Физиология мышечной ткани

Типы мышц: поперечнополосатые (скелетные и сердечная) и гладкие.

Строение скелетной мышцы: мышечные волокна (миоциты), миофибриллы, миофиламенты (нити), саркомеры. Расположение и состав тонких и толстых нитей (актина и миозина), Z-линии. Механизм мышечного сокращения: сократительные белки (актин и миозин), теория скользящих нитей. Механизм взаимодействия актина с миозином: миозиновые мостики, активные центры актина, гребковые движения. Роль АТФ, ее участие на этапе отсоединения мостика. Запуск мышечного сокращения: роль ПД (сарколеммы и T-трубочек), кальция (саркоплазматического ретикулума), регуляторных белков (тропонина и тропомиозина). Механизм расслабления: роль активного откачивания кальция (кальциевый насос саркоплазматического ретикулума) и эластических сил. Закон «все или ничего» для одиночного мышечного волокна.

Фазы мышечного сокращения. Тетанус. Мышца в целом: изолированное проведение по отдельным волокнам; двигательные единицы; красные и белые волокна; регуляция силы сокращений (вовлечение, тетанус, синхронность). Типы мышечных сокращений: изотоническое, изометрическое. Понятие о преднагрузке и постнагрузке. Особенности сокращения с постнагрузкой.

Гладкая мышца. Физиологически важные особенности строения гладкомышечной клетки (отсутствие миофибрилл, непараллельная организация актомиозиновых нитей, неразвитый СПР) и мышцы в целом (щелевые контакты, мышечное пласты). Особенности проводимости: распространение ПД посредством щелевых контактов между соседними клетками. Особенности возбудимости (параметры ПД, медленные кальциевые каналы, причины возникновения ПД — автоматизм; распространение от соседних клеток; действие нервных и гуморальных факторов; растяжение). Особенности запуска сокращения: вход кальция извне, последовательность кальций—кальмодулин—киназа легких цепей миозина—формирование сродства миозина к актину. Особенности сокращения: низкое сродство миозина к АТФ, длительное пребывание мостиков в связанном состоянии. Особенности расслабления: откачивание кальция наружу, дефосфорилирование миозина фосфатазой легких цепей миозина. Значение всех этих особенностей для характерных для гладкой мышцы медленных, длительных и энергетически экономных сокращений. Феномен защелки и пластичность гладких мышц. Особенности регуляции гладкомышечных сокращений: вегетативные нервы и их медиаторы, гуморальные влияния, миогенные влияния. Единый конечный механизм действия регуляторных факторов: изменение концентрации кальция в цитоплазме.

Контрольные вопросы

1. Какие (гистологически) существуют типы мышц? К какому типу относятся мышцы внутренних органов, сердечная и скелетные мышцы?
2. Что такое актин и миозин?
3. Каакую форму имеют актин и миозин? Как они расположены друг относительно друга? Что происходит с ними при сокращении мышцы?
4. Как взаимодействуют друг с другом актин и миозин в процессе сокращения мышцы? Что такое поперечные мостики и гребковые движения?
5. Какова роль ПД в мышечном сокращении?
6. Какой ион играет роль посредника между возбуждением мышечной мембраны и мышечным сокращением?
7. Откуда выделяется в цитоплазму кальций в волокне скелетной мышцы?
8. Что такое T-трубочки? Какова их роль в мышечном сокращении?
9. Что такое тропонин и тропомиозин? Какова их роль в мышечном сокращении?
10. Куда и посредством какого механизма кальций удаляется из цитоплазмы? К какому процессу приводит его удаление?
11. Какова полная последовательность сокращения волокна скелетной мышцы?
12. Какова роль АТФ в мышечном сокращении? На какой процесс тратится по одной молекуле АТФ?
13. Что такое тетанус? В ответ на что он возникает?
14. Распространяется ли возбуждение с одного волокна на другое в скелетной мышце?
15. Как называются и где расположены нейроны, иннервирующие скелетные мышцы? Что такое двигательная единица?
16. Зависит ли сила сокращения одиночного мышечного волокна от силы раздражителя (подчиняется ли сокращение одиночного мышечного волокна закону «все или ничего»)?
17. Зависит ли сила сокращения целой мышцы от силы раздражителя (подчиняется ли сокращение целой мышцы закону «все или ничего»)? От чего зависит сила сокращения целой скелетнрой мышцы при искусственном раздражении и в естественных условиях?
18. Где располагаются гладкие мышцы?
19. Чем отличаются по скорости и длительности сокращения гладких и скелетных мышц?
20. Как распространяется возбуждение в гладких мышцах (проводится ли только в пределах одного волокна, либо на несколько соседних волокон, либо на все волокна в данном органе)?
21. Какими нервами иннервируются гладкие мышцы? Какие медиаторы выделяются этими нервами?
22. Чем отличается роль нервных влияний в гладких и скелетных мышцах (в каком случае нервные влияния играют пусковую, а в каком — модулирующую роль; в каком случае нервные влияния могут быть и усиливающими, и тормозящими)?
23. Каковы особенности молекулярных механизмов возбуждения и сокращения гладких мышц: а) каким ионным током обусловлен ПД; 2) откуда при сокращении в саркоплазму входит кальций; 3) что препятствует взаимодействию актина с миозином в покое; 4) на какой из сократительных белков действует кальций, запуская взаимодействие этих белков; 5) куда и посредством какого типа транспорта удаляется кальций из саркоплазмы после сокращения?