Материал:

1. Первый шаг (1) - состояние активации: в присутствии ионов Са 2+, что выделились из СПР, головка миозина присоединяется к активному центру актина под углом 90 °, начинается образование поперечных мостиков. АТФ-аза головки миозина, которая обладает ферментной активностью в присутствии ионов Са 2+ гидролизует молекулу АТФ на АДФ и Фн, что приводит к высвобождению энергии.

2. Второй шаг (2) - образована энергия меняет положение головки миозина от угла 90 ° до угла 45 °, возникает гребок с последующим втягиванием филаментов актина в миозиновои вилку, начинается сокращение мышцы. Интенсивность скольжения актиновых нитей зависит от количества образованных актино-миозиновых поперечных мостиков, гребных движений и энергии, идущей на наклон головки.

3. Третий шаг (3) - отделение головки миозина от актина. АДФ, образовалась во время гидролиза первой молекулы АТФ, начинает тормозить АТФ-азу миозина. Образуется (с АДФ + Фн) новая молекула АТФ, которая стимулирует работу Са 2+ -насосов (Ca2 + -Mg2 + - АТФ-аза), расположенные на мембране СПР, которые откачивают Са 2+ в его цистерны. Когда концентрация Са 2+ становится ниже 0,1 мкмоль / л, теряется связь тропонина с ионами кальция. Тропомиозин занимает свое первоначальное расположение. Прекращается образование поперечных актино-миозиновых мостиков, мышца начинает расслабляться.

4. Четвертый шаг (4) - поперечный мостик с молекулой АДФ и Фн на головке миозина занимает свое исходное положение - под углом 90 ° относительно активного центра актина, развивается полноценное расслабление, за которым начинается новый цикл.

ТАБЛИЦА 2.3. Последовательность процессов сокращения и расслабления мышц

очередность явления	суть процесса
сокращение
1	Генерация ПД мотонейроном
2	Высвобождение ацетилхолина в конечной пластинке
3	Связывание ацетилхолина с никотиновыми ацетилхолиновых рецепторов постсинаптической мембраны
4	Увеличение проницаемости постсинаптической мембраны (мембрана мышечного волокна) к Na + и К +
5	Образование потенциала концевой пластинки
6	Образование ПД мышечного волокна
7	Распространение деполяризации в Т-трубочках
8	Высвобождение Са 2+ из терминальных цистерн саркоплазматической сети и диффузия его в участок актина и миозина
9	Связывания Са 2+ с тропонином С, обнажение участков связывания миозина с актином
10	Образование поперечных мостиков миозина с актином и скольжения их, что приводит к сокращению мышцы
расслабление
1	Са 2+ возвращается в саркоплазматического сетку
2	Высвобождение Са 2+, который был связан с тропонином, присоединение тропомиозином к актина
3	Прекращение взаимодействия миозина с актином

РИС. 2.30. Модель механического аналога мышц, имеющих сократительные и эластичные элементы, и их роль во время изометрического сокращения и расслабления мышц

При отсутствии синтеза АТФ поперечные мостики НЕ разъединяются (пример - трупное окоченение), мышца находится в сокращенном состоянии, наблюдается при развитии контрактур.

Коротко последовательность процессов при сокращении и расслаблении мышцы представлен в таблице 2.3.

Виды сокращение мышц

Мышцы удерживают последовательно расположены: а) сократительные элементы мышечных волокон - актин, миозин; б) эластичные элементы - сухожилия и другие соединительнотканные структуры. Во время сокращения мышц происходит взаимодействие сократительных и эластичных элементов, характеризующий сократительные свойства мышц (рис. 2.30).

Мышцы могут сокращаться в различных режимах изменения их длины:

■ изометрического сокращения возникает тогда, когда оба конца мышцы фиксированы и мышца не меняет своей длины, но повышается его напряжение.

■ изотонический сокращения развивается тогда, когда при сокращении происходит уменьшение длины мышцы без изменения его напряжения.

В организме человека скелетные мышцы передают силу костям скелета через способны растягиваться сухожилия. Во время сокращения мышцы его волокна сокращаются, а эластичные структуры, с помощью которых мышца фиксируется к кости, растягиваются. Такое мышечное сокращение, когда длина мышцы уменьшается с увеличением его силы, называется ауксотоничне сокращения.

В зависимости от частоты раздражения развиваются одиночные или тетанические сокращения.

В ответ на один нервный импульс пороговой величины развивается быстрое сокращение, за которым наступает быстрое расслабление мышцы. Этот процесс называется одиночным (единичным) сокращением (рис. 2.31). Оно состоит из очень короткого латентного периода - время от нанесения раздражения до начала сокращения (0,0025-0,01 с), периода непосредственного сокращения (0,04 с) и более долгого периода расслабления (0,05 с). Все сокращения продолжается 0,1 с.

Амплитуда одиночного сокращения изолированного волокна подчиняется закону "все или ничего". Однако сокращение целого мышцы, состоит из многих мышечных волокон с различной возбудимостью, напрямую зависит от силы раздражения. По пороговой силы раздражения привлекается небольшая часть волокон

РИС. 2.31. Одиночное сокращение мышцы и график высвобождения ионов кальция из СПР . 1 - латентный период; 2 - период сокращения; 3 - период расслабления

и они имеют малую амплитуду. С увеличением силы раздражения количество возбужденных волокон возрастает до последнего, что приводит к максимальному сокращению, и дальнейшее повышение силы раздражений уже не увеличивает его амплитуду. Этот эффект называется суммацией сокращения.

Если на всю мышцу действуют два или более сверхпороговые раздражение с небольшим временным интервалом между ними, то сокращения будут иметь большую амплитуду, чем максимальное, так как сократительные эффекты, вызванные первым и вторым раздражением, добавляются (суперпозиция), развивается длительное сокращение мягкие мышцы, которое называется тетануса (рис. 2.32).

Различают зубчатый и гладкий тетанус. Если следующие раздражение наносятся в период начального расслабление мышцы, возникает зубчатый тетанус, в период максимального сокращения - гладкий тетанус.

Для возникновения тетанического сокращение частота раздражений должно быть 30 импульсов / с, но поскольку мышца состоит из многих двигательных единиц, сокращаются асинхронно, тетанус может возникать и при меньшей частоты. Напряжение, которое развивает мышцу во время полного тетанического сокращения, в 3-4 раза больше по сравнению с одиночным сокращением (оптимум). Очень высокая частота или сила стимуляции приводит к снижению амплитуды сокращений мышцы, возникает пессимум. Тетанических сокращения не могут продолжаться долго, поскольку мышца устает.

Типы мышечных волокон

Скелетные мышцы состоят из волокон, которые отличаются между собой разной скоростью сокращения, количеством миоглобина, активностью миозиновои АТФ-азы и другими свойствами. Они делятся на два типа; И тип (медленные, окислительные, красные), II тип (быстрые, гликолитические, белые) и промежуточные.

Волокна I типа относятся к медленных волокон, так как скорость их сокращения меньше, чем в быстрых, и составляет 100 м / с и более. Активность миозиновои АТФ-азы в них низкая, их сокращение обеспечивается благодаря энергии окислительного фосфорилирования. Они имеют хорошее кровоснабжение и содержат высокую концентрацию миоглобина, темнее других, поэтому называются красными мышцами. Несмотря на их меньшую силу, чем в быстрых, у них медленнее развивается усталость. Функционально они предназначены для длительных медленных сокращений.

Волокна II типа относятся к быстрых волокон, поэтому что скорость их сокращения больше, чем в медленных, и составляет 10-30 м / с. Активность миозиновои АТФ-азы в них высока. их сокращение обеспечивается в основном энергией системы гликолиза. Они содержат малое концентрацию миоглобина, развивают значительную силу, но быстро устают. Быстрые волокна предназначены для выполнения точных координационных движений. Большинство скелетных мышц представляет собой смесь двух типов мышечных волокон.

Особенности сокращение мышц в целостном организме. Двигательные единицы. Электромиография. Сила и работа мышц. Энергетика мышечного сокращения

Непосредственно механизмом актино-миозиновои взаимодействия используется энергия расщепления АТФ. В мышцах всего содержится 0,5 грамм-моль АТФ. Этого количества АТФ хватит для быстрого бега в течение 5 с. Поэтому при мышечной работе в четкой последовательности включаются механизмы ресинтеза АТФ. Наиболее экстренным является креатинкиназний механизм, и только примерно через 20 с максимально интенсивной работы начинается усиления гликолиза, интенсивность которого достигает максимума через 40-80 с. При более длительной, а соответственно,

РИС. 2.32. Зависимость сокращения мышцы от частоты раздражений. А - регистрация мышечного сокращения; Б - частота действия раздражителя. 1 - одиночное мышечное сокращение; 2 - суммирование двух сокращений 3, 4 - формирование зубчатого тетануса; 5, 6 - формирование гладкого (сплошного) тетануса, 7 - оптимум; 8 - пессимум

и менее интенсивной работе все большее значение приобретает аэробный путь ресинтеза АТФ.

В целом источниками энергии для работы мышц является гликоген, глюкоза и жирные кислоты. Энергоснабжающей процессы : креатинфосфокиназна реакция, анаэробные и аэробные гликогенолиз и гликолиз, миокиназна (аденилаткиназна) реакция, окисление жирных кислот.

Теплообразование мышцы

При активации мышцы интенсивность его метаболизма возрастает в 100-1000 раз. В соответствии с первым законом термодинамики (закон сохранения энергии) химическая энергия, превращается в мышцах, должна равняться сумме механической энергии (мышечной работы) и теплообразования. При отсутствии работы, которую физически можно измерить (например, во время стабильного изометрической тетануса), в мышце происходит постоянное превращение химической энергии в тепло (теплота изометрического сокращения) со скоростью, пропорциональной длительности тетануса и напряжения. Даже изометрического сокращения поперечные мостики миозина находятся в состоянии непрерывной циклической активности и "внутренняя работа", связанной с расщеплением АТФ и теплоутворенням, достигает больших значений. Именно по этой причине такая "пассивная деятельность", как "устойчивая вытянувшись", бывает утомительной.

Источник: https://studbooks.net/80586/meditsina/fiziologiya

Смотрите также:





ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
- Обратный порядок следования фаз 4
- Сопротивление изоляции 25
!_Лабораторные_работы_1_сем_ОУТС