- •Кафедра нормальной физиологии
- •Протокол № 9 от 02.06.2011 Предисловие
- •Введение
- •Представления о регуляции функций организма
- •Обеспечивающие жизнедеятельность клеток
- •Сравнительная характеристика нервной и гуморальной регуляции
- •Вопросы к занятию
- •Рефлекторная регуляция функций, принципы рефлекторной деятельности
- •Структура и функция рефлекторной дуги.
- •Звенья рефлекторной дуги и их физиологическая роль
- •Функциональная характеристика вегетативных центров
- •По виду эффектора
- •Рефлекторная дуга с гуморальным звеном
- •Центральной и периферической нервной системы. Задания для самостоятельной работы
- •I. Общие принципы регуляции
- •II. Рефлекторная регуляция.
- •Вопросы самоконтроля по теме: структура и функция рефлекторной дуги.
- •Возбудимость и возбуждение Вопросы к занятию
- •И окружающим раствором.
- •Ионные каналы
- •Как пример активного транспорта, использующего энергию атф для переноса ионов против концентрационного градиента
- •Концентрация ионов внутри и вне клетки
- •Возбуждение клетки
- •Изменение мембранного потенциала при возбуждении клетки
- •Сравнительная характеристика потенциала действия и локального ответа
- •Задания для самостоятельой работы
- •I. Раздражимость и возбудимость
- •II. Механизм возникновения мембранного потенциала покоя (мпп).
- •III. Локальный ответ и потенциал действия (пд)
- •Ситуационные задачи:
- •Вопросы самоконтроля по теме: возбудимость и возбуждение.
- •Механизм синаптический передачи нервного импульса. Торможение в цнс. Особенности распространения импульса в нервном центре. Вопросы к занятию
- •По нервному волокну, в синапсах и нервных центрах
- •Проведение возбуждения по нервному волокну
- •Проведение возбуждения в синапсах.
- •Эффекты возбуждения адренорецепторов
- •Синаптоактивные вещества Агонисты и антагонисты медиаторов
- •Задания для самостоятельной работы
- •Механизмы торможения в цнс.
- •Задания для самостоятельной работы
- •Распространение импульса в нейронных сетях
- •Задания для самостоятельной работы
- •I. Свойства нейронов.
- •II.Типы нейронных связей
- •III. Особенности проведения в нервных центрах.
- •IV. Механизмы взаимодействия рефлексов.
- •Ситуационные задачи
- •Вопросы к занятию
- •Механизм мышечного сокращения
- •Механизм мышечного сокращения
- •Этапы возбуждения мышечного волокна:
- •Этапы генерирования сокращения склетной мышцы.
- •Режимы мышечного сокращения
- •Возбуждения и сокращения
- •Режимы сокращения мышцы в соответствии с частотой раздражения
- •Сравнительная характеристика физиологических свойств скелетных и гладких мышц
- •Задания для самостоятельной работы Общая характеристика мышц.
- •II. Молекулярный механизм мышечного сокращения.
- •III. Суммация сокращений
- •Ситуационные задачи.
- •Вопросы для самоконтроля по теме: механизмы мышечного сокращения.
- •Дополнительная информация для студентов педиатрического факультета.
- •Словарь терминов
- •Вопросы для подготовки к контрольному занятию по разделу: общие свойства возбудимых тканей
- •Оглавление
Вопросы к занятию
Строение двигательной единицы. Классификация двигательных единиц (порог раздражения, утомляемость). Классификация поперечнополосатых мышц по плотности иннервации.
Виды сокращения скелетных мышц.
Передача возбуждения в нервно-мышечном синапсе.
Синаптическая щель: механизм инактивации медиатора.
Постсинаптическая мембрана: ионотропные мембранные рецепторы.
Результат взаимодействия медиатора с ионотропным рецептором – потенциал концевой пластинки (ПКП) постсинаптической мембраны.
Потенциал концевой пластинки (ПКП), потенциал действия(ПД) и его роль в возникновении мышечного сокращения.
Кривая одиночного мышечного сокращения: фазы и их продолжительность.
Режимы сокращения поперечнополосатых мышц. Условия возникновения зубчатого и гладкого тетануса. Оптимум и пессимум частоты раздражения. Механизм возникновения тетануса в естественных условиях.
Строение саркомера. Свойства сократительных и регуляторных белков.
Молекулярный механизм мышечного сокращения. Роль ионов кальция и АТФ.
Механизм мышечного сокращения
Мы завершаем наш путь по рефлекторной дуге изучением процессов мышечного сокращения.
Изучение процессов мышечного сокращения важно уже потому, что большинство функций нашего организма является результатом работы поперечно-полосатых или гладких мышц - это наши движения и поддержание позы, работа сердца и сосудов, желудка и кишечника - всех органов, где есть мышечная ткань.
Любая попытка медикаментозного воздействия на функцию мышечной ткани немыслима без знания: 1. структур, осуществляющих сокращение, 2. особенностей процессов возбуждения мышечных волокон и 3. самого механизма сокращения.
С л о в а р ь т е м ы:
Двигательная единица
Потенциал концевой пластинки
Саркомер
Сократительные белки
Регуляторные белки
Одиночное мышечное сокращение
Латентный период
Зубчатый тетанус
Гладкий тетанус
Оптимум раздражения
Пессимум раздражения
Функциональная лабильность ткани
Функции мышц в организме человека и животных очень многообразны:
Поддержание позы и равновесия тела
Произвольные движения
Воспроизведение речи
Работа сердца
Регуляция тонуса сосудов
Моторика желудка и кишечника
Терморегуляция (сократительный термогенез)
Эти функции поддерживаются различными мышцами: поперечно-полосатые, сердечная и гладкие мышцы. Мы подробно остановимся на механизме сокращения скелетных мышц, поскольку он является универсальным для всех мышц с небольшими вариациями.
Скелетные мышцы принято классифицировать по количеству входящих двигательных единиц и по функциональной характеристике двигательных единиц. Каждая скелетная мышца содержит большое число мышечных волокон, а иннервация мышечных волокон осуществляется из мотонейронов спинного мозга или ствола мозга. Комплекс, включающий один мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна, называется ДВИГАТЕЛЬНОЙ ИЛИ НЕЙРОМОТОРНОЙ ЕДИНИЦЕЙ.
Рисунок 30. Двигательная единица
Количество двигательных единиц, соответственно и плотность иннервации велика в мышцах, приспособленных для тонких движений (пальцы, язык, наружные мышцы глаза). В мышцах, осуществляющих "грубые" движения (мышцы туловища), количество двигательных единиц и плотность иннервации малы. Различают одиночный и множественный типы иннервации мышечных волокон. Чаще встречается одиночный тип, осуществляемый компактными моторными окончаниями в виде кустика или "подошвы".
По функциональной характеристике (физиологическим свойствам) выделяют три основных типа двигательных единиц Медленные малоутомляемые, быстрые, устойчивые к утомлению и быстрые легкоутомляемые. Сравним крайние, наиболее отличающиеся варианты, отметив, что быстрые, устойчивые к утомлению двигательные единицы занимают промежуточное положение .
|
Медленные малоутомляемые |
Быстрые легкоутомляемые |
Мотонейроны |
низкопороговые |
высокопороговые |
Частота импульсов |
До 10 Гц |
50-60 Гц |
Нервное волокно иннервирует |
Сотни мышечных волокон |
До 10 мышечных волокон |
Количество митохондрий |
Много |
Мало |
Запасы гликогена |
Много |
Мало |
Количество миоглобина |
Много |
Мало |
Плотность капилляров |
Много |
Мало |
Зависимость от поступления кислорода |
Малочувствительны к недостатку |
Высокочувствительны к недостатку |
Как видно из этой таблицы быстрые и медленные двигательные единицы и соответствующие мышцы предназначены для выполнения различных функций: медленные – поддерживают позу, равновесие тела, обеспечивают статические нагрузки, быстрые – тонкие координированные движения. Для осуществления движения необходима согласованная работа тех и других.
Сила сокращения мышцы в каждый конкретный момент зависит от:
Количества включенных в сокращение двигательных единиц, входящих в мышцу. Для развития максимальной силы необходимо включение всех двигательных единиц этой мышцы
Частоты импульсов, которые поступают к каждой двигательной единице
Синхронизации частот импульсов, поступающих от двигательных нейронов.
В зависимости от частоты импульсов мышца может работать в нескольких режимах:одиночное сокращение или тетаническое, слитное, без расслабления. Эти режимы рассмотрим позже, а здесь лишь отметим, что максимальное сокращение возможно при включении всех двигательных единиц мышцы, при такой частоте, когда все двигательные единицы не успевают расслабиться перед следующим импульсом возбуждения и при синхронизации этих частот для всех двигательных единиц.