المحاضرة رقم 4. فسيولوجيا العضلات
1. الخصائص الفيزيائية والفسيولوجية للعضلات الهيكلية والقلبية والملساء
بناءً على الخصائص المورفولوجية، يتم التمييز بين ثلاث مجموعات عضلية:
1) العضلات المخططة (العضلات الهيكلية)؛
2) العضلات الملساء.
3) عضلة القلب (أو عضلة القلب).
وظائف العضلات المخططة:
1) المحرك (ديناميكي وثابت)؛
من الصعب الإجابة على سؤال الجرعة الأكثر فعالية لليوسين والإيسولوسين والفالين. المتطلبات اليومية للأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة هي التي يحتاجها الرياضيون ذوو التدريب المكثف. ومع ذلك، لا يتطلب الأداء استقلاب العضلات فحسب، بل يتطلب أيضًا جميع العمليات المضادة للأكسدة أو النشطة في التمثيل الغذائي أو المنسقة في التمثيل الغذائي. غالبًا ما يرتبط الإرهاق الرياضي بزيادة التعرض للإصابة بالعدوى، مما يشير إلى الإرهاق الجهاز المناعي. غالبًا ما يعاني رياضيو الأداء من نقص في إمداد المواد الحيوية الشائعة.
2) ضمان التنفس.
3) تقليد.
4) المستقبل.
5) الإيداع.
6) التنظيم الحراري.
وظائف العضلات الملساء:
1) الحفاظ على الضغط في الأعضاء المجوفة.
2) تنظيم الضغط في الأوعية الدموية.
3) إفراغ الأعضاء المجوفة وإخراج محتوياتها.
وظيفة عضلة القلب– غرفة الضخ، مما يضمن حركة الدم عبر الأوعية.
لذلك، بالإضافة إلى التغذية المتوازنةبروتين عالي الجودة، يجب تزويد الرياضي بمكمل بالفيتامينات والمعادن والعناصر النزرة. يوصى باستخدامه طعام غذائيللتوتر العضلي الشديد. وفقًا لمنهج "طب الغذاء" الصادر عن الغرفة الفيدرالية للأطباء. . الكرياتين هو أحد المكملات الرياضية الأكثر دراسة في العالم.
وهي ليست مادة حيوية ينتجها الكبد. يتم تخزينه في الدماغ والأنسجة العضلية، حيث يحافظ على إمدادات الطاقة. يمكن زيادة تخزين الكرياتين عن طريق المكملات، مما يساعد الأنسجة على توفير المزيد من الطاقة تحت الحمل. فمن ناحية، يزيد الكرياتين من قوة وأداء الرياضيين، ومن ناحية أخرى فإنه يعزز القدرات المعرفية، خاصة لدى النباتيين وكبار السن.
1) الاستثارة (أقل مما هي عليه في الألياف العصبية، وهو ما يفسره انخفاض إمكانات الغشاء)؛
2) الموصلية المنخفضة، حوالي 10-13 م/ث؛
3) الانكسار (يحتل فترة زمنية أطول من فترة الألياف العصبية)؛
4) القدرة.
5) الانقباض (القدرة على تقصير أو تطوير التوتر).
هناك نوعان من الاختصارات:
بالإضافة إلى ذلك، فإنه قد يخفف أعراض التعب بسبب قلة النوم. كمية يومية من 3-5 جرام كافية للوصول بمخزون الكرياتين إلى الحد الأقصى بعد 6-8 أسابيع، ثم 3-5 جرام للحفاظ على التأثير. الكرياتين مونوهيدرات رخيص الثمن ومدروس جيدًا.
على الرغم من وجود بعض البدائل باهظة الثمن في السوق، إلا أنها لا تقدم أفضل النتائج حيث أن الكرياتين مونوهيدرات يملأ مجلات الأنسجة بالكامل. يمكن بالفعل تضمين الكرياتين في كل منها لأنه يتمتع بآلية عمل فريدة لا تتداخل مع كيفية عمل الآخرين.
أ) انكماش متساوي التوتر (يتغير الطول، ولا تتغير النغمة)؛
ب) انكماش متساوي القياس (تتغير النغمة دون تغيير طول الألياف). هناك تقلصات مفردة وعملاقة. تحدث الانقباضات المفردة تحت تأثير تهيج واحد، وتحدث الانقباضات العملاقة استجابة لسلسلة نبضات عصبية;
6) المرونة (القدرة على تطوير التوتر عند التمدد).
الكرياتين رخيص وآمن ويزوده الجسم داخليًا. 3-5 جم يوميًا يجدد رواسب الكرياتين لديك. إذا كنت نباتيًا أو سن الشيخوخةيجب أن تبدأ بتناول الكرياتين قبل تناول أي منشطات أخرى. يصنف الكرياتين على أنه غير أساسي لأنه يتكون الكبد من الأرجينين والجليسين والميثيونين.
يتم التحكم في تجديد المتجر عن طريق استهلاك الكرياتين منتجات الطعاممكملات اللحوم أو الكرياتين، كما يتضح من حقيقة أن النباتيين لديهم احتياطيات أقل من الكرياتين مقارنة بمن يتناولون اللحوم. 95% من مخزون الكرياتين موجود في العضلات. 0.5% من وزن الألياف العضلية يتكون من الكرياتين.
العضلات الملساء لها نفس الخصائص الفسيولوجية مثل العضلات الهيكلية، ولكن لها أيضًا خصائصها الخاصة:
1) إمكانات الغشاء غير المستقر، والتي تحافظ على العضلات في حالة من الانكماش الجزئي المستمر - النغمة؛
2) النشاط التلقائي العفوي.
3) الانكماش استجابة للتمدد.
4) اللدونة (تناقص الاستطالة مع زيادة الاستطالة)؛
يحتوي الدماغ أيضًا على مخزون كبير من الكرياتين - 0.14٪ من وزن الدماغ عبارة عن كرياتين. يمتصه الجسم بشكل جيد جداً؛ يتراوح التوافر البيولوجي من 90% إلى 100%. ويوجد في المنتجات الحيوانية؛ الذي يحتوي لحمه العضلي على أقصى تركيز للكرياتين.
في التحليل التلوي لـ 16 دراسة تبحث في تأثيرات الكرياتين على القوة، كانت هناك زيادة في قوة الضغط على مقاعد البدلاء وقوة ثني الركبة. ويمكن ملاحظة زيادات مماثلة في دراسات أخرى؛ كما زادت قوة القفز وقوة السباحة.
ثبت أن تناول 5 جرامات من الكرياتين يوميًا يحسن الأداء العقلي لدى النباتيين. ولاحظ الباحثون زيادة تشبع الأكسجين في الدماغ، وهو المسؤول على الأرجح عن زيادة معدل دوران الطاقة. نتيجة لمرحلة التحميل، وجد أن كبار السن لديهم ذاكرة مكانية وطويلة المدى محسنة.
5) حساسية عالية للمواد الكيميائية.
السمة الفسيولوجية لعضلة القلب هي لها تلقائي . يحدث الإثارة بشكل دوري تحت تأثير العمليات التي تحدث في العضلات نفسها. تتمتع بعض مناطق العضلات غير النمطية في عضلة القلب، الفقيرة بالليفات العضلية والغنية بالساركوبلازم، بالقدرة على التشغيل الآلي.
حتى الآن، هناك دراستان فقط تبحثان في الحرمان من الكرياتين والنوم. وفي سلسلة تجريبية مكونة من 20 رجلاً، لوحظ زيادة الأداء فقط بعد 36 ساعة من النوم. بالإضافة إلى ذلك، لم تكن هناك تغيرات كبيرة في السلوك أو التغيرات الهرمونية.
وفي دراسة مماثلة، خلص الباحثون إلى أن المكملات الغذائية مع الكرياتين تحسن المزاج، وزمن الاستجابة، والتوازن. لم تكن هناك تغييرات في هرمونات الكورتيزول أو الأدرينالين بين مجموعتي الكرياتين والعلاج الوهمي. يبدو أن الكرياتين يعزز القدرات المعرفيةغير النباتيين عندما يكون هناك نقص. نتيجة تناول 20 جرام أو 3-5 جرام عن طريق الفم يومياً، يؤدي الكرياتين إلى زيادة نسبة فوسفات الكرياتين في العضلات.
2. آليات تقلص العضلات
المرحلة الكهروكيميائية لتقلص العضلات.
1. توليد إمكانات العمل. يحدث نقل الإثارة إلى الألياف العضلية بمساعدة الأسيتيل كولين. يؤدي تفاعل الأستيل كولين (ACh) مع المستقبلات الكولينية إلى تنشيطها وظهور إمكانات الفعل، وهي المرحلة الأولى من تقلص العضلات.
كل من هذه الهياكل لديها الوقت الأمثلعندما يكون في أقوى حالاته. وهذا هو السبب في أن مكملاته الغذائية أكثر أهمية في رفع الأثقال والرياضات التنافسية مقارنة برياضيي التحمل الهوائي. هناك حاجة إلى الكرياتين بشكل أساسي لتوفير الطاقة على المدى القصير. . تمت دراسة الكرياتين جيدًا - فهناك المئات مقالات علمية، والتي تشير إلى فعاليتها.
يتم تصنيفها بشكل عام على أنها آمنة وبدون آثار جانبية. لم يجد العلماء أي تلف في الكبد أو الكلى عندما يحاول لاعبو كرة القدم في الكلية اللعب. وجدت دراسة أخرى أجريت على الرياضيين عدم وجود علاقة بين الكرياتين والإصابات أو تشنجات التدريب أو تشنجات العضلات.
2. عمل الانتشار المحتمل. ينتشر جهد الفعل إلى الألياف العضلية من خلال نظام الأنابيب المستعرضة، وهو الرابط الذي يربط بين الغشاء السطحي والجهاز الانقباضي للألياف العضلية.
3. يؤدي التحفيز الكهربائي لموقع التلامس إلى تنشيط الإنزيم وتكوين إينوسيل ثلاثي الفوسفات الذي ينشط قنوات الكالسيوم الغشائية مما يؤدي إلى إطلاق أيونات الكالسيوم وزيادة تركيزها داخل الخلايا.
العضلات هي حركة الأجزاء الفردية من الجسم والحركة القاطرة للحيوانات متعددة الخلايا، والتي تتميز شكليًا بامتلاك اللييفات العضلية، وظيفيًا بخاصية الانقباض وكيميائيًا بمحتوى مرتفع نسبيًا من الأكتوميوسين. وفقا للجوانب المورفولوجية والوظيفية، يتم تمييز الأنسجة العضلية الملساء أو المخططة أو الهيكلية، وكذلك أنسجة عضلة القلب. عضلةعادة ما ينشأ من الوسط السائل النخاعيوبالتالي فهو مصدر للأديم المتوسط، لكن الحيوانات الجنسية فقط لديها خلايا ظهارية مقلصة.
المرحلة الكيميائية والميكانيكية لتقلص العضلات.
تم تطوير نظرية المرحلة الكيميائية والميكانيكية لتقلص العضلات بواسطة O. Huxley في عام 1954 واستكملها M. Davis في عام 1963. الأحكام الرئيسية لهذه النظرية:
1) تعمل أيونات الكالسيوم على تحفيز آلية تقلص العضلات؛
2) بسبب أيونات الكالسيوم، تنزلق خيوط الأكتين الرقيقة بالنسبة لخيوط الميوسين.
العناصر العضلية عبارة عن خلايا عضلية أحادية النواة جزئيًا، وجزئيًا متعددة الخيوط ألياف عضلية. تتكون العضلات الهيكلية من حزم طويلة من الألياف العضلية التي تمتد عادةً على طول العضلة بأكملها وتتكون من ألياف عضلية متوازية. كل ليف عضلي عبارة عن خلية واحدة بها عدة نوى وتنشأ من اندماج عدة خلايا جنينية. تحت المجهر، يتم تخطيط اللييف العضلي الهيكلي، وكل وحدة من هذه الوحدات المتكررة هي وحدة وظيفية من العضلات تسمى ساركوما.
في حالة الراحة، عندما يكون هناك عدد قليل من أيونات الكالسيوم، لا يحدث الانزلاق، لأنه يتم منع ذلك بواسطة جزيئات التروبونين والشحنات السالبة من ATP، ATPase وADP. يحدث زيادة تركيز أيونات الكالسيوم بسبب دخولها من الفضاء بين الألياف. في هذه الحالة، يحدث عدد من التفاعلات بمشاركة أيونات الكالسيوم:
1) يتفاعل Ca2+ مع التريبونين؛
يحتوي هذا أيضًا على خيوط الأكتين وخيوط الميوسين السميكة. النطاق A عبارة عن منطقة موسعة تتوافق مع طول الخيوط السميكة. آلية انقباض العضلات. ويرجع هذا الانزلاق إلى التفاعل بين جزيئات الأكتين والميوسين. العديد من جزيئات الميوسين، التي تتكون من ذيل حلزوني طويل ورأس كروي، تندمج مع ذيولها لتشكل خيطًا سميكًا. يشبه رأس الميوسين المحفز الآن ذراعًا متوترة ترتبط بموقع ربط الأكتين المحدد وبالتالي تشكل جسرًا متقاطعًا بين الأكتين والميوسين.
2) Ca2+ ينشط ATPase؛
3) يزيل Ca2+ الشحنات من ADP وATP وATPase.
يؤدي تفاعل أيونات الكالسيوم مع التروبونين إلى تغيير موقع الأخير على خيوط الأكتين، وفتح المراكز النشطة للليفات الأولية الرقيقة. بسببها، يتم تشكيل الجسور المتقاطعة بين الأكتين والميوسين، والتي تحرك خيوط الأكتين إلى الفراغات الموجودة بين خيوط الميوسين. عندما يتحرك خيوط الأكتين بالنسبة إلى خيوط الميوسين، تنقبض الأنسجة العضلية.
يتم تحرير الطاقة المحررة، ويعود رأس الميوسين إلى شكل أكثر استقرارًا في الطاقة؛ وبالتالي تتغير الزاوية بين الرأس والذيل، ويمتد خيوط الأكتين باتجاه مركز القسيم العضلي. يتشكل كل رأس من الرؤوس السميكة البالغ عددها 350 رأسًا تقريبًا ويذيب حوالي خمسة أشرطة عرضية في الثانية في أوقات مختلفة، بحيث تمر الخيوط باستمرار ضد بعضها البعض.
من خلال سلسلة لا تعد ولا تحصى من قسيمات الألياف العضلية المتصلة على التوالي، يتم تحويل الحركات المتكررة للجسور المتقاطعة الواقعة في نطاق النانومتر إلى حركة مجهرية. تنظيم انقباض العضلات. عندما تكون العضلة في حالة راحة، يتم حظر مواقع ربط الميوسين على الأكتين بشكل فراغي بواسطة التروبوميوزين. يتحكم مجمع البروتين التنظيمي الثاني، التروبونين، في موضع التروبوميوزين على الخيط الرقيق. لكي تنقبض الخلية العضلية، يجب أن يتعرض موقع ربط الميوسين للأكتين.
لذا، فإن الدور الرئيسي في آلية تقلص العضلات يلعبه بروتين التروبونين، الذي يغلق المراكز النشطة لأيونات البروتوفيبريل والكالسيوم الرقيقة.
فسيولوجيا العضلات الهيكلية والملساء
محاضرة 5
في الفقاريات والبشر ثلاثة أنواع من العضلات: عضلات الهيكل العظمي المخططة، عضلة القلب المخططة - عضلة القلب والعضلات الملساء التي تشكل جدار التجويف اعضاء داخليةوالسفن.
يحدث هذا العرض عندما ترتبط أيونات الكالسيوم بالتروبونين وبالتالي تغير بنية مركب التروبوميوزين-تروبونين؛ ونتيجة لذلك، تصبح مواقع ربط الميوسين حرة على طول طول خيوط الأكتين ويمكن أن يتشكل مركب الأكتين-الميوسين. يحدث إطلاقه على تحفيز العصب. تنتشر نبضات العصب الحركي الواردة على الغشاء العضلي كموجة مزيلة للاستقطاب إلى أعماق الأنابيب T. تعتمد القوة التي تتطور أثناء تقلص العضلات على حجم الوحدات الحركية، أي. عدد الألياف العضلية التي يعصبها العصبون الحركي .
الوحدة التشريحية والوظيفية للعضلات الهيكلية هي الوحدة الحركية العصبية - خلية عصبية حركية ومجموعة الألياف العضلية التي تعصبها. تعمل النبضات التي يرسلها العصبون الحركي على تنشيط جميع الألياف العضلية التي تشكله.
العضلات الهيكليةيتألف من كمية كبيرةألياف عضلية. ألياف العضلة المخططة لها شكل ممدود، قطرها من 10 إلى 100 ميكرون، طول الألياف من عدة سنتيمترات إلى 10-12 سم، الخلية العضلية محاطة بغشاء رقيق - غمد الليف العضلي، يتضمن الساركوبلازم(البروتوبلازم) ومتعددة حبات. الجزء المنقبض من الألياف العضلية هو الخيوط العضلية الطويلة - اللييفات العضلية، يتكون بشكل رئيسي من الأكتين، ويمتد داخل الألياف من طرف إلى آخر، وله تصدعات عرضية. الميوسين الموجود في خلايا العضلات الملساء منتشر، ولكنه يحتوي على الكثير من البروتين الذي يلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على الانكماش المنشط على المدى الطويل.
نظرًا لأنها تستجيب وفقًا لقانون كل شيء أو لا شيء، فلا يمكن تحقيق زيادة في قوة العضلات إلا عن طريق زيادة عدد الوحدات الحركية أو عن طريق زيادة نبضات الإثارة. من وجهة نظر وظيفتها، يمكن التمييز بين نوعين من العضلات: العضلات المقوية ذات اللون الأحمر السائد، لأن الألياف الغنية بالميوجلوبين تنقبض ببطء وتقوم بشكل أساسي بعمل الحبس. إنها بطيئة بشكل ممل ولديها العديد من المغازل العضلية. تميل عضلات التنغيم إلى التقصير عند التحميل الزائد أو التحميل بشكل غير صحيح.
خلال فترة الراحة النسبية، لا تسترخي عضلات الهيكل العظمي بشكل كامل وتحافظ على درجة معتدلة من التوتر، أي. قوة العضلات.
الوظائف الرئيسية للأنسجة العضلية:
1) المحرك - ضمان الحركة
2) ثابت – ضمان التثبيت، بما في ذلك في وضع معين
3) المستقبل – لدى العضلات مستقبلات تسمح لها بإدراك حركاتها
النوع الثاني هو عضلة مرحلية ذات ألياف عضلية بيضاء في الغالب. إنها تقوم بحركات سريعة ودقيقة، وتتكون من العديد من الوحدات الحركية الصغيرة، وتتقلص بسرعة وبقوة كبيرة. إنهم مرتبطون به الحبل الشوكيالألياف السريعة تتعب بشكل أسرع وتكون عرضة للضعف. وبالإضافة إلى ذلك، يتم التمييز بين أشكال مختلفةتقلصات العضلات: مع تقلصات متساوي القياس شد عضلييزيد دون تغيير طول العضلات لأنه لا يمكن تقريب الأصل والنهج.
في حالة تقلص العضلات متساوي التوتر، من ناحية أخرى، يتغير طول العضلات بسبب الانكماش النسيج الضام، والعناصر الانقباضية للعضلة، بينما يبقى التوتر العضلي على النقيض من ذلك. الشكل الثالث هو تقلص العضلات المساعدة، والذي يغير طول العضلات وتوترها. معظم الحركات اليومية هي أشكال مختلطةبين تقلص العضلات متساوي القياس ومتساوي التوتر.
4) التخزين - يتم تخزين الماء وبعض العناصر الغذائية في العضلات.
الخصائص الفسيولوجية للعضلات الهيكلية:
الاهتياجية . أقل من استثارة الأنسجة العصبية. ينتشر الإثارة على طول الألياف العضلية.
التوصيل . انخفاض الموصلية للأنسجة العصبية.
فترة الحرارية تستمر الأنسجة العضلية لفترة أطول من الأنسجة العصبية.
عضلة القلب توجد فقط في القلب. مثل العضلات الهيكلية، فهي أيضًا عضلة مخططة، ولكنها تظهر هذا الاختلاف في الخصائص الكهربائية والغشائية. من سمات خلايا عضلة القلب الخطوط اللامعة. هذه هي المواقع التي تتصل فيها خلايا عضلة القلب كهربائيًا بخلايا عضلة القلب الأخرى من خلال تقاطعات الفجوة. وهذا يضمن أن إمكانات العمل المتولدة في جزء من القلب تنتشر إلى جميع خلايا عضلة القلب وتتسبب في انقباض القلب بأكمله.
ميزة أخرى هي أن خلايا عضلة القلب يمكنها توليد إمكاناتها دون مساعدة الجهاز العصبي. يتمتع غشاء خلية عضلة القلب بقدرات تحفيزية تؤدي إلى إزالة الاستقطاب الإيقاعي وبالتالي تطوير إمكانات الفعل. بالنسبة للجسم كله، لديه القلب منطقة واحدةجهاز تنظيم ضربات القلب في جدار الأذين الأيمن، العقدة الجيبية. تدوم إمكانات عمل القلب حوالي 20 مرة أطول من قدرة العضلات الهيكلية.
قابلية الأنسجة العضلية أقل بكثير من الأنسجة العصبية.
الانقباض – قدرة الألياف العضلية على تغيير طولها ودرجة التوتر استجابة لتحفيز قوة العتبة.
في مساوي التوتر تخفيضيتغير طول الألياف العضلية دون تغيير النغمة. في متساوي القياس تخفيضيزداد توتر الألياف العضلية دون أن يتغير طولها.
اعتمادًا على ظروف التحفيز والحالة الوظيفية للعضلة، قد يحدث تقلص أو تقلص عضلي مستمر (تكززي).
انقباض عضلة واحدة.عندما يتم تهيج العضلة بنبض تيار واحد، يحدث تقلص عضلي واحد.
تعتمد سعة تقلص العضلة الواحدة على عدد اللييفات العضلية المنقبضة في تلك اللحظة. تختلف استثارة المجموعات الفردية من الألياف، وبالتالي فإن قوة العتبة الحالية تؤدي إلى تقلص ألياف العضلات الأكثر استثارة فقط. سعة هذا التخفيض ضئيلة. مع زيادة قوة التيار المهيج، تشارك أيضًا مجموعات أقل استثارة من ألياف العضلات في عملية الإثارة؛ يتم تلخيص سعة الانقباضات وتنمو حتى لا يتبقى أي ألياف في العضلات لا تغطيها عملية الإثارة. في هذه الحالة يتم تسجيل الحد الأقصى لسعة الانكماش، والتي لا تزيد، على الرغم من زيادة أخرى في قوة التيار المزعج.
انقباض الكزاز. في ظل الظروف الطبيعية، لا تتلقى ألياف العضلات نبضات عصبية مفردة، بل سلسلة من النبضات العصبية، والتي تستجيب لها العضلات بتقلص كزازي مطول، أو كُزاز . فقط العضلات الهيكلية هي القادرة على الانقباض الكزازي. العضلات الملساء والعضلات المخططة للقلب غير قادرة على الانقباض الكزازي بسبب فترة المقاومة الطويلة.
يحدث الكزاز بسبب مجموع تقلصات العضلات المفردة. لكي يحدث الكزاز، فإن عمل التهيج المتكرر (أو النبضات العصبية) على العضلات ضروري حتى قبل انتهاء تقلصها الفردي.
إذا كانت النبضات المزعجة قريبة من بعضها البعض وحدث كل منها في اللحظة التي بدأت فيها العضلات للتو في الاسترخاء، ولكن لم يكن لديها وقت للاسترخاء الكامل، يحدث نوع خشن من الانكماش ( مسنن كُزاز ).
إذا كانت النبضات المهيجة قريبة من بعضها البعض بحيث تحدث كل نبضة لاحقة في وقت لم يكن لدى العضلة وقت بعد للانتقال إلى الاسترخاء من التهيج السابق، أي أنها تحدث في ذروة انقباضها، ثم انقباض طويل مستمر يحدث، ويسمى الكزاز السلس .
الكزاز السلس – يتم تحديد حالة العمل الطبيعية للعضلات الهيكلية من خلال وصول النبضات العصبية من الجهاز العصبي المركزي بتردد 40-50 في الثانية.
الكزاز المسنن يحدث بتردد نبضات عصبية تصل إلى 30 لكل ثانية. إذا تلقت العضلة 10-20 نبضة عصبية في الثانية، فهي في حالة عضلي نغمة ، أي. درجة معتدلة من التوتر.
تعب العضلات . مع التحفيز الإيقاعي لفترات طويلة في العضلات، يتطور التعب. علاماته هي انخفاض في سعة الانقباضات، وزيادة في فتراتها الكامنة، وتمديد مرحلة الاسترخاء، وأخيرا، غياب الانقباضات مع استمرار التهيج.
نوع آخر من تقلص العضلات لفترات طويلة هو انكماش. ويستمر حتى بعد إزالة التحفيز. يحدث تقلص العضلات عندما يكون هناك اضطراب أيضي أو تغير في خصائص البروتينات المقلصة للأنسجة العضلية. قد تكون أسباب التقلص هي التسمم ببعض السموم والأدوية، واضطرابات التمثيل الغذائي، وارتفاع درجة حرارة الجسم وعوامل أخرى تؤدي إلى تغيرات لا رجعة فيها في بروتينات الأنسجة العضلية.
الخصائص الفسيولوجية للعضلات الملساء.
تشكل العضلات الملساء جدران (طبقة العضلات) للأعضاء الداخلية والأوعية الدموية. لا يوجد أي خط عرضي في اللييفات العضلية الملساء. ويرجع ذلك إلى الترتيب الفوضوي للبروتينات المقلصة. ألياف العضلات الملساء أقصر نسبيًا.
العضلات الملساء أقل إثارة من تلك المخططة. ينتشر الإثارة من خلالها بسرعة منخفضة - 2-15 سم / ثانية. يمكن أن تنتقل الإثارة في العضلات الملساء من ألياف إلى أخرى، على عكس الألياف العصبية وألياف العضلات المخططة.
يحدث تقلص العضلات الملساء بشكل أبطأ وعلى مدى فترة زمنية أطول.
فترة المقاومة في العضلات الملساء أطول منها في العضلات الهيكلية.
من الخصائص المهمة للعضلات الملساء حجمها الكبير بلاستيك، أي. القدرة على الحفاظ على الطول المعطى عن طريق التمدد دون تغيير التوتر. هذه الخاصية مهمة، لأن بعض الأعضاء تجويف البطن(الرحم، المثانة، المرارة) في بعض الأحيان تمتد بشكل ملحوظ.
السمة المميزة للعضلات الملساء هي القدرة على العمل تلقائياوالتي يتم توفيرها بواسطة عناصر عصبية مدمجة في جدران أعضاء العضلات الملساء.
الحافز المناسب للعضلات الملساء هو تمددها السريع والقوي، والذي حدث أهمية عظيمةلعمل العديد من أعضاء العضلات الملساء (الحالب والأمعاء والأعضاء المجوفة الأخرى)
ومن سمات العضلات الملساء أيضًا حساسية عالية لبعض المواد النشطة بيولوجيا(الأسيتيل كولين، الأدرينالين، النورإبينفرين، السيروتونين، إلخ).
يتم تعصيب العضلات الملساء بواسطة الأعصاب اللاإرادية الودية والباراسمبثاوية، والتي، كقاعدة عامة، لها تأثيرات معاكسة على حالتها الوظيفية.
الخصائص الأساسية لعضلة القلب.
يتكون جدار القلب من 3 طبقات. الطبقة الوسطى (عضلة القلب) تتكون من العضلات المخططة. تتمتع عضلة القلب، مثل العضلات الهيكلية، بخاصية الاستثارة والقدرة على الإثارة والانقباض. تشمل الخصائص الفسيولوجية لعضلة القلب فترة حرارية ممتدة وتلقائية.
استثارة عضلة القلب . عضلة القلب أقل استثارة من العضلات الهيكلية. لكي يحدث الإثارة في عضلة القلب، يلزم وجود تحفيز أقوى من العضلات الهيكلية.
التوصيل . يتم الإثارة على طول ألياف عضلة القلب بسرعة أقل من ألياف العضلات الهيكلية.
الانقباض . رد فعل عضلة القلب لا يعتمد على قوة التحفيز المطبق. تنقبض عضلة القلب قدر الإمكان مع كل من العتبة والتحفيز الأقوى.
المواد المقاومة للحرارة فترة . القلب، على عكس الأنسجة الأخرى القابلة للإثارة، لديه فترة حرارية واضحة وممتدة بشكل ملحوظ. يتميز بانخفاض حاد في استثارة الأنسجة خلال فترة نشاطه. ونتيجة لذلك، فإن عضلة القلب غير قادرة على الانقباض الكزازي (طويل الأمد) وتقوم بعملها كتقلص عضلي واحد.
تلقائي قلوب . خارج الجسم، في ظل ظروف معينة، يكون القلب قادرًا على الانقباض والاسترخاء، والحفاظ على الإيقاع الصحيح. تسمى قدرة القلب على الانقباض بشكل إيقاعي تحت تأثير النبضات الناشئة داخل نفسه بالآلية.
تصنيف ووظائف الأنسجة العضلية
هناك 3 أنواع من الأنسجة العضلية:
1) هيكل عظمي مخطط بشكل متقاطع.
2) قلب مخطط.
3) على نحو سلس.
وظائف الأنسجة العضلية.
أنسجة هيكلية مخططة- تشكل حوالي 40% من وزن الجسم الإجمالي.
وظائفها:
1) ديناميكية.
2) ثابت.
3) المستقبل (على سبيل المثال، مستقبلات الحس العميق في الأوتار - ألياف العضلات داخل الجسم (مغزلي))؛
4)إيداع - الماء والمعادن والأكسجين والجليكوجين والفوسفات.
5) التنظيم الحراري.
6) ردود الفعل العاطفية.
أنسجة عضلة القلب المخططة.
الوظيفة الأساسية- حقنة.
العضلات الملساء- يشكل جدار الأعضاء المجوفة والأوعية الدموية.
وظائفها:
1) يحافظ على الضغط في الأعضاء المجوفة.
2) يحافظ على ضغط الدم.
3) يضمن حركة المحتويات عبر القناة الهضمية والحالب.
الخصائص الفسيولوجية للعضلات
الاهتياجية الأنسجة العضلية (-90 مللي فولت) أقل استثارة من الأنسجة العصبية (-150 مللي فولت).
التوصيل الأنسجة العضلية لديها موصلية أقل من الأنسجة العصبية الأنسجة الهيكلية(5-6 م/ث)، وفي الجهاز العصبي - 13 م/ث.
الحراريات الأنسجة العضلية أكثر أنسجة عصبية حرارية. بالنسبة للأنسجة الهيكلية، فهي 30-40 مللي ثانية (مطلق يساوي تقريبًا 5 مللي ثانية، نسبي - 30 مللي ثانية). حران الأنسجة العضلية الملساء هو عدة ثوان.
قابلية الأنسجة العضلية (200-250)، أقل من قدرة الأنسجة العصبية.
الانقباض ، يميز بين الانكماش متساوي التوتر (التغير في الطول) والانكماش متساوي القياس (التغير في توتر العضلات). يمكن أن يكون الانكماش متساوي التوتر: متحد المركز (تقصير العضلات)، غريب الأطوار (يزيد طول العضلات).
نظام توصيل الألياف العضلية
عندما يتم تطبيق التحفيز على الغشاء بعد المشبكي للعضلة، تنشأ إمكانات ما بعد المشبكية، والتي تولد إمكانات الفعل للعضلة.
يشمل جهاز التوصيل العضلي ما يلي:
1) غشاء البلازما السطحي؛
2) نظام T؛
3) الشبكة الساركوبلازمية.
غشاء بلازمي سطحي - الطبقة الداخلية من الغشاء الذي يغطي الألياف العضلية. لها خصائص كهربائية في جميع أنحاء. يمر الإثارة من خلال الألياف غير المايلينية.
نظام T - هذا هو نظام الأنابيب المستعرضة، وهو نتوء للغشاء البلازمي السطحي في عمق ألياف العضلات. تمر بين اللييفات العضلية على مستوى الغشاء Z.
الشبكة الساركوبلازمية - الخزانات المغلقة التي تحتوي على Ca2+ (في شكل متأين مقيد - 50%، في شكل مركبات عضوية - 50%).
ثالوث - أنبوب T مستعرض واحد والأغشية المجاورة للشبكة الساركوبلازمية. المسافة بين الأنابيب T وغشاء الشبكة الساركوبلازمية هي 20 نانومتر. وظيفة الثالوث هي المشبك الكهربائي.
عندما يحدث جهد الفعل في العضلة، فإنه ينتشر على طول الغشاء البلازمي السطحي، كما لو كان خاليًا من الميالين. الألياف العصبية. ومن ثم، على طول نظام T، ينتشر جهد الفعل عميقًا في الألياف. في هذه الحالة، من خلال المشبك الكهربائي، يتم نقل الإثارة إلى غشاء الشبكة الساركوبلازمية. ونتيجة لذلك، تزداد نفاذية الشبكة الهيولية العضلية لأيونات Ca2+ وتدخل إلى الفضاء بين اللييفات.
خاتمةيضمن نظام التوصيل للألياف العضلية انتشار إمكانات الفعل وإطلاق Ca2+ من الشبكة الساركوبلازمية إلى الفضاء بين الليفيات.
الأفكار الحديثة حول بنية العضلات والهيكل العظمي
تتكون العضلات الهيكلية من لييفات عضلية، والتي تنقسم إلى قسيمات عضلية فردية بواسطة الغشاء Z.
قسيم عضلي- هذا هو العنصر الانقباضي الرئيسي للعضلات الهيكلية.
وينقسم الساركومير إلى:
1) الجزء المظلم في وسط القسيم العضلي (القرص A)؛
2)في وسط القرص A يوجد ضوء فضاء - غشاء H؛
3)ضوء المؤامرات قسيم عضلي - محرك J.
يتم تشكيل الأقراص A و J بواسطة ألياف أولية فردية. تكون الألياف A سميكة من بروتين الميوسين، وJ - رقيقة من بروتين الأكتين. يحتوي جزيء الميوسين على جسم مصنوع من الميرومايوسين الثقيل ورأس مصنوع من الميرومايوسين الخفيف. يتم تثبيت جزيء ATP على الرأس، والذي يتم شحنه بشكل سلبي في حالة الراحة. عند قاعدة الرأس، يتم تثبيت جزيء من إنزيم ATPase، وهو أيضًا مشحون سلبيًا. تتنافر الجزيئات - يكون الرأس في حالة مستقيمة. تتكون اللييفات الأولية السميكة من 3 بروتينات - خيوط التروبوميوزين، والتي يتم لف حلزون مزدوج من الأكتين الكروي عليها. يقع بروتين التروبونين على فترات منتظمة - وهو "درع" يغطي المركز A من البروتوفيبريل الرقيق. يمتلك التروبونين ألفة عالية لـ Ca2+، ويتم ترتيب مراكز التروبونين بشكل حلزوني كل 15 نانومتر تقريبًا. بسبب مجمعات التروبونين هذه، ينفتح المركز A للليفة الأولية وتتشكل الجسور بين خيوط الأكتين والميوسين.
الأنسجة العضلية (textus muscularis) هي نوع من الأنسجة التي تقوم بالعمليات الحركية في جسم الإنسان (حركة الدم والليمفاوية عبر الأوعية، حركة الطعام أثناء عملية الهضم، حركة الجسم في الفضاء، الحفاظ على الوضعية، تغيير حجم الأعضاء وما إلى ذلك) بمساعدة العضلات الانقباضية الخاصة الهياكل - اللييفات العضلية.
الميزات الوظيفيةالأنسجة العضلية: الاستثارة والتوصيل والانقباض.
هناك:
1. ناعم
2. مخططة
1) الهيكل العظمي
2) أنسجة القلب
| سلس | الهيكل العظمي ص | القلب ص-ص | |
| هيكل الأنسجة | الخلايا (الخلايا العضلية) أحادية النواة يصل طولها إلى 0.5 مم مع نهايات مدببة، والليفات العضلية عبارة عن خيوط د = 1-2 ميكرومتر، وتقع بالتوازي مع بعضها البعض. | الخلايا متعددة النوى أسطوانية الشكل، يصل طولها إلى 10 سم، مخططة بخطوط عرضية. طويلة تصل إلى 10-12 سم، وتصل إلى 100 ميكرومتر من الألياف العضلية متعددة النوى. النواة على المحيط. اللييفات العضلية على شكل حزم في وسط الألياف (من القسيمات العضلية) | ترتبط الخلايا العضلية القلبية ببعضها البعض باستخدام الأقراص المقحمة. يحتوي على عدد صغير من النوى الموجودة في وسط الألياف. لديه إمدادات دم جيدة |
| موقع | جدران الأعضاء الداخلية والأوعية الدموية والليمفاوية وعضلات الجلد | العضلات الهيكليةالجهاز العضلي الهيكلي وبعض الأعضاء الداخلية: اللسان، البلعوم، الجزء الأولي من المريء | عضلة القلب |
| نوع الاختصار | منشط لا إرادي، ببطء، لا يتعب لفترة طويلة، قدرة عالية على التجدد | تيتانيك طوعي | منشط لا إرادي، وأقل تعباً |
| المهام | تقلصات لا إرادية لجدران الأعضاء الداخلية. رفع الشعر على الجلد. تسيطر عليها ANS | الحركات الإرادية، تعابير الوجه، الكلام التي تسيطر عليها الجسدية. ن.س | - الانقباضات اللاإرادية (التلقائية) التي يتحكم فيها الجهاز الجسدي. ن.س |
قسم اللييف العضلي الموجود بين الخطوط الضوئية المتجاورة هو قسيم عضلي.
توجد البروتينات المقلصة للألياف العضلية المخططة (الميوسين، الأكتين، التروبوميوزين، التروبونين) في اللييفات العضلية على شكل نوعين من خيوط البروتين: رقيقة - أكتين، سميكة - ميوسين. يؤدي انزلاق خيوط الأكتين نسبة إلى خيوط الميوسين في الاتجاه الطولي أثناء التحفيز العصبي للألياف العضلية إلى تقصير وسماكة القسيمات العضلية - تقلص ألياف العضلات المخططة.
يحتوي ساركوبلازم ألياف العضلات على صبغة تنفسية - الميوجلوبين، والتي تحدد اللون الأحمر للعضلات. اعتمادًا على محتوى الميوجلوبين، يتم تمييز ألياف العضلات الحمراء والبيضاء والمتوسطة. الحمراء قادرة على الانقباضات لفترة أطول، والبيضاء قادرة على الانقباضات بشكل أسرع وظيفة المحرك. تكوين جميع العضلات البشرية تقريبًا مختلط.
الكزاز هو تقلص عضلي قوي وطويل الأمد.
النغمة هي تقلصات عضلية غير منتظمة تحافظ على العضلات في حالة تقلص جزئي مستمر.
