Пошук по сайту


Поодиноке і тетанічне скорочення м'яза - Загальна фізіологія м'язів І нервів вчення про збудливість І збудження

Загальна фізіологія м'язів І нервів вчення про збудливість І збудження

Сторінка5/6
1   2   3   4   5   6

Поодиноке і тетанічне скорочення м'яза. Залежно від частоти подразнення, можна одержати поодиноке і тетаніч­не скорочення м'яза.

У лабораторних умовах на короткочасне поодиноке под­разнення електричним струмом достатньої сили м'яз відпо­відає поодиноким скороченням (рис.127).

Аналізуючи криву скорочення литкового м'яза жаби на кімографі, відмічають три періоди: прихований, або латент­ний, — час від моменту подразнення до початку скорочен­ня, періоди скорочення та розслаблення, .

Увесь цикл поодинокого скорочення м'яза триває 0,1 с:

З цього часу на латентний період .припадає 0,01 с, на пе­ріод скорочення '— 0,04 та період розслаблення — 0,05 с. /

Латентний період включає час, коли відбуваються енер­гетичні процеси, що забезпечують скорочення м'яза. Чим силь'ніше подразнення, тим коротший латентний період. Пік потенціалу дії в часі збігається з латентним періодом;

У ссавців тривалість поодинокого скорочення скелетних м'язів коливається від 0,04 до 0,1 с. Найбільша швидкість скорочення відмічена у поперечно-смугастих м'язах кри­лець комах — 0,003—0,005 с. .

Тривалість різних фаз поодинокого скорочення, м'яза залежить від його функціональних властивостей, утоми, охо­лодження тощо.

При стомленні латентний період, а також скорочення і розслаблення м'яза значно подовжуються.

Сила поодинокого скорочення м'яза великою мірою за­лежить від сили подразнення. Із збільшенням сили подраз­нення скорочення м'яза посилюється. При подразненні струмом порогової сили скорочується невелика кількість найбільш збудливих м'язових клітин. З посиленням подраз­нення починають реагувати інші м'язові клітини.

У природних умовах поодинокі скорочення м'яза не спо­стерігаються. Центральна нервова система посилає до м'яза не поодинокі імпульси, а цілий вибух з частотою 50—70 імпульсів у секунду. У відповідь на часті ритмічні скоро­чення м'яз, переходить у стан тривалого безперервного ско­рочення, що одержало назву те т а ні ч ното, або тета-нусу. • '

При рідких подразненнях, найбільше 10 у секунду, ви­никає ряд поодиноких скорочень — чергові подразненню

застають м'яз у розслабленому стані. З прискоренням по­дразнення (з 10 до 25 в секунду) кожний імпульс буде впливати на м'яз у момент його розслаблення. Виникає не­повний, або зубчастий тетанус. Коли ж частота подразнень перевищує 25 у секунду, настає повний, або гладкий, тета­нус (рис. 128). Це пояснюється тим, що новий імпульс над-:

ходить до м'яза до початку його розслаблення. На подраз­нення вище 300 у секунду м'язі взагалі не відповідає, тому що чергові подразнення припадають на фазу абсолютної рефрактерності. . '

Висота тетанусу залежить від ритму подразнення, збуд­ливості та лабільності, що змінюються у процесі діяльності

м яза.

Оптимум скорочення його буває в тому випадку, коли чергові імпульси діють на м'яз у фазі екзальтації — період максимального збудження.

Джерелом енергії при роботі м'язів є біохімічні процеси, що відбуваються у дві фази: анаеробну (без кисню) та аеробну (з участю кисню) .В анаеробній фазі від­бувається інтенсивний розпад аденозинтрифосфорної кис­лоти (АТФ) з утворенням аденозиндифосфорної (АДФ), фосфорної та аденілової кислот. При розпаді АТФ виділя­ється енергія, що використовується для роботи м'язів.

Аеробна фаза характеризується окисленням мо­лочної кислоти та інших органічних сполук до С02 і НгО. Створювана при цьому енергія йде на ресинтез залишків молочної кислоти до глікогену та ресинтез АТФ і креати-нофосфорної кислоти (фосфагену).

При скороченні м'язів більша частина потенціальної енергії хімічних речовин перетворюється в теплову і лише 25—ЗО % її в механічну, що і становить коефіцієнт корисної дії (ККД) — відношення кінетичної енергії скорочення м'язів до всієї енергії, виробленої м'язами під час роботи.

ККД м'язів тварини визначається в результаті прямої чи непрямої калориметрії, з урахуванням тепла, що виді­ляється під час спокою та роботи. Наприклад, у стані спо­кою тварина виділила 0 тепла, а при роботі \У віддача теп­ла становила Оі ККД К буде дорівнювати:

Під час тренування ККД підвищується, досягаючи у тва­рин 45—50 %. Згідно з даними О. В. Палладіна, вправи, тре­нування збільшують у м'язі вміст креатину, фосфорної кис­лоти, ферменту каталази, що відіграють важливу роль у динаміці м'язового скорочення. Крім того, тренування при­скорює синтетичні процеси, у зв'язку з чим у м'язі нагро­маджується менше молочної кислоти та інших продуктів розпаду

МЕХАНІЗМ М'ЯЗОВОГО СКОРОЧЕННЯ

, Нині існує кілька теорій скорочення м'язів. Згідно з гіпотезою угорського ' біохіміка Сцент-Дьєрдьї, нервовий імпульс, проходячи по м'язовому волокну, викликає звіль­нення з відповідних депо активуючої речовини — іонів Са**, що сприяють сполученню актину і міозину у більш жорстку молекулу актоміозину. Пізніше Н-мероміозин, во­лодіючи АТФазною дією, розщеплює аденозинтрифосфат на складові частини. Звільнена при цьому енергія переда­ється на L-мероміознн, молекули якого, втрачаючи елект­ричний заряд, створюють зморшки, в результаті чого і на­стає скорочення м'яза.

X. Хакслі пояснює скорочення м'язів ковзанням моле­кул актину уздовж молекул міозину.

У процесі ковзання поперечні зв'язки між актином і міо­зином поперемінне Замикаються і розмикаються. Вважа­ють, що це процеси, пов'язані з дефосфорилтованням і ресинтезом АТФ. '

У механізмі ковзання протофібрил важливе місце від­водиться поперечним місткам, що являють собою 'спіраль поліпептидного походження. Містки розміщені на кінцях молекули міозину.

У розслабленому м'язі містки розтягнуті внаслідок вза­ємного відштовхування молекул АТФ, викликаного нега­тивним зарядом фосфатної групи. Як уже зазначалося, іо­ни кальцію, що звільняються при збудженні, нейтралізують негативний заряд фосфатної групи АТФ і місток скорочу­ється, підтягуючи актинові нитки з обох боків 2-пластинок.

Під час скорочення містка, зумовленого розпаданням АТФ, контакт між міозиновими та актиновими нитками по­рушується, але швидкий ресинтез АТФ відновлює початко­ву довжину містка і він знову приєднується до активних ниток. Почергово скорочення та розслаблення містків і за­безпечує безперервне ковзання тонких ниток актину в про­міжках між міозиновими нитками.

СИЛА І РОБОТА М'ЯЗІВ

Сила м'яза виявляється в його максимальному напру­женні. Визначають її за масою найбільшого вантажу, який може бути піднятим,. Точніше, м'язову силу. можна вимірювати за допомогою динамометрів, приладів, що реєструють напруження м'яза, який перебуває в умовах ізометричного скорочення.

М'язова сила залежить від товщини м'яза, його фізіоло­гічного поперечника, тобто суми площі розтину всіх м'я­зових волокон, перерізаних перпендикулярно до їх довжи­ни. Найбільшою силою володіють перисті м'язи (рис. 129), у яких фізіологічний поперечник значно перевищує анато­мічний. Сила м'яза залежить також і від його початкової довжини. Розтягнутий м'яз здатний підняти значно біль­ший вантаж порівняно з нероз-тягнутим. На силу м'язів впли­ває функціональний стан орга­нізму. М'язова сила збільшу­ється при тренуванні та з ві­ком. Вона зменшується при стомленні, голодуванні та ста­рінні.

Для порівняння сили різ­них м'язів одного або багатьох видів тварин введено поняття абсолютної сили.

Абсолютна сила — величи­на найбільшого вантажу в кі­лограмах, який м'яз може під­няти в перерахунку на 1 см2 фізіологічного поперечного розтину. Абсолютна сила три­голового м'яза плеча людини — 16,8 кг/см2, м'язів жаби — 2—3, а м'язів комах — 6,9 кг/см2.

Піднімаючи вантаж, м'яз виконує механічну роботу W, що вимірюється добутком маси вантажу р на висоту h його підняття W=рh.

Величина роботи залежить від маси вантажу та висоти скорочення м'яза. Важливим фактором, що впливає на ви­соту скорочення, є довжина м'язових волокон. М'язи з дов­гими, паралельно розташованими волокнами піднімають вантаж на більшу висоту, ніж перисті. Попереднє розтяг­нення м'яза помірно збільшує висоту його скорочення. При надмірному розтягненні вона помітно зменшується.
ВТОМА М'ЯЗІВ

Зменшення або повне припинення працездатності м'яза називається втомою. При втомі знижується збудливість м'я­за, його лабільність. У результаті цього збільшується ла­тентний період, подовжується час скорочення з одночасним зменшенням його амплітуди. Для пояснення механізму вто­ми висунуто декілька теорій.

Згідно з теорією І. Щіффа, втома є виснаженням енерге­тичних запасів м'язової тканини. Біохімічними досліджен­нями не підтверджується теорія виснаження. М'яз, що втра­тив працездатність, містить значну кількість глікогену.

, Теорія отруєння, розвинута Є. Пфлюгером, пояснює вто­му нагромадженням великої кількості продуктів обміну, зокрема молочної кислоти.

Згадані теорії розкривають природу втоми поверхово, однобічно, не' враховуючи стану всього організму, в якому втома тісно пов'язана з нервовою системою, залозами внут­рішньої секреції, з діяльністю органів кровообігу, дихання чи виділення.

В організмі з численними ланками рефлекторної дуги втома спочатку виникає в нервових центрах головного і спинного мозку, а також у міоневральному апараті.

Ще М. Є. Введенський у дослідах на нервово-м'язовому препараті довів, що при непрямому подразненні м'яза вто­ма настає значно швидше, ніж при прямому.

Беручи до уваги високу працездатність нерва, М. Є. Вве­денський дійшов висновку, що втома спочатку розвиваєть­ся у місцях зниженої лабільності — синапсах.

Центральна нервова система постійно впливає на м'яз, який працює. По моторних нервах до м'яза надходять ім­пульси, викликаючи його скорочення, завдяки чому відбу­ваються складні хімічні процеси, що завершуються окислен--ням залишкових продуктів обміну речовин.

Через симпатичні нервові волокна здійснюється регуля­ція процесу харчування, підвищення скоротливої функції м'яза.

Подразнення симпатичного нерва втомленого м'яза по­силює його працездатність (Гінецинський О. Г., 1923). Ана­логічні явища спостерігаються при підшкірному введенні адреналіну. Водночас центральна нервова система також відчуває на собі вплив працюючого м'яза. Заслуговують на увагу дослідження І. М. Сєченова. Застосовуючи ергограф, він довів, що відновлення працездатності стомлених м'язів руки значно швидше відбувається не під час відпочинку, а в процесі роботи другої руки, яка до цього часу не працювала; Пояснюється це потоком аферентних імпульсів від рецепторів працюючого м'яза, що підвищують тонус нер­вових центрів.

Крім того, під час роботи утворюються специфічні про­дукти обміну, які у відповідній концентрації гуморальне стимулюють вплив на центральну нервову систему.

У розвитку втоми особливе місце відводиться корі ве­ликих півкуль та ретикулярній формації. Нерідко можна спостерігати, як стомлена тварина після виснажливого ро­бочого дня швидко, іноді і легкою риссю повертається у сті­йло. Отже, завдяки емоційному збудженню клітини кори великих півкуль через підкіркові утворення та стовбурову частину головного мозку виявляють істотний вплив на про­цеси обміну у стомлених органах.

Працездатність м'язів залежить здебільшого від над­ходження кисню, що окислює молочну кислоту та інші про­дукти метаболізму. В умовах інтенсивної м'язової роботи розвивається кисневе голодування, що знижує функцію нервової системи і є основною причиною стомлення. На не­стачу кисню організм реагує посиленням кровообігу і ди­хання до повного закінчення процесів відновлення.

Отже, стомлення слід розглядати як складний фізіоло­гічний процес, пов'язаний, насамперед, з порушенням ре­гуляторних взаємовідносин між центральною нервовою системою, особливо корою великих півкуль, та ефекторною частиною рефлекторної дуги.

ВЛАСТИВОСТІ ГЛАДЕНЬКИХ М'ЯЗІВ

Збудливість гладеньких м'язів 3'начно нижча, ніж скелетних.

У гладенькому м'язі ссавців збудження проводиться ду­же повільно (від 1 см/с у кишках, до 18 см/с у сечоводі). Во­но передається від одного гладенького м'яза до іншого.

Основна відмінність гладеньких м'язів від скелетних — повільність їх скорочення. Латентний період скорочення гладенького м'яза у 300 разів перевищує скритий період скелетного. Тривалість скорочення в шлунку кроля досягає 5,. а в шлунку жаби — 60 с і більше.

Багато гладеньких м'язів скорочується під впливом ім­пульсів, що виникають у м'язових клітинах, тобто володі­ють автоматизмом.

На відміну від скелетних, гладенькі м'язи збуджуються деякими хімічними речовинами, що надходять у кров. Так, ацетилхолін стимулює, адреналін гальмує їх активність.

Гладенькі м'язи здатні довго перебувати у тонічному стані при надмірно малій витраті енергії. Це особливо яск­раво виявляється у сфінктерах шлунка, жовчного міхура, матки та інших органів. М'язова частина стінки кровонос­них судин тварини залишається в тонусі протягом усього її життя.

Добре виражена пластичність гладеньких м'язів має важливе біологічне значення для порожнинних органів, що виконують функцію резервуара. Завдяки пластичності при наповненні шлунка, жовчного міхура, кишок, сечового мі­хура тиск майже не змінюється.

ФІЗІОЛОГІЯ НЕРВІВ

Відростки нервової клітини, які складаються з осьово­го циліндра та оболонок, створюють нервові, волокна. Вони можуть бути м'якотні та безм'якотні. У м'якотних, або мі­єлінових, волокнах зовні є шваннівська оболонка, утворена шваннівськими клітинами (клітинами-сателітами), за якою йде мієлінова оболонка. По ходу волокна через кожні 1— 2,5 мм остання переривається, створюючи перехвати Ран-в'є. Осьовий циліндр нервового волокна складається з ок­ремих мітохондрій, мікросом та багатьох нейрофібрил, що є продовженням! фібрилярної сітки нервової клітини. Спин­номозкові та парасимпатичні нерви складаються з м'якот­них волокон. Постгангліонарні волокна симпатичної нерво­вої системи не мають мієлінової оболонки.

Нервові волокна, що проводять імпульси від периферії до нервових центрів, називаються сенсорними, чутливими, доцентровими або аферентними. Інші волокна, що прово­дять імпульси від центра до периферії, е руховими, мотор­ними, відцентровими, або еферентними.

В організмі тварини нерви звичайно змішані, мають у своєму складі аферентні та еферентні волокна.

Властивості нервових волокон

Збудливість. Нервові волокна володіють збудливістю. Особливо висока вона у м'якотних волокон, що підтверд­жується даними хронаксії: у моторних волокон ссавців во­на становить 0,05—0,2, у симпатичних — до 5 мс.

Провідність. Крім збудливості, основною особливістю нерва є його провідність — здатність проводити збуджен­ня. Воно проводиться з допомогою кругових струмів по по­верхні нервового волокна від одного перехвату Ранв'є до другого. Мієлінова оболонка виконує конденсаторну та трофічну функції.

У безм'якотних нервових волокнах імпульси поширюються безперервно уздовж тонкої шваннівської оболонки від однієї ділянки збудження до іншої.

На 'всьому протягу нерва ніякого ослаблення або змен­шення швидкості проведення збудження не відбувається. Таке проведення збудження без втрати напруження і швид­кості поширення потенціалу називається проведенням без декремента (спаду). Воно властиве всім хребет­ним тваринам.

Найбільша швидкість проведення збудження у рухових нервах теплокровних — до 160 м/с, у чутливих нервах вона становить до 50 м/с, найменша вона у безм'якотних пост-гангліонарних симпатичних нервах (0,3—1,5 м/с).

Ізольованість проведення збудження. Периферичні нер­ви у своєму складі мають тисячі різноманітних нервових волокон (чутливих, рухових, вегетативних^, спрямовані до багатьох органів. Так, трійчастий нерв іннервує жувальні м'язи, шкіру голови, очі, носову порожнину, передню части­ну язика та зуби; сідничний — усі кістки, м'язовий апарат, судини та шкіру задньої кінцівки. Отже, нормальна діяль­ність органів можлива у випадку ізольованого проведення імпульсів по кожному волокну зокрема. В протилежному випадку збудження одного волокна викликало •6 відповід­ну реакцію з боку багатьох периферичних утворень.
1   2   3   4   5   6

Схожі:

Крок 3 Загальна лікарська підготовка 2014 рік (осінь) Педіатричний профіль
С. З анамнезу встановлено, що в 4 роки переніс бронхоаденіт. Об’єктивно: дитина лежить на боці з приведеними до тулуба ногами, голова...

Вимірювання швидкості руху молекул. (Дослід О. Штерна.) Пояснення...
Мета уроку: сформувати в учнів поняття про фізичні властивості речовин у різних агрегатних станах, використовуючи основні положення...

1. національна економіка: загальне та особливе
Як наукова дисципліна національна економіка комплексне вчення про закономірності становлення та функціонування господарської системи...

Розвиток соматичної та вегетативної нервової системи
У нервовій системі виділяють центральну частину – головний мозок І спиний мозок І периферичну, яка представлена 12-ма парами черепномозкових...

Та головне – відкрити світу душу
Переконана, що успішне доросле життя |вчення| кожного мого учня прямо пропорційне розвитку їх інтелектуальних здібностей та життєвих...

Материала статьи:«Название статьи набирать тут»
Міжпредметні І міжгалузеві зв’язки: технологія приготування їжі, устаткування І обладнання підприємств харчування, калькуляція, математика,...

Звіт директора
Загальна інформація про заклад освіти Калинівський технологічний технікум знаходиться за адресою: вул. Маяковського, 29. Тел./факс...

Уроку
Тема уроку: Алкани ( парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформації. Систематична номенклатура....

Взаємозв'язок загальної, політехнічної та професійної освіти
Загальна освіта — сукупність знань основ наук про природу, сус­пільство, людину, її мислення, мистецтво, а також відповідних умінь...

Будова рослинної клітини. Фізіологія клітини рослин
Для неї властиві всі ознаки живого: обмін речовин І енергії, ріст, розмноження, передача своїх ознак у спадок, подразливість, рух....



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

h.lekciya.com.ua
Головна сторінка