Ljudsko tijelo sadrži sljedeće vrste tkiva:
epitel, vezivno tkivo, hrskavično tkivo, koštano tkivo, mišića i živčanog tkiva.
Tkanina je jedan sustav stanice koje imaju zajednički razvoj, strukturu i funkcioniranje.
Epitel prekriva cijelu vanjsku površinu tijela, unutarnje površine probavni trakt, dišni i genitourinarni trakt, tvori većinu tjelesnih žlijezda (žlijezde gastrointestinalni trakt, gušterača, štitnjača, znoj, lojnica itd.). Prema građi i rasporedu stanica razlikujemo jednoslojni, višeredni i višeslojni epitel.
Vezivna tkiva sastoje se od stanica i međustanične tvari. Oni obavljaju mehaničke, zaštitne i trofičke funkcije. Vezivno tkivo dijelimo na gusto vlaknasto tkivo (tu spadaju ligamenti, tetive, elastično tkivo, retikularni sloj kože itd.) i rahlo, nepravilno tkivo (krvne žile, živci i gotovo svi organi).
Tkivo hrskavice sastoji se od razvijene međustanične tvari i stanica. U ljudskom tijelu postoji hijalina hrskavica (hrskavica dušnika, bronha), elastična (ušna školjka) i vlaknasta intervertebralni disk) hrskavica.
Koštano tkivo ima grubi fibrozni i lamelarni izgled. Međustanična tvar sastoji se od oseinskih (kolagenskih) vlakana i tvari impregnirane mineralnim solima. Hrskavica i koštano tkivo obavljaju potpornu funkciju.
Mišićno tkivo se sastoji od glatkih i prugasto tkivo. Njegovo glavno svojstvo je redukcija. Glatko mišićno tkivo dio je unutarnji organi, krvne žile i nehotice se skupi. Poprečno-prugasti mišići tvore skeletne mišiće i mišiće nekih unutarnjih organa (ždrijelo, jezik, dijelovi jednjaka). Redukcija je proizvoljna, podložna volji čovjeka. Samo se mišićno tkivo srca kontrahira nehotično.
Živčano tkivo se sastoji od nervne ćelije i gly. To čini osnovu živčani sustav. Glavna svojstva živčanog sustava su podražljivost i vodljivost.
Tkiva međusobno blisko djeluju i formiraju organe.
Ljudski kostur.
Ljudski kostur sastoji se od više od 200 kostiju i obavlja potpornu, zaštitnu funkciju i kretanje u tijelu. Kostur ima mehanički značaj, na njemu počinju i pričvršćuju se proizvoljni mišići. Također pružaju zaštitu za glavu i leđna moždina(lubanja, kičmeni stup), također za organe prsa i male zdjelice. U koštano tkivo nalaze se mineralne soli i odvija se metabolizam minerala. Intraosealne šupljine kostura sadrže crvenu i žutu boju Koštana srž, koji ima važnu ulogu u metabolizmu i hematopoetskoj funkciji.
Kosti se dijele na cjevaste, spužvaste, plosnate, prozračne i mješovite. Kosti se mogu klasificirati na duge, kratke, pljosnate i mješovite. Cjevaste kosti imaju tijelo blizu cilindričnog oblika (dijafiza), a na krajevima se nalazi epifiza. To su duge cjevaste kosti. Kanal cjevastih kostiju sadrži žutu koštanu srž. Epifize cjevastih kostiju izgrađene su od spužvaste tvari, a stanice su ispunjene crvenom koštanom srži. Cjevaste kosti su uglavnom slobodni udovi i obavljaju lokomotornu funkciju, pokrete hvatanja, podizanja, odbijanja itd.
Spužvaste kosti sastoje se od spužvaste tvari, izvana prekrivene tankim slojem koštanog tkiva. Stanice spužvastog tkiva sadrže crvenu koštanu srž. Duge spužvaste kosti (rebra, prsna kost) sudjeluju u disanju i obavljaju zaštitnu funkciju za organe prsne šupljine.
U tijelu se nalaze kratke spužvaste kosti - to su kralješci. Oni obavljaju zaštitnu i potpornu funkciju za leđnu moždinu. U stopalu i šaci pružaju oprugu i elastičnost.
U pljosnate kosti ubrajaju se pokrovne kosti lubanje i kosti pojasa ekstremiteta. Štite mozak i unutarnje organe.
Zračne kosti (etmoidna, frontalna, maksilarna, temporalna, sfenoidalna) imaju drugačiji oblik, ali uvijek sadrže zračne šupljine (sinuse), koje su obložene sluznicom.
Mješovite kosti uključuju kosti atlasa, donje čeljusti, nosne, zigomatične, nepčane. Razlikuju se po obliku, strukturi, funkciji i podrijetlu. Na nekim mjestima kosti su ravne, ali uglavnom imaju nepravilnosti, na njima su pričvršćene tetive, susjedne su žile i živci itd.
Sve kosti izvana i iznutra prekrivene su membranama vezivnog tkiva bogatim krvnim žilama. Ove školjke sudjeluju u prehrani i razvoju kostiju.
Glavni elementi kičmeni stup su kralješci. Njihov broj je od 32 do 35. Kralješci su slični jedni drugima i sastoje se od tijela, luka, spinoznog procesa, uparenih poprečnih i zglobnih procesa. Tijelo kralješka nalazi se ispred, ima spužvastu strukturu. Iza tijela kralješka spaja se luk. Kralješci postavljeni jedan na drugi, vertebralni forameni čine spinalni kanal. Postoji leđna moždina, njezine membrane i korijeni.
Od luka kralješka odstupite iza spinoznog procesa, bočno upareni poprečni procesi, malo ispred njih - upareni gornji i donji zglobni procesi. Između kralješaka su intervertebralni otvori, kroz njih prolaze spinalni živci. Također sadrže spinalne čvorove.
Spinozni i poprečni procesi, kao i lukovi kralježaka, fiksiraju mišiće i ligamente.
Kralješci se dijele na vratne, prsne, lumbalne, sakralne i kokcigealne.
Vratni kralješci 7. Prvi kralježak zove se Atlas. Prvi i drugi vratni kralježak se spajaju cervikalna regija kralježnica s lubanjom. Drugi vratni kralježak(os), sedmi vratni kralježak (izbočen).
Prsni kralješci 12.
Lumbalni kralješci 5.
Sakralni odjel - sakralni kralješci 5. Spajaju se zajedno, tvoreći sakralnu kost.
A na dnu kralježničnog stupa nalazi se kokcigealna regija. Trtična kost ima 4-5 pršljenova. 
Kralježnički stup formira zakrivljenost u obliku slova S. Ima dva ispupčenja koja su usmjerena prema naprijed (cervikalni i lumbalna lordoza s) i dva konkaviteta (torakalna i sakralna kifoza). Takva struktura kralježnice neophodna je za apsorbiranje vertikalnih opterećenja. Veličina kralježaka se povećava odozgo prema dolje, jer što su kralješci niži, to je veće opterećenje na njima.
U prsima se nalaze vitalni organi (srce, pluća). Iza nje torakalnu regiju kralježnice, sa strane rebara i ispred prsne kosti. Čovjek ima 12 pari rebara. Svako rebro je zakrivljena i blago uvijena ploča. Sastoji se od rebrene kosti i rebrene hrskavice. Gornjih sedam rebara nazivaju se pravim rebrima i pričvršćena su za prsnu kost. Lažna rebra (ima ih 3 para) pričvršćena su za hrskavicu prethodnog rebra. Oscilirajuća rebra (ima ih 2 para) svojim prednjim krajem slobodno leže u debljini mišića.
Prsna kost je blago konveksna sprijeda u obliku izdužene ploče. Ima dršku prsne kosti, tijelo prsne kosti i xiphoid nastavak.
Kosti lubanje sastoje se od okcipitalne, klinaste, dvije temporalne, dvije parijetalne i frontalne, etmoidne, dvije donje nosne školjke, dvije suzne, dvije nosne kosti i vomer.
Kosti lica sastoje se od maksile, nepčane kosti, zigomatične kosti, mandibule i hioidne kosti.
Gornja čeljust je parna kost, čvrst je temelj kostura lica, čini očne duplje, nosnu šupljinu i usnu šupljinu.
Palatinska kost je uparena, nalazi se iza Gornja čeljust- sudjeluje u formiranju usne i nosne šupljine.
Zigomatična kost je uparena, smještena između maksilarnog, temporalnog i čeone kosti. Jača facijalni dio kostura i ima važnu ulogu u oblikovanju tipa lica.
Donja čeljust kostura lica uključena je u formiranje usne šupljine, pokretna je.
Hioidna kost leži među mekim tkivima između Donja čeljust i grlo.
Osoba ima dva para udova: gornje i donje. Kostur se sastoji od kostiju pojasa i kostura slobodnog ekstremiteta.
Pojas Gornji ud sastoji se od lopatice i ključne kosti. Lopatica je uparena pljosnata kost koja se nalazi na stražnja površina torzo na razini 2-7 rebara. Ključna kost je cjevasta kost, blago zakrivljena u obliku slova S, nalazi se između humeralnog procesa lopatice i drške prsne kosti.
Kostur slobodnog gornjeg uda sastoji se od humerusa, dvije kosti podlaktice i kosti šake. Brahijalna kost- Ovo je duga cjevasta kost, ima dijafizu i dvije epifize. Kostur podlaktice sastoji se od dvije cjevaste kosti - radijusa i ulne. Radius Ima dvije epifize i dijafizu. Ulna ima dvije epifize i dijafizu.
Kostur šake je podijeljen na zglob, metakarpus i falange prstiju.
Kosti donjeg ekstremiteta sastoje se od pojasa i kostura slobodnog ekstremiteta. Sastav pojasa donjih ekstremiteta uključuje dva zdjelične kosti. Zdjelica se sastoji od tri para sraslih kostiju:
Iliac;
Stidna;
ischial;
Slobodni ekstremitet se sastoji od:
bedrene kosti;
tibija;
tibija;
Tarzus;
Falange prstiju.
Postoje takvi zglobovi kostiju:
Kontinuirane veze (fiksne). Tvori ga kontinuirani sloj tkiva (kosti, hrskavice, veziva itd.). Spaja dvije ili više kostiju;
Polu-kontinuirano (polu-pomično). Povezani su kontinuiranim slojem tkiva, ali u dubini postoji mali jaz koji nije zauzet tkivom, na primjer, intervertebralni disk;
Diskontinuirano (pokretno). Zglobovi.
Mišići.
Mišiće u ljudskom tijelu dijelimo na voljne i nevoljne. Voljni mišići (skeletni) sastoje se od prugastih vlakana, kontrahiraju se po volji osobe. Nevoljni mišići (glatki) sastoje se od glatkog mišićnog tkiva i nalaze se u stijenkama unutarnjih organa, krvnih žila i u koži. Kontrakcija ovih mišića ne ovisi o volji osobe.
Glavne grupe mišića:
Mišići glave uključuju žvakanje, oponašaju, povezuju bazu lubanje s kralježnicom.
Vratni mišići. Mogu se podijeliti na površinske i duboke mišiće.
U površinske mišiće vrata ubrajamo: široki potkožni mišić vrata, sternokleidomastoidni mišić i mišiće povezane s hioidnom kosti.
Duboki mišići vrata uključuju: lateralnu i medijalnu skupinu.
U mišiće leđa ubrajamo: m. latissimus dorsi (isteže, adukte i rame), mišić koji podiže lopaticu i dr. U duboke mišiće ubrajamo: mišić – ekstenzor kralježnice, mišić koji podiže rebra, veliki rektus stražnji mišić glave, gornji kosi mišić glave, donji kosi mišić glave.
Prsni mišići:
Pectoralis major mišić (pri fiksiranju prsnog koša, lagano savija rame);
Mali prsni mišić (sudjeluje u inspiraciji);
Subklavijski mišić (s fiksiranom ključnom kosti, skupljajući se, podiže rebro - pomoćni respiratorni mišići);
Serratus anterior (kada se mišić kontrahira, lopatica i gornji ekstremitet su oštro pomaknuti naprijed);
Vanjski interkostalni mišići;
Unutarnji interkostalni mišići (kada se interkostalni mišići kontrahiraju, svako rebro se podiže i istovremeno okreće oko uzdužna osšto povećava volumen prsnog koša – udisaj);
Subkostalni mišići;
Poprečni prsni mišić (sudjeluje u izdisaju).
Trbušni mišići:
rectus abdominis;
Piramidalni mišić (isteže se bijela linija trbuh);
Vanjski kosi trbušni mišić;
Unutarnji kosi mišić trbuha;
poprečni trbušni mišić;
Četvrtasti mišić donjeg dijela leđa (obostranom kontrakcijom lagano savija tijelo i smanjuje lumbalnu lordozu, jednostranom kontrakcijom naginje kralježnicu u svom smjeru i okreće u donjem prsnom i lumbalne regije na suprotnu stranu).
Glavna funkcija mišićnog aparata trupa i glave je održavanje tijela u ravnoteži, osiguranje pokretljivosti (fleksija, ekstenzija, bočni nagibi, kružne rotacije) kralježnice, prsnog koša i glave te svladavanje otpora. i gravitacije raznih objekata.
Mišići gornjeg ekstremiteta.
Mišići ramena:
Cora-brachialis mišić (savija, aducira rame);
Biceps brachii (savija rame i podlakticu)
Rameni mišić (snažno savija podlakticu);
Troglavi mišić ramena (snažno produžava gornji ekstremitet u laktu i slabo u zglobovima ramena);
Mišić lakta (ispružuje zglob lakta).
Mišići podlaktice (prednja skupina):
Radijusni mišić ramena;
Mišić - radijalni fleksor zapešća (flektira i abducira šaku);
Dugi palmarni mišić;
Mišić - lakatni fleksor zgloba (savija i istovremeno vodi četku);
Mišić - površinski fleksor prstiju;
Mišić - duboki fleksor prstiju;
Mišić - dugi fleksor palac.
Stražnja grupa:
Mišić - dugi radijalni ekstenzor zgloba;
Mišić - kratki radijalni ekstenzor zgloba;
Mišić - ekstenzor prstiju;
Mišić - ekstenzor najmanjeg prsta;
Mišić - ulnarni ekstenzor zapešća;
Dugi mišić koji abducira palac ruke;
Mišić - kratki ekstenzor palca;
Mišić - dugi ekstenzor prsta;
Mišić je ekstenzor kažiprsta.
Mišići šake.
Gornji udovi su najpokretljiviji dijelovi aparata za kretanje ljudskog tijela. Prilagođeni su značajnim opterećenjima snage: približavanje tijelu nekog snimljenog objekta; podizanje ili držanje predmeta na težini; odbijanje; podizanje (spuštanje); udarni pokreti; rotacija; pritisak na predmet u okomitom smjeru.
Mišići donjeg ekstremiteta.
Mišiće potkoljenice dijelimo na mišiće zdjeličnog pojasa i mišiće slobodne potkoljenice (mišići natkoljenice, potkoljenice i stopala).
Mišići zdjeličnog pojasa:
Iliopsoas mišić;
veliki psoas;
Iliac mišić;
mali psoas mišić;
Stražnjični mišić Maximus;
Gluteus medius;
Mali glutealni mišić;
mišić piriformis;
Unutarnji mišić za zaključavanje;
Gornji i donji dvostruki mišići;
Četvrtasti mišić bedra;
Vanjski mišić za zaključavanje.
Mišići slobodnog donjeg ekstremiteta.
Mišići bedra. Dijele se u tri skupine: prednji, stražnji i medijalni.
predgrupa.
Sartorius;
Quadriceps femoris;
Zglobni mišić koljena.
zadnja grupa.
polutendinozni mišić;
polumembranozni mišić;
Biceps femoris;
Poplitealni mišić.
Medijalna skupina.
mišić češlja;
dugi mišić;
Dugi mišić adductor;
Kratki adductor mišić;
Veliki adductor mišić;
Tanak mišić.
Mišići nogu. Dijele se u tri skupine: prednje, bočne i stražnje.
predgrupa.
Tibialis anterior;
Mišić - dugi ekstenzor prstiju;
Mišić je dugi ekstenzor nožnog palca.
bočna skupina.
Dugi peronealni mišić;
Kratki peronealni mišić.
zadnja grupa. Mišići stražnje skupine potkoljenice podijeljeni su u dva sloja: površinski i duboki.
Triceps mišić potkoljenice;
Mišići lista;
mišić soleus;
plantarni mišić;
Mišić - dugi fleksor prstiju;
Mišić - dugi fleksor nožnog palca;
Tibialis posterior.
Mišići stopala. Dijele se na dorzalne (ekstenzori) i plantarne (uglavnom fleksori).
Funkcija donjih ekstremiteta u ljudskom tijelu određena je osloncem (stajanje) i kretanjem (hodanje, trčanje itd.). Značajan učinak na funkciju donjih ekstremiteta zajedničko središte gravitacije ljudskog tijela.
Loskutova Olga
Skeletno mišićno tkivo
Dijagram presjeka skeletnog mišića.
Građa skeletnih mišića
Skeletno (poprečno-prugasto) mišićno tkivo- elastično, elastično tkivo, sposobno za kontrakciju pod utjecajem živčanih impulsa: jedna od vrsta mišićnog tkiva. Formira skeletne mišiće ljudi i životinja, dizajnirane za obavljanje različitih radnji: pokreti tijela, kontrakcije glasnice, disanje. Mišići se sastoje od 70-75% vode.
Histogeneza
Izvor razvoja skeletnih mišića su stanice miotoma - mioblasti. Neki od njih su diferencirani na mjestima formiranja takozvanih autohtonih mišića. Drugi migriraju iz miotoma u mezenhim; u isto vrijeme, oni su već određeni, iako se izvana ne razlikuju od ostalih stanica mezenhima. Njihova diferencijacija nastavlja se na mjestima polaganja drugih mišića tijela. Tijekom diferencijacije nastaju 2 stanične linije. Stanice prvog se spajaju, tvoreći simplaste - mišićne cijevi (miotube). Stanice druge skupine ostaju neovisne i diferenciraju se u miosatelite (miosatelitocite).
U prvoj skupini dolazi do diferencijacije specifičnih organela miofibrila, koje postupno zauzimaju najviše lumen miotube, potiskujući stanične jezgre na periferiju.
Stanice druge skupine ostaju neovisne i nalaze se na površini miotubusa.
Struktura
Strukturna jedinica mišićnog tkiva je mišićno vlakno. Sastoji se od miosimplasta i miosatelocita (stanica popratnica) prekrivenih zajedničkom bazalnom membranom.
Duljina mišićnog vlakna može doseći nekoliko centimetara s debljinom od 50-100 mikrometara.
Građa miosimplasta
Građa miosatelita
Miosateliti su mononuklearne stanice uz površinu miosimplasta. Te su stanice slabo diferencirane i služe kao matične stanice mišićnog tkiva odraslih. U slučaju oštećenja vlakana ili dugotrajnog povećanja opterećenja, stanice se počinju dijeliti, osiguravajući rast miosimplasta.
Mehanizam djelovanja
Funkcionalna jedinica skeletnih mišića je motorna jedinica (MU). ME uključuje grupu mišićna vlakna i motornog neurona koji ih inervira. Broj mišićnih vlakana koja čine jednu IU varira u različitim mišićima. Na primjer, tamo gdje je potrebna fina kontrola pokreta (u prstima ili u mišićima oka), motoričke jedinice su male i ne sadrže više od 30 vlakana. A u mišiću potkoljenice, gdje nije potrebna fina kontrola, postoji više od 1000 mišićnih vlakana u IU.
Motorne jedinice jednog mišića mogu biti različite. Ovisno o brzini kontrakcije motoričke jedinice se dijele na spore (slow (S-ME)) i brze (fast (F-ME)). A F-ME se pak prema otpornosti na zamor dijeli na otporan na brzo zamaranje (FR-ME)) i brzo zamaranje (fast-fatigable (FF-ME)).
ME motorni neuroni koji inerviraju ove podatke podijeljeni su u skladu s tim. Postoje S-motorni neuroni (S-MN), FF-motorni neuroni (F-MN) i FR-motoneuroni (FR-MN). S-ME karakterizira visok sadržaj proteina mioglobina koji je sposoban vezati kisik ( O2). Mišići pretežno sastavljeni od ove vrste ME nazivaju se crveni zbog njihove tamnocrvene boje. Crveni mišići obavljaju funkciju održavanja položaja osobe. Konačni zamor takvih mišića događa se vrlo sporo, a obnova funkcija događa se, naprotiv, vrlo brzo.
Ova sposobnost je zbog prisutnosti mioglobina i veliki broj mitohondrije. IU crvenih mišića obično sadrže veliki broj mišićnih vlakana. FR-ME su mišići koji mogu izvoditi brze kontrakcije bez primjetnog umora. FR-ME vlakna sadrže veliki broj mitohondrija i sposobna su formirati ATP putem oksidativne fosforilacije.
U pravilu je broj vlakana u FR-ME manji nego u S-ME. FF-ME vlakna se odlikuju manjim sadržajem mitohondrija nego u FR-ME, a također i činjenicom da ATP nastaje u njima uslijed glikolize. Nedostaje im mioglobin, zbog čega se mišići sastavljeni od ove vrste ME nazivaju bijelim. Bijeli mišići razvijaju jaku i brzu kontrakciju, ali se prilično brzo umaraju.
Funkcija
Ova vrsta mišićnog tkiva omogućuje izvođenje voljnih pokreta. Mišić koji se steže djeluje na kosti ili kožu na koju se veže. U ovom slučaju, jedna od točaka pričvršćivanja ostaje nepomična - tzv točka fiksacije (
Skeletni mišići - aktivni dio mišićno-koštani sustav, koji također uključuje kosti, ligamente, tetive i njihove zglobove. S funkcionalnog gledišta, motoneuroni koji uzrokuju ekscitaciju mišićnih vlakana također se mogu pripisati motornom aparatu. Akson motornog neurona grana se na ulazu u skeletni mišić, a svaki ogranak sudjeluje u formiranju neuromuskularne sinapse na zasebnom mišićnom vlaknu.
Motorni neuron, zajedno s mišićnim vlaknima koje inervira, naziva se neuromotorna (ili motorna) jedinica (MU). U mišićima oka jedna motorna jedinica sadrži 13-20 mišićnih vlakana, u mišićima tijela - od 1 tone vlakana, u mišiću soleusa - 1500-2500 vlakana. Mišićna vlakna jednog MU imaju ista morfofunkcionalna svojstva.
funkcije skeletnih mišića su: 1) kretanje tijela u prostoru; 2) kretanje dijelova tijela jedan u odnosu na drugi, uključujući provedbu respiratornih pokreta koji osiguravaju ventilaciju pluća; 3) održavanje položaja i držanja tijela. Osim toga, poprečno-prugasti mišići važni su u stvaranju topline za održavanje homeostaze temperature i u pohranjivanju određenih hranjivih tvari.
Fiziološka svojstva skeletnih mišića dodijeliti:
1)nadražljivost. Zbog visoke polarizacije membrana poprečno-prugastih mišićnih vlakana (90 mV) njihova je ekscitabilnost manja nego kod živčanih vlakana. Njihova amplituda akcijskog potencijala (130 mV) veća je nego kod drugih ekscitabilnih stanica. To olakšava snimanje bioelektrične aktivnosti skeletnih mišića u praksi. Trajanje akcijskog potencijala je 3-5 ms. Ovo određuje kratko razdoblje apsolutne refraktornosti mišićnih vlakana;
provodljivost. Brzina ekscitacije duž membrane mišićnog vlakna je 3-5 m/s;
kontraktilnost. Predstavlja specifično svojstvo mišićnih vlakana da mijenjaju svoju duljinu i napetost tijekom razvoja ekscitacije.
Skeletni mišići također imaju elastičnost i viskoznost.
Načini rada i vrste mišićnih kontrakcija. Izotonični način rada - mišić se skraćuje u nedostatku povećanja njegove napetosti. Takva kontrakcija moguća je samo za izolirani (uklonjen iz tijela) mišić.
Izometrijski način - napetost mišića se povećava, a duljina se praktički ne smanjuje. Takvo se smanjenje opaža pri pokušaju podizanja nepodnošljivog tereta.
Auksotonični način rada mišić se skraćuje i njegova napetost raste. To se smanjenje najčešće opaža u provedbi radna aktivnost osoba. Umjesto izraza "auksotonični način" često se koristi naziv koncentrični način rada.
Postoje dvije vrste mišićnih kontrakcija: jednostruke i tetaničke.
kontrakcija jednog mišića očituje se kao rezultat razvoja jednog vala ekscitacije u mišićnim vlaknima. To se može postići izlaganjem mišića vrlo kratkom (oko 1 ms) podražaju. U razvoju pojedinačne kontrakcije mišića razlikuju se latentno razdoblje, faza skraćivanja i faza opuštanja. Kontrakcija mišića počinje se manifestirati nakon 10 ms od početka izlaganja podražaju. Ovaj vremenski interval naziva se latentno razdoblje (Sl. 5.1). Nakon toga slijedi razvoj skraćenja (trajanje oko 50 ms) i opuštanja (50-60 ms). Vjeruje se da cijeli ciklus jedne mišićne kontrakcije traje u prosjeku 0,1 s. Ali treba imati na umu da trajanje jedne kontrakcije u različitim mišićima može jako varirati. Također ovisi o funkcionalnom stanju mišića. Stopa kontrakcije, a posebno opuštanja usporava se s razvojem mišićnog zamora. Brzi mišići koji imaju kratko razdoblje pojedinačne kontrakcije uključuju mišiće jezika i mišiće kapka koji se zatvaraju.
Riža. 5.1. Vremenski omjeri različitih manifestacija ekscitacije skeletnih mišićnih vlakana: a - omjer akcijskog potencijala, oslobađanja Ca 2+ u sarkoplazmu i kontrakcije: / - latentno razdoblje; 2 - skraćivanje; 3 - opuštanje; b - omjer akcijskog potencijala, kontrakcije i razine ekscitabilnosti
Pod utjecajem jednog podražaja prvo se javlja akcijski potencijal, a tek potom se počinje razvijati skraćeni period. Nastavlja se i nakon završetka repolarizacije. Obnova izvorne polarizacije sarkoleme također ukazuje na obnovu ekscitabilnosti. Posljedično, u pozadini razvijanja kontrakcije u mišićnim vlaknima, mogu se inducirati novi valovi ekscitacije, čiji će kontraktilni učinak biti sažet.
tetanička kontrakcija ili tetanus nazvana kontrakcija mišića, koja se pojavljuje kao rezultat pojave u motoričkim jedinicama brojnih valova ekscitacije, čiji je kontraktilni učinak sažet u amplitudi i vremenu.
Postoje zubni i glatki tetanus. Za dobivanje dentatnog tetanusa potrebno je stimulirati mišić takvom učestalošću da se svaki sljedeći udar primjenjuje nakon faze skraćivanja, ali do kraja opuštanja. Glatki tetanus se postiže češćim stimulacijama, kada se naknadna izlaganja primjenjuju tijekom razvoja skraćenja mišića. Na primjer, ako je faza skraćivanja mišića 50 ms, a faza opuštanja 60 ms, tada je za dobivanje dentatnog tetanusa potrebno stimulirati ovaj mišić frekvencijom od 9-19 Hz, kako bi se dobio glatki - s frekvencijom od najmanje 20 Hz.
Bez obzira na
Amplituda posjekotine
opušten
Pesimum
za stalnu iritaciju mišića
30 Hz
1 Hz 7 Hz
200 Hz
50 Hz
Učestalost stimulacijeRiža. 5.2. Ovisnost amplitude kontrakcije o učestalosti podražaja (snaga i trajanje podražaja su nepromijenjeni)
Za demonstraciju razne vrste tetanusa obično koriste registraciju kontrakcija izoliranog gastrocnemiusa mišića žabe na kimografu. Primjer takvog kimograma prikazan je na sl. 5.2. Amplituda jedne kontrakcije je minimalna, povećava se kod nazubljenog tetanusa, a postaje maksimalna kod glatkog tetanusa. Jedan od razloga za ovo povećanje amplitude je taj što kada se pojave česti valovi ekscitacije u sarkoplazmi mišićnih vlakana, Ca 2+ se nakuplja, stimulirajući interakciju kontraktilnih proteina.
Postupnim povećanjem učestalosti podražaja, povećanje snage i amplitude mišićne kontrakcije ide samo do određene granice - optimalan odgovor. Učestalost stimulacije koja uzrokuje najveći odgovor mišića naziva se optimalnom. Daljnji porast učestalosti stimulacije prati smanjenje amplitude i snage kontrakcije. Ova pojava se zove pesimalni odgovor, a učestalosti nadražaja koje prelaze optimalnu vrijednost su pesimalne. Fenomen optimuma i pesimuma otkrio je N.E. Vvedenski.
Kada se procjenjuje funkcionalna aktivnost mišića, govori se o njihovom tonusu i faznim kontrakcijama. tonus mišića naziva stanje kontinuirane kontinuirane napetosti. U tom slučaju možda neće biti vidljivog skraćivanja mišića jer se ekscitacija ne događa u svim, već samo u nekim motoričkim jedinicama mišića i one se ne ekscitiraju sinkrono. fazna kontrakcija mišića naziva se kratkotrajno skraćivanje mišića, nakon čega slijedi njegovo opuštanje.
Strukturno- funkcionalan karakteristike mišićnog vlakna. Strukturna i funkcionalna jedinica skeletnog mišića je mišićno vlakno, koje je izdužena (0,5-40 cm duga) stanica s više jezgri. Debljina mišićnih vlakana je 10-100 mikrona. Njihov promjer se može povećati s intenzivnim trenažnim opterećenjima, dok se broj mišićnih vlakana može povećati tek do 3-4 mjeseca starosti.
Membrana mišićnog vlakna naziva se sarkolema citoplazma - sarkoplazma. U sarkoplazmi postoje jezgre, brojne organele, sarkoplazmatski retikulum, koji uključuje uzdužne tubule i njihova zadebljanja - spremnike, koji sadrže rezerve Ca 2+. Spremnici su u susjedstvu poprečnih tubula koji prodiru u vlakna u poprečnom smjeru (Sl. 5.3). .
U sarkoplazmi duž mišićnog vlakna prolazi oko 2000 miofibrila (debljine oko 1 mikrona), koje uključuju filamente formirane pleksusom kontraktilnih proteinskih molekula: aktina i miozina. Molekule aktina tvore tanke filamente (miofilamente) koji leže paralelno jedni s drugima i prodiru kroz neku vrstu membrane koja se naziva Z-linija ili pruga. Z-linije se nalaze okomito na dužu os miofibrila i dijele miofibrile na dijelove duljine 2-3 µm. Ta se područja nazivaju sarkomere.
Cisterna Sarcolemma
poprečni tubul
sarkomera
Cijev s-p. ret^|Jj3H ssss s_ z zzzz tccc ;
; zzzz ssss
zzzzz ssss
j3333 CCCC£
J3333 c c c c c_
J3333 ss s s s_
Sarkomera skraćena
3 3333 ssssSarcomere se opustio
Riža. 5.3. Građa sarkomere mišićnog vlakna: Z-linije - ograničavaju sarkomeru, /! - anizotropni (tamni) disk, / - izotropni (svijetli) disk, H - zona (manje tamna)
Sarkomera je kontraktilna jedinica miofibrila.U središtu sarkomera, debeli filamenti formirani od molekula miozina leže strogo jedan iznad drugog, a tanki filamenti aktina slično su smješteni duž rubova sarkomera. Krajevi aktinskih niti protežu se između krajeva miozinskih niti.
Središnji dio sarkomere (širina 1,6 μm), u kojem leže miozinske niti, pod mikroskopom izgleda tamno. Ovo tamno područje može se pratiti preko cijelog mišićnog vlakna, budući da su sarkomeri susjednih miofibrila smješteni strogo simetrično jedan iznad drugog. Tamna područja sarkomera nazivaju se A-diskovi od riječi "anizotropni". Ta područja imaju dvolomnost u polariziranoj svjetlosti. Područja na rubovima A-diska, gdje se aktinski i miozinski filamenti preklapaju, izgledaju tamnije nego u središtu, gdje se nalaze samo miozinski filamenti. Ovo središnje područje naziva se H pruga.
Područja miofibrila, u kojima se nalaze samo aktinski filamenti, nemaju dvolom, oni su izotropni. Otuda im i naziv - I-diskovi. U središtu I-diska nalazi se uska tamna linija koju tvori Z-membrana. Ova membrana održava aktinske filamente dvaju susjednih sarkomera u uređenom stanju.
U sastav aktinskog filamenta, osim molekula aktina, ulaze i proteini tropomiozin i troponin koji utječu na međudjelovanje aktinskih i miozinskih filamenata. U molekuli miozina postoje dijelovi koji se nazivaju glava, vrat i rep. Svaka takva molekula ima jedan rep i dvije glave s vratovima. Svaka glava ima kemijski centar koji može pričvrstiti ATP i mjesto koje mu omogućuje da se veže na aktinski filament.
Tijekom formiranja miozinskog filamenta, molekule miozina su isprepletene svojim dugim repovima koji se nalaze u središtu ovog filamenta, a glave su bliže njegovim krajevima (slika 5.4). Vrat i glava čine izbočinu koja strši iz miozinskih niti. Ove projekcije nazivaju se poprečnim mostovima. Pokretni su, a zahvaljujući takvim mostovima miozinski filamenti mogu uspostaviti vezu s aktinskim filamentima.
Kada je ATP pričvršćen za glavu molekule miozina, most na kratko vrijeme nalazi se pod tupim kutom u odnosu na rep. U sljedeći trenutak dolazi do djelomičnog cijepanja ATP-a i zbog toga se glava podiže, prelazi u energizirani položaj, u kojem se može vezati za aktinski filament.
Molekule aktina tvore dvostruku spiralu Trolonin
Komunikacijski centar s ATP-om
Dio tankog filamenta (molekule tropomiozina nalaze se duž aktinskih lanaca, trolonin u čvorovima spirale)
Vrat
Rep
Tropomioein tjaMolekula miozina pri velikom povećanju
Isječak debelog filamenta (vidljive su glave molekula miozina)
aktinski filament
glava
+ca 2+
Sa 2+ "*Sa 2+
ADP-F
Sa 2+ N
Opuštanje
Ciklus kretanja glave miozina tijekom mišićne kontrakcije
miozin 0 + ATPRiža. 5.4. Građa aktinskih i miozinskih filamenata, kretanje miozinskih glava tijekom mišićne kontrakcije i relaksacije. Objašnjenje u tekstu: 1-4 - faze ciklusa
Mehanizam kontrakcije mišićnih vlakana. Ekscitacija skeletnog mišićnog vlakna u fiziološkim uvjetima uzrokovana je samo impulsima koji dolaze iz motornih neurona. Živčani impuls aktivira neuromuskularnu sinapsu, uzrokuje pojavu PK.P, a potencijal završne ploče osigurava stvaranje akcijskog potencijala na sarkolemi.
Akcijski potencijal se širi duž površinske membrane mišićnog vlakna i duboko u transverzalne tubule. U tom slučaju dolazi do depolarizacije cisterni sarkoplazmatskog retikuluma i otvaranja Ca 2+ kanala. Budući da je koncentracija Ca 2+ u sarkoplazmi 1 (G 7 -1 (G b M), au cisternama približno 10 000 puta veća, kad se Ca 2+ kanali otvore, kalcij napušta cisterne duž koncentracijskog gradijenta. u sarkoplazmu, difundira do miofilamenata i pokreće procese koji osiguravaju kontrakciju. Dakle, oslobađanje iona Ca 2+
u sarkoplazmu je faktor koji konjugira električni nebo i mehaničke pojave u mišićnom vlaknu. Ioni Ca 2+ vežu se za troponin i ovaj, uz sudjelovanje tropomio- zina, dovodi do otvaranja (deblokade) aktinskih regija zavijati filamenti koji se mogu vezati za miozin. Nakon toga, miozinske glave pod naponom stvaraju mostove s aktinom, te dolazi do konačne razgradnje ATP-a, prethodno zarobljenog i zadržanog miozinskim glavama. Energija dobivena cijepanjem ATP-a koristi se za okretanje glava miozina prema središtu sarkomera. Ovom rotacijom miozinske glave vuku aktinske niti, pomičući ih između miozinskih niti. U jednom potezu glava može pomaknuti aktinski filament za -1% duljine sarkomera. Za maksimalnu kontrakciju potrebni su ponovljeni pokreti zaveslaja glavama. To se događa kada postoji dovoljna koncentracija ATP-a i Sa 2+ u sarkoplazmi. Da bi se glava miozina ponovno pokrenula, nova molekula ATP-a mora biti pričvršćena na nju. Veza ATP-a uzrokuje prekid veze između glave miozina i aktina, te on na trenutak zauzima svoj prvobitni položaj, iz kojeg može nastaviti interakciju s novim dijelom aktinskog filamenta i napraviti novi pokret veslanja.
Ova teorija o mehanizmu mišićne kontrakcije naziva se teorija "kliznih niti"
Za relaksaciju mišićnog vlakna potrebno je da koncentracija iona Ca 2+ u sarkoplazmi postane manja od 10 -7 M/l. To je zbog rada kalcijeve pumpe, koja preuzima Ca 2+ iz sarkoplazme u retikulum. Osim toga, za opuštanje mišića potrebno je da se pokidaju mostovi između miozinskih glava i aktina. Takav jaz nastaje u prisutnosti molekula ATP-a u sarkoplazmi i njihovog vezivanja na miozinske glave. Nakon što se glave odvoje, elastične sile istežu sarkomeru i pomiču aktinske filamente u njihov izvorni položaj. Elastične sile nastaju zbog: 1) elastične vuče spiralnih staničnih proteina uključenih u strukturu sarkomera; 2) elastična svojstva membrana sarkoplazmatskog retikuluma i sarkoleme; 3) elastičnost vezivnog tkiva mišića, tetiva i djelovanje gravitacijskih sila.
Snaga mišića. Snaga mišića određena je maksimalnom vrijednošću tereta koji može podići, odnosno maksimalnom silom (napetošću) koju može razviti u uvjetima izometrijske kontrakcije.
Jedno mišićno vlakno može razviti napetost od 100-200 mg. U tijelu postoji otprilike 15-30 milijuna vlakana. Kad bi djelovali paralelno u jednom smjeru i istodobno, mogli bi stvoriti napon od 20-30 tona.
Snaga mišića ovisi o nizu morfofunkcionalnih, fizioloških i fizikalnih čimbenika.
Snaga mišića raste s povećanjem njihove geometrijske i fiziološke površine presjeka. Da bi se odredio fiziološki presjek mišića, zbroj poprečnih presjeka svih mišićnih vlakana nalazi se duž linije povučene okomito na tijek svakog mišićnog vlakna.
U mišiću s paralelnim tijekom vlakana (krojenje) geometrijski i fiziološki presjeci su jednaki. U mišićima s kosim tijekom vlakana (interkostalni), fiziološki presjek je veći od geometrijskog, što pridonosi povećanju mišićne snage. Fiziološki presjek i snaga mišića s pernatim rasporedom (većina mišića tijela) mišićnih vlakana još se više povećava.
Da bi mogli usporediti snagu mišićnih vlakana u mišićima s različitim histološka struktura uveo koncept apsolutne mišićne snage.
Apsolutna snaga mišića- maksimalna sila koju razvija mišić, izražena u 1 cm 2 fiziološkog presjeka. Apsolutna snaga bicepsa - 11,9 kg / cm 2, triceps mišića ramena - 16,8 kg / cm 2, tele 5,9 kg / cm 2, glatka - 1 kg / cm 2
Snaga mišića ovisi o postotku različitih vrsta motoričkih jedinica koje čine taj mišić. Omjer različiti tipovi motoričke jedinice u istom mišiću kod ljudi nisu iste.
Razlikuju se sljedeće vrste motoričkih jedinica: a) spore, neumorne (crvene boje) - imaju malu snagu, ali mogu dugo biti u stanju toničke kontrakcije bez znakova umora; b) brz, lako zamoran (imati bijela boja) - njihova vlakna imaju veliku snagu kontrakcije; c) brzi, otporni na zamor - imaju relativno veliku snagu kontrakcije i kod njih se polako razvija zamor.
Na razliciti ljudi omjer broja sporih i brzih motoričkih jedinica u istom mišiću je genetski određen i može značajno varirati. Dakle, u mišiću kvadricepsa ljudskog bedra relativni sadržaj bakrenih vlakana može varirati od 40 do 98%. Što je veći postotak sporih vlakana u ljudskim mišićima, to su oni prilagođeniji dugotrajnom, ali slabom radu. Pojedinci s visokim udjelom brzih i snažnih motoričkih jedinica mogu razviti veliku snagu, ali su skloni brzom umoru. No, valja imati na umu da umor ovisi i o mnogim drugim čimbenicima.
Snaga mišića se povećava umjerenim istezanjem. To je zbog činjenice da umjereno rastezanje sarkomera (do 2,2 μm) povećava broj mostova koji se mogu formirati između aktina i miozina. Kada se mišić rasteže, u njemu se također razvija elastična trakcija usmjerena na skraćivanje. Ovaj potisak se dodaje sili razvijenoj kretanjem miozinskih glava.
Snagu mišića regulira živčani sustav promjenom frekvencije impulsa koji se šalju mišiću, sinkronizacijom ekscitacije velikog broja motoričkih jedinica i izborom tipova motoričkih jedinica. Snaga kontrakcija raste: a) s povećanjem broja uzbuđenih motoričkih jedinica uključenih u odgovor; b) s povećanjem frekvencije pobudnih valova u svakom od aktiviranih vlakana; c) tijekom sinkronizacije ekscitacijskih valova u mišićnim vlaknima; d) pri aktivaciji jakih (bijelih) motornih jedinica.
Najprije se (ako je potreban mali napor) aktiviraju spore, neumorne motoričke jedinice, zatim brze, otporne na umor. A ako je potrebno razviti silu veću od 20-25% maksimuma, tada su u kontrakciju uključene brze lako zamorne motorne jedinice.
Pri naponu do 75% od maksimalno mogućeg aktiviraju se gotovo sve motoričke jedinice i dolazi do daljnjeg povećanja snage zbog povećanja frekvencije impulsa koji dolaze do mišićnih vlakana.
Kod slabih kontrakcija frekvencija impulsa u aksonima motornih neurona je 5-10 imp/s, a kod velike snage kontrakcije može doseći i do 50 imp/s.
U djetinjstvo Povećanje snage uglavnom je posljedica povećanja debljine mišićnih vlakana, a to je posljedica povećanja broja miofibrila. Povećanje broja vlakana je beznačajno.
Pri treniranju mišića odraslih osoba povećanje njihove snage povezano je s povećanjem broja miofibrila, dok je povećanje izdržljivosti posljedica povećanja broja mitohondrija i intenziteta sinteze ATP-a zbog aerobnih procesa.
Postoji odnos između snage i brzine skraćivanja. Brzina mišićne kontrakcije je to veća što je njegova duljina veća (zbog zbrajanja kontraktilnih učinaka sarkomera) i ovisi o opterećenju mišića. Kako se opterećenje povećava, brzina kontrakcije se smanjuje. Teški tereti se mogu podizati samo kada se polagano kreću. Maksimalna brzina kontrakcija koja se postiže kontrakcijom ljudskih mišića iznosi oko 8 m/s.
Jačina mišićne kontrakcije opada s razvojem umora.
Umor i njegove fiziološke osnove.umor naziva se privremeni pad performansi, zbog prethodnog rada i nestaje nakon razdoblja odmora.
Umor se očituje smanjenjem snaga mišića, brzina i točnost pokreta, promjene u radu kardiorespiratornog sustava i autonomna regulacija, pogoršanje pokazatelja funkcija središnjeg živčanog sustava. Potonje se dokazuje smanjenjem brzine najjednostavnijih mentalnih reakcija, slabljenjem pažnje, pamćenja, pogoršanjem pokazatelja razmišljanja i povećanjem broja pogrešnih radnji.
Subjektivno, umor se može manifestirati osjećajem umora, pojavom boli u mišićima, lupanjem srca, simptomima nedostatka zraka, željom za smanjenjem opterećenja ili prekidom rada. Simptomi umora mogu varirati ovisno o vrsti posla, njegovom intenzitetu i stupnju umora. Ako je umor uzrokovan mentalnim radom, tada su u pravilu simptomi smanjene sposobnosti izraženiji. mentalna aktivnost. Kod jako teškog mišićnog rada mogu doći do izražaja simptomi poremećaja na razini neuromuskularnog aparata.
Umor, koji se razvija u uvjetima normalne radne aktivnosti, kako tijekom mišićnog tako i mentalnog rada, ima uglavnom slične mehanizme razvoja. U oba slučaja procesi umora razvijaju se prvo u živčanom središta. Jedan od pokazatelja toga je smanjenje uma prirodni radna sposobnost s fizičkim umorom, a s mentalnim umorom - smanjenje učinkovitosti mi cervikalni aktivnosti.
odmor naziva se stanje mirovanja ili obavljanja nove aktivnosti, u kojem se uklanja umor i vraća radna sposobnost. IH. Sechenov je pokazao da se obnova radne sposobnosti događa brže ako, kada se odmarate nakon umora jedne skupine mišića (na primjer, lijeve ruke), rad obavlja druga skupina mišića ( desna ruka). Ovaj fenomen je nazvao "aktivna rekreacija"
Oporavak nazivaju se procesi koji osiguravaju otklanjanje nedostatka energije i plastičnih tvari, reprodukciju struktura istrošenih ili oštećenih tijekom rada, uklanjanje viška metabolita i odstupanja homeostaze od optimalne razine.
Trajanje perioda potrebnog za oporavak organizma ovisi o intenzitetu i trajanju rada. Što je veći intenzitet poroda, to je kraće vrijeme potrebno za odmor.
Razni pokazatelji fizioloških i biokemijskih procesa vraćaju se u različito vrijeme od završetka tjelesne aktivnosti. Jedan od važnih testova stope oporavka je određivanje vremena tijekom kojeg se broj otkucaja srca vraća na razinu karakterističnu za razdoblje odmora. Vrijeme oporavka otkucaja srca nakon testa umjerenog opterećenja kod zdrave osobe ne bi trebalo biti dulje od 5 minuta.
S vrlo intenzivnim tjelesna aktivnost fenomeni umora razvijaju se ne samo u središnjem živčanom sustavu, već iu neuromuskularnim sinapsama, kao iu mišićima. U sustavu neuromuskularne pripreme najmanje se zamaraju živčana vlakna, najveći zamor ima neuromuskularna sinapsa, a mišić zauzima međupoložaj. Živčana vlakna mogu provoditi visokofrekventne akcijske potencijale satima bez znakova umora. Kod učestale aktivacije sinapse najprije se smanjuje učinkovitost prijenosa ekscitacije, a zatim dolazi do blokade njezinog provođenja. To je zbog smanjenja opskrbe medijatora i ATP-a u presinaptičkom terminalu, smanjenja osjetljivosti postsinaptičke membrane na acetilkolin.
Predloženo je više teorija o mehanizmu razvoja umora u mišiću koji intenzivno radi: a) teorija "iscrpljenosti" - iscrpljivanje rezervi ATP-a i izvora njegovog stvaranja (kreatin fosfat, glikogen, masne kiseline) , b) teorija "gušenja" - nedostatak dostave kisika ističe se na prvom mjestu u vlaknima radnog mišića; c) teorija "začepljenja", koja objašnjava umor nakupljanjem mliječne kiseline i toksičnih produkata metabolizma u mišićima. Trenutno vrijeme se uzima u obzir da se sve ove pojave odvijaju pri vrlo intenzivnom radu mišića.
Utvrđeno je da se maksimalni fizički rad prije razvoja umora obavlja uz umjereno te tempo rada (pravilo prosječnih opterećenja). U prevenciji umora važni su i: pravilan omjer razdoblja rada i odmora, izmjena umnog i tjelesnog rada, vođenje računa o dnevnom (cirkadijalnom), godišnjem i individualnom biološkom ritmovi.
snaga mišića jednaka je umnošku snage mišića i brzine skraćivanja. Maksimalna snaga se razvija pri prosječnoj brzini skraćivanja mišića. Za mišić ruke maksimalna snaga (200 W) postiže se pri brzini kontrakcije od 2,5 m/s.
5.2. Glatki mišići
Fiziološka svojstva i značajke glatkih mišića.
Glatki mišići su sastavni dio neke unutarnje organe i sudjeluju u osiguravanju funkcija koje ti organi obavljaju. Osobito reguliraju prohodnost bronha za zrak, protok krvi u raznim organima i tkivima, kretanje tekućina i himusa (u želucu, crijevima, ureterima, mokraćnom i žučnom mjehuru), izbacuju plod iz maternice, šire ili sužavaju zjenice (zbog smanjenja radijalnih ili kružnih mišića iris), promijeniti položaj kose i reljef kože. Glatke mišićne stanice su vretenaste, duge 50-400 µm, debele 2-10 µm.
Glatki mišići, kao i skeletni mišići, ekscitabilni su, vodljivi i kontraktilni. Za razliku od skeletnih mišića, koji imaju elastičnost, glatki mišići su plastični (sposobni za Dugo vrijeme održati duljinu koja im je dana istezanjem bez povećanja stresa). Ovo svojstvo je važno za funkciju taloženja hrane u želucu ili tekućine u žučnom mjehuru i mjehuru.
Osobitosti nadražljivost glatka mišićna vlakna u određenoj su mjeri povezana s njihovim niskim transmembranskim potencijalom (E 0 = 30-70 mV). Mnoga od tih vlakana su automatska. Trajanje akcijskog potencijala u njima može doseći desetke milisekundi. To se događa jer se akcijski potencijal u tim vlaknima razvija uglavnom zahvaljujući ulasku kalcija u sarkoplazmu iz međustanične tekućine kroz takozvane spore Ca 2+ kanale.
Ubrzati uzbuđenje u glatkim mišićnim stanicama male - 2-10 cm / s. Za razliku od skeletnih mišića, uzbuđenje u glatkim mišićima može se prenijeti s jednog vlakna na drugo u blizini. Takav prijenos nastaje zbog prisutnosti neksusa između glatkih mišićnih vlakana, koji imaju mali otpor prema električnoj struji i osiguravaju izmjenu između Ca 2+ stanica i drugih molekula. Kao rezultat toga, glatki mišići imaju svojstva funkcionalnog sincicija.
Kontraktilnost glatkih mišićnih vlakana karakterizira dugo latentno razdoblje (0,25-1,00 s) i dugo trajanje (do 1 min) jedne kontrakcije. Glatki mišići imaju nisku snagu kontrakcije, ali mogu dugo ostati u toničkoj kontrakciji bez razvoja umora. To je zbog činjenice da glatki mišići troše 100-500 puta manje energije za održavanje tetaničke kontrakcije nego skeletni mišići. Stoga se rezerve ATP-a koje troši glatki mišić imaju vremena oporaviti čak i tijekom kontrakcije, a glatki mišići nekih tjelesnih struktura cijeli su život u stanju toničke kontrakcije.
Uvjeti za kontrakciju glatkih mišića. Najvažnije svojstvo glatkih mišićnih vlakana je da se pobuđuju pod utjecajem brojnih podražaja. Normalna kontrakcija skeletnih mišića inicira se samo živčanim impulsom koji dolazi do neuromuskularne sinapse. Kontrakciju glatkih mišića mogu uzrokovati i živčani impulsi i biološki aktivne tvari (hormoni, mnogi neurotransmiteri, prostaglandini, neki metaboliti), kao i fizički čimbenici, poput istezanja. Osim toga, ekscitacija glatkih mišića može se dogoditi spontano - zbog automatizma.
Vrlo visoka reaktivnost glatkih mišića, njihova sposobnost da kontrakcijom odgovore na djelovanje različitih čimbenika, stvara značajne poteškoće za ispravljanje kršenja tonusa ovih mišića u medicinskoj praksi. To se vidi u liječenju Bronhijalna astma, arterijska hipertenzija, spastični kolitis i druge bolesti koje zahtijevaju korekciju kontraktilna aktivnost glatke mišiće.
U molekularni mehanizam kontrakcija glatkih mišića također ima brojne razlike od mehanizma kontrakcije skeletnih mišića. Aktinski i miozinski filamenti u glatkim mišićnim vlaknima manje su uređeni nego u skeletnim, pa stoga glatki mišići nemaju poprečnu ispruganost. U aktinskim filamentima glatkih mišića nema proteina troponina, a aktinski molekularni centri uvijek su otvoreni za interakciju s glavama miozina. Da bi došlo do ove interakcije, potrebno je cijepanje molekula ATP-a i prijenos fosfata do miozinskih glava. Tada se molekule miozina isprepliću u niti i vežu svoje glave za miozin. Nakon toga slijedi rotacija miozinskih glava, pri čemu se aktinski filamenti uvlače između miozinskih filamenata i dolazi do kontrakcije.
Fosforilaciju glava miozina provodi enzim kinaza lakog lanca miozina, a defosforilaciju fosfataza lakog lanca miozina. Ako aktivnost miozin-fosfataze prevladava nad aktivnošću kinaze, dolazi do defosforilacije miozinskih glava, prekida veze između miozina i aktina i opuštanja mišića.
Stoga, da bi došlo do kontrakcije glatkih mišića, potrebno je povećanje aktivnosti kinaze lakog lanca miozina. Njegovo djelovanje regulirano je razinom Ca 2+ u sarkoplazmi. Kada se stimulira glatko mišićno vlakno, povećava se sadržaj kalcija u njegovoj sarkoplazmi. Ovo povećanje je posljedica unosa Ca^ + iz dva izvora: 1) međustaničnog prostora; 2) sarkoplazmatski retikulum (slika 5.5). Nadalje, ioni Ca 2+ tvore kompleks s proteinom kalmodulinom, koji aktivira miozin kinazu.
Slijed procesa koji dovode do razvoja kontrakcije glatkih mišića: ulazak Ca 2 u sarkoplazmu - akti
kalmodulin vacija (formiranjem kompleksa 4Ca 2+ - kalmodulin) - aktivacija kinaze lakog lanca miozina - fosforilacija miozinskih glava - vezanje miozinskih glava na aktin i rotacija glave, pri čemu se aktinski filamenti uvlače između miozinskih filamenata.
Uvjeti potrebni za opuštanje glatkih mišića: 1) smanjenje (do 10 M/l ili manje) sadržaja Ca 2+ u sarkoplazmi; 2) razgradnja 4Ca 2+ -kalmodulinskog kompleksa, što dovodi do smanjenja aktivnosti miozinske kinaze lakog lanca - defosforilacija miozinskih glava, što dovodi do kidanja veza aktinskih i miozinskih filamenata. Nakon toga, elastične sile uzrokuju relativno sporo vraćanje prvobitne duljine glatkog mišićnog vlakna, njegovu relaksaciju.
Kontrolna pitanja i zadaci
stanična membrana
Riža. 5.5. Shema putova ulaska Ca 2+ u sarkoplazmu glatkih mišića
stanice i njezino uklanjanje iz plazme: a - mehanizmi koji osiguravaju ulazak Ca 2+ u sarkoplazmu i početak kontrakcije (Ca 2+ dolazi iz izvanstanične okoline i sarkoplazmatskog retikuluma); b - načini uklanjanja Ca 2+ iz sarkoplazme i osiguravanje relaksacije
Utjecaj norepinefrina preko a-adrenergičkih receptora
Ca 2+ kanal ovisan o ligandu
Kanali "g cure
Potencijalno ovisan Ca 2+ kanal
glatka mišićna stanica
a-adreno! receptorfnorepinefrinG
Navedite vrste ljudskih mišića. Koje su funkcije skeletnih mišića?Opišite fiziološka svojstva skeletnih mišića.
Kakav je omjer akcijskog potencijala, kontrakcije i ekscitabilnosti mišićnog vlakna?
Koji su načini i vrste mišićnih kontrakcija?
Navedite strukturne i funkcionalne karakteristike mišićnog vlakna.
Što su motorne jedinice? Navedite njihove vrste i značajke.
Koji je mehanizam kontrakcije i opuštanja mišićnog vlakna?
Što je mišićna snaga i koji čimbenici na nju utječu?
Kakav je odnos između sile kontrakcije, njene brzine i rada?
Definirajte umor i oporavak. Koje su njihove fiziološke osnove?
Koja su fiziološka svojstva i karakteristike glatkih mišića?
Navedite uvjete kontrakcije i relaksacije glatkih mišića.
Fiziologija motoričkog aparata.
PREDAVANJE #15
Potreba tijela za kisikom
U mnogim stanjima, uključujući ona gore spomenuta, kisik se primjenjuje ljekovite svrhe. U onim slučajevima kada dotok O 2 prestane dulje od 4 minute, dolazi do nepovratnih promjena u mozgu i osoba umire. Slična situacija događa se, primjerice, kada dijete igrajući se plastičnom vrećicom stavi je na glavu i uguši se. Ako se unos CO 2 samo smanji, može se razviti hipoksija mozga . To se obično događa kod ljudi koji rade u zatvorenim prostorima (skladišta, spremnici, kotlovi). U tim uvjetima brzo iskoriste raspoloživi zrak i mogu umrijeti anoksija ako im se dodatno ne osigura kisik ili izvedu na svježi zrak.
S nedostatkom kisika, krv gubi svojstvenu jarko crvenu boju i dobiva plavkastu nijansu. Istodobno, pacijentove usne ušne školjke a udovi postaju cijanotičan tj. plavičaste boje.
Kod čovjeka postoje tri vrste mišića (slika 32):
Ø poprečno-prugasti skeletni mišići čine 30-35% tjelesne težine i imaju površinu od oko 3 m 2. cijeli mišić - zasebno tijelo, a mišićno vlakno je zasebna stanica (slika 33);
Ø poseban poprečno-prugasti srčani mišić;
Ø glatki mišići unutarnjih organa.
Riža. 32 . Vrste mišićnog tkiva: I- uzdužni presjek; II - presjek; A - glatka (bez pruga); B - prugasti kostur; U - prugasti srčani
Mišići su inervirani na tri načina:
Ø motorički živci koji prenose motoričke naredbe iz centra;
Ø osjetljivi živci, kroz koje se informacije prenose u središte o napetosti i kretanju mišića;
Ø suosjećajan živčana vlakna koji utječu na metaboličke procese u mišićima.
Funkcije skeletnih mišića:
- pomicanje dijelova tijela jedan u odnosu na drugi, fiksiranje unutrašnjosti;
- kretanje tijela u prostoru (lokomocija);
- održavanje držanja;
– sudjeluju u metabolizmu, termoregulaciji i održavanju tonusa živčanog i kardiovaskularnog sustava.
Riža. 33 . Dijagram skeletnih mišića: A - mišićna vlakna su pričvršćena na tetive; B- zasebno vlakno koje se sastoji od miofibrila; U- odvojen miofibril: izmjena svijetlih aktin I-diska i tamnih miozina A-diska; prisutnost H-zone i M-linije; G- prelaze mostove između debelih miozinskih i tankih aktinskih filamenata
funkcionalna jedinica skeletni mišić je motorna jedinica, koji se sastoji od motoričkog neurona leđne moždine, njegovog aksona (motornog živca) s brojnim završecima i mišićnih vlakana koje on inervira. Ekscitacija motornog neurona uzrokuje istodobnu kontrakciju svih mišićnih vlakana uključenih u ovu jedinicu. Motorne jedinice (MU) malih mišića sadrže malo mišićnih vlakana (MU očna jabučica 3-6 vlakana), DE velikih mišića trupa i udova - oko 2000 vlakana.
mišićno vlakno predstavlja izdužena stanica duljine 10-12 cm (duljina mišićnog vlakna obično je jednaka duljini samog mišića), promjer vlakna je oko 10-100 mikrona. Sastav mišićnog vlakna uključuje (slika 33):
Ljuska je sarkolema.
Tekući sadržaj je sarkoplazma.
Mitohondriji su energetski centri stanice.
Ribosomi su depoi proteina.
Miofibrile (fibrile) – kontraktilni elementi koji se sastoje od 2 vrste proteina (tankih aktinskih filamenata i dvostruko debljih miozinskih filamenata). Miofibrile su podijeljene Z - membranama (ili Z - linijama) u zasebne dijelove - sarkomere, u čijem središnjem dijelu se nalaze uglavnom miozinske niti (debele niti), a aktinske niti (tanke niti) pričvršćene su na Z - membrane na strane sarkomere (različita sposobnost loma svjetlosti kod aktina i miozina stvara prugasti izgled u stanju mirovanja mišića u svjetlosnom mikroskopu). Tamna područja nazivaju se A-diskovi, svijetla I-diskovi. U središnjem dijelu A-diska nalazi se svjetlije područje - H-zona. U mišiću u mirovanju nema tankih niti u H-zoni, a nema ni debelih niti u I-disku.
Sarkoplazmatski retikulum - zatvoreni sustav uzdužnih tubula i cisterni smještenih duž miofibrila koji sadrže ione Ca 2+
debeo filamenti se sastoje od oko 400 molekula miozin (uvijene jedna u odnosu na drugu) , koja izgleda kao molekula u obliku šipke sa zadebljanim krajem - glavom (slika 33, D).
Tanak filamente tvore tri proteina (slika 34):
- aktin - globularni protein koji tvori spiralni dvolančani polimer koji se sastoji od 13-14 molekula;
- tropomiozin - štapićaste molekule koja se nalazi u utoru dvostruke spirale aktina, duljina molekule tropomiozina jednaka je duljini 7 monomera aktina
- troponin - sferična molekula sastoji se od 3 podjedinice (TnC, TnT, TnI): Ca-vezne, tropomiozin-vezne i inhibitorne.
Skeletni mišići uključuju: površinske mišiće leđa, duboke mišiće leđa, mišiće koji djeluju na zglobove pojas za rame, vlastiti mišići prsnog koša, dijafragma, trbušni mišići, mišići vrata, mišići glave, mišići ramenog obruča, mišići slobodnog gornjeg ekstremiteta, mišići zdjelice, mišići slobodnog donjeg ekstremiteta.
Skeletni mišići pričvršćuju se za kosti skeleta i pokreću ih. Osim toga, skeletni mišići sudjeluju u formiranju tjelesnih šupljina: usne, prsne, trbušne, zdjelične. Skeletni mišići sudjeluju u kretanju slušnih koščica.
Uz pomoć skeletnih mišića, ljudsko tijelo se kreće u prostoru, održava statičku ravnotežu, guta, respiratorni pokreti i formiraju se izrazi lica.
Ukupna masa skeletnih mišića iznosi do 40% tjelesne težine. U ljudskom tijelu postoji do 400 mišića koji se sastoje od skeletnog mišićnog tkiva.
Skeletni mišići kontrahiraju se pod utjecajem središnjeg živčanog sustava, pokreću koštane poluge koje čine kosti i zglobovi.
Skeletni mišić sastoji se od višejezgrenih mišićnih vlakana složene strukture u kojima se izmjenjuju tamna i svijetla područja. Stoga se skeletnim mišićima nazivaju mišići koji se sastoje od poprečno-prugastog mišićnog tkiva (mišić srca također se sastoji od poprečno-prugastih mišića). Kontrakciju skeletnih mišića kontrolira svijest.
Svaki se mišić sastoji od snopića poprečno-prugastih mišićnih vlakana koji imaju ovojnicu – endomizij. Snopovi mišićnih vlakana međusobno su omeđeni slojevima koji tvore perimizij. Cijeli mišić ima ovojnicu, epimysium, koja se nastavlja u tetivu.
Mišićni snopići tvore mesnati dio mišića – trbuh. Uz pomoć tetiva, mišić je pričvršćen za kost. U dugim mišićima udova, tetive su duge i uske. Neki od mišića koji tvore stijenke tjelesne šupljine imaju široke i plosnate tetive koje se nazivaju aponeuroze.
Neki mišići imaju tetivne mostove (na primjer, rektus abdominis).
Kada se mišić kontrahira, jedan njegov kraj ostaje nepomičan. Ovo se mjesto smatra fiksnom točkom. S pokretnom točkom, mišić je pričvršćen za kost, koja će, kada se mišić kontrahira, promijeniti svoj položaj.
DO pomoćni uređaji mišići uključuju fascije, tetivne ovojnice, burze i mišićne blokove.
Fascije su pokrovi mišića koji se sastoje od vezivnog tkiva. Oni tvore kutije za mišiće, odvajaju mišiće jedan od drugog, uklanjaju trenje mišića jedan o drugi.
Površinske fascije odvajaju mišiće od potkožno tkivo, A duboke fascije, smješteni između susjednih mišića, razdvajaju ove mišiće ako mišići leže u nekoliko slojeva.
Između mišićnih skupina različite funkcionalne namjene prolaze međumišićne pregrade koje, spajajući se s mišićnom fascijom i srastajući s periostom, tvore meku osnovu za mišiće.
Tetivne ovojnice su kanali vezivnog tkiva kroz koje tetiva prolazi do svoje točke vezanja za kost (nalazi se u stopalima, rukama i drugim dijelovima udova). U ovojnici tetive može prolaziti više tetiva, pri čemu tetive mogu biti međusobno odvojene pregradama.
Kretanje u ovojnici tetive događa se uz pomoć sinovijalne ovojnice. To je sloj vezivnog tkiva koji se sastoji od dva dijela - unutarnjeg, koji obavija tetivu sa svih strana i srasla je s njom, i vanjskog, sraslog sa stijenkom ovojnice tetive.
Između unutarnjeg i vanjskog dijela sinovijalne ovojnice nalazi se razmak ispunjen sinovijalnom tekućinom. Kada se tetiva kontrahira, pomiče se s njom unutarnji dio(sloj) sinovijalne ovojnice. U ovom slučaju, sinovijalna tekućina djeluje kao lubrikant, uklanjajući trenje.
Burze su smještene na mjestu gdje je tetiva ili mišić uz koštanu izbočinu. Ove sinovijalne vrećice djeluju kao omotač tetive - one također eliminiraju trenje tetive ili mišića o izbočinu kosti.
Zidovi sinovijalne vrećice s jedne strane spojeni su s pokretnom tetivom ili mišićem, as druge - s kosti ili drugom tetivom. Veličine vrećica su različite. Šupljina sinovijalne vrećice, koja se nalazi uz zglob, može komunicirati sa zglobnom šupljinom.
Blokovi mišića - nastaju na onim mjestima gdje mišić mijenja smjer, baca se preko kosti ili drugih formacija. U ovom slučaju, kost ima izbočinu s hrskavičnim utorom za mišićnu tetivu. Između tetive i hrskavičnog žlijeba nalazi se koštana izbočina sinovijalna burza. Koštana izbočina naziva se mišićni blok.
Mišići se klasificiraju prema položaju u ljudskom tijelu, obliku, funkciji itd.
Mišići su površinski i duboki, vanjski i unutarnji, srednji (medijalni) i lateralni (lateralni).
Mišići su različitog oblika: fusiform mišići (na udovima), široki mišići koji sudjeluju u formiranju zidova tijela.
U nekim mišićima vlakna imaju kružni smjer; takvi mišići okružuju prirodne otvore tijela, obavljajući funkciju konstriktora - sfinktera (sfinktera).
Neki su mišići dobili naziv po obliku – romboidni, trapezasti mišići; ostali mišići nazivaju se prema mjestu pričvršćivanja - brachioradialis itd.
Ako je mišić vezan za kosti jednog zgloba i djeluje samo na ovaj jedan zglob, onda se taj mišić naziva jednozglobnim, a ako su mišići rasprostranjeni na dva ili više zglobova, onda se takvi mišići nazivaju dvozglobni, višezglobni. -zglobni.
Neki mišići potječu i vežu se za kosti koje ne tvore zglobove (na primjer, mimični mišići lica, mišići dna usta).
Glavno svojstvo skeletnih mišića je kontrakcija pod djelovanjem živčanih impulsa. Tijekom kontrakcije mišić se skraćuje. Promjena njegove duljine utječe na koštane poluge koje čine kosti na koje su mišići pričvršćeni.
Koštane poluge, povezane zglobovima, istodobno mijenjaju položaj tijela ili udova u prostoru.
Povratak koštane poluge u prvobitni položaj provode mišići antagonisti - odnosno mišići koji djeluju na kosti koje tvore zglob u suprotnom smjeru.
U žvačnim mišićima i mišićima lica ulogu antagonista obavljaju elastični ligamenti.
U pravilu je nekoliko mišića koji pospješuju kretanje uključeno u pokret - takvi mišići se nazivaju sinergisti. U kretanju koštanih poluga neki mišići igraju glavnu ulogu, drugi igraju pomoćnu ulogu, dajući nijanse kretanja.
Snaga mišića je od 4 do 17 kg po 1 cm2 njegovog promjera.
