Горячая линия бесплатной юридической помощи:
Москва и область:
Москва И МО:
+7(499) 110-93-68 (бесплатно)
Санкт-Петербург и область:
СПб и Лен.область:
Регионы (вся Россия, добавочный обязательно):
8 (800) 500-27-29 (доб. 565, бесплатно)

Мышечное сокращение. Характеристика и механизм мышечного сокращения

Структурная организация мышцы

Мышцы формируются множеством волокон ткани, которые имеют узлы крепления к костям скелета. Они располагаются параллельно и в процессе мышечной работы взаимодействуют между собой. Именно волокна при поступлении импульсов обеспечивают механизм мышечного сокращения. Кратко структуру мышцы можно представить как систему, состоящую из молекул саркомер и миофибрилла.

Саркомеры и филаменты

Саркомеры представляют собой сегменты волокон, которые отделяются так называемыми Z-пластинами, содержащими бета-актинин. От каждой пластины отходят актиновые филаменты, а промежутки заполняются толстыми миозиновыми аналогами. Актиновые элементы, в свою очередь, похожи на ниточки бус, закрученных в двойную спираль.

В этой структуре каждая бусинка является молекулой актина, а в участках с углублениями в спирали находятся молекулы тропонина. Каждая из этих структурных единиц формирует механизм сокращения и расслабления мышечного волокна, связываясь друг с другом. Ключевую роль в возбуждении волокон играет клеточная мембрана.

II. Молекулярный механизм мышечного сокращения.

1.
Нарисуйте нервно-мышечный синапс и
обозначьте на нем все элементы в нервном
окончании и на постсинаптической
мембране, которые принимают участие в
возникновении ПД мышцы. Укажите когда
и где возникает ПКП и ПД.

2.
Нарисуйте схему саркомера мышечного
волокна и взаимное расположение актина
и миозина. Дайте краткую биохимическую
характеристику актиновых и миозиновых
нитей. Обозначьте на схеме и укажите
функциональную роль всех морфологических
и биохимических структур, принимающих
участие в сокращении мышцы: сократительные
и регуляторные белки, СПР, АТФ, АТФ-аза.

Мышечное сокращение. Характеристика и механизм мышечного сокращения

3.
Нарисуйте график ПД мышечного волокна
и сопоставьте его с графиком изменения
длины волокна во время одиночного
мышечного сокращения и дополните его
графиком изменения возбудимости
скелетной мышцы во время одиночного
мышечного сокращения.

4.
Опишите последовательность событий,
возникающих в мышечном волокне при
электро-механическом сопряжении: от
возникновения ПКП
до
сокращения
и расслабления мышцы.

В соответствии с молекулярной концепцией о скольжении нитей, работа мышечной группы и, в частности, ее сокращение реализуется в ходе скользящего действия миозинов и актинов. Реализуется сложный механизм взаимодействия этих нитей, в котором можно выделить несколько процессов:

  • Центральная часть миозиновой нити соединяются со связками актинов.
  • Достигнутый контакт актина с миозином способствует конформационному перемещению молекул последнего. Головки вступают в фазу активности и разворачиваются. Таким образом осуществляются молекулярные механизмы мышечного сокращения на фоне перестройки нитей активных элементов по отношению друг к другу.
  • Затем происходит взаимное расхождение миозинов и актинов с последующим восстановлением головной части последних.

Весь цикл выполняется несколько раз, в результате чего происходит смещение вышеупомянутых нитей, а Z-сегменты саркомеров сближаются и укорачиваются.

Двигательная единица

Теперь стоит отойти от углубленной структуры мышцы и рассмотреть двигательную единицу в общей конфигурации скелетной мышцы. Это будет совокупность мышечных волокон, иннервируемых отростками мотонейрона. Работа ткани мышцы независимо от характера действия будет обеспечиваться волокнами, включенными в состав одной двигательной единицы.

То есть при возбуждении мотонейрона срабатывает механизм мышечных сокращений в рамках одного комплекса с иннервируемыми отростками. Такое разделение на мотонейроны позволяет целенаправленно задействовать конкретные мышцы, не возбуждая без надобности соседние двигательные единицы. По сути, вся мышечная группа одного организма делится на сегменты мотонейронов, которые могут объединяться в работе над сокращением или расслаблением, а могут действовать разнопланово или поочередно. Главное, что они независимы друг от друга и работают только с сигналами своей группы волокон.

Ситуационные задачи

1.
Длительность
фазы укорочения мышцы в нервно-мышечном
препарате лягушки составляет 0.10 сек. С
какой частотой необходимо раздражать
нерв, чтобы получить гладкий тетанус?

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

2.
Длительность одиночного мышечного
сокращения составляет 0.2 сек. С какой
частотой необходимо наносить раздражения,
чтобы мышца сокращалась в режиме
одиночных сокращений?

3.
Каким должен быть интервал между двумя
раздражениями, чтобы произошла а)
частичная суммация сокращений, б) полная
суммация сокращений, если длительность
периода укорочения 0.05 сек, а длительность
расслабления 0.075 сек?

4.
На свежеизолированном нервно-мышечном
препарате в ответ на стимуляцию нерва
с частотой 25 Гц развивается гладкий
тетанус, а при частоте 20 Гц — зубчатый.
После утомления гладкий тетанус стал
возникать при частоте 20 Гц. Объясните
это явление.

5.
В нервномышечном синапсе заблокировано
действие ацетилхолинэстеразы. Изменится
ли режим сокращения мышцы?

  1. Потенциал
    покоя нейрона составляет -90 мв.
    Критический уровень деполяризации
    -60 мв. На мембрану данного нейрона
    подействовал раздражитель, вызвавший
    снижение потенциала покоя на 20 мв.
    Распространится ли это изменение
    мембранного потенциала на другие
    участки мембраны? Обоснуйте ответ и
    проиллюстрируйте его графически.

  2. В
    период отрицательного следового
    потенциала на мембрану нейрона
    воздействует раздражитель пороговой
    силы. Как будет выглядеть ответная
    реакция нейрона? Дайте обоснованный
    ответ и проиллюстрируйте его графически.

  3. В
    период пика потенциала действия на
    мембрану нейрона воздействует
    раздражитель надпороговой величины.
    Как будет выглядеть ответная реакция?

  4. В
    тело нейрона с помощью микропипетки
    вводятся ионы хлора. Каким образом и
    почему при этом изменится мембранный
    потенциал и возбудимость клетки?

  5. В
    тело нейрона с помощью микропипетки
    вводятся ионы калия. Каким образом и
    почему при этом изменится мембранный
    потенциал и возбудимость клетки?

  6. Как
    изменится скорость реполяризации
    нервного волокна после возбуждения,
    если проводимость мембраны для иона
    калия снизится? Ответ обоснуйте.

  7. Аксон
    раздражается сверхпороговыми стимулами
    возрастающей силы. Будет ли при этом
    возрастать амплитуда потенциала
    действия? Ответ обоснуйте.

  8. Что
    произойдет с потенциалом покоя возбудимой
    клетки, если будет заблокирован процесс
    клеточного дыхания?

Предлагаем ознакомиться  Как оспорить увольнение по сокращению штата

Мышечная система человека

1.
Что называется двигательной единицей?

2.
Виды двигательных единиц, их функциональная
характеристика.

3.
Почему одни мышцы утомляются быстро, а
другие медленно?

4.
Каким образом возникает ПД на мембране
мышечного волокна?

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

5.
Какие структуры саркомера принимают
участие в мышечном сокращении?

6.
Объясните, в чем заключается роль ионов
кальция и АТФ в мышечном сокращении.

7.
Нарисуйте кривую одиночного мышечного
сокращения, обозначьте ее фазы, укажите
их длительность, сопоставьте с
длительностью ПД.

8.
Объясните почему фаза укорочения короче
фазы расслабления.

описание: miocit

9.
Какие процессы протекают в мышце во
время латентного периода?

10.
Что называют суммацией мышечных
сокращений, каков их механизм?

11.
Чем отличается полная суммация от
неполной?

12.
Каковы условия возникновения зубчатого
тетануса, гладкого тетануса?

13.
Что понимают под оптимальной частотой
раздражения мышцы?

14.
Какая частота раздражения называется
пессимальной?

15.
Какие процессы на мембране соответствуют
пессимуму раздражения?

16.
Каким образом регулируется сила мышечного
сокращения?

      1. Дополнительная информация для студентов педиатрического факультета.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

1.
В раннем постнатальном онтогенезе
возбудимость нервной и мышечной ткани
крайне низка. Болевая чувствительность
выражена слабо и даже полностью
отсутствует: болевое раздражение
электрическим током до 5-6 месячного
возраста не вызывает обычных компонентов
болевой реакции, таких как одергивание
руки, расширение зрачка.

Пороговая
величина постоянного тока, вызывающая
сокращение мышц у месячных детей, почти
в 3 раза больше, чем у детей в возрасте
12-15 лет. Очевидно это связано с особенностями
потенциала покоя (ПП) в различные
возрастные периоды (таблица 11).

Низкий
уровень ПП в раннем возрасте связан,
по-видимому, с меньшей активностью Na/K
— АТФ-азы, в результате чего внутриклеточное
содержание ионов Na
выше, а ионов К
ниже, чем
у взрослых животных. Период пониженной
возбудимости сменяется у взрослых
животных периодом повышенной возбудимости
мышечной клетки.

Таблица
9

Потенциал
покоя мышечных клеток ( в мв) у собак.

1
день

23.6

до
14 дней

39.0
Период пониженной возбудимости

1-1.5
месяца

52.8

2-3
месяца

72.1

до
6 месяцев

77.0
Период повышенной возбудимости

взрослые

84.7

  1. У новорожденных
    мышечная ткань характеризуется низкой
    функциональной лабильностью. Мера
    лабильности — максимальное число ПД в
    секунду, которое нерв или мышца может
    воспроизвести в соответствии с
    максимальным ритмом раздражения.
    Лабильность зависит от длительности
    ПД и особенно от длительности фаз
    рефрактерности.

Длительность
рефрактерных фаз ( в миллисекундах)

абсолютная

относительная

Взрослые

1-2

6-8

Новорожденные

5-8

40-60

У
щенков в возрасте 14 дней лабильность
скелетной мышцы колеблется в пределах
4-8 импульсов в секунду, в то время как у
взрослых собак она равна 60-80 имп/сек. В
связи с этим скелетные мышцы новорожденных
не способны развивать тетанус; мышечные
сокращения носят тонических характер.
Этот факт объясняется еще и тем, что
в раннем постнатальном периоде
продолжается формирование нервно-мышечных
синапсов.

У животных первых дней жизни
постсинаптическая мембрана не
сформирована, мышечное волокно
чувствительно к ацетилхолину на всем
его протяжении, а не только в непосредственной
близости нервного волокна, как это имеет
место у взрослых. С каждым днем участок
мышечной клетки, рагирующий на ацетилхолин,
становится меньше и на 10 день (у кроликов)
ограничивается небольшим участком,
соответствующим зоне синапса.

Мышечное сокращение. Характеристика и механизм мышечного сокращения

В
постнатальном периоде до реализации
позы, функция мышечной системы в
значительной степени связана с
терморегуляцией. Поэтому адекватной
формой стимуляции двигательной активности
скелетных мышц является температура
окружающей среды. Для детей этого периода
характерна постоянная активность
скелетной мускулатуры. Даже во время
сна мышцы не расслабляются, а находятся
в состоянии тонуса.

В
период реализации позы терморегуляторная
функция скелетной мускулатры снижается,
и тоническая форма деятельности сменяется
фазно-тонической.

3.
К моменту рождения основные проводящие
пути в спинном мозге и стволе мозга
миелинизированы. Исключение составляют
пирамидный и оливо-спинальный пути.
Окончательная их миелинизация завершается
в возрасте 3-4 года. От степени миелинизации
зависит изолированность и скорость
проведения возбуждения.

  1. Процессы
    торможения у новорожденных выражены
    значительно слабее. Раздражение
    блуждающего нерва не вызывает замедления
    работы сердца. Слабее выражено и
    центральное торможение: при раздражении
    любого рецепторного поля сгибатели и
    разгибатели отвечают генерализованной
    реакцией без признаков реципрокного
    торможения.

Мышечная система человека позволяет координировать движения тела, держать его в равновесии, осуществлять дыхание, а также транспорт пищи и крови внутри организма, помимо всего она защищает внутренности от повреждений, а также выполняет роль преобразователя энергии химической в механическую и тепловую.

В теле человека всего три типа мышц:

  • скелетные
  • гладкие
  • мышца сердца
Типы мышечных волокон (сердце, скелетные и гладкие мышцы)
Мышечная система человека (A — мышца сердца, B — скелетные мышцы, C — гладкие мышцы)

Скелетная мускулатура человека, она же поперечнополосатая, крепится к костям, состоит из волокон, а они в свою очередь состоят из мышечных клеток. В каждой мышечной клетке имеется два ядра, которые отвечают за деление и восстановление. За сокращение мышцы отвечают, так называемые миофибриллы (нити), которые содержаться в мышечных клетках.

Наши скелетные мышцы содержат волокна, нервные окончание и кровеносные сосуды. Сокращение мышцы происходит с помощью нервных импульсов, которые поступают от спинного мозга до мышечной ткани, то есть передача нервного импульса осуществляется по пути — головной мозг → спинной мозг → нужные нам мышцы. Теперь понятно, почему повреждение спинного мозга так опасно.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Человек регулирует интенсивность сокращения мышц с помощью силы подаваемого импульса по нервным окончаниям.

Все скелетные мышцы человека
Скелетная мускулатура человека

Гладкие мышцы

Гладкая мускулатура выполняет не произвольные сокращения, состоит из веретеновидных клеток, являясь одной из самых важных составляющих мышечных полых органов, а также составной частью кровеносных и лимфатических сосудов, помогает транспортировать содержимое полых органов (транспорт пищи кишечнику), сужения зрачка, корректировка артериального давления, и другие процессы, которые происходят непроизвольно.

Все сокращения гладким мышц не вызывают утомления, регулируются вегетативной системой (автономная нервная система, которая отвечает за работу внутренних органов).

Натренировать гладкие мышцы можно, например, увеличивая выносливость, вы улучшаете работу сердечно-сосудистую системы.

Предлагаем ознакомиться  Препятствия в сокращении работников
Муляж гладкой мышечной ткани
Гладкие мышцы

Сердечная мышца

Сердце непрерывно сокращается в течении всей жизни, обеспечивая движение, перекачку крови, питательных веществ, других жизненно-важных веществ по сосудам к тканям организма. Выполняя роль насоса, сердце работает в режиме непрерывных, ритмичных, одиночных сокращений.

Строение волокна миокарда, напоминает структуру скелетных мышц, которые также содержат миофибриллы, состоящие из актина и миозина, включая тропонин-тропомиозиновый белковый комплекс.

Мышечное сокращение. Характеристика и механизм мышечного сокращения

Картинку сердце, где показанна устройство сердца где можно увидеть миокард

Механизм мышечного сокращения сердца, происходить все по тем же причинам, что и в поперечнополосатых мышцах, благодаря ионами Ca2 (кальция), которые освобождаются из саркоплазматического ретикулума (мембранная органелла мышечных клеток), только в этом случае он менее упорядочен (по сравнению со скелетной мускулатурой).

Состав сердечной мышцы человека (аорта, левый желудочек, левое предсердие, правое предсердие, правый желудочек, верхняя полая вена, межжелудочковая перегородка)
Сердечная мышца и ее устройство

I. Свойства нейронов.

Среди основных физиологических свойств мышечной работы выделяют сократимость и возбудимость. Эти качества, в свою очередь, обуславливаются проводимостью волокон, пластичностью и свойством автоматии. Что касается проводимости, то она обеспечивает распространение процесса возбудимости между миоцитами по нексусам – это специальные электропроводящие контуры, отвечающие за проведение импульса сокращения мышцы. Однако после сокращения или расслабления тоже совершается работа волокон.

За их спокойное состояние в определенной форме отвечает пластичность, определяющая сохранение постоянного тонуса, в котором на текущий момент находится механизм мышечного сокращения. Физиология пластичности может проявляться как в виде сохранения укороченного состояния волокон, так и в их растянутом виде.

1.
Перечислите физиологические особенности
и функции центральных нейронов.

2.
Нарисуйте схему строения нейрона.
Выделите основные элементы и укажите
выполняемую функцию. Укажите на схеме
нейрона участки, где возникает ВПСП,
ТПСП и ПД. Коротко сформулируйте в чем
заключается интегративная функция
нейрона.

Биохимические механизмы мышечной работы

В работе мышц участвует целая группа химических элементов, среди которых кальций и сократительные белки наподобие тропонина и тропомиозина. На базе этого энергетического обеспечения и выполняются рассмотренные выше физиологические процессы. Источником же этих элементов выступает аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), а также ее гидролиз.

Дело в том, что биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления с поддержкой АТФ связаны с процессом выработки резервного запаса макроэрга в виде креатинфосфата. Объем этого резерва в несколько раз превышает запас АТФ и в то же время способствует его генерации. Также помимо АТФ энергетическим источником для мышцы может выступать гликоген. К слову, на мышечные волокна приходится около 75% всего запаса данного вещества в организме.

III. Локальный ответ и потенциал действия (пд)

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

внутри
клетки K
Na Ca
Cl-

———
——— ————
————

вне
клетки
K
Na Ca
Cl-

2.Назовите
механизмы транспорта
K ,
Na,
из клетки и в клетку.

3.
Объясните механизм возникновения МПП
и укажите его величину.

описание: миоцит

1.
Нарисуйте график изменения мембранного
потенциала при: а) нанесении раздражителя
подпороговой силы, б) нанесении двух
подпороговых раздражений разной
величины, в) нанесении двух подпороговых
раздражений быстро следующих друг за
другом.

2.
Нарисуйте график ПД. Обозначьте отдельные
фазы ПД и соответствующие им ионные
токи. Объясните зависимость активности
натриевых каналов от уровня деполяризации
мембраны, отметьте роль критического
уровня деполяризации (КУД).

фаза
ПД

характер
изменения возбудимости

причины
изменения возбудимости

локальный
ответ (ЛО)

быстрая

деполяризация

овершут

реполяризация

следовая

деполяризация

гиперполяризация

4.
Напишите чем отличается локальный
ответ (ЛО) от ПД.

1.
Нарисуйте схему рефлекторной дуги,
иллюстрирующую реципрокное торможение
рефлексов на примере взаимодействия
сгибателей и разгибателей конечностей.

    1. Ситуационные задачи

  1. К
    нейрону одновременно подходят 8
    возбуждающих пресинаптических нервных
    импульсов. Будет ли этот мотонейрон
    генерировать эфферентные нервные
    импульсы, ели амплитуда одиночных ВПСП,
    вызываемых на мембране его аксонного
    холмика отдельными пресинаптическими
    импульсами равна 2 мВ. Порог деполяризации
    аксонального холмика мотонейрона = 10
    мВ.

  2. С
    какой частотой к нейрону должны поступать
    пресинаптические нервные импульсы,
    чтобы на его теле смогла произойти
    последовательная суммация ВПСП
    (длительность одиночных ВПСП на соме
    мотонейронов равна 0.015 с.).

  3. В
    эксперименте на кошке производилась
    ритмическая стимуляция нейрона,
    иннервирующего полусухожильную мышцу
    и регистрировались рефлекторные
    ритмические сокращения этой мышцы.
    Когда одновременно с раздражением 1-го
    нерва включали слабое, ритмическое
    раздражение больше берцового нерва,
    то рефлекторные ответы полусухожильной
    мышцы увеличивались по амплитуде. Какие
    особенности проведения возбуждения и
    взаимодействия нервных процессов в
    центрах обнаружены в данном опыте.

  4. Время
    кожно-двигательного рефлекса спинальной
    лягушки равно 280 мсек. Время проведения
    через один синапс 2 мсек. Время проведения
    через афферентную и эфферентную части
    рефлекторной дуги составляет 160 мсек.
    Латентный период мышечного сокращения
    при раздражении двигательного нерва
    составляет 100 мсек. Является ли данная
    рефлекторная дуга моносинаптической
    или полисинаптической? Сколько уровней
    синаптических контактов в нее включено?
    Какая особенность центров проявилась
    в опыте?

  5. Мышечное
    волокно имеет, как правило, одну концевую
    пластинку, и каждый ПКП обычно превышает
    пороговый уровень. На центральных же
    нейронах находятся сотни и тысячи
    синапсов и ВПСП отдельных синапсов не
    достигает уровня порога. В чем
    физиологический смысл этих различий?

  6. Аксон
    1 вызывает надпороговое возбуждение в
    нейроне 1, а аксон 2 — такое же возбуждение
    в нейроне 2. Эти аксоны конвергируют на
    нейроне 3, причем каждый из них вызывает
    подпороговое возбуждение этого нейрона.
    Что произойдет при одновременном
    раздражении обоих аксонов?

  7. Если
    в предыдущем опыте значительно повысить
    возбудимость 3-го нейрона, что произойдет
    при совместном раздражении обоих
    аксонов?

  8. У
    некоторых пациентов коленный рефлекс
    бывает слабо выражен. Чтобы усилить
    его, предлагают сцепить руки перед
    грудью и тянуть их в разные стороны.
    Почему это приводит к усилению рефлекса?

  9. Если
    у спинальной лягушки сильно ущипнуть
    лапку, то мышцы сокращаются и лапка
    остается поджатой некоторое время
    после прекращения раздражения. Будет
    ли наблюдаться такой эффект, если
    разрушить спинной мозг, и нанести
    электрическое раздражение на седалищный
    нерв?

Предлагаем ознакомиться  Расторжение договора коллективного страхования

Контрольные
вопросы

  1. Опишите
    типы нейронных связей: локальные и
    иерархические (конвергентные и
    дивергентные) нейронные сети.

  2. Каково
    функциональное значение взаимодействия
    нейронов в локальных и иерархических
    сетях?

  3. Опишите
    физиологическое значение иррадиации
    возбуждения. Что такое конвергенция и
    как формируется общий конечный путь?

  4. Что
    такое реверберация? Опишите ее
    физиологическое значение.

  5. Охарактеризуйте
    свойства нервных центров: тонус,
    пластичность, способность к доминированию.

  6. Объясните
    механизм центральной задержки.

  7. Объясните
    механизм последействия в нервных
    центрах.

Занятие
№ 4

МЕХАНИЗМ
МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ

Виды работы скелетной мышцы

В спокойном состоянии нити волокон не взаимодействуют друг с другом посредством скольжения, так как центры связок закрываются молекулами тропомиозина. Возбуждение может иметь место только после электромеханического сопряжения. Данный процесс также делится на несколько этапов:

  • При активации нейромышечного синапса на мембране миофибриллы формируется так называемый постсинаптический потенциал, накапливающий энергию для действия.
  • Возбуждающий импульс благодаря системе трубок расходится по мембране и активизирует ретикулум. Этот процесс в итоге способствует снятию барьеров с каналов мембраны, по которым выпускаются ионы, связывающиеся с тропонином.
  • Белок тропонин, в свою очередь, открывает центры связок актина, после чего становится возможным механизм мышечных сокращений, но для его начала также потребуется соответствующий импульс.
  • Использование открывшихся центров начнется в момент, когда к ним присоединятся головки миозина по описанной выше модели.

Полный цикл этих операций происходит в среднем за 15 мс. Период от начальной точки возбуждения волокон до полного сокращения называется латентным.

При расслаблении мышц происходит обратный перенос ионов Са с подключением ретикулума и кальциевых каналов. В процессе выхода ионов из цитоплазмы количество центров связки сокращается, в результате чего происходит разъединение актиновых и миозиновых филаментов. Иными словами, механизмы мышечного сокращения и расслабления подключают те же функциональные элементы, но оперируют ими разными способами.

После расслабления может наступать процесс контрактуры, при котором отмечается устойчивое сокращение мышечных волокон. Это состояние может сохраняться до момента, пока не наступит очередное действие раздражающего импульса. Бывает и контрактура краткого действия, предпосылками для которой становится тетаническое сокращение в условиях скопления ионов с большими объемами.

Мышечные волокна могут осуществлять работу динамически, статически и динамически-уступающе. Стандартная динамическая работа является преодолевающей – то есть мышца в момент сокращения перемещает объекты или его составные части в пространстве. Статическое действие мышцы в некотором роде избавлено от нагрузок, поскольку в этом случае не предусматривается изменение его состояния.

Фазы сокращения

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Когда мускулатура приводится в действие раздражающим импульсом сверхпороговой силы, происходит одиночное сокращение, в котором можно выделить 3 фазы:

  • Уже упомянутый выше период сокращения латентного типа, в процессе которого волокна накапливают энергию для совершения последующих действий. В это время проходят процессы электромеханического сопряжения и открываются центры связок. На данной стадии подготавливается механизм сокращения мышечного волокна, который активизируется после распространения соответствующего импульса.
  • Фаза укорочения – длится 50 мс в среднем.
  • Фаза расслабления – также длится примерно 50 мс.

Режимы мышечного сокращения

Работа при одиночном сокращении была рассмотрена как пример «чистой» механики мышечных волокон. Однако в естественных условиях такая работа не совершается, поскольку волокна находятся в постоянном отклике на сигналы двигательных нервов. Другое дело, что в зависимости от характера этого отклика может происходить работа в следующих режимах:

  • Сокращения возникают при пониженной частоте импульсов. Если электрический импульс распространяется после завершения расслабления, то следует серия одиночных актов сокращения.
  • Высокая частота импульсных сигналов может совпадать с расслабляющей фазой предшествующего цикла. В этом случае амплитуда, в которой работал механизм сокращения мышечной ткани, будет суммироваться, что обеспечит длительное сокращение с неполными актами расслабления.
  • В условиях повышения частоты импульсов новые сигналы будут действовать в периоды укорочения, что спровоцирует длительное сокращение, которое не будет прерываться расслаблениями.

III. Особенности проведения в нервных центрах.

1.
Заполните таблицу, в которой дайте
сравнительную характеристику проведения
возбуждения в нервных волокнах и нервных
центрах и объясните механизмы отличий.
Для этого вспомните о роли ионов кальция
и медиаторов в процессе синаптической
передачи.

нервные
волокна

нервные
центры

механизмы

направление
проведения возбуждения

скорость
распространения импульсов

трансформация
ритма

суммация

изолированность
распространения импульса

последействие

утомление

чувствительность
к кислороду

лабильность

пластичность

Оптимум и пессимум частоты

Амплитуды сокращений определяются частотой импульсов, которые раздражают мышечные волокна. В этой системе взаимодействия сигналов и откликов можно выделить оптимум и пессимум частоты. Первым обозначается частота, которая в момент действия будет накладываться на фазу повышенной возбудимости. В таком режиме может активизироваться механизм сокращения мышечного волокна с большой амплитудой.

В заключение

Процессы организации мышечного действия подключают самые разные функциональные элементы и системы. В работе задействуется сложный комплекс участников, каждый из которых выполняет свою задачу. Можно видеть, как в процессе активации механизма мышечных сокращений срабатывают и косвенные функциональные блоки.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Основная же нагрузка приходится непосредственно на волокна, которые выполняют те или иные действия по командам двигательных единиц. Причем характер выполнения определенной работы может быть разным. На него будут влиять параметры направляемого импульса, а также текущее состояние мышцы.

Оцените статью
Юриспруденция
Adblock detector