Виды мышечной ткани в организме человека, ее физические и физиологические свойства. Сравнительная характеристика поперечно-полосатой и гладкой мышечной ткани.

1. Виды мышечной ткани в организме человека, ее физические и физиологические свойства. Сравнительная характеристика поперечно-полосатой и гладкой мышечной ткани.

3. Современные представления о механизме мышечного сокращения.

4. Виды и режимы мышечного сокращения. Теория тетанического сокращения.

Одним из наиболее распространенных проявлений возбуждения в возбудимых тканях является изменение длины – сокращение. В основе способности к изменению длины лежит свойство сократимости. Наиболее выражено это свойство в мышечной ткани.

Различают поперечно-полосатую и гладкую мышечную ткань. Гладкая мышечная ткань представлена во внутренних полых органах: мышечном слое стенки сосудов, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря, матки и некоторых других. Поперечно-полосатая мышечная ткань составляет основу скелетных мышц. Особой разновидностью поперечно-полосатой мускулатуры является сердечная мышца. Физиологические особенности сердечной мышцы мы будем рассмат-ривать в четвертом семестре при изучении системы кровообращения.

Поперечно-полосатая мышечная ткань опорно-двигательного аппарата

Любая скелетная мышца состоит из 3-х типов мышечных волокон:

- быстрых, фазических мышечных волокон. В связи с относительно низким содержанием в указанных волокнах пигмента миоглобина данные волокна называют белыми;

- медленных, тонических мышечных волокон. В связи с относительно высоким содержанием в данных волокнах миоглобина, и в связи с особенностью окраски, данные мышечные волокна называют красными;

Основная функция первых двух групп волокон состоит в изменении длины мышц: формирование мышечного тонуса и различных вариантов быстрых (фазических) сокращений. Первые две группы мышечных волокон объединяют в группу экстрафузальных мышечных волокон. У волокон-рецепторов есть название-синоним – интрафузальные мышечные волокна.

На сегодняшней лекции мы рассмотрим особенности строения и физиологических свойств экстрафузальных волокон

Выделяют физические и физиологические свойства мышечной ткани. К физическим свойствам мышечной ткани относят вязкость, эластичность, пластичность. К физиологическим – раздражимость, возбудимость, лабильность, проводимость.

1. Растяжимость – способность менять длину под влиянием приложенной силы;

2. Эластичность – способность мышцы восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия сил, вызывающих ее деформацию;

3. Сила мышц – максимальный груз, который мышца способна еще приподнять;

4. Работа мышц – произведение поднимаемого груза на высоту подъема. Измеряется в кгм.

А = Р х Δh, где А – работа выполненная мышцой, Р – вес груза, Δh – высота, на которую поднят груз.

Максимальный объем выполненной мышцей работы отмечаеся при средних величинах нагрузки (см. рис. 1).

Рис.1 Объем выполненной работы мышцей в зависимости от величины

I – медленные, неутомляемые двигательные единицы.

Состоят из мелких α₂-мотнейронов и красных, тонических мышечных волокон. Данные двигательные единицы характеризуются высокой возбудимостью, т.е. данные нейромоторные единицы переходят в состояние возбуждения при относительно низкой частоте разрядов потенциалов действия нервных клеток. Красные мышечные волокна, входящие в состав данных двигательных единиц, характеризуются хорошо развитой капилярной сетью, что позволяет им поддерживать длительное возбуждение.

Из представленной выше классификации следует, что нейромоторные или двигательные единицы обладают неодинаковой возбудимостью. Это обстоятельство приводит к тому, что при увеличении силы раздражителя, наносимого на мышцу количество, вовлеченных в процесс возбуждения двигательных единиц увеличивается, что закономерно приводит к увеличению амплитуды мышечного сокращения. Данная закономерность называется «Законом силы». «Закон силы» формулируется следующим образом: «Амплитуда сокращения скелетных мышц зависит от силы раздражителя: в определенном диапазоне с увеличением силы раздражителя возрастает амплитуда мышечного сокращения».

2. Тетаническое мышечное сокращение (тетанус);

Кроме того, тетаническое мышечное сокращение делят на зубчатый и гладкий тетанус.

1. Одиночное мышечное сокращение возникает в условиях действия на мышцу пороговых или надпороговых электрических стимулов, межимпульсный интервал которых равен или больше длительности одиночного мышечного сокращения. В одиночном мышечном сокращении выделяют три временных отрезка: латентный период, фазу укорочения и фазу расслабления (см. рис. 3).

2. Тетаническое мышечное сокращение (тетанус) возникает в условиях действия на скелетную мышцу порогового или надпорогового электрического раздражителя, межимпульсный интервал которого мень- ше длительности одиночного мышечного сокращения. В зависимости от длительности межстимульных интервалов электрического раздражителя при его воздействии может возникнуть либо зубчатый, либо гладкий тетанус. Если межимпульсный интервал электрического раздражителя меньше длительности одиночного мышечного сокращения, но больше или равен сумме латентного периода и фазы укорочения, возникает зубчатый тетанус. Указанное условие выполняется при повышении частоты импульсного электрического раздражителя в определенном диапазоне.

Если же длительность межимпульсного интервала электрического раздражителя меньше суммы латентного периода и фазы укорочения возникает гладкий тетанус. При этом амплитуда гладкого тетануса больше амплитуды и одиночного мышечного сокращения и зубчатого тетанического сокращения. При дальнейшем уменьшении межимпульсного интервала электрического раздражителя, а следовательно при увеличении частоты, амплитуда тетанических сокращений возрастает (см. рис. 4).

Однако, указанная закономерность не носит абсолютного характера: при определенном значении частоты вместо ожидаемого повышения амплитуды гладкого тетатнуса отмечается феномен ее снижения (см. рис. 5). Указанный феномен был впервые обнаружен Российским ученым Н.Е.Введенским и был назван пессимумом. В основе пессимальных явлений по мнению Н.Е.Введенского лежит механизм торможения.

Утомление – это временное состояние возбудимых образований, которое возникает в результате длительной или интенсивной работы и связано с истощением энергетических и пластических ресурсов, которые необходимы для возбуждения и специфической деятельности. Для устранения данного состояния необходимо восстановление ресурсов возбудимых образований, которое требует времени. В связи с истощением энергетических ресурсов в возбудимых тканях нарушается работа энергозатратных транспортных механизмов, что приводит к накоплению в тканях продуктов метаболизма, нарушению ионной асимметрии, характеризующей работоспособную клетку. В мышечной ткани утомление характеризуется снижением количества АТФ, увеличением количества АДФ, остатков фосфорной кислоты, молочной кислоты, ионов СА⁺⁺. Утомление в скелетных мышцах проявляется в увеличении латентного периода, увеличением фазы расслабления, а в ряде случаев в возникновении остаточного укорочения (контрактуры), которое связано с накоплением в саркоплазме Са⁺⁺и затрудненим разобщения активных участков актина и миозина.