LEKCIJA Nr. 4. Muskuļu fizioloģija
1. Skeleta, sirds un gludo muskuļu fizikālās un fizioloģiskās īpašības
Pamatojoties uz morfoloģiskajām īpašībām, izšķir trīs muskuļu grupas:
1) šķērssvītrotie muskuļi (skeleta muskuļi);
2) gludie muskuļi;
3) sirds muskulis (vai miokards).
Svītroto muskuļu funkcijas:
1) motors (dinamisks un statisks);
Ir grūti atbildēt uz jautājumu par visefektīvāko leicīna, izoleicīna un valīna devu. Ikdienas nepieciešamība pēc sazarotās ķēdes aminoskābēm ir sportistiem ar smagu treniņu. Tomēr sniegumam ir nepieciešama ne tikai muskuļu vielmaiņa, bet arī visi antioksidanti, metaboliski aktīvi vai vielmaiņas koordinēti procesi. Sporta spēku izsīkums bieži vien ir saistīts ar paaugstinātu uzņēmību pret infekcijām, kas liecina par spēku izsīkumu imūnsistēma. Snieguma sportistiem bieži vien ir nepietiekama kopējā vitāli svarīgo vielu piegāde.
2) elpošanas nodrošināšana;
3) atdarināt;
4) receptors;
5) noguldīšana;
6) termoregulācijas.
Gludo muskuļu funkcijas:
1) spiediena uzturēšana dobos orgānos;
2) spiediena regulēšana asinsvados;
3) dobo orgānu iztukšošana un to satura virzīšana.
Sirds muskuļa darbība– sūknēšanas telpa, nodrošinot asiņu kustību caur traukiem.
Tāpēc papildus sabalansēts uzturs augstas kvalitātes olbaltumvielas, sportistam jānodrošina uztura bagātinātājs ar vitamīniem, minerālvielām un mikroelementiem. Ieteicams lietot diētiskā pārtika intensīvam muskuļu sasprindzinājumam. Saskaņā ar Federālās ārstu palātas mācību programmu “Pārtikas medicīna”. . Kreatīns ir viens no visvairāk pētītajiem sporta uztura bagātinātājiem pasaulē.
Tā nav vitāli svarīga viela, ko ražo aknas. Tas tiek uzglabāts smadzenēs un muskuļu audos, kur tas uztur enerģijas piegādi. Kreatīna uzglabāšanu var palielināt, papildinot to, kas palīdz audiem nodrošināt vairāk enerģijas zem slodzes. No vienas puses, kreatīns palielina sportistu spēku un sniegumu, no otras puses, tas veicina kognitīvās spējas, īpaši veģetāriešu un vecāka gadagājuma cilvēku vidū.
1) uzbudināmība (zemāka nekā nervu šķiedrā, kas izskaidrojams ar zemo membrānas potenciālu);
2) zema vadītspēja, apmēram 10–13 m/s;
3) ugunsizturība (aizņem ilgāku laiku nekā nervu šķiedrai);
4) labilitāte;
5) kontraktilitāte (spēja saīsināt vai attīstīt spriedzi).
Ir divu veidu saīsinājumi:
Turklāt tas var nomākt noguruma simptomus miega trūkuma dēļ. Ar 3-5g dienas devu pietiek, lai pēc 6-8 nedēļām sasniegtu maksimālo kreatīna krājumu līmeni, un pēc tam ar 3-5g, lai saglabātu efektu. Kreatīna monohidrāts ir lēts un labi izpētīts.
Lai gan tirgū ir dažas dārgas alternatīvas, tās nenodrošina labākos rezultātus, jo kreatīna monohidrāts pilnībā piepilda audu žurnālus. Kreatīnu patiešām var iekļaut katrā, jo tam ir unikāls darbības mehānisms, kas nepārklājas ar citu darbību.
a) izotoniskā kontrakcija (garums mainās, tonis nemainās);
b) izometriskā kontrakcija (tonis mainās, nemainot šķiedru garumu). Ir atsevišķas un titāniskas kontrakcijas. Atsevišķas kontrakcijas notiek viena kairinājuma ietekmē, un titāniskas kontrakcijas notiek, reaģējot uz virkni nervu impulsi;
6) elastība (spēja attīstīt sasprindzinājumu, kad stiepjas).
Kreatīns ir lēts, drošs un organismam piegādāts endogēnā veidā. 3-5 g dienā papildina jūsu kreatīna nogulsnes. Ja esat veģetārietis vai vecāka gadagājuma vecums, Jums jāsāk lietot kreatīnu pirms citu nootropisko līdzekļu lietošanas. Kreatīns tiek klasificēts kā nebūtisks, jo tas veido aknas no arginīna, glicīna un metionīna.
Veikala papildināšanu kontrolē kreatīna patēriņš iekš pārtikas produkti Gaļas vai kreatīna piedevas, par ko liecina fakts, ka veģetāriešiem ir mazākas kreatīna rezerves nekā gaļas ēdājiem. 95% kreatīna krājumu atrodas muskuļos. 0,5% no muskuļu šķiedru svara veido kreatīns.
Gludajiem muskuļiem ir tādas pašas fizioloģiskās īpašības kā skeleta muskuļiem, taču tiem ir arī savas īpašības:
1) nestabils membrānas potenciāls, kas uztur muskuļus pastāvīgas daļējas kontrakcijas stāvoklī - tonusā;
2) spontāna automātiska darbība;
3) kontrakcija, reaģējot uz stiepšanos;
4) plastiskums (samazinās pagarinājums, palielinoties pagarinājumam);
Smadzenēs ir arī lieli kreatīna krājumi – 0,14% no smadzeņu svara ir kreatīns. Tas ļoti labi uzsūcas organismā; Bioloģiskā pieejamība svārstās no 90% līdz 100%. Tas ir atrodams dzīvnieku izcelsmes produktos; Kuru muskuļu mīkstumā ir maksimālā kreatīna koncentrācija.
16 pētījumu metaanalīzē par kreatīna ietekmi uz spēku tika konstatēts, ka palielinājās spiešanās guļus un ceļgalu saliekšanas spēks. Līdzīgu pieaugumu varēja novērot arī citos pētījumos; Pieauga arī lēciena un peldēšanas spēks.
Ir pierādīts, ka 5 grami kreatīna dienā uzlabo veģetāriešu garīgo darbību. Pētnieki novēroja palielinātu skābekļa piesātinājumu smadzenēs, kas, visticamāk, ir atbildīgs par palielinātu enerģijas apriti. Iekraušanas fāzes rezultātā tika konstatēts, ka gados vecākiem pieaugušajiem ir uzlabojusies telpiskā un ilgtermiņa atmiņa.
5) augsta jutība pret ķīmiskām vielām.
Sirds muskuļa fizioloģiskā iezīme ir viņas automātisms . Uzbudinājums periodiski notiek to procesu ietekmē, kas notiek pašā muskulī. Atsevišķas netipiskas miokarda muskuļu zonas, kurās ir maz miofibrilu un ir bagātas ar sarkoplazmu, spēj automatizēties.
Līdz šim ir tikai divi pētījumi par kreatīna trūkumu un miegu. Eksperimentālā sērijā, kurā bija 20 vīrieši, paaugstināts sniegums tika novērots tikai pēc 36 stundu miega. Turklāt nebija būtiski mainīta uzvedība vai hormonālās izmaiņas.
Līdzīgā pētījumā pētnieki secināja, ka uztura bagātinātājs ar kreatīnu uzlabo garastāvokli, reakcijas laiku un līdzsvaru. Kortizola vai adrenalīna hormonu izmaiņu starp kreatīna un placebo grupām nebija. Šķiet, ka kreatīns veicina kognitīvās spējas ne veģetārieši, kad trūkst. Iekšķīgi lietojot 20 g vai 3-5 g dienā, kreatīns palielina kreatīna fosfāta īpatsvaru muskuļos.
2. Muskuļu kontrakcijas mehānismi
Muskuļu kontrakcijas elektroķīmiskā stadija.
1. Rīcības potenciāla ģenerēšana. Uzbudinājuma pārnešana uz muskuļu šķiedru notiek ar acetilholīna palīdzību. Acetilholīna (ACh) mijiedarbība ar holīnerģiskiem receptoriem izraisa to aktivāciju un darbības potenciāla parādīšanos, kas ir pirmais muskuļu kontrakcijas posms.
Katrai no šīm struktūrām ir optimālais laiks kad tas ir visspēcīgākais. Tāpēc tā uztura bagātinātājs ir svarīgāks svarcelšanā un sacensību sporta veidos nekā aerobikas izturības sportistiem. Kreatīns galvenokārt ir nepieciešams, lai nodrošinātu īslaicīgu enerģiju. . Kreatīns ir labi pētīts - ir simtiem zinātniskie raksti, kas ziņo par tā efektivitāti.
To parasti klasificē kā drošu un bez tā blakus efekti. Zinātnieki nekonstatē aknu vai nieru bojājumus, kad koledžas futbolisti mēģina spēlēt. Citā pētījumā ar sportistiem netika atklāta saikne starp kreatīnu un traumām, treniņu krampjiem vai muskuļu krampjiem.
2. Akcijas potenciāla izplatīšanās. Darbības potenciāls izplatās muskuļu šķiedrās caur šķērsenisko kanāliņu sistēmu, kas ir savienojošais posms starp virsmas membrānu un muskuļu šķiedras kontraktilo aparātu.
3. Kontakta vietas elektriskā stimulācija noved pie enzīma aktivācijas un inoziltrifosfāta veidošanās, kas aktivizē membrānas kalcija kanālus, kas izraisa Ca jonu izdalīšanos un to intracelulārās koncentrācijas palielināšanos.
Muskuļi, atsevišķu ķermeņa daļu kustība un daudzšūnu dzīvnieku lokomotīvju kustība, ko morfoloģiski raksturo miofibrilu klātbūtne, funkcionāli ar kontraktilitātes īpašību un ķīmiski ar salīdzinoši augstu aktomiozīna saturu. Pēc morfoloģiskajiem un funkcionālajiem aspektiem izšķir gludos, šķērssvītrotos vai skeleta muskuļu audus, kā arī miokarda audus. Muskuļi parasti rodas no vidus cerebrospinālais šķidrums un tādējādi ir mezodermāls avots, bet tikai seksuālajiem dzīvniekiem ir saraušanās epitēlija šūnas.
Ķīmijmehāniskā muskuļu kontrakcijas stadija.
Muskuļu kontrakcijas ķīmiskās mehāniskās stadijas teoriju 1954. gadā izstrādāja O. Hakslijs un 1963. gadā papildināja M. Deiviss. Šīs teorijas galvenie noteikumi:
1) Ca joni iedarbina muskuļu kontrakcijas mehānismu;
2) Ca jonu dēļ plāni aktīna pavedieni slīd attiecībā pret miozīna pavedieniem.
Muskuļu elementi ir daļēji mononukleāras muskuļu šūnas, daļēji daudzpavedienu muskuļu šķiedras. Skeleta muskuļi sastāv no gariem muskuļu šķiedru kūļiem, kas parasti stiepjas visā muskuļa garumā un sastāv no paralēlām muskuļu šķiedrām. Katra muskuļu šķiedra ir viena šūna ar vairākiem kodoliem un radās no vairāku embriju šūnu saplūšanas. Zem mikroskopa skeleta muskuļu miofibrils ir svītrots, un katra no šīm atkārtotajām vienībām ir funkcionāla muskuļu vienība, ko sauc par sarkomu.
Miera stāvoklī, kad ir maz Ca jonu, slīdēšana nenotiek, jo to novērš troponīna molekulas un ATP, ATPāzes un ADP negatīvie lādiņi. Paaugstināta Ca jonu koncentrācija rodas tāpēc, ka tas nonāk no starpfibrilārās telpas. Šajā gadījumā ar Ca jonu piedalīšanos notiek vairākas reakcijas:
1) Ca2+ reaģē ar triponīnu;
Tas satur arī aktīna pavedienus, biezus miozīna pavedienus. A josla ir paplašināts apgabals, kas atbilst biezo pavedienu garumam. Muskuļu kontrakcijas mehānisms. Šī slīdēšana ir saistīta ar mijiedarbību starp aktīna un miozīna molekulām. Daudzas miozīna molekulas, kas sastāv no garas spirālveida astes un lodveida galvas, saplūst ar astēm, veidojot biezu pavedienu. Stimulētā miozīna galva tagad atgādina saspringtu roku, kas saistās ar noteiktu aktīna saistīšanas vietu un tādējādi veido krustenisko tiltu starp aktīnu un miozīnu.
2) Ca2+ aktivizē ATPāzi;
3) Ca2+ noņem lādiņus no ADP, ATP, ATPāzes.
Ca jonu mijiedarbība ar troponīnu noved pie tā, ka mainās tā atrašanās vieta uz aktīna pavediena, un atveras tievās protofibrilas aktīvie centri. Pateicoties tiem, starp aktīnu un miozīnu veidojas krusteniski tilti, kas pārvieto aktīna pavedienu telpās starp miozīna pavedienu. Kad aktīna pavediens pārvietojas attiecībā pret miozīna pavedienu, muskuļu audi saraujas.
Atbrīvotā enerģija tiek atbrīvota, miozīna galva atgriežas enerģētiski stabilākā konformācijā; Tādējādi mainās leņķis starp galvu un asti, un aktīna pavediens stiepjas virzienā uz sarkomēra centru. Katra no aptuveni 350 biezā kvēldiega galviņām dažādos laikos veido un izšķīdina apmēram piecus šķērsstieņus sekundē, lai pavedieni nepārtraukti iet viens pret otru.
Izmantojot virkni neskaitāmu muskuļu šķiedru sarkomēru, kas savienoti virknē, atkārtotas krustenisko tiltu kustības, kas atrodas nanometru diapazonā, tiek pārveidotas makroskopiskā kustībā. Muskuļu kontrakciju regulēšana. Kad muskuļi ir miera stāvoklī, tropomiozīns steriski bloķē aktīna miozīna saistīšanās vietas. Otrs regulējošais proteīnu komplekss, troponīns, kontrolē tropomiozīna stāvokli uz plānā pavediena. Lai muskuļu šūna sarautos, miozīna saistīšanās vietai jābūt pakļautai aktīna iedarbībai.
Tātad galveno lomu muskuļu kontrakcijas mehānismā spēlē proteīns troponīns, kas aizver plāno protofibrilu un Ca jonu aktīvos centrus.
Skeleta un gludo muskuļu fizioloģija
5. lekcija
Mugurkaulniekiem un cilvēkiem trīs veidu muskuļi: skeleta šķērssvītrotie muskuļi, sirds svītrainie muskuļi - miokards un gludie muskuļi, kas veido dobuma sienu iekšējie orgāni un kuģiem.
Šis noformējums rodas, kad kalcija joni saistās ar troponīnu un tādējādi maina tropomiozīna-troponīna kompleksa struktūru; Rezultātā miozīna saistīšanās vietas kļūst brīvas visā aktīna pavediena garumā un var veidoties aktīna-miozīna komplekss. Tās izdalīšanās notiek uz nervu stimula. Motora nervu impulsi, kas nonāk uz muskuļu membrānas, izplatās kā depolarizējošais vilnis T-kanāliņu dziļumos. Spēks, kas veidojas muskuļu kontrakcijas laikā, ir atkarīgs no motorisko vienību lieluma, t.i. motora neirona inervēto muskuļu šķiedru skaits.
Skeleta muskuļu anatomiskā un funkcionālā vienība ir neiromotora vienība - motors neirons un muskuļu šķiedru grupa, ko tas inervē. Motora neirona sūtītie impulsi aktivizē visas muskuļu šķiedras, kas to veido.
Skeleta muskuļi sastāv no liels daudzums muskuļu šķiedras. Svītrotā muskuļa šķiedrai ir iegarena forma, tās diametrs ir no 10 līdz 100 mikroniem, šķiedras garums ir no vairākiem centimetriem līdz 10-12 cm.Muskuļu šūnu ieskauj plāna membrāna - sarkolemma, satur sarkoplazma(protoplazma) un daudzas kodoli. Muskuļu šķiedras kontraktilā daļa ir garie muskuļu pavedieni - miofibrils, kas sastāv galvenokārt no aktīna, kas stiepjas šķiedras iekšpusē no viena gala līdz otram, ar šķērsām svītrām. Miozīns gludās muskulatūras šūnās ir izkliedēts, bet satur daudz olbaltumvielu, kam ir svarīga loma ilgstošas tonizējošas kontrakcijas uzturēšanā.
Tā kā viņi reaģē saskaņā ar likumu "Visu vai neko", muskuļu spēka pieaugumu var panākt, tikai palielinot motorisko vienību skaitu vai palielinot ierosmes impulsus. No to funkcijas viedokļa var izšķirt divu veidu muskuļus: tonizējošus muskuļus ar pārsvarā sarkano, jo mioglobīnu bagātās šķiedras, kas saraujas lēni un galvenokārt veic ieslodzījuma darbu. Viņi ir nogurdinoši lēni, un tiem ir daudz muskuļu vārpstu. Tonizējošie muskuļi mēdz saīsināties, ja tie ir pārslogoti vai nepareizi noslogoti.
Relatīvās atpūtas periodā skeleta muskuļi pilnībā neatslābinās un saglabā mērenu spriedzes pakāpi, t.i. muskuļu tonuss.
Muskuļu audu galvenās funkcijas:
1) motors – kustību nodrošināšana
2) statisks – fiksācijas nodrošināšana, tai skaitā noteiktā stāvoklī
3) receptors – muskuļiem ir receptori, kas ļauj uztvert savas kustības
Otrais veids ir fāzēti muskuļi ar pārsvarā baltām muskuļu šķiedrām. Tie veic ātras un smalkas kustības, sastāv no daudzām mazām motora vienībām un ātri un ar lielu spēku saraujas. Tie ir savienoti ar muguras smadzenesātras šķiedras, ātrāk nogurst un ir pakļauti vājumam. Turklāt tiek nošķirts dažādas formas muskuļu kontrakcijas: ar izometriskām kontrakcijām muskuļu sasprindzinājums palielinās, nemainot muskuļu garumu, jo izcelsmi un pieeju nevar tuvināt.
Savukārt izotoniskas muskuļu kontrakcijas gadījumā kontrakcijas rezultātā mainās muskuļa garums kā saistaudi, un muskuļu kontraktilie elementi, kamēr muskuļu sasprindzinājums saglabā kontrastu. Trešā forma ir auksiotoniskā muskuļu kontrakcija, kas maina gan muskuļu garumu, gan spriedzi. Lielākā daļa ikdienas kustību ir jauktas formas starp izometrisku un izotonisku muskuļu kontrakciju.
4) uzglabāšana - muskuļos tiek uzkrāts ūdens un dažas barības vielas.
Skeleta muskuļu fizioloģiskās īpašības:
Uzbudināmība . Zemāka nekā nervu audu uzbudināmība. Uzbudinājums izplatās gar muskuļu šķiedru.
Vadītspēja . Mazāka nervu audu vadītspēja.
Ugunsizturīgs periods muskuļu audi ilgst ilgāk nekā nervu audi.
Sirds muskuļi atrodas tikai sirdī. Tāpat kā skeleta muskuļi, tas ir arī šķērssvītrots muskulis, taču tas parāda šo atšķirību elektriskajās un membrānas īpašībās. Sirds muskuļu šūnu iezīme ir spīdīgas svītras; Šīs ir vietas, kur sirds muskuļu šūnas ir elektriski savienotas ar citām sirds muskuļu šūnām, izmantojot spraugas savienojumus. Tas nodrošina, ka darbības potenciāls, kas rodas kādā sirds daļā, izplatās uz visām miokarda šūnām un izraisa visas sirds kontrakciju.
Vēl viena iezīme ir tāda, ka sirds muskuļu šūnas var radīt savu potenciālu bez palīdzības nervu sistēma. Sirds muskuļa šūnu membrānai piemīt stimulējošas spējas, kas izraisa ritmisku depolarizāciju un līdz ar to darbības potenciāla attīstību. Attiecībā pret visu ķermeni sirdij ir viena zona elektrokardiostimulators labā ātrija sienā, sinusa mezgls. Sirds darbības potenciāls ilgst aptuveni 20 reizes ilgāk nekā skeleta muskuļiem.
Labība muskuļu audi ir ievērojami zemāki nekā nervu audi.
Līgumspēja – muskuļu šķiedras spēja mainīt savu garumu un spriedzes pakāpi, reaģējot uz sliekšņa spēka stimulāciju.
Plkst izotonisks samazināšana muskuļu šķiedras garums mainās, nemainot tonusu. Plkst izometrisks samazināšana muskuļu šķiedru spriedze palielinās, nemainot tā garumu.
Atkarībā no stimulācijas apstākļiem un muskuļa funkcionālā stāvokļa var rasties vienreizēja, nepārtraukta (tetāniska) muskuļa kontrakcija vai kontraktūra.
Viena muskuļa kontrakcija. Ja muskuļu kairina viens strāvas impulss, notiek viena muskuļu kontrakcija.
Viena muskuļa kontrakcijas amplitūda ir atkarīga no miofibrilu skaita, kas tajā brīdī saraujas. Atsevišķu šķiedru grupu uzbudināmība ir atšķirīga, tāpēc sliekšņa strāvas stiprums izraisa tikai visvairāk uzbudināmo muskuļu šķiedru kontrakciju. Šāda samazinājuma amplitūda ir minimāla. Palielinoties kairinošās strāvas stiprumam, ierosmes procesā tiek iesaistītas arī mazāk uzbudināmas muskuļu šķiedru grupas; kontrakciju amplitūda tiek summēta un aug, līdz muskulī nepaliek šķiedrām, kuras neaptver ierosmes process. Šajā gadījumā tiek reģistrēta maksimālā kontrakcijas amplitūda, kas nepalielinās, neskatoties uz turpmāku kairinošās strāvas stipruma palielināšanos.
Tetāniskā kontrakcija. Dabiskos apstākļos muskuļu šķiedras saņem nevis atsevišķus, bet gan virkni nervu impulsu, uz kuriem muskuļi reaģē ar ilgstošu, stingru kontrakciju vai. stingumkrampji . Tikai skeleta muskuļi spēj stingumveidīgi sarauties. Sirds gludie muskuļi un šķērssvītrotie muskuļi nav spējīgi stingumveidīgi sarauties ilgstoša ugunsizturības perioda dēļ.
Stingumkrampji rodas atsevišķu muskuļu kontrakciju summēšanas dēļ. Lai rastos stingumkrampji, muskuļa atkārtota kairinājuma (vai nervu impulsu) iedarbība ir nepieciešama pat pirms tās vienas kontrakcijas beigām.
Ja kairinošie impulsi atrodas tuvu viens otram un katrs no tiem rodas brīdī, kad muskulis ir tikko sācis atslābināties, bet vēl nav paspējis pilnībā atslābināties, tad rodas robains kontrakcijas veids ( zobains stingumkrampji ).
Ja kairinošie impulsi atrodas tik tuvu viens otram, ka katrs nākamais notiek laikā, kad muskulim vēl nav bijis laika pāriet uz relaksāciju no iepriekšējā kairinājuma, tas ir, tas notiek kontrakcijas augstumā, tad ilgstoša nepārtraukta kontrakcija. notiek, sauc gluda stingumkrampji .
Gluda stingumkrampji – normālu skeleta muskuļu darba stāvokli nosaka nervu impulsu ienākšana no centrālās nervu sistēmas ar frekvenci 40-50 sekundē.
Zobains stingumkramps rodas ar nervu impulsu biežumu līdz 30 uz 1 s. Ja muskulis saņem 10-20 nervu impulsus sekundē, tad tas ir stāvoklī muskuļots tonis , t.i. mērena spriedzes pakāpe.
Nogurums muskuļus . Ar ilgstošu ritmisku stimulāciju muskuļos attīstās nogurums. Tās pazīmes ir kontrakciju amplitūdas samazināšanās, to latentā perioda palielināšanās, relaksācijas fāzes pagarināšanās un, visbeidzot, kontrakciju neesamība ar ilgstošu kairinājumu.
Vēl viens ilgstošas muskuļu kontrakcijas veids ir kontraktūra. Tas turpinās pat tad, kad stimuls tiek noņemts. Muskuļu kontraktūra rodas, ja ir vielmaiņas traucējumi vai muskuļu audu kontraktilo proteīnu īpašības. Kontraktūras cēloņi var būt saindēšanās ar noteiktām indēm un zālēm, vielmaiņas traucējumi, paaugstināta ķermeņa temperatūra un citi faktori, kas izraisa neatgriezeniskas izmaiņas muskuļu audu proteīnos.
Gludo muskuļu fizioloģiskās īpašības.
Gludie muskuļi veido iekšējo orgānu un asinsvadu sienas (muskuļu slāni). Gludās muskulatūras miofibrilās nav šķērsvirziena. Tas ir saistīts ar kontraktilo proteīnu haotisko izvietojumu. Gludās muskuļu šķiedras ir salīdzinoši īsākas.
Gluds muskulis mazāk uzbudināms nekā svītraini. Pa tiem ierosme izplatās ar mazu ātrumu - 2-15 cm/s. Uzbudinājums gludos muskuļos var tikt pārnests no vienas šķiedras uz otru, atšķirībā no nervu šķiedrām un šķērssvītroto muskuļu šķiedrām.
Gludo muskuļu kontrakcija notiek lēnāk un ilgākā laika periodā.
Ugunsizturīgais periods gludajos muskuļos ir garāks nekā skeleta muskuļos.
Svarīga gludās muskulatūras īpašība ir tā lielais plastmasas, t.i. spēja saglabāt stiepšanās doto garumu, nemainot sasprindzinājumu. Šis īpašums ir nozīmīgs, jo daži orgāni vēdera dobums(dzemde, urīnpūslis, žultspūšļa) dažreiz ievērojami stiepjas.
Gludo muskuļu raksturīga iezīme ir to spēja darboties automātiski, ko nodrošina gludo muskuļu orgānu sieniņās iestrādātie nervu elementi.
Piemērots stimuls gludajiem muskuļiem ir to strauja un spēcīga stiepšanās, kas ir liela nozīme daudzu gludo muskuļu orgānu (urīvada, zarnu un citu dobu orgānu) darbībai
Gludo muskuļu iezīme ir arī viņu augsta jutība pret dažām bioloģiski aktīvām vielām(acetilholīns, adrenalīns, norepinefrīns, serotonīns utt.).
Gludos muskuļus inervē simpātiskie un parasimpātiskie autonomie nervi, kam parasti ir pretēja ietekme uz to funkcionālo stāvokli.
Sirds muskuļa pamatīpašības.
Sirds siena sastāv no 3 slāņiem. Vidējais slānis (miokards) sastāv no šķērsām muskuļiem. Sirds muskuļiem, tāpat kā skeleta muskuļiem, piemīt uzbudināmība, spēja vadīt uzbudinājumu un kontraktilitāti. Sirds muskuļa fizioloģiskās īpašības ietver pagarinātu ugunsizturīgo periodu un automātiskumu.
Sirds muskuļa uzbudināmība . Sirds muskuļi ir mazāk uzbudināmi nekā skeleta muskuļi. Lai uzbudinājums notiktu sirds muskuļos, ir nepieciešams spēcīgāks stimuls nekā skeleta muskuļiem.
Vadītspēja . Uzbudinājums gar sirds muskuļa šķiedrām tiek veikts ar mazāku ātrumu nekā caur skeleta muskuļu šķiedrām.
Līgumspēja . Sirds muskuļa reakcija nav atkarīga no pielietotās stimulācijas stipruma. Sirds muskulis saraujas, cik vien iespējams, līdz slieksnim un spēcīgākai stimulācijai.
Ugunsizturīgs periodā . Sirdij, atšķirībā no citiem uzbudināmiem audiem, ir ievērojami izteikts un pagarināts ugunsizturības periods. To raksturo strauja audu uzbudināmības samazināšanās tās darbības periodā. Sakarā ar to sirds muskulis nav spējīgs uz tetānisku (ilgstošu) kontrakciju un veic savu darbu kā viena muskuļa kontrakcija.
Automātisms sirdis . Ārpus ķermeņa noteiktos apstākļos sirds spēj sarauties un atslābināties, saglabājot pareizu ritmu. Sirds spēju ritmiski sarauties impulsu ietekmē, kas rodas sevī, sauc par automātismu.
Muskuļu audu klasifikācija un funkcijas
Ir 3 muskuļu audu veidi:
1) šķērssvītrains skelets;
2) svītraina sirds;
3) gluda.
Muskuļu audu funkcijas.
Svītroti skeleta audi- veido aptuveni 40% no kopējā ķermeņa svara.
Tās funkcijas:
1) dinamisks;
2) statisks;
3) receptors (piemēram, proprioreceptori cīpslās - intrafuzālās muskuļu šķiedras (fusiform));
4)deponēšana - ūdens, minerālvielas, skābeklis, glikogēns, fosfāti;
5) termoregulācija;
6) emocionālās reakcijas.
Svītroti sirds muskuļu audi.
Galvenā funkcija- injekcija.
Gluds muskulis- veido dobu orgānu un asinsvadu sienu.
Tās funkcijas:
1) uztur spiedienu dobos orgānos;
2) uztur asinsspiedienu;
3) nodrošina satura kustību pa kuņģa-zarnu traktu un urīnvadiem.
Muskuļu fizioloģiskās īpašības
Uzbudināmība muskuļu audi (-90 mV) ir mazāk uzbudināmi nekā nervu audi (-150 mV).
Vadītspēja muskuļu audiem ir mazāka vadītspēja nekā nervu audiem, in skeleta audi(5-6 m/s), bet nervozajā - 13 m/s.
Ugunsizturība muskuļu audi ugunsizturīgāki nervu audi. Skeleta audiem tas ir 30-40 ms (absolūtais aptuveni vienāds ar 5 ms, relatīvais - 30 ms). Gludo muskuļu audu ugunsizturība ir vairākas sekundes.
Labība muskuļu audi (200-250), zemāki par nervu audu labilitāti.
Līgumspēja , izšķir izotonisko (garuma maiņa) un izometrisko (muskuļu sasprindzinājuma izmaiņas) kontrakciju. Izotoniskā kontrakcija var būt: koncentriska (muskulis saīsinās), ekscentriska (muskuļa garums palielinās).
Muskuļu šķiedru vadīšanas sistēma
Kad tiek veikta stimulācija muskuļa postsinaptiskajai membrānai, rodas postsinaptiskais potenciāls, kas ģenerē muskuļa darbības potenciālu.
Muskuļu vadīšanas aparāts ietver:
1) virsmas plazmas membrāna;
2) T-sistēma;
3) sarkoplazmatiskais tīklojums.
Virspusēja plazmas membrāna - iekšējais membrānas slānis, kas pārklāj muskuļu šķiedru. Tam ir elektrogēnas īpašības visā pasaulē. Uzbudinājums iet caur nemielinizētu šķiedru.
T-sistēma - Šī ir šķērsenisko kanāliņu sistēma, kas ir virsmas plazmas membrānas izvirzījums dziļi muskuļu šķiedrās. Tie iziet starp miofibrilām Z-membrānas līmenī.
Sarkoplazmatiskais tīklojums - slēgtas tvertnes ar Ca2+ (saistītā, jonizētā veidā - 50%, organisko savienojumu veidā - 50%).
Triāde - viens šķērsvirziena T-caurulītis un blakus esošās sarkoplazmatiskā retikuluma membrānas. Attālums starp T-kanāliņiem un sarkoplazmatiskā retikuluma membrānu ir 20 nm; Triādes funkcija ir elektriskā sinapse.
Kad muskulī rodas darbības potenciāls, tas izplatās pa virsmas plazmas membrānu, it kā tas būtu nemielinizēts. nervu šķiedra. Tad gar T-sistēmu darbības potenciāls izplatās dziļi šķiedrā. Šajā gadījumā ar elektrisko sinapses palīdzību ierosme tiek pārnesta uz sarkoplazmatiskā retikuluma membrānu. Tā rezultātā palielinās sarkoplazmatiskā tīkla caurlaidība Ca2+ joniem un tie nonāk starpfibrilārajā telpā.
Secinājums Muskuļu šķiedras vadīšanas sistēma nodrošina darbības potenciāla izplatīšanos un Ca2+ izdalīšanos no sarkoplazmatiskā retikuluma starpfibrilārajā telpā.
Mūsdienu idejas par skeleta muskuļu uzbūvi
Skeleta muskuļi sastāv no miofibrilām, kuras ar Z-membrānu sadala atsevišķos sarkomēros.
Sarcomere- Šis ir skeleta muskuļu galvenais kontrakcijas elements.
Sarkomērs ir sadalīts:
1) tumšā daļa sarkomēra centrā (disks A);
2)diska A centrā ir gaišs telpa - H-membrāna;
3)gaisma zemes gabali sarkomere - vadīt J.
Diskus A un J veido atsevišķas protofibrils. A-fibrillas ir biezas no proteīna miozīna, J - plānas no proteīna aktīna. Miozīna molekulai ir korpuss, kas izgatavots no smagā meromiozīna, un galva izgatavota no vieglā meromiozīna. Uz galvas ir fiksēta ATP molekula, kas miera stāvoklī ir negatīvi uzlādēta. Galvas pamatnē ir fiksēta ATPāzes enzīma molekula, kas arī ir negatīvi lādēta. Molekulas atgrūž – galva ir iztaisnotā stāvoklī. Biezās protofibrillas sastāv no 3 olbaltumvielām - tropomiozīna pavediena, uz kura ir uzvilkta lodveida aktīna dubultspirāle. Proteīna troponīns atrodas ar regulāriem intervāliem - "vairogs", kas aptver plānās protofibrila A-centru. Troponīnam ir augsta afinitāte pret Ca2+, troponīna centri ir izvietoti spirālē apmēram ik pēc 15 nm. Pateicoties šiem troponīna kompleksiem, protofibrila A-centrs atveras un veidojas tilti starp aktīna un miozīna pavedieniem.
Muskuļaudi (textus muscularis) ir audu veids, kas cilvēka organismā veic motoriskos procesus (asins un limfas kustība pa asinsvadiem, pārtikas kustība gremošanas laikā, ķermeņa kustība telpā, stājas saglabāšana, orgānu tilpuma maiņa u.c.) ar īpašu saraušanās muskuļu palīdzību.struktūras – miofibrillas.
Funkcionālās īpašības muskuļu audi: uzbudināmība, vadītspēja un kontraktilitāte.
Tur ir:
1. gluda
2. svītraini
1) skelets
2) sirds audi
| Gluds | Skeleta p-p | Sirds p-p | |
| Audu struktūra | Šūnas (miocīti) ir mononukleāras līdz 0,5 mm garas ar smailiem galiem, miofibrillas ir pavedieni d = 1-2 µm, kas atrodas paralēli viens otram Myocytes ® saišķi ® muskuļu slāņi ® muskuļu slāņi | Daudzkodolu šūnas ir cilindriskas formas, līdz 10 cm garas, svītrotas ar šķērseniskām svītrām. Garas līdz 10-12 cm, d līdz 100 µm daudzkodolu muskuļu šķiedras. Kodoli perifērijā. Miofibrils kūlīšu veidā šķiedras centrā (no sarkomēriem) | Kardiomiocīti ir savienoti viens ar otru, izmantojot starpkalāru diskus. Tam ir neliels skaits kodolu, kas atrodas šķiedras centrā. Ir laba asins piegāde |
| Atrašanās vieta | Iekšējo orgānu sienas, asins un limfas asinsvadi, ādas muskuļi | Skeleta muskuļi muskuļu un skeleta sistēma un daži iekšējie orgāni: mēle, rīkle, barības vada sākotnējā daļa | Sirds muskulis |
| Saīsinājuma veids | Toniks Neviļus, lēni, ilgstoši nenogurst, augsta spēja atjaunoties | Tetāniks brīvprātīgs | Toniks Piespiedu, mazāk noguris |
| Funkcijas | Patvaļīgas iekšējo orgānu sienu kontrakcijas. Matu pacelšana uz ādas. Kontrolē ANS | Brīvprātīgas kustības, sejas izteiksmes, runa Kontrolē somatika. NS | Patvaļīgas kontrakcijas (automātisms) Kontrolē somatiskā sistēma. NS |
Miofibrila daļa, kas atrodas starp blakus esošajām gaismas svītrām, ir sarkomērs.
Svītrotās muskuļu šķiedras kontraktilie proteīni (miozīns, aktīns, tropomiozīns, troponīns) ir ietverti miofibrilās divu veidu proteīna pavedienu veidā: plānas - aktīna, biezas - miozīna. Aktīna pavedienu slīdēšana attiecībā pret miozīna pavedieniem garenvirzienā muskuļu šķiedras nervu stimulācijas laikā izraisa sarkomēru saīsināšanu un sabiezēšanu - šķērssvītroto muskuļu šķiedru kontrakciju.
Muskuļu šķiedru sarkoplazmā ir elpošanas pigments - mioglobīns, kas nosaka muskuļu sarkano krāsu. Atkarībā no mioglobīna satura izšķir sarkanās, baltas un starpposma muskuļu šķiedras. Sarkanie spēj ilgāk kontrakcijas, baltie nodrošina ātrāk motora funkcija. Gandrīz visu cilvēka muskuļu sastāvs ir jaukts.
Stingumkrampji ir spēcīga, ilgstoša muskuļu kontrakcija.
Tonis ir neregulāras muskuļu kontrakcijas, kas uztur muskuļus pastāvīgas daļējas kontrakcijas stāvoklī.
