетных мышц : Сокращение - уменьшение длины или увеличение напряжения(тонуса) Тонус Статическая работа поза Фазное сокращение Динамическая работа Перемещение в пространстве Благодаря способности развивать силу и укорачиваться мышцы позволяют: Взаимодействовать с окружающей средой (локомоции, мимика, речь, письмо и др).
Функции скелетных мышц : 2. Рецепция Проприорецепторы : Веретёна : ощущение «схемы тела» рефлекторный тонус мышцы Рецепторы Гольджи : ощущение движения контроль сокращения
Функции скелетных мышц : 5. Коррекция эмоционального состояния, «мышечная радость» И. М. Сеченов 4. Теплопродукция = сократительный термогенез 3. «Мышечный насос» - увеличение венозного возврата к сердцу
СВОЙСТВА СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 1. Возбудимость и рефрактерность 2. Проводимость 3. Сократимость 4. Растяжимость и эластичность
Возбудимость. Проводимость.
СВОЙСТВА СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 4. Растяжимость и эластичность создают : Сухожилия фасции поверхностные мембраны миоцитов При сокращении мышцы они деформируются, при расслаблении они восстанавливают исходную длину мышцы
Нейромоторные единицы: быстрые фазные медленные фазные промежуточные фазные
Нейромоторные единицы: Быстрые : Медленные: Крупные альфа-мотонейроны Мелкие альфа-мотонейроны «белые» мышцы много гликогена. «красные» мышцы много миоглобина, капилляров, митохондрий. Анаэробный режим Аэробный режим Высокая сила и скорость сокращений Низкая сила и скорость сокращений Быстрая утомляемость Высокая выносливость Мощная,но кратко - временная работа Длительная работа средней мощности
Виды сокращения мышц: I. Одиночное сокращение : 1. Латентный период 2. фаза укорочения 3. Фаза расслабления II. Тетанус - длительное слитное сокращение мышцы. Наблюдается в ответ на серию стимулов, поступающих с интервалами, меньшими, чем продолжительность одиночного сокращения
Какова зависимость между частотой стимуляции и параметрами тетануса ? Чем больше частота стимуляции, тем выше амплитуда тетануса - до достижения оптимальной частоты.
Режимы сокращения : б) изотонический в)ауксотонический (смешанный) а) изометрический
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Теория скольжения Поверхностная мембрана с поперечными трубочками Саркоплазмати-ческий ретикулюм Т-система=триада: поперечная трубочка + 2 цистерны саркоплазматического ретикулюма Саркомер
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Свойства и функции элементов саркомера Поверхностная мембрана с поперечными трубочками Саркоплазматический ретикулюм Миофибриллы Саркомер
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Сократительные белки: Актиновая нить : - актин, - тропомиозин, - тропонин. Миозиновая нить - Головка, - шейка, - тело.
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Латентный период Са ++ 10 моль \ л - 4 10 моль \ л - 8
Повышение концентрации кальция > 10 моль \ л МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ - 6 Латентный период
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ. Фаза укорочения
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ. Фаза укорочения В присутствии АТФ и Са образуются «мостики» ++ Шейки сгибаются, миозин скользит на «один шаг»,саркомер укорачивается на 1 % Мостики разрушаются, АТФ разрушается циклы повторяются с частотой 5-50 / с при наличии АТФ и Са ++
МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ. Фаза расслабления кальций перекачивается в СР,
Сокращение: Генерация ПД на мембране мышечной клетки(1)→возбуждение мембраны Т- трубочек(2) → открытие Са++ каналов саркоплазматического ретикулума (СПР)(3) →выход Са++ в цитоплазму (4) → образование комплекса Са++ + тропонин (5) →смещение тропомиозина с активных центров актина → образование актомиозиновых мостиков → скольжение актина относительно миозина → укорочение мышцы. Расслабление : Активация Са++ насоса СПР (6) → секвестрвция Са++ в СПР → отсоединение Са++ от тропонина → возвращение тропомиозина на активные центры актина → блокирование образования актомиозиновых мостиков → восстановление исходной длины мышцы.
Теплообразование Энергия АТФ расходуется на : 1. на работу калий-натриевого насоса 2. на образование и разрушение акто-миозиновых мостиков 3. на работу кальциевого насоса КПД мышцы по начальному теплообразованию - 50-60 %, по внешней работе - 20-30 %
Три ресурса для ресинтеза АТФ : Креатинфосфат. 3. Гликолиз. 2. 0кислительное фосфорилирование
Способы оценки мышечного сокращения : 1. Миография
Способы оценки мышечного сокращения : 2. Эргография
Способы оценки мышечного сокращения : Электромиография Произвольное сокращение : Слабое Среднее максимальное
сила мышцы- это макс. груз, который способна поднять мышца или макс. напряжение, которое она способна развить От физиологического поперечника мышцы А – анатомическое попер. сечение; Б – физиологическое попер. сечение. Сила мышцы зависит:
Сила мышцы зависит: 2. От растяжения
3. От влияния двигательных центров ЦНС: 1). От параметров (частоты) ПД -Малая частота- одиночные сокращения -Высокая частота-тетанус 2). Функциональное состояние ЦНС и организма (утомление, гомеостаз, эмоциональное состояние и др.)
Сила сокращения зависит : 4. От количества возбуждённых нейромоторных единиц, 5. От степени синхронизации их сокращения
Сила сокращения зависит: 6. От тренировки - Формирование новых двигательных навыков и динамических стереотипов. - Формирование скоростно-силовых качеств (умение активировать все НМ единицы при режиме сокращения – гладкий тетанус). - Специализация промежуточных нейро-моторных единиц
При сокращении мышцы химическая энергия (окисление углеводов, белков и жиров) преобразуется в тепловую и механическую, т.е. внешнюю работу мышцы. Работа мышцы ( А ) измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения мышцы A=Ph ( P - груз, h - высота подъёма ) ЗАКОН СРЕДНИХ НАГРУЗОК : NB!! Внешняя работа максимальна при средних нагрузках Р
