ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 1. Функции и свойства. 2.

ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ 1. Функции и свойства. 2. Виды мышечного сокращения 3. Типы сокращения мышцы 4. Механизм сокращения 5. Сила и работа мышцы. Доцент Очеленкова Н. В. 2010 год.

Три типа мышц 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 : 1. Сокращение - уменьшение длины или увеличение напряжения(тонуса) Благодаря способности развивать силу и укорачиваться мышцы позволяют: Взаимодействовать с окружающей средой (локомоции, мимика, речь, письмо и др). поза Статическая работа Тонус Фазное сокращение Динамическая работа Перемещение в пространстве

Функции скелетных мышц : 2. Рецепция Проприорецепторы : • Веретёна : ощущение «схемы тела» рефлекторный тонус мышцы • Рецепторы Гольджи : ощущение движения контроль сокращения

Функции скелетных мышц : 3. «Мышечный насос» - увеличение венозного возврата к сердцу 4. Теплопродукция = сократительный термогенез 5. Коррекция эмоционального состояния, «мышечная радость» И. М. Сеченов

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 : Крупные альфамотонейроны Медленные: 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 Мощная, но кратко временная работа Высокая выносливость 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 : а) изометрический б) изотонический в)ауксотонический (смешанный)

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Теория скольжения Поверхностная мембрана с поперечными трубочками Саркоплазматический ретикулюм Т-система=триада: поперечная трубочка + 2 цистерны саркоплазматического ретикулюма Саркомер

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Свойства и функции элементов саркомера Поверхностная мембрана с поперечными трубочками Саркоплазматиче ский ретикулюм Миофибриллы Саркомер

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Сократительные белки: Миозиновая нить - Головка , - шейка , тело. Актиновая нить: нить - актин, - тропомиозин, - тропонин.

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Латентный период ++ Са -4 10 мольл -8 10 мольл

МЕХАНИЗМ СОКРАЩЕНИЯ Латентный период Повышение концентрации кальция > 10 - 6 моль л

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 ,

Схема электромеханического сопряжения (ЭМС).

Механизм сокращения и расслабления скелетной мышцы: n n 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 : 1. Креатинфосфат. 3. Гликолиз. 2. 2. 0 кислительное фосфорилирование

Способы оценки мышечного сокращения : 1. Миография

Способы оценки мышечного сокращения : 2. Эргография

Способы оценки мышечного сокращения : Электромиография Произвольное сокращение : Слабое Среднее максимальное

сила мышцыэто макс. груз, который способна поднять мышца или макс. напряжение, которое она способна развить Сила мышцы зависит: 1. От физиологического поперечника мышцы 2. А – анатомическое попер. 3. сечение; 4. Б – физиологическое попер. сечение.

Сила мышцы зависит: 2. От растяжения

Сила сокращения мышцы зависит: 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