ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЯ Сократительная система и система движения

ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЯ

Сократительная система и система движения Движение – это общее проявление жизнедеятельности организма и основное средство приспособления организма к окружающей среде

Виды мышечной ткани § Поперечно-полосатая (скелетная) § Гладкая (мышечная стенка полых внутренних органов) § Сердечная (миокард)

Особенности различных видов мышечной ткани: § § Скелетные мышцы: Прикреплены к костям § Мышечное волокно – вытянутое, цилиндрическое, с § тупыми конками Скорость сокращения большая § Регуляция произвольная Гладкие мышцы: Образуют стенки внутренних органов Мышечное волокно – вытянутое, с заостренными концами Скорость сокращения малая § Регуляция непроизвольная § § § Сердечная мышца: образует стенки сердца Вытянутые цилиндрические волокна разветвляются и сливаются друг с другом Скорость сокращения средняя (промежуточная) Регуляция непроизвольная

Функции скелетных мышц: § § § § § Передвижение тела в пространстве Перемещение частей тела относительно друга Поддержание позы Передвижение крови и лимфы Выработка тепла Участие в дыхании Депонирование воды и солей Защита внутренних органов Двигательная активность как антистрессовый фактор

Функции гладких мышц: § Обеспечение функций полых органов § Изгнание содержимого из полых органов § Адаптация регионального кровотока к потребностям в кислороде и питательных веществах (за счет изменения просвета сосудов) § Создание условий для хранения содержимого полого органа (сфинктерная функция)

Двигательная единица (ДЕ): § Мышечное волокно § Мотонейрон: § Тело (в передних рогах спинного мозга, в продолговатом и среднем мозге) § Аксон проводит возбуждение от тела мотонейрона к мышце § Дендриты воспринимают возбуждение от других нейронов и проводят его к телу мотонейрона

Большие (быстрые) ДЕ: § Большой мотонейрон § Толстый аксон § Иннервируют большое число мышечных § § § волокон Осуществляют быстрые (фазные) движения Развивают большую силу Плохо приспособлены к длительной работе

Малые (медленные) ДЕ: § Маленький мотонейрон § Тонкий аксон § Иннервируют небольшое число мышечных волокон § Устойчивы к утомлению § Развивают небольшое усилие § Способны к длительной работе (т. е. к тоническим напряжениям)

Нервно-мышечная передача: Происходит в месте контакта окончания двигательного нерва с мышечными волокнами при участии медиатора – в синапсе: § Пресинаптическая мембрана (мембрана нервного окончания) § Постсинаптическая мембрана (мембрана мышечного волокна) § Синаптическая щель

Поперечно-полосатое мышечное волокно: § Сарколемма (оболочка) § Саркоплазма (содержимое) § Митохондрии § § § (энергетические центры) Миофибриллы (сократительные элементы) Рибосомы Саркоплазматический ретикулюм, содержащий кальций

Миофибриллы разделены Z-мембранами на саркомеры: § В средней части саркомера длинные миозиновые нити (толстые) имеют головки, образующие поперечные мостики между актином и миозином § По бокам саркомера короткие актиновые (тонкие) нити, прикрепляющиеся к Z – мембране, имеющие центры связывания ионов кальция

Схема строения миофибриллы

Механизм мышечного сокращения Под действием ПД кальций выходит из эндоплазматического ретикулюма (ЭПР) в межфибриллярное пространство Кальций соединяется с центрами связывания на актиновых нитях Образуются временные мостики сцепления и происходит скольжение нитей актина между нитями миозина Оба конца саркомера сближаются к центру (сокращение)

Сокращение мышцы

Строение поперечнополосатых и гладких мышц и зависимость между электрической и механической активностью

А. Поперечнополосатые мышцы § Поперечнополосатые § § мышцы являются многоядерными клетками цилиндрической формы В них генерируются быстрые потенциалы действия Регистрируются быстрые сокращения (Hodgkin, Horowicz, 1957).

Б. Волокна гладкой мышцы § Имеют по одному ядру, небольшой § § § размер и веретенообразную форму. Соединены между собой боковыми поверхностями через щелевые контакты и образуют электрически объединенные группы клеток. Иннервация диффузная, активация волокон осуществляется за счет высвобождения медиатора из расширений, расположенных вдоль вегетативного нерва. Несмотря на то, что потенциалы действия клеток гладких мышц быстрые, сокращения развиваются медленно и протекают долго (Marshall, 1962)

Сопоставление во времени электрических изменений в мышце, динамики изменения концентрации Ca 2+ и фаз мышечного сокращения: § А - латентный период, § Б - фаза сокращения, § В - фаза расслабления.

2 вида рабочей гипертрофии: Саркоплазматический тип: § Утолщение мышечных волокон за счет увеличения объема саркоплазмы Миофибриллярный тип: § Утолщение за счет увеличения объема миофибрилл § Мало влияет на прирост силы § Сила мышц значительно § Повышает их способность к продолжительной работе § Формируется при длительных динамических упражнениях с относительно небольшой нагрузкой возрастает § Формируется при изометрических упражнениях с применением больших мышечных напряжениях

Тетанус – длительное сокращение мышцы, возникающее при последовательном действии на мышечные волокна ряда нервных импульсов, разделенных малыми интервалами (временная суммация следующих друг за другом одиночных волн сокращения)

Тетанус наступает при высокой частоте возбуждения мышцы, когда каждое новое возбуждение возникает до окончания предыдущего: мышца остается укороченной в течение всего периода раздражения § Зубчатый тетанус – выявляются периоды расслабления, сменяющиеся новым сокращением § Гладкий тетанус – отсутствует даже частичное расслабление мышц

Тонус - это состояние длительного частичного сокращения, в котором находятся скелетные мышцы при их нормальной иннервации - это слабо выраженный, постоянно поддерживаемый тетанус, в котором в каждый данный момент участвует лишь небольшая часть мышечных волокон

Контрактура - стойкое длительное сокращение мышцы, сохраняющееся после прекращения действия раздражителя Кратковременная контрактура развивается после тетанического сокращения в результате накопления в саркоплазме большого количества ионов Са Длительная контрактура (м. б. необратимая) возникает вследствие отравления ядами и нарушений метаболизма

3 режима мышечной деятельности: • При отсутствии препятствий для укорочения мышцы длина уменьшается, напряжение постоянно - работа не совершается - изотонический режим (мышца языка работает в таком режиме) • При невозможности укорочения мышцы (оба ее конца закреплены) длина постоянна, напряжение увеличивается изометрический режим механическая работа не совершается (при статической работе, при поддержании позы тела) • Мышца изменяет напряжение и укорачивается ауксотонический режим - совершается работа (взятие штанги на грудь): • Преодолевающий (концентрический) • Уступающий (эксцентрический)

Сила мышц зависит от: § - размеров поперечника § - ее исходной длины § - функционального состояния § - температуры § - возраста

В результате длительной работы наступает утомление мышц - временное понижение работоспособности, исчезающее после отдыха Проявляется: § в увеличении длительности периодов ее одиночного сокращения § в уменьшении его амплитуды § в нарастании латентного периода сокращения § в появлении контрактуры § в понижении возбудимости