Мышечная деятельность

Цель урока:
Изучить как осуществляется мышечная деятельность;
Рассмотреть как происходит энергетическое обеспечение работающих мышц.
Истинная тема исследований
для человечества есть человек.
(Дж.Максвелл)

Атлант после поражения титанов в наказание поддерживал небесный свод.
Почему ему это так долго удавалось?
Мышечная деятельность.

Разнообразный характер движений.
Характер движения, встречающийся в мире животных, чрезвычайно разнообразен: и по биомеханической структуре, и по величине мышечных усилий, и по частоте циклов сокращения и расслабления, и по двигательному режиму.

Разнообразие движений.
Большое разнообразие движений свойственно и человеку.
Сравните работу мышц музыканта и тяжелоатлета-штангиста, бег спринтера и марафонского бегуна, тяжелые физические работы в чрезвычайной ситуации (передвижение тяжестей и др.) и вышивание.

Отличие мышц.
Изучение мышц показало,
что мышцы и животных и человека имеют не только разную форму, но и разное строение в связи с разнообразием выполняемых ими движений.

Типы и свойства мышечной ткани
Возбудимость
Сократимость
Проводимость
Эластичность
В разные мышцы волокна входят в различных соотношениях. Это и определяет функциональные особенности мышц.
различаются по ряду физиологических параметров

Мышечная деятельность.

МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
Мышечное сокращение является следствием взаимодействия сократительного белкового комплекса актомиозина с АТФ.
При этом химическая энергия, заключенная в фосфатных связях АТФ, переходит в механическую энергию, за счет которой и совершается работа.
АТФ (молекула) – является универсальным источником энергии. Обеспечивает работу мышц и их рост.

МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТАЮЩИХ МЫШЦ.
Поскольку АТФ при мышечной деятельности непрерывно расходуется, то ее запасы должны постоянно возобновляться.
Запасы АТФ в мышце малы — их хватило бы всего на 2—3 с работы.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТАЮЩИХ МЫШЦ.
1) В мышцах содержится вещество креатин, которое способно присоединять богатый энергией остаток фосфорной кислоты от АТФ, при этом оно превращается в эфир креатинфосфат, а во время работы мышц отдает фосфат на «экстренное» образование АТФ. Эта реакция протекает очень быстро, это и есть первый по времени путь возобновления (ресинтеза) АТФ в работающей мышце. Поскольку запасы креатинфосфата в мышцах ограничены, такой путь ресинтеза АТФ может осуществляться очень недолгое время.
Он характерен для кратковременных интенсивных физических нагрузок (рывок со старта, подъем штанги и т. п.).

2) Далее ресинтез АТФ происходит за счет углеводных ресурсов организма. Они обычно достаточно велики (в виде гликогена печени и мышц), и к тому же на стадии гликолиза реакции окисления протекают в отсутствие кислорода.
Преобладает при спортивных упражнениях максимальной интенсивности, когда наблюдается резкое несоответствие между возросшей потребностью организма в кислороде и ограниченными возможностями его поступления.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТАЮЩИХ МЫШЦ.

3) Третий путь ресинтеза — аэробное окисление, при котором
АТФ образуется с участием кислорода (так называемый цикл Кребса).
Это очень эффективный путь, имеющий существенные преимущества перед гликолизом.
Во-первых, в качестве веществ, подвергающихся окислению, используются остатки и углеводов, и липидов, и аминокислот.
Во-вторых, он выгоден энергетически. Для ресинтеза одного и того же количества АТФ при гликолизе требуется 1 г глюкозы, а при аэробном окислении — 0,08 г глюкозы или около 0,03 г жирных кислот, поскольку это процесс полного окисления веществ.
В-третьих, конечные продукты аэробного окисления — углекислый газ и вода — не вызывают резких изменений внутренней среды организма и легко из него удаляются.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТАЮЩИХ МЫШЦ.

4) Связанный со значительными степенями утомления, когда другие способы ресинтеза АТФ становятся затруднительными, АТФ образуется путем взаимодействия двух частиц АДФ с помощью фермента миокиназы:
Этот путь невыгоден, так как из двух молекул АДФ образуется лишь одна молекула АТФ (50%, образно говоря, - «издержки производства»), и является как бы «аварийным».
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТАЮЩИХ МЫШЦ.

Сравнительная характеристика путей ресинтеза АТФ при мышечной деятельности различного характера.