Метод Физиология и анатомия как науки определение, основные понятия, значение в системе медицинских знаний. Значение знаний по физиологии и анатомии человека для врачафармацевта

• Название: Метод Физиология и анатомия как науки определение, основные понятия, значение в системе медицинских знаний. Значение знаний по физиологии и анатомии человека для врачафармацевта
• Дата: 29.10.2022
• Размер: 0.97 Mb.
• Имя файла: pervy_kollok_teoria (1).docx
• Тип: Документы; #760733
• страница: 12 из 13

65. Механизм мышечного сокращения

Нервный импульс активирует нервно-мышечный синапс, вызывает возникновение потенциала концевой пластинки (ПКП), который обеспечивает генерацию потенциала действия на сарколемме. Потенциал действия распространяется как вдоль поверхностной мембраны мышечного волокна, так и вглубь по поперечным трубочкам. На мембране поперечных трубочек находятся дигидропиридиновые рецепторы (получили название из-за спобности связываться с нифедипином и другими дигидропиридинами), которые в ответ на деполяризацию мембраны изменяют конформацию и передают сигнал на рецепторы кальциевых каналов (белков в мембранах цистерн саркоплазматического ретикулума). Тогда кальциевые каналы открываются. Поскольку в цистернах концентрация Са2+ приблизительно в 10 000 раз большая, чем в саркоплазме то при открытии каналов он по градиенту концентрации выходит из цистерн в саркоплазму, диффундирует к миофиламентам и запускает процессы, обеспечивающие сокращение. Ионы Са2+ связываются с тропонином, вызывают изменение его конформации, результатом чего является смещение тропомиозина и открытие (разблокировка) участков актиновой нити, которые могут связываться с миозином. После этого энергизированные головки миозина образуют мостики с актином, происходит окончательное расщепление АТФ, ранее захваченных и удерживаемых головками миозина. Получаемая от расщепления АТФ энергия идет на поворот головок миозина в направлении к центру саркомера. При таком повороте головки миозина тянут за собой актиновые нити, продвигая их между миозиновыми. За одно гребковое движение головка может продвинуть актиновую нить на 1 % от длины саркомера. Для максимального сокращения нужны повторные гребковые движения головок. Это имеет место при достаточной концентрации АТФ и Са2+ в саркоплазме. Для повторного движения головки миозина необходимо, чтобы к ней присоединилась новая молекула АТФ. Подсоединение АТФ вызывает разрыв связи головки миозина с актином и она на мгновение занимает исходное положение, из которого может переходить к взаимо- действию с новым участком актиновой нити и делать новое гребковое движение. Такую теорию механизма мышечного сокращения назвали «теорией скользящих нитей». Для расслабления мышечного волокна необходимо, чтобы концентрация ионов Са2+ в саркоплазме стала менее 10-7 М/л. Это происходит за счет функционирования кальциевого насоса, который перегоняет Са2+ из саркоплазмы в ретикулум. Кроме того, для расслабления мышцы необходимо, чтобы были разорваны мостики между головками миозина и актином. Такой разрыв происходит при наличии в саркоплазме молекул АТФ и связывания их с головками миозина. После отсоединения головок эластические силы растягивают саркомер и перемещают нити актина в исходное положение.





70. (Как видно на листике, Степан не смог найти ответ на этот вопрос, поэтому это мой подарок для вас). Моторные единицы и их классификация.

Группа мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон определяются как моторная единица - минимальная функциональная единица мышечной системы. Число мышечных волокон, составляющих моторную единицу варьирует от мышцы к мышце. Там, где требуется тонкий контроль движений, например, в пальцах или мышцах глаз, моторные единицы малы, как правило не более 5 - 20 волокон; там, где тонкий контроль не требуется - в мышцах спины и бедра, моторные единицы намного крупнее и состоят из более, чем тысячи волокон.

Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные/slow (S-МЕ) и быстрые/fast (F-МЕ). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на быстроутомляемые/fast-fatigable (FF-МЕ) и устойчивые к утомлению/fast-fatigue-resistant (FR-МЕ).

Соответствующим образом подразделяют иннервирующие данные МЕ мотонейроны. Существуют S-мотонейроны(S-МН), FF-мотонейроны (F-МН) и FR -мотонейроны(FR-МН) S- МЕ характеризуются высоким содержанием белка миоглобина, который способен связывать кислород (О2). Мышцы, преимущественно состоящие из МЕ этого типа, за их темно-красный цвет называются красными. Красные мышцы выполняют функцию поддержания позы человека. Предельное утомление таких мышц наступает очень медленно, а восстановление функций происходит наоборот, очень быстро.

Такая способность обуславливается наличием миоглобина и большого числа митохондрий. МЕ красных мышц, как правило, содержат большое количество мышечных волокон. FF-МЕ составляют мышцы, способные выполнять быстрые сокращения без заметного утомления. Волокна FF-ME содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ путем окислительного фосфорилирования.

Как правило, число волокон в FF-ME меньше, чем в S-ME. Волокна FR-ME характеризуются меньшим содержанием митохондрий, чем в FF-ME, а также тем, что АТФ в них образуется за счет гликолиза. В них отсутствует миоглобин, поэтому мышцы, состоящие из МЕ этого типа, называют белыми. Белые мышцы развивают сильное и быстрое сокращение, но довольно быстро утомляются

72. Работа мышц, её определение. Закон средних нагрузок.

Основным свойством мышечной ткани, на котором основана работа мышц, является сократимость. Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге. Это динамическая работа. При удерживании частей тела в определенном положении, удерживания груза, стоянии, сохранении позы совершается статическая работа. Одни и те же мышцы могут выполнять и динамическую, и статическую работу. Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры, под влиянием приложенной к ним силы.

Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели. Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему вызывает расслабление трехглавой мышцы. Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Обычно мышцы, осуществляющие сгибание, - флексторы - находятся спереди, а производящие разгибание - экстензоры - сзади от сустава. Только в коленном и голеностопном суставах передние мышцы, наоборот, производят разгибание, а задние - сгибание.

Мышцы, лежащие снаружи (латерально) от сустава, - абдукторы - выполняют функцию отведения, а лежащие кнутри (медиально) от него - аддукторы - приведение. Вращение производят мышцы, расположенные косо или поперечно по отношению к вертикальной оси (пронаторы - вращающие внутрь, супинаторы - кнаружи). В осуществлении движения участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы, производящие одновременно движение в одном направлении в данном суставе, называют синергистами (плечевая, двуглавая мышцы плеча); мышцы, выполняющие противоположную функцию (двуглавая, треглавая мышца плеча), - антагонистами. Работа различных групп мышц происходит согласованно: так, если мышцы-сгибатели сокращаются, то мышцы-разгибатели в это время расслабляются.

"Пускают" мышцы в ход нервные импульсы. В одну мышцу в среднем поступает 20 импульсов в секунду. В каждом шаге, например, принимает участие до 300 мышц и множество импульсов согласует их работу.

Количество нервных окончаний в различных мышцах неодинаково. В мышцах бедра их сравнительно мало, а глазодвигательные мышцы богаты окончаниями двигательных нервов. Кора полушарий неравномерно связана с отдельными группами мышц.

Каждая мышца имеет двойное нервное подчинение. По одним нервам подаются импульсы из головного и спинного мозга. Они вызывают сокращение мышц. Другие, отходя от узлов, которые лежат по бокам спинного мозга, регулируют их питание.

Для тонкого управления мышечной активностью необходима регуляция напряжения, развиваемого каждой отдельной мышцей. Такая регуляция осуществляется одним из двух способов (или одновременно обоими):

1. Может изменяться число мышечных волокон, возбуждающихся в каждый данный момент. Развиваемая мышцей сила будет тем больше, чем больше будет число стимулированных волокон, и наоборот. Так обычно обстоит дело в скелетных мышцах.

2. Может изменяться частота нервных импульсов, приходящих к мышечным волокнам. Таким образом, более частая стимуляция тоже будет приводить к увеличению развиваемой мышцей силы.

Сокращение мышц в организме происходит плавно и координированно. Это обеспечивается асинхронным сокращением разных групп мышечных волокон в мышцах-антагонистах.

Мышечный тонус. Мышцы человека не бывают полностью расслаблены, они всегда в состоянии некоторого напряжения, называемого мышечным тонусом. При этом медленные двигательные единицы сокращаются с небольшой частотой и поддерживают определенное положение тела в пространстве - позу, необходимую для осуществления фазических кратковременных движений.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЫШЦ ВИД ПРОИЗВОДИМОГО ДВИЖЕНИЯ

сгибатель сгибает конечность, притягивая два скелетных элемента друг к другу.

разгибатель распрямляет конечность, оттягивая два скелетных элемента друг от друга.

приводящая мышца тянет конечность по направлению к продольной оси тела.

отводящая мышца отводит конечность от продольной оси тела.

Закон средних нагрузок. Наибольшую работу мышца производит при некоторых средних нагрузках. Это явление получило название закона средней нагрузки.

Этот закон верен не только по отношению к отдельной мышце, но и к целому организму. Человек совершает наибольшую работу по поднятию или переносу тяжести, если груз не слишком тяжел и не слишком легок. Большое значение имеет ритм работы: и слишком быстрая, и слишком медленная, монотонная работа быстро приводит к утомлению, а в итоге количество выполненной работы мало. Правильная дозировка нагрузки и ритма работы лежит в основе рационализации тяжелого физического труда.

73. Работа мышц, её определения. Закон средних нагрузок.

Поскольку основной задачей скелетной мускулатуры является совершение мышечной работы, в экспериментальной и клинической физиологии оценивают величину работы, которую совершает мыш­ца, и мощность, развиваемую ею при работе.Согласно законам физики, работа есть энергия, затрачиваемая на перемещение тела с определенной силой на определенное рас­стояние: А = FS. Если сокращение мышцы совершается без нагрузки (в изотоническом режиме), то механическая работа равна нулю. Если при максимальной нагрузке не происходит укорочения мышцы (изометрический режим), то работа также равна нулю. В этом случае химическая энергия полностью переходит в тепловую.Согласно закону средних нагрузок, мышца может совершать максимальную работу при нагрузках средней величины.При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при фиксированной позе, говорят о статической работе, при со­вершении движений — о динамической.Сила сокращения и работа, совершаемая мышцей в единицу вре­мени (мощность), не остаются постоянными при статической и дина­мической работе. В результате продолжительной деятельности рабо­тоспособность скелетной мускулатуры понижается. Это явление назы­вается утомлением. При этом снижается сила сокращений, увеличиваются латентный период сокращения и период расслабления.Статический режим работы более утомителен, чем динамический. Утомление изолированной скелетной мышцы обусловлено прежде всего тем, что в процессе совершения работы в мышечных волокнах накапливаются продукты процессов окисления — молочная и пировиноградная кислоты, которые снижают возможность генерирования ПД. Кроме того, нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для энергообеспечения мышечного сокращения. В естественных условиях мышечное утомление при статической рабо­те в основном определяется неадекватным регионарным кровотоком. Если сила сокращения в изометрическом режиме составляет более 15% от максимально возможной, то возникает кислородное «голода­ние» и мышечное утомление прогрессивно нарастает.В реальных условиях необходимо учитывать состояние ЦНС — снижение силы сокращений сопровождается уменьшением частоты импульсации нейронов, обусловленное как их прямым угнетением, так и механизмами центрального торможения. Еще в 1903 г. И. М. Сеченов показал, что восстановление работоспособности утомленных мышц одной руки значительно ускоряется при совершении работы другой рукой в период отдыха первой. В отличие от простого отдыха такой отдых называют активным.Работоспособность скелетной мускулатуры и скорость развития утомления зависят от уровня умственной деятельности: высокий уро­вень умственного напряжения уменьшает мышечную выносливость.

Закон средних нагрузок мышц

– работа и мощность мышцы зависят от величины нагрузок и прямо пропорциональны, но в определенных границах, наибольшую мощность проявляют при средних нагрузках.

74. Утомление мышц. Теория утомления.

Утомлением называют временное понижение работоспособности, обусловленное предыдущей работой и исчезающее после периода отдыха.

В прошлом веке, на основании опытов с изолированными мышцами, было предложено 3 теории мышечного утомления.

1.Теория Шиффа: утомление является следствием истощения энергетических запасов в мышце.

2.Теория Пфлюгера: утомление обусловлено накоплением в мышце продуктов обмена.

3.Теория Ферворна: утомление объясняется недостатком кислорода в мышце.

Действительно эти факторы способствуют утомлению в экспериментах на изолированных мышцах. В них нарушается ресинтез АТФ, накапливается молочная и пировиноградная кислоты, недостаточно содержание кислорода. Однако в организме, интенсивно работающие мышцы, получают необходимый кислород, питательные вещества, освобождаются от метаболитов за счет усиления общего и регионального кровообращения. Поэтому были предложены другие теории утомления. В частности, определенную роль в утомлении принадлежит нервно-мышечным синапсам. Утомление в синапсе развивается из-за истощения запасов нейромедиатора. Однако главная роль в утомлении двигательного аппарата принадлежит моторным центрам ЦНС. В прошлом веке И.М.Сеченов установил, что если наступает утомление мышц одной руки, то их работоспособность восстанавливается быстрее при работе другой рукой или ногами. Он считал, что это связано с переключением процессов возбуждения с одних двигательных центров на другие. Отдых с включением других мышечных групп он назвал активным. В настоящее время установлено, что двигательное утомление связано с торможением соответствующих нервных центров, в результате метаболических процессов в нейронах, ухудшением синтеза нейромедиаторов, и угнетением синаптической передачи.

75. Физиологические основы тренировки.

Становление человека происходило в условиях высокой двигательной активности, тончайшая сработанность всех систем организма формировалась в процессе эволюции на фоне активной двигательной деятельности. При недостаточной двигательной активности (гипокинезии) происходит нарушение слаженности в работе мышечного аппарата и внутренних органов вследствие уменьшения интенсивности импульсации из скелетных мышц в центральный аппарат регуляции. На уровне внутриклеточного обмена гипокинезия приводит к снижению структур. При гипокинезии изменяется структура скелетных мышц и миокарда. Падает иммунологическая устойчивость, активность. Также снижается устойчивость организма к перенагреванию, охлаждению, недостатку кислорода. Во время мышечной работы активизируются не только сам исполнительный (нервно-мышечный) аппарат, но и по механизму моторно-висцеральных рефлексов(т.е. рефлексов с мышц на внутренних органов), нервная и гуморальная регуляции. Поэтому снижение двигательной активности ухудшает состояние организма в целом. Страдают и нервно- мышечная система, и функции внутренних органов.


76. Морфологические и функциональные особенности гладких мышц в сравнении со скелетными мышцами.
Гладкие мышцы являются составной частью ряда внутренних органов и участвуют в обеспечении функций, выполняемых этими органами. В частности, регулируют проходимость бронхов для воздуха, кровотока в различных органах и тканях, перемещения жидкостей и химуса (в желудке, кишечнике, мочеточниках, мочевом и желчном пузырях), осуществляют изгнание плода из матки, расширяют или сужают зрачки (за счет сокращения радиальных или циркулярных мышц радужной оболочки), изменяют положение волос и кожного рельефа. Гладкомышечные клетки имеют веретенообразную форму, длину 20—400 мкм, толщину 1—10 мкм.

Выделяют 2 типа гладких мышц. 1-мультиунитарные – состоят из отдельных мышечных волокон, каждое из которых покрыто тонким слоем мелкодисперстной смеси коллагена и гликопротеинов, изолирующей его от соседних волокон. Поэтому каждое из них может возбуждаться и сокращаться независимо от соседних волокон. Большинство волокон в таких мышцах имеет непосредственную иннервацию. К этому типу относятся ресничные мышцы глаза, радужной оболочки и мышцы поднимающие волосы. 2 – унитарные гладкие мышцы состоят из массы мышечных пучков, слагающихся из сотен и тысяч плотно прилегающих друг к другу волокон. Между мембранами этих волокон имеются многочисленные щелевые контакты. Через них легко проводится электрический ток и от одной клетки к другой проходят

минеральные ионы. Такие мышцы называют также синтициальными и висцеральными. Они имеются в стенках полых внутренних органов. В таких мышцах лишь некоторые волокна получают эфферентную иннервацию (т.е. к ним подходят вегетативные волокна, выделяющие из своеобразных образований «варикоз» медиаторы).

Гладкие мышцы, как и скелетные, обладают возбудимостью, проводимостью и сократимостью. В отличие от скелетных мышц, имеющих эластичность, гладкие — пластичны (способны длительное время сохранять приданную им за счет растяжения длину без увеличения напряжения). Такое свойство важно для выполнения функции депонирования пищи в желудке или жидкостей в желчном и мочевом пузырях. Благодаря пластичности наполнение этих внутренних органов до определенного уровня не сопровождается возрастанием в них давления. Например, мочевой пузырь может вместить около 200 мл мочи без возрастания в нем давления. При возрастании этого давления затрудняется отток мочи из почечных лоханок, что может в течение весьма короткого времени привести к гибели почечной ткани.

Особенности возбудимости гладкомышечных волокон в определенной мере связаны с их низким трансмембранным потенциалом (E0= 30—70 мВ). Многие из этих волокон обладают автоматией. Длительность потенциала действия у них может достигать десятков миллисекунд. Так происходит потому, что потенциал действия в этих волокнах развивается преимущественно за счет входа кальция в саркоплазму из межклеточной жидкости через так называемые медленные Са2+ каналы.

Скорость проведения возбуждения в гладкомышечных клетках малая — 2 — 10 см/с. В отличие от скелетных мышц возбуждение в гладкой мышце может передаваться с одного волокна на другое, рядом лежащее. Такая передача происходит благодаря наличию между гладкомышечными волокнами нексусов, обладающих малым сопротивлением электрическому току и обеспечивающих обмен между клетками Са2+ и другими молекулами. В результате этого гладкая мышца имеет свойства функционального синтиция.

Сократимость гладкомышечных волокон отличается продолжительным латентным периодом (0,25—1,00 с) и большой длительностью (до 1 мин) одиночного сокращения. Гладкие мышцы имеют малую силу сокращения, но способны длительно находиться в тоническом сокращении без развития утомления. Это связано с тем, что на поддержание тетанического сокращения гладкая мышца расходует в 100—300 раз меньше энергии, чем скелетная. Поэтому расходуемые гладкой мышцей запасы АТФ успевают восстанавливаться даже во время сокращения и гладкие мышцы некоторых структур организма всю жизнь находятся в состоянии тонического сокращения.