28

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И.Скрябина»

Кафедра физиологии животных

Выполнила студентка 2 курса 10 гр.

факультета ветеринарной медицины

Аникушина В.Н.

Проверил Любимов Виктор Евгеньевич

Москва, 2007

Строение поперечно-полосатых мышц………………………………..…3

Иннервация скелетных мышц и двигательные единицы………………..6

Сокращение мышц………………………………………………………..10

Теория мышечного сокращения……………………………………….…15

Химизм мышечного сокращения………………………………………...19

Теплообразование при мышечной работе……………………………….20

Сила мышц…………………………………………………………………21

Работа мышц……………………………………………………………….22

Утомление мышц…………………………………………………………..22

Тонус мышц………………………………………………………………..25

Заключение…………………………………………………………………26

Список использованной литературы…………………………………..…28

У животных и человека различают три вида мышц согласно их строению и физиологическим свойствам: скелетные, сердечная и гладкие.

Скелетные мышцы вместе со скелетом составляют опорно-двигательную систему организма, которая обеспечивает поддержание позы и перемещение отдельных частей тела и всего тела в про­странстве. Наряду с этим скелетные мышцы и скелет выполняют и защитную функцию, предохраняя внутренние органы от повреж­дений. Масса мышц может составлять 50 % массы тела. По струк­турной организации и физиологической роли мышцы подразделя­ют на динамические и статодинамические.

Строение поперечно-полосатых мышц

Скелетные мышцы состоят из большого количества мышечных волокон, которые объединяются в мышечные пучки. В одном пучке 20-60 волокон. Мышечные волокна — это специализированные клетки цилиндрической формы длиной 10-12 см и диаметром 10-100 мкм.

Рис. 1. Мышечная ткань

В середине каждого саркомера расположено около 2500 толстых нитей белка миозина диаметром около 10 нм. Hа обоих концах саркомера к Z-мембране прикреплены около 2500 тонких, диаметром около 5 нм, нитей белка актина. Нити актина своими концами частично входят между миозиновыми нитями.

Поперечная исчерченность миофибрилл обусловлена чередованием светлых, изотропных участков (Y-дисков, образованных актиновыми нитями и темных, анизотропных участков (А-дисков), образованных миозиновыми нитями. В централь­ной части анизотропного участка актиновые и миозиновые нити не пеpекрывают друг друга (Н-зона).

Белок миозин состоит из полипептидов, вытянутых в нить, две нити образуют двойную спираль. Нити миозина оканчиваются двумя глобулярными, сидящими на шейках головками, которые называют поперечными мостиками, длина их около 20 нм. Молекулы миозина упакованы в толстых нитях, состоящих примерно из 150 молекул, расположен­ных в виде спирали. Из нее выступа­ют головки — поперечные мостики, обладающие АТФ-азной актив­ностью.

Актин представляет собой глобулярный белок, вытянутый в нить диаметром 5 нм, две нити актина закручиваются в виде двойной спирали. Структура актина напоминает две закрученные нитки бус, по 14 бусинок в витке. На актиновых нитях через равные промежутки (40 нм) имеются сферические молекулы белка тропонина.

В желобках между нитями актина лежат нити белка тропомиозина. В расслабленной мышце они находятся ближе к поверхности, неглу­боко в желобках.

Миофибриллы группируются в колонки по 4-20 в каждой. Колонки окружены саркоплазматическим ретикулом — системой продольных трубочек, расположенных параллельно миофибриллам, и поперечных трубочек, пересекающих мышечное волокно. Вблизи Z-мембраны продоль­ные трубочки образуют цистерну. Поперечная трубочка с прилегаю­щими к ней с двух сторон цистернами формируют триаду. Последние располагаются так, что их центр нахо­дится вблизи границы А- и Y-дисков. Саркоплазматический ретикулум участвует в передаче возбуждения от поверхностной мембраны волокна вглубь к миофибриллам и в акте со­кращения. Внутри мышечного волок­на находится саркоплазма — жидкость, в которую погружены сократи­тельные элементы мышечного волок­на — миофибриллы.

В мышце наряду с активным со­кратительным компонентом, представленным миофибриллами, есть пассивный упругий компонент. Он включает сухожилие, соединитель­ную ткань, покрывающую мышечные волокна, их пучки и мышцу в целом, а также упругие образования боко­вых поперечных мостиков миозиновой нити.

Рис.2. Организация строения мышц позвоночных

Волокна скелетных мышц отли­чаются цветом. Красные волокна богаты саркоплазмой и содержат мало миофибрилл, в белых волокнах много миофибрилл и относительно мало саркоплазмы.

Рис 3. Форма скелетных мышц:

1 – веретенообразная мышца; 2 – широкая мышца; 3 – двуглавая мышца; 4 – одноперистая мышца; 5 – двуперистая мышца; 6 – двубрюшная мышца; 7 – многобрюшная мышца

Иннервация скелетных мышц и двигательные единицы

В скелетных мышцах оканчива­ются соматические и вегетативные нервы. Соматические нервные волокна иннервируют скелетные мышцы, а вегетативные – внутренние органы и ткани. Возбуждения, вызывающие сокращение скелетных мышц, проводятся по длинным отросткам нейронов, тела которых лежат в спинном мозгу.

Рис 4. Соматическое нервное волокно

Двигательный нерв, развет­вляясь, заканчивается у каждого мышечного волокна. В волокно входит только окончание осевого цилиндра, которое не проникает через сарколемму, а вдавливает ее, образуя специальную структуру — моторную бляшку, нервно-мышечный синапс, или концевую двигательную пластин­ку. Чувствительные нервные окончания в скелетных мышцах представ­лены мышечным веретеном в расши­ренную часть которого входит чувствительное волокно.

Двигательные единицы. Мышца как функциональное целое состоит из более элементарных функциональ­ных единиц — двигательных или моторных единиц, которые могут воз­буждаться независимо друг от друга. Двигательной единицей называют образование, включающее в себя мотонейрон и иннервируемые им мы­шечные волокна.

Двигательное нервное волокно, идущее от мотонейрона спинного мозга, разветвляется в мышце на терминали, каждая из которых заканчивается синапсом на мышечном волокне. Двигательное волокно в ре­зультате ветвления иннервирует не одно, а целую группу мышечных воло­кон. Количество мышечных воло­кон, входящих в состав двигательной единицы в разных мышцах, неодинаково. Наименьшее число во­локон содержится в тех мышцах, ко­торые обеспечивают быстрые движе­ния. Например, в мышцах глазных яблок двигательные единицы состоят из 3—5 мышечных волокон. В мыш­цах туловища и конечностей дви­гательные единицы состоят из сотен и тысяч мышечных волокон.

Рис. 5. Схема мышечного веретена:

1 — конец интрафузального мышечного волокна, прикрепленный к скелетной мышце; 2 — конец того же волокна, прикрепленный к сухожилию; 3 — так называемая ядерная сумка волокна со спиралевидными рецепторами; 4 — толстые чувствительные нервные волокна, идущие от рецепторов мышечного веретена; 5 — тонкие, так называемые гамма-эфферентные, нервные волокна, вызывающие большую или меньшую степень сокращения концевых участков мышечного веретена; 6 — двигательное нервное волокно, идущее к скелетной мышце.

Активность двигательной едини­цы в целой мышце регистрируют осциллографом с помощью тонких электродов, которые вводят и мышцу.

В скелетных мышцах теплокров­ных животных имеются быстрые и медленные двигательные единицы. Быстрые двигательные единицы в белых мышцах образованы быстрыми мышечными волокнами, медленные двигательные единицы в красных мышцах — медленными волокнами. Скелетные мышцы в большинстве случаев смешанные: они состоят из быстрых и медленных двигательных единиц.

В каждой моторной единице мышечные волокна сокращаются одно временно, то есть синхронно. Моторные же единицы работают асинхронно, так как они иннервируются раз­личными двигательными нейронами, которые посылают импульс с разной частотой и неодновременно, Не­смотря на асинхронную деятельность моторных единиц, суммарное сокра­щение мышцы в целом носит слитный характер в условиях ее нормальной деятельности. Сила мышечного сокращения зависит от числа одновременно функционирующих двигательных единиц и от частоты возбуждения каждой из них.