ФИЗИОЛОГИЯ

ФИЗИОЛОГИЯ
МЫШЦ

ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

ТИПЫ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
Параллельно-
волокнистый
Перистые
Веретено-образный

ФУНКЦИИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
Двигательная
Обменная – в мышцах происходят биохимические процессы, приводящие к изменению уровня мономеров в крови (глюкозы, аминокислот, жирных кислот).
Депонирующая – запас гликогена.
Теплообразовательная – интенсивное образование тепла в работающей мышце.

СВОЙСТВА СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
Физические:
Эластичность – способность восстанавливать исходное положение после действия деформирующей силы
Растяжимость - способность изменять длину без нарушения структуры
Упругость – способность восстанавливать исходную длину после деформации
Способность развивать силу и совершать работу
Физиологические:
Возбудимость
Проводимость
Лабильность
Сократимость

Мышца состоит из клеток – мышечных волокон- миофибрилл.
Мышечные волокна скелетных мышц иннервируются мотонейронами.
Двигательная единица (ДЕ) – мотонейрон в совокупности с иннервируемыми им мышечными волокнами.
В состав одной ДЕ может входить от
5-10 мышечных волокон до нескольких сотен и тысяч:
7 - прямая мышца глаза;
560 - передняя большеберцовая мышца;
2037 – икроножная мышца.

Электромиограмма: отражает возбуждение множества двигательных единиц.

Нервно-мышечный синапс скелетных мышц
Синапс между окончанием аксона мотонейрона спинного мозга и мышечным волокном скелетной мышцы называется
концевой пластинкой.

Синаптические зоны в концевой пластинке располо-жены линейно вдоль двигательной терминали. Места освобождения медиатора и локализации постсинаптических рецеп-торов противостоят друг другу.
Медиатор нервно-мышечного синапса – ацетилхолин.
Рецепторы к медиатору:
Н-холинорецепторы.
Особенности концевой пластинки:

ПОТЕНЦИАЛ КОНЦЕВОЙ ПЛАСТИНКИ
В нервно-мышечном синапсе на постсинаптической мембране возникает потенциал концевой пластинки (ПКП):
ПКП имеет большую величину – экзоцитоз большого количества медиатора (содержимого 100-300 везикул).
если амплитуда ПКП достигает критического уровня, то возникает ПД.
большая величина ПКП обеспечивает надежность нервно-мышечной передачи возбуждения

ВИДЫ МЫШЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Одиночное сокращение
Одиночное сокращение мышцы возникает при ее однократном раздражении.
Фазы:
А. Латентный период (длится около 10 мс) – период от начала возбуждения до начала сокращения мышцы.
Б. Фаза укорочения (сокращения) (около 50 мс).
В. Фаза расслабления (около 50 мс).

Тетаническое сокращение (тетанус) – суммация сокращений мышцы при действии ритмических раздражителей.
Виды тетануса:
Зубчатый тетанус: наступает, когда каждый последующий раздражитель попадает в фазу расслабления мышцы.
2. Гладкий тетанус: наступает, когда каждый последующий раздражитель попадает в фазу сокращения мышцы.
Тетаническое сокращение

Следовая
деполяризация
Вторичная
экзальтация
Реполяризация
Рефрактерность

Мышца состоит из мышечных волокон –
миофибрилл
СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

СТРОЕНИЕ МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА
миофибриллы, состоящие из саркомеров;
саркоплазматический ретикулум - депо Са++;
митохондрии;
плазматическая мембрана мышечного волокна имеет впячивания (продольные Т-трубочки), которые вместе с цистернами саркоплазматического ретикулума образуют Т-системы (триады).

Миофибриллы содержат саркомеры – структурно-функциональные единицы мышцы.

СТРОЕНИЕ САРКОМЕРА МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА

Саркомер состоит из сократительных белков и Z-мембран.
Z-мембраны располагаются в области Т-трубочек.
К Z-мембранам крепятся тонкие нити белка актина.
Между нитями актина располагаются толстые нити белка миозина
Сокращение мышцы происходит путем взаимного скольжения нитей актина и миозина.
Сопряжение возбуждения мембраны мышечного волокна и скольжения нитей обеспечивает работа Т-систем.
СХЕМА СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ЕДИНИЦЫ МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА

Электромеханическое сопряжение –переход возбуждения с нерва на мышцу и ее сокращение

Строение актина и миозина
Миозиновые нити имеют выступы – поперечные мостики. На их концах расположены утолщения - «головки» миозина.
На актиновых нитях расположены активные центры, способные связываться с головками миозина.
В покое активные центры актина закрыты белком тропомиозином. Тропомиозин фиксирован на актине с помощью белка тропонина.
Тропонин+тропомиозин – тропонин-тропомиозиновый комплекс (ТТК).

Механизм скольжения нитей актина и миозина.
Ион Са++ – посредник между возбуждением и сокращением .
Возбуждение мышечного волокна :
Деполяризация Т-трубочки
Открытие Са-каналов саркоплазматического ретикулума – выход Са++.
Действие Са++ на ТТК – освобождение активных участков актина.
Связывание головок миозина с актином.

Механизм скольжения нитей: укорочение саркомера=сокращение
6. Гидролиз АТФ головки миозина, отсоединение АДФ и Ф – высвобождение энергии – смещение головок миозина по направлению к актину (от 90 град до 45 град) – скольжение актиновой нити на один шаг по направлению к центру саркомера, в результате саркомер укорачивается.

Поперечный мостик распрямляется, головка миозина присоединяется к следующему активному центру актина.
Механизм скольжения: разобщение нитей=расслабление
Отсоединение головки миозина от актина: связывание свободной АТФ с головкой миозина.

Расслабление мышцы происходит в результате снижения уровня Са++ в цитоплазме.
Са++ закачивается обратно в саркоплазматический ретикулум с помощью Са-насоса мембраны ретикулума.

Электромеханическое сопряжение

ФИЗИОЛОГИЯ
ГЛАДКИХ
МЫШЦ

Гладкие мышцы располагаются в стенках внутренних полых органов:
Сосудов
Верхних дыхательных путей Желудочно-кишечного тракта
Мочевого пузыря
Матки, семявыносящих протоков

1) Миофибриллы с саркомерами располагаются нерегулярно.
2) Другой механизм сокращения (участвует внешний Са++).
3) Сокращение развивается позже, более медленно, чем в скелетных мышцах, и имеет меньшую амплитуду.
4) Обладают пластичностью – способностью сохранять длительное время форму после растягивающей деформации.
Сократительные особенности гладких мышц

Способность к автоматии.
Низкий мембранный потенциал покоя
3. Наличие потенциалзависимых медленных Са-каналов на плазматической мембране.
4. Потенциал действия может иметь плато.
5. В гладкомышечной ткани есть некоторое количество нексусов.
6. Гладкомышечные клетки иннервируют нервные волокна автономной нервной системы.
Особенности возбуждения гладких мышц

Сравнительная характеристика скелетных и гладких мышц

Законы раздражения возбудимых тканей - определяют зависимость ответных реакций от разных качеств раздражающего агента.
Закон «силы» - при увеличении силы раздражителя растет сила ответной реакции. Справедлив для целостных структур – мышцы, нерва, железы.
Закон «все или ничего» - при действии подпорогового стимула ткань не отвечает – «ничего», а пороговый или сверхпороговый – вызывает максимальный ответ. Справедлив для одиночного нервного или мышечного волокна и одиночной железистой клетки – гландулоцита, а также для сердечной мышцы.
Закон «аккомодации»(Дюбуа-Реймона) - ответная реакция зависит не только от величины раздражителя, но и от скорости ее нарастания. При снижении скорости увеличивается порог раздражения – ткань аккомодирует, снижается ее возбудимость.
Закон «силы-длительности» (Вейсса-Лапика) - раздражающее действие постоянного тока зависит не только от его величины, но и от времени его действия на ткань. При большей силе тока необходимо меньшее время его действия на ткань.
Закон полярного действия постоянного тока Э.Пфлюгера – возбуждение возникает при замыкании цепи под катодом, а при размыкании - под анодом.
Закон физиологического электротона Э.Пфлюгера – действие постоянного тока сопровождается изменениями возбудимости ткани. Катэлектротон и анэлектротон.

Синапс имеет самую низкую лабильность, утомление в нем развивается в первую очередь.
Располагаясь между нервом и мышцей – синапс защищает мышцу от перевозбуждения и сохраняет ее функции.