Физа. физа 4 тема мышцы. Режимы мышечных сокращений Изотонические
 Скачать 22.29 Kb.
|
|
Функции поперечно-полосатой мускулатуры: 1. Функция движения. 2. Функция поддержания позы (позно-тоническая). Свойства поперечно-полосатой мускулатуры:возбудимость, проводимость, сократимость. Режимы мышечных сокращений: 1. Изотонические сокращения – напряжение (тонус) мышц не изменяется, а меняется только длина волокна (мышечное волокно укорачивается). 2. Изометрические – при неизменной длине меняется только напряжение. 3. Ауксотонические – смешанные, меняется и напряжение и длина. Все сокращения делятся на фазные и нефазные. Фазные сокращения – это те сокращения, в которых четко выделяют три фазы. Нефазные сокращения – это сокращения, в которых какая-либо фаза отсутствует, растянута на неопределенное время. К фазным сокращениям относятся одиночное мышечное и сокращение тетанус. Фазы одиночного мышечного сокращения: 1. Латентный период – это время от нанесения раздражения до появления видимого ответа. 2. Фаза сокращения. 3. Фаза расслабления. 4. Фаза остаточных колебаний Если на мышцу действуют не одиночные импульсы, а быстро следующие один за другим, то сократительные эффекты суммируются, в результате чего мышца сокращается более продолжительное время. Тетанус – это длительное суммированное фазное сокращение. Механизм формирования тетануса Если в фазу расслабления мышцы нанести повторное раздражение, то виден эффект суммации – одно мышечное сокращение наслоится на другое. Если нанести через какой-то интервал времени еще одно раздражение, то снова виден эффект суммации. И каждый раз новая суммация на серию импульсов будет начинаться с нового уровня. Зубчатый тетанус: очередной импульс приходит в фазу расслабления, характеризуется неполной суммацией амплитуды с частотой сокращений от 10 до 20 в минуту. Гладкий тетанус: очередной импульс приходит в фазу сокращения, характеризуется полной суммацией амплитуды с частотой сокращений от 20 до 100 в минуту. Для одного и того же объекта в одном и том же физиологическом состоянии большая частота будет давать гладкий тетанус, меньшая – зубчатый, совсем редкая частота – одиночное мышечное сокращение. Нефазные мышечные сокращения. 1. Тонус – это длительное, суммированное, постоянно существующее у мышцы напряжение волокон. Это признак того, что мышечный объект живой. 2. Контрактура – это длительное, суммированное мышечное сокращение с растянутым периодом расслабления (при патологии). Сила мышцы определяется по максимальной величине груза, который мышца способна переместить или удержать. Абсолютная сила мышцы – это максимальная масса груза, которую мышца способна переместить в пересчёте на 1 см2 её поперечного сечения. Двигательная (моторная) единица – это мотонейрон, нервно-мышечные синапсы и иннервируемые мышечные волокна, Выделяют три основных типа: 1. Медленные неутомляемые мышцы. 2. Быстрые, устойчивые к утомлению. 3. Быстрые легко утомляемые. Мышцы выполняют работу: А) Динамическая работа: 1. Преодолевающая работа (когда сила мышцы, прикладываемая к объекту, больше, чем масса объекта, что позволяет переместить или удержать груз в пространстве). 2. Уступающая работа (когда сила мышцы, приложенная к объекту, меньше массы, которую мышца способна переместить). Б)Статическая работа – выполняется при изометрическом режиме сокращения Этапы работы: 1. Врабатываемость – этот этап работы отличается постепенностью нарастания нагрузок, ритмичностью. 2. Период устойчивой работоспособности – это период максимальной работоспособности 3. Утомление – снижение работоспособности. Теорий утомления: а) теория засорения – при работе в мышце накапливается избыточное количество метаболитов, многие из них токсичны. б) теория отравления – мышца отравляется собственными метаболитами, в) теория удушения – нехватка кислорода. г) теория истощения – истощение энергетических запасов. Первично в нервно-мышечном препарате утомление происходит в синапсе. Синапс обладает низкой лабильностью. Механизм мышечного сокращения. Мышцы состоят из мышечных волокон. В каждом мышечном волокне содержится до 1000 сократительных элементов – миофибрилл. Каждая миофибрилла состоит из множества параллельно лежащих тонких и толстых нитей. Толстые нити – это белок миозин, тонкие нити – это белокактин и расположенные на нем вспомогательные белки тропонини тропомиозин. К Z-мембране прикреплены нити актина. Между двумя нитями актина лежит одна толстая нить миозина (между двумя Z-мембранами) и она взаимодействует с двумя нитями актина. На нитях миозина есть выросты (ножки), на концах выростов имеются головки миозина (150 молекул миозина). Головки ножек миозина обладают АТФ-азной активностью. Тропомиозин, когда мышца расслаблена, пространственно препятствует взаимодействию головок миозина с активными центрами актина. Рядом с тропомиозином располагается молекула тропонина. Сокращение мышц возникает тогда, когда в районе нитей актина и миозина создается избыток ионов кальция. Возникает тропонин-кальциевый комплекс, и молекула тропонина меняет свою конфигурацию таким образом, что выталкивает тропомиозин в желобок между двумя отростками миозина. Это и смещает нити актина и миозина относительно друг друга на одно гребковое движение. Все это – теория скольжения. То есть, при сокращении мышечного волокна не происходит укорочения нитей актина и нитей миозина, а происходит их скольжение относительно друг друга. Это энергоемкий процесс. Электромеханичекое сопряжение Мембрана мышечного волокна имеет вертикальные углубления (Т-системы), которые располагаются в районе нахождения саркоплазматического ретикулума. Возбуждение, которое возникает в мышце, осуществляется за счет входящего натриевого тока. Натрий (Na+), вошедший в клетку в области Т-систем, быстро оказывается в саркоплазматическом ретикулуме. Избыток натрия (Na+) начинает вытеснять кальций (Ca++) из саркоплазматического ретикулума в район сократительных белков (актина и миозина) и концентрация кальция (Ca++) возрастает в 100 раз. Это и запускает процесс сокращения. Это и есть процессы, обеспечивающие электромеханическое сопряжение (т.е. взаимосвязь между возбуждением и сокращением). Энергия АТФ расходуется в ходе мышечного сокращения: - на работу Са++ -насоса (локализован в мембране СПР закачивает ион против градиента концентрации из саркоплазмы); - на работу К+/Na+ - насоса; - на разрыв связей ножек миозина и активных центров актина. Работа 1. Тетанические сокращения Учебно-исследовательская цель: изучить условия возникновения тетанического сокращения. Ход работы: Нервно-мышечный препарат укрепляют вустановке для регистрации мышечных сокращений: остаток бедренной кости фиксируют в зажиме «крокодил», ахиллово сухожилие прикрепляют к миографу. Нерв укладывают на эбонитовую пластинку и присоединяют к электродам. Замыкая ключ, подают электрическое раздражение на нерв. Редкие раздражения вызывают одиночные сокращения мышцы. Увеличивают частоту раздражения, наблюдают последовательно зубчатый и гладкий тетанус. Обычно зубчатый тетанус регистрируют при частоте 5-10 Гц. Работа 2. Динамометрия (ручная и становая) Ход работы: Ручная динамометрия. Определяют силу правой, а затем левой руки на сжатие, для чего, держа динамометр в вытянутой руке, сжимают его с максимальной силой. Повторяют измерение 3 раза и на основании трех значений вычисляют среднюю величину мышечной силы руки (в килограммах). Показатель силы руки (F) определяют по формуле: F=D(kg)/mt(kg) ⋅100 где D - средняя сила мышц руи (кг), mt - вес тела (кг). Удовлетворительный показатель силы руки для женщин составляет 50 ед., для мужчин – 55 ед. Результаты: средняя сила мышц левой руки – … кг; показатель силы левой руки – …; средняя сила мышц правой руки – … кг; показатель силы правой руки – … ед. Становая динамометрия. Позволяет оценить силу мышц-разгибателей спины. Определение становой силы проводят 3 раза и берут среднюю величину (в килограммах). Для оценки показателя силы находят отношение силы мышц-разгибателей спины к весу испытуемого. Удовлетворительным показателем силы мышц-разгибателей спины принято считать для мужчин величину становой силы, превышающую собственный вес в 2 раза, для женщин – в 1,5 раза. Результаты: а) средняя сила мышц-разгибателей спины – … кг; б) становая сила больше веса испытуемого – в … раза. Работа 3. Эргография и динамометрия Учебно-исследовательская цель: определить силу и работоспособность мышц предплечья пациента. Ход работы: Динамометрия. Пациент на вытянутой руке сжимает кистевой динамометр и отмечает максимальную силу мышц предплечья. Затем испытуемый выполняет 10 сжатий динамометра с частотой 1 раз в 5 сек. Результаты записывают и определяют уровень работоспособности мышц по формуле: P=A1+A2+...+A10/n где Р – уровень работоспособности, А1, А2 … А10 – показатели динамометра при отдельных мышечных усилиях, n – количество попыток (в данном случае n=10). Эргография. Результаты, полученные выше, используют для определения снижения работоспособности мышц по формуле: S=A1+Amin/Amax где S – показатель снижения работоспособности мышц,А1 – величина начального мышечного усилия, Амin – минимальная величина усилия, Амаx – максимальная величина усилия. Работа 4. Электронейромиография (ЭМГ) Учебно-исследовательская цель: познакомиться с методом объективного исследования нервно-мышечной системы посредством регистрации электрических потенциалов мышц у человека, который применяется у больных с различными двигательными нарушениями для определения степени и распространенности поражения, и в настоящее время является важным методом функциональной диагностики в практической медицине (неврологии, хирургии, ортопедии). Электронейромиография – это комплексный метод, в основе которого лежит применение электрической стимуляции периферического нерва с последующим изучением вызванных потенциалов иннервируемой мышцы Из методик исследования используют два способа отведения биопотенциалов мышц: накожными электродами (глобальная электромиография) и игольчатыми (локальная электромиография). Электромиограммы (ЭМГ) глобальной электромиографии – это результат сложения колебаний потенциала многих двигательных единиц. Они зависят от количества отдельных единиц, частоты и степени синхронизации их разрядов. Глобальная электромиография применяется для определения функционального состояния нервно-мышечного аппарата в целом. Начало формы Начало формы |