Типы мышечных сокращений. Сокращение изолированной мышцы и скелетной мускулатуры. Одиночное и титаническое сокращение, их временные и силовые параметры

Одиночное сокращение. Изменение длины саркомераобусловленовзаимным перекрыванием актиновых и миозиновыхфиламентов. Это наблюдение легло в основу теории скольжения нитей.

Согласно этой теории, ключевым моментом в развитии мышечного сокращения является последовательное связывание нескольких центров миозиновой головки поперечного мостика с определенными участками на актиновыхфиламентах. Скользящее движение миозиновых и актиновыхфиламентов друг относительно друга обеспечивается силами, возникающими вследствие их взаимодействия, когда актиновыефиламенты глубоко втягиваются по направлению к центру А-диска. При расслаблении или растяжении саркомера область взаимного перекрывания тонких и толстых нитей сужается.

Механизм мышечного сокращения и фазы. При раздражении изолированной скелетной мышцы (икроножная мышца лягушки) одиночным импульсом тока пороговой или надпороговой силы возникает одиночное мышечное сокращение длительностью 0,11 с, в котором различают:латентный (скрытый) период сокращения (10 мс), фазуукорочения (50 мс) и фазурасслабления (50 мс).

Мышечному сокращению предшествует процесс возбуждения, электрографическим проявлением которого является биопотенциал. По времени своего развития биопотенциал совпадает с латентным периодом мышечного сокращения.

Возбудимость мышцы во время одиночного сокращения изменяется в соответствии с фазами потенциала действия.

Тетанус и его виды. Теории, объясняющие механизм титанического сокращения. В естественных условиях в организме одиночное мышечное сокращение не наблюдается, так как по двигательным нервам, иннервирующим мышцу, идет частотнаяимпульсация, вызывающая суммацию одиночных сокращений. Слитные (тетанические) сокращения легко проследить в простом опыте на нервно-мышечном препарате лягушки.

Если интервал между следующими друг за другом раздражениями превышает длительность одиночного сокращения (более 0,11 с), мышца успевает полностью расслабиться. Однако если увеличивать частоту раздражения, то каждый последующий импульс тока может совпасть с фазой расслабления мышцы в предыдущем цикле. Амплитуды сокращений будут суммироваться, и возникнет зубчатый тетанус. При дальнейшем увеличении частоты раздражения каждый последующий импульс тока действует на мышцу в тот период, когда она находится в состоянии укорочения. Возникаетгладкий тетанус — длительное укорочение, не прерываемое расслаблением. Суммарная амплитуда тетанического сокращения зависит от частоты раздражения. Частота, при которой каждый последующий импульс тока совпадает с фазой повышенной возбудимости мышцы, вызывает самую высокую амплитуду тетануса (оптимум частоты). Более высокая частота раздражения, при которой каждый последующий импульс тока совпадает с периодом абсолютной рефрактерности предыдущего цикла возбуждения, лежит за пределами функциональной лабильности ткани и приводит к резкому снижению амплитуды сокращения (пессимум частоты).

Кровь - внутренняя среда организма. Функции крови. Состав, количество и физико-химические свойства крови. Белки плазмы крови. Онкотическое давление плазмы. Форменные элементы крови

Кровь (haema,sanguis) — это жидкая ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток. Кровь заключена в систему сосудов и находится в состоянии непрерывного движения. Кровь, лимфа, межтканевая жидкость являются 3 внутренними средами организма, которые омывают все клетки, доставляя им необходимые для жизнедеятельности вещества, и уносят конечные продукты обмена. Внутренняя среда организма постоянна по своему составу и физико-химическим свойствам. Постоянство внутренней среды организма называетсягомеостаз и является необходимым условием жизни. Гомеостаз регулируется нервной и эндокринной системами. Прекращение движения крови при остановке сердца приводит организм к гибели.

Функции крови:

Транспортная (дыхательная, питательная, экскреторная)

Защитная (иммунная, защита от кровопотери)

Терморегулирующая

Гуморальная регуляция функций в организме.

КОЛИЧЕСТВО КРОВИ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ

• Количество

Кровь составляет 6-8% массы тела. Новорожденные имеют до 15%. В среднем у человека 4,5 - 5 л. Кровь, циркулирующая в сосудах - периферическая, часть крови содержится в депо (печень, селезенка, кожа) -депонированная. Потеря 1/3 крови ведет к гибели организма.

• Удельный вес (плотность) крови -1,050 - 1,060.

Он зависит от количества эритроцитов, гемоглобина и белков в плазме крови. Он увеличивается при сгущении крови (обезвоживание, физические нагрузки). Снижение удельного веса крови наблюдается при притоке жидкости из тканей после кровопотери. У женщин несколько ниже удельный вес крови, т. к. у них меньше количество эритроцитов.

Вязкость крови 3— 5, превышает вязкость воды в 3 — 5 раз (вязкость воды при
температуре + 20°С принята за 1 условную единицу).

Вязкость плазмы - 1,7-2,2.

• Реакция среды (рН) - в норме7,36 - 7,42.
Жизнь возможна, если рН от 7 до 7,8.

осмотическим давлением называютсягипертоническими, эритроциты в них теряют Н2О и сморщиваются.

• Онкотическое давление крови обусловлено белками плазмы крови (в
основном альбуминами) В норме составляет25-30 мм рт. ст. (в среднем 28)
(0,03 - 0,04 атм.). Онкотическое давление - это осмотическое давление белков
плазмы крови. Является частью осмотического давления (составляет 0,05 % от

осмотического). Благодаря ему вода удерживается в кровеносных сосудах (сосудистом русле).

При уменьшении количества белков в плазме крови — гипоальбуминемии (при нарушении функции печени, голоде) онкотическое давление снижается, вода выходит из крови через стенку сосудов в ткани, при этом возникают онкотические отеки («голодные» отеки).

СОСТАВ КРОВИ

Форменные элементы крови - клетки крови, составляют 40 - 45% крови.

Плазма крови — жидкое межклеточное вещество крови, составляет 55 — 60 %
крови.

Соотношение плазмы и форменных элементов крови называется гематокритный показатель, т.к. он определяется с помощью гематокрита.

При стоянии крови в пробирке форменные элементы оседают на дно, а плазма остается сверху.

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца), тромбоциты (красные кровяные пластины).

ЭРИТРОЦИТЫ - это красные кровяные клетки, лишенные ядра, имеющие

форму двояковогнутого диска, размером 7-8 мкм.

Образуются в красном костном мозге, живут 120 дней, разрушаются в селезенке («кладбище эритроцитов»), печени, в макрофагах.

ГЕМОГЛОБИН (НЬ)- дыхательный пигмент красного цвета, находящийся в эритроцитах. Синтезируется в красном костном мозге, разрушается в селезенке, печени, в макрофагах.

Гемоглобин состоит из белка - глобина и 4 молекул тема. Гем- небелковая часть НЬ, содержит железо, которое соединяется с О2и СО2. Одна молекула гемоглобина может присоединять 4 молекулы О2.

Норма количества НЬ в крови у мужчин до 132-164 г/л, у женщин 115 -145 г/л. Гемоглобин снижается - при анемиях (железодефицитной и гемолитической), после кровопотери, повышается - при сгущении крови, В12 - фолиево - дефицитной анемии и т.д.

Миоглобин - мышечный гемоглобин. Играет большую роль в снабжении О2 скелетных мышц.

ЛЕЙКОЦИТЫ - это бесцветные (белые) клетки крови, содержание ядро ипротоплазму.Образуются в красном костном мозге, живут 7-12 дней, разрушаются в селезенке, печени, в макрофагах.

Функции лейкоцитов: иммунная защита, фагоцитоз чужеродных частиц.

ТРОМБОЦИТЫ - кровяные пластинки, бесцветные безъядерные тельца размером 2-5 мкм. Образуются в красном костном мозге, живут 2-5 дней, разрушаются в селезенке, печени, в макрофагах.

Количество тромбоцитов в крови от 180 до 405 тыс. в 1 мл.

Увеличение количества тромбоцитов в крови - тромбоцитоз, приводит к увеличению свертываемости и образованию тромбов в венах(тромбофлебит). Уменьшение тромбоцитов в крови -тромбоцитопения,она приводит к снижению свертываемости крови и повышенной кровоточивости, образованию множественных синяков и кровоизлияний(тромбоцитопеническая пурпура).

ПЛАЗМА КРОВИ

Основные компоненты плазмы:

вода (90-92%),;

белки (7-8%);

глюкоза (0,1%);

соли (0,9%).

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ

Белки плазмы крови делятся на: альбумины, глобулины, фибриноген.

Белки плазмы крови синтезируются в печени. При заболеваниях печени наблюдается гипоальбуминемия. При заболевании почек глобулины не теряются, а альбумины теряют с мочой.

Альбумины легко связываются с рядом веществ (холестерином, желчными пигментами, кальцием, липидами, лекарственными препаратами и др.), осуществляют транспортную функцию, обеспечивают онкотическое давление крови.

Глобулины делятся наальфа, бета и гамма - глобулины.

Кгамма - глобулинам относят антитела - иммуноглобулины, осуществляющие иммунную функцию.

Кальфа - глобулинам относят: протромбин, липопротеиды, гликопротеиды, белковый комплекс с витамином В12.

К бетта - глобулинам относят: белки, связанные с железом, ферменты.

В плазме много белков, связанных с полисахаридами, они называются гликопротеиды или мукополисахариды. Их количество увеличивается при ревматизме, ангине, пневмонии.

Липопротеиды - это комплекс белка с липоидными компонентами - холестерином, фосфолипидами, жирными компонентами, с тиамином.

Фибриноген занимает особое место среди белков.

Кровь, выпущенная из сосуда, свертывается, т.к. растворимый белок плазмы фибриноген переходит в нерастворимый белок - фибрин. При этом образуется кровяной сгусток, состоящий из нитей фибрина и захваченных ими форменных элементов крови. Затем сгусток сокращается (ретракция), выжимая кровяную сыворотку, и образуется тромб, закупоривающий сосуд.

Плазма, лишенная фибриногена называется сывороткой крови

Максимальная сила сокращения мышцы, зависимость от длины мышечного волокна. Изотонический и изометрический режимы сокращений, динамическая и статическая работы. Работа и утомление мышц.

Различают следующие режимы мышечного сокращения:

1. Изотоническое сокращение. Длина мышцы уменьшается, а тонус не изменяется. В двигательных функциях организма не участвуют.

2. Изометрическое сокращение. Длина мышцы не изменяется, но тонус возрастает. Лежит в основе статической работы, например при поддержании позы тела.

3. Ауксотоническое сокращение. Изменяется и длина, и тонус мышцы. С помощью их происходит передвижение тела и другие двигательные акты.

Максимальная сила мышц – это величина максимального напряжения, которое может развить мышца. Она зависит от строения мышцы, ее функционального состояния, исходной длины, пола, возраста, степени тренированности человека.

Работа мышц делится на динамическую и статическую. Динамическая выполняется при перемещении груза. При динамической работе изменяется длина мышцы и ее напряжение. Следовательно, мышца работает в ауксотоническом режиме. При статической работе перемещение груза не происходит, т.е. мышца работает в изометрическом режиме.

Динамическая работа равна произведению веса груза на высоту его подъема или величину укорочения мышцы (А = м*h). Работа измеряется в кг*м, джоулях. Зависимость величины работы от нагрузки подчиняется закону средних нагрузок: «При увеличении нагрузки работа мышц первоначально растет. При средних нагрузках она становится максимальной. Если увеличение нагрузки продолжается, то работа снижается». Такое же влияние на величину работы оказывает ее ритм. Максимальная работа мышцы осуществляется при среднем ритме. Особое значение в расчете величины рабочей нагрузки имеет определение мощности мышцы. Это работа выполняемая в единицу времени (Р + А*Т). Единица измерения – ватт (Вт).