Энергетика сокращения мышцы

В скелетных мышцах запас АТФ невелик - всего на 10 одиночных сокращений. Поэтому необходим постоянный ресинтез АТФ.

Анаэробный путь ресинтеза(синтезируется мало АТФ):

1. Ресинтез АТФ за счет креатинфосфата (КФ). Реакция идет очень быстро. Ресинтез АТФ в анаэробных условиях долго идти не может из-за ограниченности запасов КФ.(1КФ + АДФ = 1АТФ + К)

2. Гликолитический путь ресинтеза: Этот путь тоже достаточно мощный, идет быстро, но из-за того, что молочная кислота, которая при этом накапливается, тормозит активность гликолитических ферментов, его возможности тоже ограничены.(С6Н12О6 = 2АТФ + 2С3Н6О3).

Аэробный путь ресинтеза(синтезируется достаточно АТФ)

Это аэробное окисление глюкозы и жирных кислот в цикле Кребса. Он совершается в митохондриях. Для получения таким образом энергии требуется больше времени, чем при первых двух способах.

(1С6Н12О6 + О2 = 38АТФ, ЖК + О2 = 128АТФ)

В случае когда АТФ исчерпана, наступает ритор мышцы - нет расцепления между актиновой и миозиновой нитями. Это имеет место, например, при трупном окоченении.

Одиночное сокращение и тетанус скелетных мышц.

Одиночное сокращение – сокращение вызванное одиночным стимулом достаточным для возбуждения.

Состоит из:

Фазы сокращения (укорочения) – нарастание напряжения.

Фазы расслабления (удлинения) – падение напряжения до исходной величины.

Зубчатый тетанус – Сокращение при котором каждое второе раздражение попадает в фазу расслабления(удлинения). Механизм: выходящий из саркоплазматического ретикулума кальций только частично успевает вновь закачаться кальциевым насосом в цистерны.

Гладкий тетанус - сокращение при котором каждое второе раздражение попадает в фазу сокращения(укорочения). Механизм: выходящий из саркоплазматического ретикулума кальций не успевает вернуться в цистерны.

В естественных условиях – режим тетанических сокращений.

Оптимум – такая частота раздражителя, при которых амплитуда мышечного сокращения максимальна(раздражения попадают в фазу повышенной возбудимости).

Пессимум – чрезмерно большая частота раздражений, которая ведет к резкому уменьшению амплитуды мышечного сокращения или отсутствию реакции.

Рабочая гипертрофия - Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки. Рабочая гипертрофия мышцы происходит утолщения (увеличения объема) существующих мышечных волокон.

Саркоплазматическая гипертрофия - утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы.(повышает выносливость)

Миофибриллярная гипертрофия - увеличение числа и объема миофибрилл, т. е собственно-сократительного аппарата мышечных волокон.(повышает силу мышц)

Атророфия от бездействия (дисфункциональная атрофия): развивается в результате снижения функции скелетных мышц. При гиподинамии скелетные мышцы атрофируются достаточно быстро вследствие бездействия. В первую очередь наблюдается быстрое уменьшение размеров клеток, которые также быстро восстанавливают объем при возобновлении активности. При длительной иммобилизации мышечные волокна уменьшаются и в размерах, и в количестве. Восстановление размеров мышц после потери мышечных волокон происходит в основном путем компенсаторной гипертрофии волокон.