1.4.2.Виды мышечных сокращений

• Изотоническое (изменяется длина волокон при неизменном напряжении). Такой вид сокращений в естественных условиях встречается редко, т.к. прикрепление мышц к костной основе не позволяет им укорачиваться, не развивая напряжения. Исключение составляют мышцы языка, которые имеют прикрепление только с одного конца — к подъязычной кости, поэтому могут свободно укорачиваться, не изменяя при этом тонус.

• Изометрическое (изменяется напряжение при неизменной длине волокон). Такое сокращение может развиваться при попытке поднять слишком тяжелый груз. Почти изометрическое сокращение развивает сердечная мышца во время систолы, когда полости желудочков заполнены кровью, а полулунные клапаны еще закрыты.

• Смешанное (изменяется и напряжение и длина мышечных волокон). Смешанное сокращение чаще всего встречается в организме в естественных условиях.

1.4.3.Режимы мышечных сокращений

Мышца может сокращаться в одиночном режиме (рис.1.7.), когда на нее действуют одиночные раздражители, или в режиме тетануса, когда раздражители действуют с меньшим интервалом, чем длится одно полное сокращение (Рис.1.8.). Тетанус может быть гладким и зубчатым. Гладкий возникает при большой частоте раздражения, при которой мышца не успевает даже частично расслабиться перед следующим сокращением. Зубчатый тетанус развивается при более редкой частоте раздражений. При этом мышца успевает частично расслабиться к моменту нанесения следующего раздражения.

Рис.1.8. одиночное мышечное сокращение, зубчатый и гладкий тетанус.

1.4.4.Механизм мышечного сокращения.

Скелетные мышцы состоят из отдельных многоядерных во­локон (миофибрилл), обладающих поперечной исчерченностью. Эта исчерченность образована чередованием темных (анизотропных) А-дисков и светлых (изотропных) I-дисков (Рис.1.9, 1.10). Анизотропные диски включают толстые миозиновые нити (протофибриллы) и тонкие – актиновые. Изотропные диски состоят только из актиновых протофибрилл. Через середину I-диска проходит Z-линия; две соседние Z-линии ограничивают саркомер, структурно-функциональную сократительную единицу. При электронной микроскопии изолированных волокон видно, что в составе А-диска имеется более светлый участок (так называемая Н-зона), а в центре этот диск пересекает темная полоска М.

Рис.1.9. Скелетная мышца.

Саркоплазмати­ческий ретикулум и Т-трубочки.

Волокно скелетной мышцы имеет сарколемму (оболочку) и состоит из миофибрилл. Саркоплазматический ретикулум и сеть попереч­ных Т-трубочек образуют вокруг миофибрилл как бы решетку, пронизанную отдельными фибриллами (рис. 1..). Т-трубочки расположены перпендикулярно фибриллам, а саркоплазмати­ческий ретикулум — параллельно. Участки соприкосновения Т-трубочек и саркоплазматнческого ретикулума состоят из не­большой трубочки в центре и двух цистерн ретикулума по бо­кам — так называемые триады. В скелетной мышце триады прилегают к каждому участку, где перекрываются актиновые и миозиновые нити (А- и I-диски). На каждый саркомер при­ходятся две триады.

Главная функция Т-системы состоит в быстрой передаче по­тенциала действия от клеточной мембраны к миофибриллам. Саркоплазматический ретикулум обеспечивает также внутриклеточный ток кальция.

Рис. 1.10 .Отдельная миофибрилла. Видно чередование светлых актиновых I - дисков и темных А-дисков, включающих актиновые и миозиновые протофибриллы. Внутри А-диска видна более светлая Н-зона.