PREDNÁŠKA č. 4. Fyziológia svalov
1. Fyzikálne a fyziologické vlastnosti kostrového, srdcového a hladkého svalstva
Podľa morfologických znakov sa rozlišujú tri skupiny svalov:
1) priečne pruhované svaly (kostrové svaly);
2) hladké svaly;
3) srdcový sval (alebo myokard).
Funkcie priečne pruhovaných svalov:
1) motor (dynamický a statický);
Na otázku najúčinnejšieho dávkovania leucínu, izoleucínu a valínu je ťažké odpovedať. Denná potreba aminokyselín s rozvetveným reťazcom je taká, že športovci s ťažkým tréningom. Výkon si však vyžaduje nielen svalový metabolizmus, ale všetky antioxidačné, metabolicky aktívne, či metabolicky koordinované procesy. Športové vyčerpanie je často spojené so zvýšenou náchylnosťou na infekcie, čo naznačuje vyčerpanie imunitný systém. Výkonnostným športovcom často chýba prísun bežných životne dôležitých látok.
2) zabezpečenie dýchania;
3) napodobňovať;
4) receptor;
5) vkladateľ;
6) termoregulačné.
Funkcie hladkého svalstva:
1) udržiavanie tlaku v dutých orgánoch;
2) regulácia tlaku v cievach;
3) vyprázdňovanie dutých orgánov a podpora ich obsahu.
Funkcia srdcového svalu- čerpanie, zabezpečujúce pohyb krvi cievami.
Preto okrem vyvážená výživa vysokokvalitné bielkoviny, športovec by mal mať k dispozícii doplnkovú látku s vitamínmi, minerálmi a stopovými prvkami. Odporúča sa použiť diétne jedlo pre intenzívne svalové napätie. Podľa učebných osnov "Nutričná medicína" Federálnej komory lekárov. . Kreatín je jedným z najviac študovaných športových doplnkov na svete.
Nie je to životne dôležitá látka, ktorú produkuje pečeň. Ukladá sa v mozgu a svalovom tkanive, kde zabezpečuje zásobovanie energiou. Zásoby kreatínu je možné zvýšiť doplnkom, ktorý pomáha tkanivu poskytnúť viac energie pri strese. Kreatín na jednej strane zvyšuje silu a výkonnosť športovcov a na druhej strane prispieva ku kognitívnym schopnostiam najmä u vegetariánov a starších ľudí.
1) excitabilita (nižšia ako v nervovom vlákne, čo sa vysvetľuje nízkou hodnotou membránového potenciálu);
2) nízka vodivosť, asi 10–13 m/s;
3) žiaruvzdornosť (trvá dlhšie ako u nervového vlákna);
4) labilita;
5) kontraktilita (schopnosť skrátiť alebo vyvinúť napätie).
Existujú dva typy redukcie:
Okrem toho dokáže potlačiť príznaky únavy z nedostatku spánku. Denné množstvo 3-5g je dostatočné na to, aby sa zásoby kreatínu dostali na maximálnu úroveň po 6-8 týždňoch a potom 3-5g na udržanie účinku. Kreatín monohydrát je lacný a dobre preskúmaný.
Aj keď na trhu existuje niekoľko drahých alternatív, neposkytujú najlepší účinok, pretože kreatín monohydrát úplne zapĺňa tkanivové zásoby. Kreatín môže skutočne obsahovať každý, pretože má jedinečný mechanizmus účinku, ktorý sa neprekrýva s tým, ako fungujú ostatní.
a) izotonická kontrakcia (dĺžka sa mení, tón sa nemení);
b) izometrická kontrakcia (tón sa mení bez zmeny dĺžky vlákna). Existujú jednotlivé a titanické kontrakcie. Jednotlivé kontrakcie sa vyskytujú pod pôsobením jediného stimulu a titanické kontrakcie sa vyskytujú ako odpoveď na sériu nervové impulzy;
6) elasticita (schopnosť vyvinúť stres pri natiahnutí).
Kreatín je lacný, bezpečný a telo ho dodáva endogénne. 3-5 g denne doplňte svoje vlastné kreatínové zásoby. Ak ste vegetarián resp starší vek, mali by ste začať užívať kreatín pred užitím iných nootropík. Kreatín je klasifikovaný ako neesenciálny, pretože tvorí pečeň z arginínu, glycínu a metionínu.
Doplnenie zásob je riadené príjmom kreatínu v produkty na jedenie, Mäsové alebo kreatínové doplnky, o čom svedčí aj fakt, že vegetariáni majú nižšie zásoby kreatínu ako jedáci mäsa. 95% zásob kreatínu sa nachádza vo svaloch. 0,5% hmotnosti svalových vlákien tvorí kreatín.
Hladké svaly majú rovnaké fyziologické vlastnosti ako kostrové svaly, ale majú aj svoje vlastné charakteristiky:
1) nestabilný membránový potenciál, ktorý udržuje svaly v stave neustálej čiastočnej kontrakcie - tonusu;
2) spontánna automatická aktivita;
3) kontrakcia v reakcii na natiahnutie;
4) plasticita (zníženie rozťahovania so zvyšujúcim sa naťahovaním);
Mozog má tiež veľké zásoby kreatínu – 0,14 % hmotnosti mozgu tvorí kreatín. Je veľmi dobre absorbovaný telom; Biologická dostupnosť sa pohybuje od 90 % do 100 %. Nachádza sa v produktoch na zvieratách; Ktorého svalnaté mäso má najvyššiu koncentráciu kreatínu.
V metaanalýze 16 štúdií o vplyve kreatínu na silu došlo k zvýšeniu sily pri tlakoch na lavičke a ohyboch na kolenách. Podobné zvýšenie bolo možné pozorovať aj v iných štúdiách; Zvýšila sa aj sila skokov a plávania.
Ukázalo sa, že suplementácia 5 g kreatínu denne zlepšuje duševnú výkonnosť u vegetariánov. Vedci pozorovali zvýšenú saturáciu mozgu kyslíkom, ktorá je s najväčšou pravdepodobnosťou zodpovedná za zvýšenie energetického obratu. V dôsledku fázy načítania sa zistilo, že starší ľudia majú zlepšenú priestorovú a dlhodobú pamäť.
5) vysoká citlivosť na chemikálie.
Fyziologické vlastnosti srdcového svalu je jej automatizmus . K excitácii dochádza pravidelne pod vplyvom procesov prebiehajúcich v samotnom svale. Schopnosť automatizácie majú určité atypické svalové oblasti myokardu, chudobné na myofibrily a bohaté na sarkoplazmu.
K dnešnému dňu existujú len dve štúdie o kreatíne a nedostatku spánku. V experimentálnej sérii 20 mužov bol pozorovaný zvýšený výkon až po 36 hodinách spánku. Okrem toho nedošlo k žiadnemu výrazne zmenenému správaniu ani hormonálnym zmenám.
V podobnej štúdii vedci dospeli k záveru, že suplementácia stravy s kreatínom zlepšila náladu, čas odozvy a rovnováhu. Medzi skupinami s kreatínom a placebom neboli žiadne zmeny v hormónoch kortizolu alebo adrenalínu. Zdá sa, že kreatín pomáha rozumové schopnosti nevegetariánov, keď je nedostatok. V dôsledku perorálneho príjmu 20 g alebo 3-5 g denne zvyšuje kreatín podiel kreatínfosfátu vo svaloch.
2. Mechanizmy svalovej kontrakcie
Elektrochemické štádium svalovej kontrakcie.
1. Generovanie akčného potenciálu. K prenosu vzruchu na svalové vlákno dochádza pomocou acetylcholínu. Interakcia acetylcholínu (ACh) s cholinergnými receptormi vedie k ich aktivácii a vzniku akčného potenciálu, čo je prvý stupeň svalovej kontrakcie.
Každá z týchto štruktúr má optimálny čas keď je najsilnejší. To je dôvod, prečo sú jeho doplnky stravy dôležitejšie pri vzpieraní a súťažných športoch ako u aeróbnych vytrvalostných športovcov. Kreatín je potrebný hlavne na dodanie krátkej energie. . Kreatín je dobre preskúmaný - existujú stovky vedecké články o jeho účinnosti.
Vo všeobecnosti je klasifikovaný ako bezpečný a bez vedľajšie účinky. Vedci nezistili žiadne poškodenie pečene alebo obličiek, keď sa snažia hrať na univerzitných futbalistov. V inej štúdii s atlétmi sa nezistila žiadna súvislosť medzi kreatínom a zranením, tréningovými záhybmi alebo svalovými kŕčmi.
2. Šírenie akčného potenciálu. Akčný potenciál sa šíri vo vnútri svalového vlákna pozdĺž priečneho systému tubulov, ktorý je spojovacím článkom medzi povrchovou membránou a kontraktilným aparátom svalového vlákna.
3. Elektrická stimulácia kontaktného miesta vedie k aktivácii enzýmu a tvorbe inozyltrifosfátu, ktorý aktivuje vápnikové kanály membrán, čo vedie k uvoľneniu Ca iónov a zvýšeniu ich intracelulárnej koncentrácie.
Svaly, pohyb jednotlivých častí tela a pohyb lokomotívy mnohobunkových živočíchov, ktorý sa morfologicky vyznačuje držaním myofibríl, funkčne vlastnosťou kontraktility a chemicky relatívne vysokým obsahom aktomyozínu. V súlade s morfologickými a funkčnými aspektmi sa rozlišuje hladké, priečne pruhované alebo kostrové svalové tkanivo, ako aj tkanivo myokardu. Svalovina zvyčajne vzniká zo stredu cerebrospinálnej tekutiny a teda je mezodermálnym zdrojom, ale iba u sexuálnych zvierat sú kontraktilné epitelové bunky.
Chemomechanické štádium svalovej kontrakcie.
Teóriu chemomechanického štádia svalovej kontrakcie vypracoval O. Huxley v roku 1954 a v roku 1963 ju doplnil M. Davis. Hlavné ustanovenia tejto teórie:
1) Ca ióny spúšťajú mechanizmus svalovej kontrakcie;
2) v dôsledku Ca iónov kĺžu tenké aktínové vlákna vzhľadom na myozínové vlákna.
Svalové prvky sú čiastočne mononukleárne svalové bunky, čiastočne spletené svalové vlákna. Kostrový sval je zložený z dlhých zväzkov svalových vlákien, ktoré sa zvyčajne tiahnu po celej dĺžke svalu a sú zložené z paralelných svalových vlákien. Každé svalové vlákno je jedna bunka s viacerými jadrami a vznikla fúziou niekoľkých embryonálnych buniek. Pod mikroskopom sú myofibrily kostrového svalstva pruhované a každá z týchto opakujúcich sa jednotiek je funkčnou jednotkou svalu nazývaného sarkóm.
V pokoji, keď je málo Ca iónov, kĺzanie nenastáva, pretože tomu bránia molekuly troponínu a záporné náboje ATP, ATPázy a ADP. K zvýšenej koncentrácii Ca iónov dochádza v dôsledku jeho vstupu z interfibrilárneho priestoru. V tomto prípade dochádza k niekoľkým reakciám za účasti iónov Ca:
1) Ca2+ reaguje s tryponínom;
Obsahuje tiež aktínové vlákna, hrubé myozínové vlákna. A-pás je rozšírená oblasť zodpovedajúca dĺžke hrubých vlákien. Mechanizmus svalovej kontrakcie. Tento posuv je spojený s interakciou medzi molekulami aktínu a myozínu. Početné molekuly myozínu, pozostávajúce z dlhého špirálovitého chvosta a guľovej hlavy, sa spájajú so svojimi chvostmi a vytvárajú hrubé vlákno. Stimulovaná myozínová hlava je teraz ako napäté rameno, ktoré sa viaže na špecifické väzbové miesto pre aktín, a tak tvorí krížový most medzi aktínom a myozínom.
2) Ca2+ aktivuje ATPázu;
3) Ca2+ odstraňuje náboje z ADP, ATP, ATPázy.
Interakcia Ca iónov s troponínom vedie k zmene ich umiestnenia na aktínovom vlákne a otvárajú sa aktívne centrá tenkej protofibrily. Vďaka nim sa medzi aktínom a myozínom vytvárajú priečne mostíky, ktoré posúvajú aktínové vlákno do medzier medzi myozínovým vláknom. Keď sa aktínové vlákno pohybuje vzhľadom na myozínové vlákno, svalové tkanivo sa sťahuje.
Uvoľnená energia sa uvoľní, myozínová hlava sa vráti do energeticky odolnejšej konformácie; Tým sa zmení uhol medzi hlavou a chvostom a aktínové vlákno sa natiahne smerom k stredu sarkoméry. Každá z približne 350 hrubých filamentových hláv vytvára a rozpúšťa približne päť priečnych nosníkov za sekundu v rôznych časoch, takže vlákna nepretržite prebiehajú proti sebe.
Prostredníctvom série nespočetných sarkomér svalových vlákien zapojených do série sa opakujúce sa pohyby priečnych mostíkov, ktoré ležia v rozsahu nanometrov, premieňajú na makroskopický pohyb. Regulácia svalovej kontrakcie. Keď je sval v pokoji, väzbové miesta myozínu na aktíne sú stéricky blokované tropomyozínom. Druhý regulačný proteínový komplex, troponín, riadi polohu tropomyozínu na tenkom vlákne. Aby sa svalová bunka stiahla, musí byť väzbové miesto pre myozín vystavené aktínu.
Hlavnú úlohu v mechanizme svalovej kontrakcie teda zohráva proteín troponín, ktorý uzatvára aktívne centrá tenkých protofibríl a iónov Ca.
Fyziológia kostrového a hladkého svalstva
Prednáška 5
U stavovcov a ľudí tri typy svalov: priečne pruhované svaly kostry, priečne pruhované svalstvo srdca - myokard a hladké svaly tvoriace steny priehlbiny vnútorné orgány a plavidlá.
K tejto prezentácii dochádza, keď sa ióny vápnika viažu na troponín a tým menia štruktúru komplexu tropomyozín-troponín; v dôsledku toho sa väzbové miesta pre myozín uvoľnia po celej dĺžke aktínového vlákna a môže sa vytvoriť komplex aktín-myozín. K jeho uvoľneniu dochádza na nervový stimul. Motorické nervové impulzy dopadajúce na svalovú membránu sa šíria ako depolarizačná vlna do hĺbky T-tubulov. Sila vyvinutá pri svalovej kontrakcii závisí od veľkosti motorických jednotiek, t.j. počet svalových vlákien inervovaných motorickým neurónom.
Anatomická a funkčná jednotka kostrového svalstva je neuromotorická jednotka - motorický neurón a ním inervovaná skupina svalových vlákien. Impulzy vysielané motorickým neurónom aktivujú všetky svalové vlákna, ktoré ho tvoria.
Kostrové svaly skladá sa z Vysoké číslo svalové vlákna. Vlákno priečne pruhovaného svalu má predĺžený tvar, jeho priemer je od 10 do 100 mikrónov, dĺžka vlákna je od niekoľkých centimetrov do 10-12 cm.Svalová bunka je obklopená tenkou membránou - sarkolema, obsahuje sarkoplazma(protoplazma) a početné jadrá. Kontraktilnou časťou svalového vlákna sú dlhé vlákna. myofibrily pozostávajúce hlavne z aktínu, prechádzajúce vnútri vlákna z jedného konca na druhý, majúce priečne ryhovanie. Myozín v bunkách hladkého svalstva je v rozptýlenom stave, ale obsahuje veľa bielkovín, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri udržiavaní dlhej tonickej kontrakcie.
Keďže reagujú podľa zákona „všetko alebo nič“, zvýšenie svalovej sily je možné dosiahnuť len zvýšením počtu motorických jednotiek alebo zvýšením excitačných impulzov. Z hľadiska ich funkcie možno rozlíšiť dva typy svalov: tonické svaly s prevažne červenými vláknami bohatými na myoglobín, ktoré sa pomaly sťahujú a vykonávajú hlavne pridržiavaciu prácu. Sú únavne pomalé a majú veľa svalových vretien. Tonické svaly majú tendenciu sťahovať sa pri preťažení alebo nesprávnom zaťažení.
V období relatívneho pokoja sa kostrové svaly úplne neuvoľnia a zachovávajú mierny stupeň napätia, t.j. svalový tonus.
Hlavné funkcie svalového tkaniva:
1) motor - zabezpečenie pohybu
2) statické - zabezpečenie fixácie, a to aj v určitej polohe
3) receptor – vo svaloch sa nachádzajú receptory, ktoré umožňujú vnímať vlastné pohyby
Druhým typom je fázovaný sval s prevažne bielymi svalovými vláknami. Vykonávajú rýchle a jemné pohyby, skladajú sa z mnohých malých motorických jednotiek a sťahujú sa rýchlo a s veľkou silou. Sú spojené s miecha rýchle vlákna, rýchlejšie sa unavia a sú náchylné na oslabenie. Okrem toho sa rozlišuje medzi rôzne formy svalové kontrakcie: s izometrickými kontrakciami svalové napätie sa zväčšuje bez zmeny dĺžky svalu, pretože pôvod a prístup sa nedajú priblížiť.
V prípade izotonickej svalovej kontrakcie sa naopak dĺžka svalu mení kontrakciou ako spojivové tkanivo a kontraktilné prvky svalu, zatiaľ čo svalové napätie zostáva kontrastom. Treťou formou je auxiotonická svalová kontrakcia, ktorá mení dĺžku aj napätie svalu. Väčšina denných pohybov je zmiešané formy medzi izometrickou a izotonickou kontrakciou svalov.
4) ukladanie - voda a niektoré živiny sa ukladajú vo svaloch.
Fyziologické vlastnosti kostrových svalov:
Vzrušivosť . Nižšia ako excitabilita nervového tkaniva. Vzrušenie sa šíri pozdĺž svalového vlákna.
Vodivosť . Menšia vodivosť nervového tkaniva.
Refraktérna fáza svalové tkanivo je odolnejšie ako nervové tkanivo.
Srdcový sval sa nachádza iba v srdci. Rovnako ako kostrový sval je to tiež priečne pruhovaný sval, ale vykazuje tento rozdiel v elektrických a membránových vlastnostiach. Charakteristickým znakom buniek srdcového svalu sú lesklé pruhy; Toto sú miesta, kde sú bunky srdcového svalu elektricky spojené s inými bunkami srdcového svalu cez medzerové spojenia. To zaisťuje, že akčný potenciál generovaný v časti srdca sa šíri do všetkých buniek myokardu a spôsobuje kontrakciu celého srdca.
Ďalšou vlastnosťou je, že bunky srdcového svalu môžu generovať svoj potenciálny potenciál bez pomoci nervový systém. Membrána buniek srdcového svalu má stimulačné schopnosti, ktoré spôsobujú rytmickú depolarizáciu a tým aj rozvoj akčného potenciálu. Vo vzťahu k celému telu má srdce jediná oblasť kardiostimulátor v stene pravej predsiene, sínusový uzol. Akčný potenciál srdca trvá asi 20-krát dlhšie ako u kostrového svalstva.
Labilita svalové tkanivo je oveľa nižšie ako nervové tkanivo.
Kontraktilita - schopnosť svalového vlákna meniť svoju dĺžku a stupeň napätia v reakcii na stimuláciu prahovej sily.
O izotonický zníženie dĺžka svalového vlákna sa mení bez zmeny tónu. O izometrický zníženie zvyšuje napätie svalového vlákna bez zmeny jeho dĺžky.
V závislosti od podmienok stimulácie a funkčného stavu svalu môže dôjsť k jednorazovej, nepretržitej (tetanickej) kontrakcii alebo kontraktúre svalu.
Jedna svalová kontrakcia. Keď je sval podráždený jediným prúdovým impulzom, dôjde k jedinému sťahu svalu.
Amplitúda jednej svalovej kontrakcie závisí od počtu kontrahovaných myofibríl v danom okamihu. Vzrušivosť jednotlivých skupín vlákien je rôzna, preto prahová sila prúdu spôsobuje kontrakciu len najvzrušiteľnejších svalových vlákien. Amplitúda takéhoto zníženia je minimálna. S nárastom sily dráždivého prúdu sa do procesu excitácie zapájajú aj menej dráždivé skupiny svalových vlákien; amplitúda kontrakcií sa sčítava a rastie, až kým vo svale nezostanú žiadne vlákna, ktoré nie sú pokryté procesom excitácie. V tomto prípade sa zaznamená maximálna amplitúda kontrakcie, ktorá sa napriek ďalšiemu zvýšeniu sily dráždivého prúdu nezvyšuje.
tetanická kontrakcia. Svalové vlákna v prirodzených podmienkach dostávajú nie jeden, ale sériu nervových vzruchov, na ktoré sval reaguje predĺženou, tetanickou kontrakciou, resp. tetanus . Tetanickej kontrakcie sú schopné iba kostrové svaly. Hladký sval a priečne pruhovaný sval srdca nie sú schopné tetanickej kontrakcie kvôli dlhej refraktérnej perióde.
Tetanus vzniká súčtom jednotlivých svalových kontrakcií. Pre vznik tetanu je potrebné pôsobenie opakovaných stimulov (alebo nervových vzruchov) na sval ešte predtým, ako skončí jeho jediná kontrakcia.
Ak sú dráždivé impulzy blízko a každý z nich spadne v okamihu, keď sa sval práve začal uvoľňovať, ale ešte sa nestihol úplne uvoľniť, dochádza k zubatému typu kontrakcie ( zubaté tetanus ).
Ak sú dráždivé impulzy tak blízko, že každý nasledujúci spadne v čase, keď sa sval ešte nestihol posunúť do relaxácie z predchádzajúceho podráždenia, to znamená, že nastane vo výške jeho kontrakcie, potom nastáva dlhá nepretržitá kontrakcia. , volal hladký tetanus .
hladký tetanus - normálny pracovný stav kostrových svalov je určený príjmom nervových impulzov z centrálneho nervového systému s frekvenciou 40-50 za 1 s.
Vrúbkovaný tetanus dochádza pri frekvencii nervových impulzov do 30 za 1 s. Ak sval dostane 10-20 nervových impulzov za sekundu, potom je v stave svalnatý tón , t.j. mierne napätie.
Únava svaly . Pri dlhšej rytmickej stimulácii vzniká vo svale únava. Jeho znaky sú zníženie amplitúdy kontrakcií, zvýšenie ich latentných periód, predĺženie relaxačnej fázy a nakoniec absencia kontrakcií s pokračujúcim podráždením.
Ďalším typom predĺženej svalovej kontrakcie je kontraktúra. Pokračuje aj po odstránení podnetu. Svalová kontraktúra nastáva, keď dôjde k metabolickej poruche alebo zmene vlastností kontraktilných proteínov svalového tkaniva. Príčiny kontraktúry môžu byť otravy niektorými jedmi a liekmi, metabolické poruchy, horúčka a ďalšie faktory vedúce k nezvratným zmenám bielkovín svalového tkaniva.
Fyziologické vlastnosti hladkého svalstva.
Hladké svaly tvoria steny (svalovú vrstvu) vnútorných orgánov a ciev. V myofibrilách hladkých svalov nie je žiadne priečne pruhovanie. Je to spôsobené chaotickým usporiadaním kontraktilných proteínov. Hladké svalové vlákna sú relatívne kratšie.
Hladké svaly menej vzrušujúce než pruhované. Vzrušenie sa šíri pozdĺž nich nízkou rýchlosťou - 2-15 cm / s. Vzrušenie v hladkých svaloch sa môže prenášať z jedného vlákna na druhé, na rozdiel od nervových vlákien a priečne pruhovaných svalov.
Sťahovanie hladkých svalov nastáva pomalšie a dlhší čas.
Refraktérna perióda v hladkom svale je dlhšia ako v kostrovom svale.
Dôležitou vlastnosťou hladkého svalstva je jeho veľkosť plast, t.j. schopnosť udržať dĺžku danú strečingom bez zmeny napätia. Táto vlastnosť je nevyhnutná, pretože niektoré orgány brušná dutina(maternica, močový mechúr, žlčníka) sú niekedy výrazne natiahnuté.
Charakteristickým znakom hladkých svalov je ich schopnosť automatickej činnosti, ktorú zabezpečujú nervové elementy uložené v stenách orgánov hladkého svalstva.
Adekvátnym stimulom pre hladké svaly je ich rýchle a silné natiahnutie, ktoré má veľký význam pre fungovanie mnohých orgánov hladkého svalstva (močovod, črevá a iné duté orgány)
Znakom hladkých svalov je aj ich vysoká citlivosť na niektoré biologicky aktívne látky(acetylcholín, adrenalín, norepinefrín, serotonín atď.).
Hladké svaly sú inervované sympatickými a parasympatickými autonómnymi nervami, ktoré majú spravidla opačný vplyv na ich funkčný stav.
Základné vlastnosti srdcového svalu.
Stena srdca pozostáva z 3 vrstiev. Stredná vrstva (myokard) pozostáva z priečne pruhovaného svalstva. Srdcový sval, podobne ako kostrové svaly, má vlastnosť excitability, schopnosť viesť excitáciu a kontraktilitu. Fyziologické vlastnosti srdcového svalu zahŕňajú predĺženú refraktérnu periódu a automatizmus.
Vzrušivosť srdcového svalu . Srdcový sval je menej vzrušivý ako kostrový sval. Pre vznik vzruchu v srdcovom svale je potrebný silnejší stimul ako pre kostrový sval.
Vodivosť . Vzruch pozdĺž vlákien srdcového svalu sa uskutočňuje nižšou rýchlosťou ako pozdĺž vlákien kostrového svalu.
Kontraktilita . Reakcia srdcového svalu nezávisí od sily aplikovaných podnetov. Srdcový sval sa sťahuje čo najviac ako k prahu, tak aj k silnejšiemu podráždeniu.
Žiaruvzdorné obdobie . Srdce, na rozdiel od iných excitabilných tkanív, má výrazne výraznú a predĺženú refraktérnu periódu. Vyznačuje sa prudkým poklesom excitability tkaniva počas obdobia jeho činnosti. Srdcový sval vďaka tomu nie je schopný tetanickej (dlhodobej) kontrakcie a svoju prácu vykonáva ako jediný sťah svalu.
Automatizmus srdiečka . Mimo tela je srdce za určitých podmienok schopné sťahovať sa a relaxovať, pričom si zachováva správny rytmus. Schopnosť srdca rytmicky sa sťahovať pod vplyvom impulzov, ktoré vznikajú samé o sebe, sa nazýva automatizmus.
Klasifikácia a funkcie svalového tkaniva
Existujú 3 typy svalového tkaniva:
1) pruhovaný skelet;
2) priečne pruhované srdce;
3) hladké.
Funkcie svalového tkaniva.
priečne pruhované kostrové tkanivo- Približne 40 % z celkovej telesnej hmotnosti.
Jeho funkcie:
1) dynamický;
2) statické;
3) receptor (napríklad proprioreceptory v šľachách - intrafúzne svalové vlákna (fusiform));
4)uloženie - voda, minerály, kyslík, glykogén, fosfáty;
5) termoregulácia;
6) emocionálne reakcie.
Pruhované srdcové svalové tkanivo.
hlavná funkcia- injekcia.
hladký sval- tvorí stenu dutých orgánov a ciev.
Jeho funkcie:
1) udržiava tlak v dutých orgánoch;
2) udržiava hodnotu krvného tlaku;
3) zabezpečuje podporu obsahu cez gastrointestinálny trakt, močovody.
Fyziologické vlastnosti svalov
Vzrušivosť svalového tkaniva (-90 mV) je menšia ako excitabilita nervového tkaniva (-150 mV).
Vodivosť svalového tkaniva je menšia ako vodivosť nervového tkaniva, v kostrové tkanivo(5-6 m / s) a v nervóznom - 13 m / s.
žiaruvzdornosť svalové tkanivo väčšia refraktérnosť nervového tkaniva. Pre kostrové tkanivo je to 30-40 ms (absolútne sa rovná približne 5 ms, relatívne - 30 ms). Žiaruvzdornosť tkaniva hladkého svalstva sa rovná niekoľkým sekundám.
Labilita svalového tkaniva (200-250), pod labilitou nervového tkaniva.
Kontraktilita , prideliť izotonickú (zmena dĺžky) a izometrickú (zmena svalového napätia) kontrakciu. Izotonická kontrakcia môže byť: koncentrická (sval sa skracuje), excentrická (dĺžka svalu sa zväčšuje).
Vodivý systém svalového vlákna
Pri aplikácii stimulácie na postsynaptickú membránu svalu vzniká postsynaptický potenciál, ktorý generuje akčný potenciál svalu.
Vodivý aparát svalu zahŕňa:
1) povrchová plazmatická membrána;
2) T-systém;
3) sarkoplazmatické retikulum.
Povrchová plazmatická membrána - vnútorná vrstva membrány, ktorá pokrýva svalové vlákno. V celom rozsahu má elektrogénne vlastnosti. Vzruch prechádza akoby cez nemyelinizované vlákno.
T-systém - ide o systém priečnych tubulov, ide o výbežok povrchovej plazmatickej membrány hlboko do svalových vlákien. Prechádzajú medzi myofibrilami na úrovni Z-membrány.
Sarkoplazmatické retikulum - uzavreté nádrže s Ca2+ (vo viazanej, ionizovanej forme - 50%, vo forme organických zlúčenín - 50%).
Triáda - jeden priečny T-tubulus a priľahlé membrány sarkoplazmatického retikula. Vzdialenosť medzi T-tubulmi a membránou sarkoplazmatického retikula je 20 nm; funkciou triády je elektrická synapsia.
Keď sa vo svale objaví akčný potenciál, šíri sa pozdĺž povrchovej plazmatickej membrány, ako keby to bola nemyelinizovaná nervové vlákno. Potom sa pozdĺž T-systému akčný potenciál šíri hlboko do vlákna. V tomto prípade cez elektrickú synapsiu sa excitácia prenáša na membránu sarkoplazmatického retikula. V dôsledku toho sa zvyšuje permeabilita sarkoplazmatického retikula pre ióny Ca2+ a tie sa dostávajú do interfibrilárneho priestoru.
Záver: prevodový systém svalového vlákna zabezpečuje šírenie akčného potenciálu a uvoľňovanie Ca2 + zo sarkoplazmatického retikula do interfibrilárneho priestoru.
Moderné predstavy o štruktúre kostrového svalstva
Kostrové svaly sú zložené z myofibríl, ktoré sú rozdelené Z-membránou na samostatné sarkoméry.
Sarcomere je hlavným kontraktilným prvkom kostrového svalstva.
V sarkomére sú:
1) tmavá časť v strede sarkoméry (disk A);
2)v strede disku A je svetlo priestor - H-membrána;
3)svetlo pozemky sarkoméra - riadiť J.
Disky A a J sú tvorené samostatnými protofibrilami. A-fibrily sú hrubé z myozínového proteínu, J-fibrily sú tenké z aktínového proteínu. Molekula myozínu je telo ťažkého meromyozínu a hlava ľahkého meromyozínu. Na hlave je fixovaná molekula ATP, ktorá je v pokoji záporne nabitá. V spodnej časti hlavy je fixovaná molekula enzýmu ATPáza, tiež negatívne nabitá. Molekuly odpudzujú - hlava je v narovnanom stave. Hrubé protofibrily pozostávajú z 3 proteínov – tropomyozínového vlákna, na ktorom je navinutá dvojzávitnica globulárneho aktínu. V pravidelných intervaloch sa nachádza proteín troponín – „štít“ pokrývajúci A-centrum tenkej protofibrily. Troponín má vysokú afinitu k Ca2+, troponínové centrá sú usporiadané do špirály približne každých 15 nm. Vďaka týmto troponínovým komplexom sa otvára A-centrum protofibríl a vytvárajú sa mostíky medzi aktínovými a myozínovými vláknami.
Svalové tkanivo (textus muscularis) je typ tkaniva, ktorý v ľudskom tele vykonáva pohybové procesy (pohyb krvi a lymfy cievami, pohyb potravy pri trávení, pohyb tela v priestore, udržiavanie držania tela, zmena objemu orgánov a pod.) pomocou špeciálnych kontraktilných štruktúr – myofibríl.
Funkčné vlastnosti svalové tkanivo: excitabilita, vodivosť a kontraktilita.
Rozlíšiť:
1. hladká
2. pruhované
1) kostrové
2) srdcové tkanivo
| Hladký | Kostrové p-p | Srdce p-p | |
| Štruktúra tkaniny | Bunky (myocyty) sú jednojadrové do 0,5 mm dlhé so zahrotenými koncami, myofibrily sú vlákna d = 1-2 mikróny, umiestnené navzájom rovnobežne Myocyty ® zväzky ® svalové vrstvy ® svalové vrstvy | Viacjadrové cylindrické bunky dlhé až 10 cm, pruhované priečnymi pruhmi. Dlhé do 10-12 cm, d do 100 mikrónov, viacjadrové svalové vlákna. Jadrá na periférii. Myofibrily vo forme zväzkov v strede vlákna (zo sarkomérov) | Kardiomyocyty sú vzájomne prepojené interkalovanými diskami. Má malý počet jadier umiestnených v strede vlákna. Má dobré zásobovanie krvou |
| Poloha | Steny vnútorných orgánov, krvné a lymfatické cievy, kožné svaly | Kostrové svaly pohybový aparát a niektoré vnútorné orgány: jazyk, hltan, počiatočná časť pažeráka | srdcový sval |
| Typ redukcie | Tonikum Mimovoľne, pomaly, dlho neunaviť, vysoká schopnosť regenerácie | Tetanic svojvoľne | Tonikum Nedobrovoľné, menej unavené |
| Funkcie | Nedobrovoľné kontrakcie stien vnútorných orgánov. Zvyšovanie vlasov na koži. Riadené VNS | Svojvoľné pohyby, mimika, reč Riadená somat. NS | Mimovoľné kontrakcie (automatizmus) Riadené somat. NS |
Oblasť myofibrily, ktorá sa nachádza medzi susednými svetelnými pruhmi, je sarkoméra.
Kontraktilné proteíny priečne pruhovaného svalového vlákna (myozín, aktín, tropomyozín, troponín) sú obsiahnuté v myofibrilách vo forme proteínových filamentov 2 typov: tenké - aktínové, hrubé - myozín. Kĺzanie aktínových filamentov voči myozínovým filamentom v pozdĺžnom smere pri nervovej excitácii svalového vlákna vedie ku skráteniu a zhrubnutiu sarkomérov – kontrakcii priečne pruhovaných svalových vlákien.
Sarkoplazma svalových vlákien obsahuje dýchací pigment – myoglobín, ktorý spôsobuje červenú farbu svalov. V závislosti od obsahu myoglobínu sa rozlišujú červené, biele a stredné svalové vlákna. Červené sú schopné dlhšieho sťahovania, biele poskytujú rýchlejšie motorickú funkciu. Zloženie takmer všetkých ľudských svalov je zmiešané.
Tetanus je silná predĺžená kontrakcia svalu.
Tonus – nepravidelné svalové kontrakcie, ktoré udržujú sval v stave neustálej čiastočnej kontrakcie.
