21 вопрос физа. 1. Морфофункциональная структура мышечного волокна и мыщцы

• Название: 1. Морфофункциональная структура мышечного волокна и мыщцы
• Дата: 02.10.2022
• Размер: 23.1 Kb.
• Имя файла: 21 вопрос физа.docx
• Тип: Документы; #709167

1. Морфофункциональная структура мышечного волокна и мыщцы.
Поперечно-полосатые мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата. В результате сократительной деятельности этих мышц происходит перемещение тела в пространстве, перемещение частей тела относительно друг друга, поддержание позы. Кроме того, при мышечной работе вырабатывается тепло.
Пучки мышечных волокон окружены коллагеновыми волокнами и соединительной тканью. На конце мышцы коллагеновые волокна и соединительная ткань образуют сухожилия. Каждое волокно окружено сарколеммой.
Волокна состоят из большого количества миофибрилл, создающих характерную поперечно-полосатую исчерченность.
2. Основные физиологические свойства скелетных мышц. Сравните их основные показатели с аналогичными показателями нервной ткани.
1) возбудимость (ниже, чем в нервном волокне, что объясняется низкой величиной мембранного потенциала);
2) низкая проводимость, порядка 10–13 м/с; 12
3) рефрактерность (занимает по времени больший отрезок, чем у нервного волокна);
4) лабильность;
5) сократимость (способность укорачиваться или развивать напряжение).
3. Какие белки мышечной ткани играют основную роль в процессе сокращения?
Актин и миозин.

4. Зависит ли величина сокращения мышечного волокна от силы раздражения?

Да, зависит, так как по мере увеличения силы раздражения в сокращение вовлекаются все новые моторные единицы мышцы

5. Какая работа мышц называется динамической?

При динамической работе мышца сокращается и расслабляется несколько раз в течение короткого времени

6.Какая работа мышц называется статической?

При статической работе те мышца сократившись, достаточно долго удерживает груз.

7.Механизм мышечного сокращения.

Возбуждение мембраны мышечного волокна – движение ПД по мембране к области мембраны Z - движение возбуждения вглубь волокна – переход возбуждения на цистерну саркоплазматического ретикулюма – открытие Са-каналов – выход Са в мажфибриллярное пространство – взаимодействие Са с тропонином – конформация тропомиозина - открытие активного центра на актине – взаимодействие поперечных мостиков миозина с актином – конформация (гребок) поперечного мостика – продвижение актиновой нити вдоль миозиновой – сокращение саркомеров.

8. Какой закон характеризует зависимость величины сокращения мышечного волокна от силы раздражения?
Ответ: Закон силы: чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции. В соответствии с этим законом функционирует скелетная мышца. Амплитуда ее сокращений постепенно увеличивается с увеличением силы раздражителя вплоть до достижения максимальных значений.

Эта зависимость неодинакова для отдельных клеток и для целой ткани. Для одиночных клеток зависимость называется «все или ничего». Характер ответной реакции зависит от достаточной пороговой величины раздражителя. При воздействии подпороговой величиной раздражения ответной реакции возникать не будет (ничего). При достижении раздражения пороговой величины возникает ответная реакция, она будет одинакова при действии пороговой и любой сверхпороговой величины раздражителя (часть закона - все).

Для совокупности клеток (для ткани) эта зависимость иная, ответная реакция ткани прямо пропорциональна до определенного предела силе наносимого раздражения. Увеличение ответной реакции связано с тем, что увеличивается количество структур, вовлекающихся в ответную реакцию.

9. На обеспечение каких процессов используется энергия АТФ во время деятельности скелетной мышцы?
Ответ: Энергия АТФ используется во время деятельности скелетной мышцы для трех основных процессов:
1. работы натрий-калиевого насоса, обеспечивающего поддержание постоянства градиента концентрации ионов Na ⁺ и К ⁺ по обе стороны мембраны;
2. процесса «скольжения» актиновых и миозиновых нитей, ведущего к укорочению миофибрилл;
3. работы кальциевого насоса, необходимого для расслабления волокна. В соответствии с этим ферменты, расщепляющие АТФ, локализованы в трех различных структурах мышечного волокна: клеточной мембране, миозиновых нитях и мембранах саркоплазматического ретикулума.

10. Чем обусловлено возрастание величины одиночного сокращения скелетной мышцы при увеличении силы раздражения?

В сокращение вовлекаются новые моторные единицы. (Мышцы состоят из мышечных волокон, а волокна состоят из сократительных элементов - миофибрилл. Амплитуда одиночного сокращения мышцы зависит от количества сократившихся в этот момент миофибрилл. Возбудимость отдельных групп волокон различна, поэтому, пороговая сила тока вызывает сокращение лишь наиболее возбудимых мышечных волокон. Амплитуда такого сокращения минимальна. При увеличении силы раздражающего тока в процесс возбуждения вовлекаются и менее возбудимые группы мышечных волокон. Таким образом, амплитуда сокращений суммируется и возрастает до тех пор, пока в мышце не останется волокон, не охваченных процессом возбуждения. В этом случае, регистрируется максимальная амплитуда сокращения, которая не увеличивается, несмотря на дальнейшее нарастание силы раздражающего тока.)

11. Виды сокращения мышц.

Мышечные сокращения бывают одиночные и тетанические. Одиночное сокращение-возникает при низкой частоте электрических импульсов (возникает как ответ на одиночное кратковременное действие раздражителя). Если очередной импульс приходит в мышцу после завершения фазы расслабления, возникает серия последовательных одиночных сокращений. Тетаническое сокращение - в естественных условиях к мышечным волокнам поступают не одиночные, а ряд нервных импульсов, на которые мышца отвечает длительным, тетаническим сокращением, или тетанусом. (Тетанус возникает вследствие суммации одиночных мышечных сокращений. Чтобы возник тетанус, необходимо действие повторных раздражений (или нервных импульсов) на мышцу еще до того, как закончится ее одиночное сокращение.) К тетаническому сокращению способны только скелетные мышцы. Гладкие мышцы и поперечнополосатая мышца сердца не способны к тетаническому сокращению из-за продолжительного рефрактерного периода. Если раздражающие импульсы сближены и каждый из них приходится на тот момент, когда мышца только начала расслабляться, но не успела еще полностью расслабиться, то возникает зубчатый тип сокращения (зубчатый тетанус). Если раздражающие импульсы сближены настолько, что каждый последующий приходится на время, когда мышца еще не успела перейти к расслаблению от предыдущего раздражения, то есть происходит на высоте ее сокращения, то возникает длительное непрерывное сокращение, получившее название гладкого тетануса.

Кроме того, различают изометрические, изотонические и смешанные (ауксометрические) виды сокращений. При изометрическом сокращении увеличивается тонус мышц без изменения ее длинны (пример: человек подтянулся на перекладине и удерживает своё тело в этом положении). При изотоническом сокращении мышца укорачивается без изменения тонуса (в реальных движениях проявляется редко т. к. мышцы укорачиваясь вместе с тем меняют своё напряжение). При смешанном (ауксометрическом) сокращении изменяется как длинна, так и тонус мышцы (обеспечивает выполнение двигательных действий человека). У смешанного сокращения две разновидности сокращения мышцы: в преодолевающем и уступающем режимах. В преодолевающем режиме мышца укорачивается в результате сокращения (например, икроножная мышца бегуна укорачивается в фазе отталкивания). В уступающем режиме мышца растягивается внешней силой (например, икроножная мышца спринтера при взаимодействии ноги с опорой в фазе амортизации).

А также сокращения скелетных мышц подразделяются на фазные (быстрая) и тонические. Фазная активность скелетных мышц определяется белыми мышечными волокнами (отличаются значит. содержанием миофибрилл, гликогена, гликолитических ферментов). Кратковременные, быстрые, высокоамплитудные сокращения мышц (движение тела в пространстве). Тонические сокращения определяются красными мышечными волокнами (отличаются значит. содержанием миоглобина, цитоплазматических органелл, особенно митохондрий). Длительные, медленные, низкоамплитудные сокращения мышц (поддержание позы и равновесия тела).


12. Какой из видов сокращения мышцы является нефизиологическим? Почему?
Ответ: Когда мышца получает одиночное раздражение (одиночный электрический стимул), то наблюдается одиночное и однократное сокращение мышцы. Такой вид сокращения является нефизиологическим для скелетной мышцы, т. к. она всегда получает по нервным волокнам серию импульсов. Только сердечная мышца сокращается по принципу одиночных сокращений

13. Чем отличаются изотоническое сокращение от изометрического?

Изотоническое сокращение - длина мышц укорачивается, а тонус остаётся прежний(в чистом виде практически не встречается).
Изометрическое сокращение - длина мышцы не изменяется(остаётся прежней), а тонус увеличивается (наблюдается при понятии очень тяжелого груза)
14. Виды тетануса. Условия формирования гладкого и зубчатого тетануса.

Виды тетануса: гладкий и зубчатый.
Зубчатый: если второй стимул наносят в период расслабления мышцы, то происходит суммация сокращений и появляется зубец повышенной амплитуды на фоне первого сокращения. Фактически - это неполная суммация 2-х единичных сокращений при частоте воздействия свыше 0,05 с.
Гладкий: наблюдается в случае частоты воздействия меньше 0,05 с., т.е. когда второй стимул действует в момент начала укорочения или напряжения мышцы. В этом случае наблюдается полная суммация единичных сокращений


15. Что такое моторная единица? Какие виды моторных единиц вы знаете? Какие виды моторных единиц встречаются у человека?

Нейромоторная единица - функциональная единица скелетной мускулатуры.
Включает в себя: мотонейрон спинного мозга, аксон, группу мышечных волокон(инервируются аксоном).
Классификация моторных единиц по способности генерировать ПД:
1) тонические - на одно нервное волокно приходится 10-12 синаптических контактов. Они не способны генерировать ПД под каждым контактом, а только локальный ответ. Суммируясь, могут вызывать возбуждение и сокращение
2) фазные(физические) - на 1 нейрон приходится 1 контакт. В месте контакта генерируется ПД, который распространяется и вызывает возбуждение:
•медленные физические волокна окислительного типа-мелкие мотонейроны, плохо возбудимые, медленно утомляющиеся, хорошо сохраняющие тонус, поддерживающие позу человека;
•быстрые физические волокна окислительного типа - выполняют быстрые сокращения без заметного утомления;
•быстрые физические волокна гликолитического типа - крутые, легко возбудииые, но быстро утомляемые мотонейроны
А виды, которые встречаются у человека, не нашла, вроде все

16. Механизм увеличения силы сокращения скелетной мускулатуры:

1. 
   Электрохимическое преобразование.
   

• 
  Генерация ПД.
  
• 
  Распространение ПД по Т-системе.
  
• 
  Электрическая стимуляция зоны контакта Т-системы и СПР, повышение концентрации Са²⁺
  

2. 
   Хемомеханическое преобразование.
   

• 
  Са²⁺ взаимодействует с тропонином, освобождая активные центры на актиновых филаментах.
  
• 
  Са²⁺ изменяет заряд на миозиновых филаментах, что приводит к вращению головки.
  
• 
  Присоединение активных центров актиновых и миозиновых филаментов, приводящее к их скольжению.
  

ИЛИ

Если нервный импульс приходит к волокну раньше, чем заканчивается расслабление предыдущего одиночного сокращения, происходит наложение механических ответов. При ритмической симуляции мышца все время развивает переменную силу, т.к. за межимпульсные интервалы проходит расслабление за счет депонирования Ca²⁺ в СПР. Форма сокращения: зубчатый тетанус.

На внутриволоконном уровне: выходящий из СПР Ca²⁺ частично успевает закачаться Ca²⁺ -насосом в цистерны.

При высокой частоте симуляций выходящий из саркоплазматического ретикулума Ca²⁺ не успевает вернуться в цистерны, поэтому мышца находится в постоянной активации. Форма сокращения: гладкий тетанус

17. Понятие об оптимуме и пессимуме мышечных сокращений

Оптимум мышечных сокращений - частота раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости и вызывает тетанус наибольшей амплитуды.

Пессимум мышечных сокращений - высокая частота раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности, в результате амплитуда тетануса значительно уменьшается.

18. Что такое Контрактура? Что является ее материальной основой? Привидите примеры обратимой контрактуры.

Контрактура – стойкое длительное сокращение мышцы, сохраняющееся после прекращения действия раздражителя.

Материальная основа: недостаток АТФ, нарушение откачивания ионов Ca²⁺ (?)

Пример обратимой контрактуры – при инсульте когтеобразное положение пальцев (?)

19. Мионевральный синапс: особенности строения. Особенности строения мионеврального синапса гладкомышечных клеток.

Мионевральный (нервно-мышечный) синапс — образован аксоном мотонейрона и мышечной клеткой. Нервный импульс возникает в тригерной зоне нейрона, по аксону направляется к иннервируемой мышце, достигает терминали аксона и при этом деполяризует пресинаптическую мембрану. После этого открываются натриевые и кальциевые каналы, и ионы Ca из среды, окружающей синапс, входят внутрь терминали аксона.

Автоматия гладкомышечных клеток усиливается под влиянием их растяжения. Возрастает также и их механическая (сократительная) активность (т.е. наблюдается положительная обратная связь: между величиной АД и сосудистым тонусом).

20. Что такое парабиоз? Сколько фаз выделяется в парабиозе? В чем заключаются принципиальные характеристики каждой фазы?

Парабиоз в цитологии — состояние, пограничное между жизнью и смертью клетки.

Парабиоз протекает в две фазы: 1) повышения возбудимости и увеличения максимального и оптимального ритма возбуждения (фаза электроположительное очага парабиоза, гиперполяризации) и 2) снижения возбудимости, понижения оптимального и особенно максимального ритма возбуждения (фаза электроотрицательности очага парабиоза, деполяризации).

21. Какая работа более утомительна для мышц – динамическая или статическая? Почему?

Статическая работа более утомительна, чем динамическая, поскольку напряжение мышц длится непрерывно без пауз, не допуская их отдыха, Помимо этого, при статической работе кровообращение в работающих мышцах затруднено, происходит уменьшение в них объемного кровотока, уменьшение поступления кислорода и переход на анаэробное энергетическое обеспечение с накоплением большого количества молочной кислоты, пропорционально величине статического напряжения.