Človeško telo vsebuje naslednje vrste tkiv:
epitel, vezivno tkivo, hrustančno tkivo, kostno tkivo, mišica in živčnega tkiva.
Tkanina je en sistem celice, ki imajo skupen razvoj, zgradbo in delovanje.
Epitel pokriva celotno zunanjo površino telesa, notranje površine prebavni trakt, dihala in urogenitalni trakt, tvori večino telesnih žlez (žleze prebavila, trebušna slinavka, ščitnica, znoj, lojnice itd.). Glede na strukturo in razporeditev celic ločimo enoslojni, večvrstni in večplastni epitelij.
Vezivna tkiva so sestavljena iz celic in medcelične snovi. Izvajajo mehanske, zaščitne in trofične funkcije. Vezivno tkivo delimo na gosto fibrozno tkivo (sem sodijo vezi, kite, elastično tkivo, retikularna plast kože itd.) in ohlapno, nepravilno tkivo (žile, živci in skoraj vsi organi).
Hrustančno tkivo je sestavljeno iz razvite medcelične snovi in celic. V človeškem telesu je hialinski hrustanec (hrustanec sapnika, bronhijev), elastičen (ušesna školjka) in vlaknat medvretenčna ploščica) hrustanec.
Kostno tkivo ima grob vlaknast in lamelast videz. Medcelično snov sestavljajo oseinska (kolagenska) vlakna in snov, prepojena z mineralnimi solmi. Hrustanec in kostno tkivo opravljata podporno funkcijo.
Mišično tkivo je sestavljeno iz gladkega in progasto tkivo. Njegova glavna lastnost je redukcija. Gladko mišično tkivo je del notranji organi, krvne žile in se nehote skrči. Progaste mišice tvorijo skeletne mišice in mišice nekaterih notranjih organov (žrela, jezika, delov požiralnika). Zmanjšanje je poljubno, odvisno od volje človeka. Samo mišično tkivo srca se nehote skrči.
Živčno tkivo je sestavljeno iz živčne celice in gly. Tvori osnovo živčni sistem. Glavne lastnosti živčnega sistema so razdražljivost in prevodnost.
Tkiva med seboj tesno sodelujejo in tvorijo organe.
Človeški skelet.
Človeško okostje je sestavljeno iz več kot 200 kosti in opravlja nosilno, zaščitno funkcijo in gibanje v telesu. Okostje ima mehanski pomen, nanj se začnejo in pripenjajo poljubne mišice. Zagotavljajo tudi zaščito za glavo in hrbtenjača(lobanja, hrbtenica), tudi za organe prsni koš in mala medenica. IN kostno tkivo najdemo mineralne soli in poteka presnova mineralov. Intraosalne votline skeleta vsebujejo rdečo in rumeno barvo kostni mozeg, ki ima pomembno vlogo pri presnovi in hematopoetski funkciji.
Kosti delimo na cevaste, gobaste, ravne, zračne in mešane. Kosti lahko razdelimo na dolge, kratke, ploščate in mešane. Cevaste kosti imajo telo blizu cilindrične oblike (diafiza), na koncih pa je epifiza. To so dolge cevaste kosti. Kanal cevastih kosti vsebuje rumeni kostni mozeg. Epifize cevastih kosti tvorijo gobasto snov, celice pa so napolnjene z rdečim kostnim mozgom. Cevaste kosti so večinoma prosti udi in opravljajo lokomotorno funkcijo, prijemalne gibe, dvigovanje, odbijanje itd.
Gobaste kosti so sestavljene iz gobaste snovi, ki je zunaj prekrita s tanko plastjo kostnega tkiva. Celice gobastega tkiva vsebujejo rdeči kostni mozeg. Dolge gobaste kosti (rebra, prsnica) sodelujejo pri dihanju in opravljajo zaščitno funkcijo za organe prsne votline.
V telesu se nahajajo kratke gobaste kosti - to so vretenca. Opravljajo zaščitne in podporne funkcije za hrbtenjačo. V stopalu in dlani zagotavljajo vzmet in elastičnost.
Ploščate kosti vključujejo prekrivne kosti lobanje in kosti pasu okončin. Ščitijo možgane in notranje organe.
Zračne kosti (etmoidna, čelna, maksilarna, temporalna, sfenoidna) imajo drugačna oblika, vedno pa vsebujejo zračne votline (sinuse), ki so obložene s sluznico.
Mešane kosti vključujejo kosti atlasa, spodnje čeljusti, nosne, zigomatične, palatinske. Razlikujejo se po obliki, strukturi, delovanju in izvoru. Ponekod so kosti enakomerne, večinoma pa imajo nepravilnosti, na njih so pripete kite, sosednje so žile in živci itd.
Vse kosti zunaj in znotraj so pokrite z membranami vezivnega tkiva, bogatimi s krvnimi žilami. Te lupine sodelujejo pri prehrani in razvoju kosti.
Glavni elementi hrbtenica so vretenca. Njihovo število je od 32 do 35. Vretenca so med seboj podobna in so sestavljena iz telesa, loka, spinoznega procesa, parnih prečnih in sklepnih procesov. Telo vretenca se nahaja spredaj, ima gobasto strukturo. Zadaj telo vretenca se pridruži loku. Vretenca, nameščena drug na drugega, vretenčne odprtine tvorijo hrbtenični kanal. Obstaja hrbtenjača, njene membrane in korenine.
Od loka vretenca odstopite zadaj spinoznega procesa, stranski seznanjeni prečni procesi, malo pred njimi - seznanjeni zgornji in spodnji sklepni procesi. Med vretenci so medvretenčne odprtine, skozi katere potekajo hrbtenični živci. Vsebujejo tudi hrbtenične vozle.
Spinozni in prečni procesi ter loki vretenc pritrjujejo mišice in vezi.
Vretenca delimo na vratna, prsna, ledvena, križna in kokcigealna.
Vratna vretenca 7. Prvo vretence se imenuje atlas. Prvo in drugo vratno vretence se povežeta cervikalni predel hrbtenica z lobanjo. drugič vratnega vretenca(os), sedmo vratno vretence (štrleče).
Torakalna vretenca 12.
Ledvena vretenca 5.
Sakralni oddelek - sakralna vretenca 5. Zlijejo se skupaj in tvorijo sakralno kost.
In na dnu hrbtenice je kokcigealna regija. Trtica ima 4-5 vretenc. 
Hrbtenica tvori ukrivljenost v obliki črke S. Ima dve izboklini, ki sta usmerjeni naprej (cervikalna in ledvena lordoza s) in dve vbočini (torakalna in sakralna kifoza). Takšna struktura hrbtenice je nujna za absorbcijo vertikalnih obremenitev. Velikost vretenc se povečuje od zgoraj navzdol, saj nižje kot so vretenca, večja je obremenitev na njih.
Prsni koš vsebuje vitalne organe (srce, pljuča). Za njo torakalni predel hrbtenice, s strani reber in pred prsnico. Človek ima 12 parov reber. Vsako rebro je ukrivljena in rahlo zavita plošča. Sestavljen je iz obalne kosti in obalnega hrustanca. Zgornjih sedem reber se imenujejo prava rebra in so pritrjena na prsnico. Lažna rebra (obstajajo 3 pari) so pritrjena na hrustanec prejšnjega rebra. Nihajoča rebra (imata 2 para) s svojim sprednjim koncem prosto ležijo v debelini mišic.
Prsnica je spredaj rahlo izbočena v obliki podolgovate plošče. Ima ročaj prsnice, telo prsnice in xiphoidni proces.
Kosti lobanje sestavljajo okcipitalna, sfenoidna, dve temporalni, dve parietalni in čelni, etmoidna, dve spodnji nosni školjki, dve solzni, dve nosni kosti in vomer.
Kosti obraza sestavljajo maksila, palatina, zigomatična kost, spodnja čeljust in hioidna kost.
Zgornja čeljust je parna kost, je trden temelj obraznega skeleta, tvori očesne votline, nosno in ustno votlino.
Palatinska kost je seznanjena, nahaja se zadaj zgornja čeljust- sodeluje pri nastajanju ustne in nosne votline.
Zigmatična kost je seznanjena, nahaja se med maksilarno, temporalno in čelne kosti. Krepi obrazni del skeleta in ima pomembno vlogo pri oblikovanju tipa obraza.
Spodnja čeljust obraznega skeleta je vključena v nastanek ustne votline, je mobilna.
Hioidna kost leži med mehkimi tkivi med spodnja čeljust in grlo.
Človek ima dva para okončin: zgornji in spodnji. Okostje sestavljajo kosti pasu in okostje prostega uda.
Pas Zgornja okončina sestavljen iz lopatice in ključnice. Scapula je seznanjena ploska kost, ki se nahaja na zadnja površina trup na ravni 2-7 reber. Ključnica je cevasta kost, rahlo ukrivljena v obliki črke S, nahaja se med humeralnim procesom lopatice in ročajem prsnice.
Okostje proste zgornje okončine sestavljajo nadlahtnica, dve kosti podlakti in kosti roke. Brahialna kost- To je dolga cevasta kost, ima diafizo in dve epifizi. Okostje podlakti je sestavljeno iz dveh cevastih kosti - polmera in ulne. Radij Ima dve epifizi in diafizo. Ulna ima dve epifizi in diafizo.
Okostje roke je razdeljeno na zapestje, metakarpus in falange prstov.
Kosti spodnjega uda sestavljata pas in skelet prostega uda. Sestava pasu spodnjih okončin vključuje dva medenične kosti. Medenica je sestavljena iz treh parov spojenih kosti:
Iliac;
Pubic;
Ishial;
Prosti ud je sestavljen iz:
stegenske kosti;
golenica;
golenica;
Tarzus;
Falange prstov.
Obstajajo takšni sklepi kosti:
Neprekinjene povezave (fiksne). Sestavljen iz neprekinjenega sloja tkiva (kostnega, hrustančnega, vezivnega itd.). Povezuje dve ali več kosti;
Polkontinuirano (polpremično). Povezani so z neprekinjeno plastjo tkiva, vendar v globini obstaja majhna vrzel, ki ni zasedena s tkivom, na primer medvretenčni disk;
Prekinjeno (premikljivo). sklepi.
Mišice.
Mišice v človeškem telesu delimo na hotne in neprostovoljne. Prostovoljne mišice (skeletne) so sestavljene iz progastih vlaken, ki se krčijo po volji osebe. Nehotene mišice (gladke) so sestavljene iz gladkega mišičnega tkiva in se nahajajo v stenah notranjih organov, krvnih žilah in v koži. Krčenje teh mišic ni odvisno od volje osebe.
Glavne mišične skupine:
Mišice glave vključujejo žvečilne, mimične, povezujejo dno lobanje s hrbtenico.
Mišice vratu. Razdelimo jih na površinske in globoke mišice.
Površinske mišice vratu vključujejo: široko podkožno mišico vratu, sternokleidomastoidno mišico in mišice, povezane s hioidno kostjo.
Globoke mišice vratu vključujejo: stransko in medialno skupino.
Med hrbtne mišice uvrščamo: mišico latissimus dorsi (iztegovalke, addukcije in ramo), mišico, ki dviguje lopatico itd. Med globoke mišice spadajo: mišica – iztegovalka hrbtenice, mišice, ki dvigujejo rebra, velika ravna zadnja mišica glave, zgornja poševna mišica glave, spodnja poševna mišica glave.
Prsne mišice:
Velika prsna mišica (pri fiksiranju prsnega koša rahlo upogne ramo);
Mala prsna mišica (sodeluje pri navdihu);
Subklavialna mišica (s fiksno ključnico, krčenjem, dvigne rebro - pomožne dihalne mišice);
Serratus anterior (ko se mišica skrči, se lopatica in zgornja okončina močno premakneta naprej);
Zunanje medrebrne mišice;
Notranje medrebrne mišice (ko se medrebrne mišice skrčijo, se vsako rebro dvigne in se hkrati vrti okoli vzdolžna os ki poveča obseg prsnega koša - vdih);
Subkostalne mišice;
Prečna prsna mišica (sodeluje pri izdihu).
Trebušne mišice:
rectus abdominis;
Piramidna mišica (se razteza bela črta trebuh);
Zunanja poševna trebušna mišica;
Notranja poševna trebušna mišica;
prečna trebušna mišica;
Kvadratna mišica spodnjega dela hrbta (z dvostransko kontrakcijo rahlo upogiba telo in zmanjša ledveno lordozo, z enostransko kontrakcijo nagne hrbtenico v svojo smer in obrne v spodnji torakalni in ledvenih predelih na nasprotno stran).
Glavna naloga mišičnega aparata trupa in glave je ohranjanje telesa v ravnotežju, zagotavljanje gibljivosti (upogibanje, iztegovanje, bočni nagibi, krožne rotacije) hrbtenice, prsnega koša in glave ter premagovanje upora. in gravitacijo različnih predmetov.
Mišice zgornje okončine.
Ramenske mišice:
Cora-brachialis mišica (upogiba, adducira ramo);
Biceps brachii (upogiba ramo in podlaket)
Ramenska mišica (močno upogiba podlaket);
Mišica triceps rame (močno razteza zgornjo okončino v komolcu in šibko v ramenskih sklepih);
Komolčna mišica (izteguje komolčni sklep).
Mišice podlakti (sprednja skupina):
Ramenska radialna mišica;
Mišica - radialni fleksor zapestja (upogiba in abducira roko);
Dolga dlančna mišica;
Mišica - ulnarni fleksor zapestja (upogiba in hkrati vodi krtačo);
Mišica - površinski fleksor prstov;
Mišica - globoki fleksor prstov;
Mišica - dolgi fleksor palec.
Zadnja skupina:
Mišica - dolg radialni ekstenzor zapestja;
Mišica - kratki radialni ekstenzor zapestja;
Mišica - ekstenzor prstov;
Mišica - ekstenzor najmanjšega prsta;
Mišica - ulnarni ekstenzor zapestja;
Dolga mišica, ki abducira palec roke;
Mišica - kratek ekstenzor palca;
Mišica - dolg ekstenzor prsta;
Mišica je ekstenzor kazalca.
Mišice roke.
Zgornji udi so najbolj mobilni deli gibalnega aparata človeškega telesa. Prilagojeni so znatnim močnim obremenitvam: približevanje telesu nekega ujetega predmeta; dvigovanje ali držanje predmeta na teži; odbojnost; dvig (spuščanje); udarni gibi; rotacija; pritisk na predmet v navpični smeri.
Mišice spodnje okončine.
Mišice spodnjega uda delimo na mišice medeničnega obroča in mišice proste spodnje okončine (mišice stegna, spodnjega dela noge in stopala).
Mišice medeničnega obroča:
mišica iliopsoas;
veliki psoas;
Iliakalna mišica;
Majhna mišica psoas;
Gluteus maximus;
Gluteus medius;
Majhna glutealna mišica;
piriformis mišica;
notranja zaklepna mišica;
Zgornje in spodnje dvojne mišice;
Kvadratna mišica stegna;
Zunanja zaklepna mišica.
Mišice proste spodnje okončine.
Mišice stegna. Razdeljeni so v tri skupine: anteriorno, posteriorno in medialno.
predskupina.
Sartorius;
Quadriceps femoris;
Zglobna mišica kolena.
zadnja skupina.
semitendinozna mišica;
polmembranozna mišica;
Biceps femoris;
Poplitealna mišica.
Medialna skupina.
glavnična mišica;
dolga mišica;
Dolga adduktorna mišica;
Kratka adduktorna mišica;
Velika adduktorna mišica;
Tanka mišica.
Mišice nog. Razdeljeni so v tri skupine: sprednji, stranski in zadnji.
predskupina.
Tibialis anterior;
Mišica - dolg ekstenzor prstov;
Mišica je dolga iztegovalka nožnega palca.
stranska skupina.
Dolga peronealna mišica;
Kratka peronealna mišica.
zadnja skupina. Mišice zadnje skupine spodnjega dela noge so razdeljene na dve plasti: površinsko in globoko.
Triceps mišica spodnjega dela noge;
Telečna mišica;
mišica soleus;
plantarna mišica;
Mišica - dolgi fleksor prstov;
Mišica - dolgi fleksor palca;
Tibialis posterior.
Mišice stopala. Delimo jih na dorzalne (ekstenzorje) in plantarne (predvsem fleksorje).
Delovanje spodnjih okončin v človeškem telesu je določeno z oporo (stoje) in gibanjem (hoja, tek itd.). Pomemben vpliv na delovanje spodnjih okončin skupno središče gravitacijo človeškega telesa.
Loskutova Olga
Skeletno mišično tkivo
Diagram prereza skeletne mišice.
Zgradba skeletne mišice
Skeletno (progasto) mišično tkivo- elastično, elastično tkivo, ki se lahko krči pod vplivom živčnih impulzov: ena od vrst mišičnega tkiva. Oblikuje skeletne mišice ljudi in živali, namenjene izvajanju različnih dejanj: gibi telesa, kontrakcije glasilke, dihanje. Mišice so sestavljene iz 70-75% vode.
Histogeneza
Vir razvoja skeletnih mišic so miotomske celice - mioblasti. Nekateri od njih so diferencirani na mestih nastanka tako imenovanih avtohtonih mišic. Drugi migrirajo iz miotomov v mezenhim; hkrati pa so že določene, čeprav se navzven ne razlikujejo od drugih celic mezenhima. Njihova diferenciacija se nadaljuje na mestih polaganja drugih mišic telesa. Med diferenciacijo nastaneta 2 celični liniji. Celice prvega se združijo in tvorijo simplaste - mišične cevi (miotube). Celice druge skupine ostanejo samostojne in se diferencirajo v miosatelite (miosatelitocite).
V prvi skupini pride do diferenciacije specifičnih organelov miofibril, ki postopoma zasedajo večina lumen miotube, ki potiska celična jedra na obrobje.
Celice druge skupine ostanejo neodvisne in se nahajajo na površini miotubov.
Struktura
Strukturna enota mišičnega tkiva je mišično vlakno. Sestavljen je iz miosimplasta in miosatelocita (spremljevalnih celic), ki jih pokriva skupna bazalna membrana.
Dolžina mišičnega vlakna lahko doseže nekaj centimetrov z debelino 50-100 mikrometrov.
Zgradba miosimplasta
Struktura miosatelitov
Miosateliti so mononuklearne celice, ki mejijo na površino miosimplasta. Te celice so slabo diferencirane in služijo kot izvorne celice mišičnega tkiva odraslih. V primeru poškodbe vlakna ali dolgotrajnega povečanja obremenitve se celice začnejo deliti, kar zagotavlja rast miosimplasta.
Mehanizem delovanja
Funkcionalna enota skeletnih mišic je motorična enota (MU). ME vključuje skupino mišična vlakna in motorični nevron, ki jih inervira. Število mišičnih vlaken, ki sestavljajo eno IU, se v različnih mišicah razlikuje. Na primer, kjer je potrebna fina kontrola gibov (v prstih ali očesnih mišicah), so motorične enote majhne in ne vsebujejo več kot 30 vlaken. In v telečji mišici, kjer natančen nadzor ni potreben, je v IU več kot 1000 mišičnih vlaken.
Motorične enote ene mišice so lahko različne. Glede na hitrost kontrakcije delimo motorične enote na počasne (slow (S-ME)) in hitre (fast (F-ME)). F-ME pa je razdeljen glede na odpornost proti utrujenosti na hitro utrujenost (FR-ME)) in hitro utrujenost (hitro utrujenost (FF-ME)).
Motorični nevroni ME, ki inervirajo te podatke, so ustrezno razdeljeni. Obstajajo S-motorični nevroni (S-MN), FF-motorični nevroni (F-MN) in FR-motonevroni (FR-MN). Za S-ME je značilna visoka vsebnost proteina mioglobina, ki je sposoben vezati kisik ( O2). Mišice, ki so pretežno sestavljene iz te vrste ME, se zaradi njihove temno rdeče barve imenujejo rdeče. Rdeče mišice opravljajo funkcijo vzdrževanja drže osebe. Končna utrujenost takšnih mišic se pojavi zelo počasi, obnovitev funkcij pa se zgodi, nasprotno, zelo hitro.
Ta sposobnost je posledica prisotnosti mioglobina in veliko število mitohondrije. IU rdeče mišice običajno vsebujejo veliko število mišična vlakna. FR-ME so mišice, ki lahko izvajajo hitre kontrakcije brez opazne utrujenosti. Vlakna FR-ME vsebujejo veliko število mitohondrijev in so sposobna tvoriti ATP z oksidativno fosforilacijo.
Praviloma je število vlaken v FR-ME manjše kot v S-ME. Za vlakna FF-ME je značilna manjša vsebnost mitohondrijev kot pri FR-ME in tudi to, da ATP v njih nastaja zaradi glikolize. Primanjkuje jim mioglobina, zato se mišice, sestavljene iz te vrste ME, imenujejo bele. Bele mišice razvijejo močno in hitro krčenje, vendar se precej hitro utrudijo.
funkcija
Ta vrsta mišičnega tkiva zagotavlja sposobnost izvajanja prostovoljnih gibov. Mišica, ki se skrči, deluje na kosti ali kožo, na katero se pritrdi. V tem primeru ena od točk pritrditve ostane nepremična - tako imenovana pritrdilna točka (
Skeletne mišice - aktivni del mišično-skeletni sistem, kamor spadajo tudi kosti, vezi, kite in njihovi sklepi. S funkcionalnega vidika lahko motoričnemu aparatu pripišemo tudi motonevrone, ki povzročajo vzbujanje mišičnih vlaken. Akson motoričnega nevrona se razveji na vhodu v skeletno mišico in vsaka veja sodeluje pri tvorbi nevromuskularne sinapse na ločenem mišičnem vlaknu.
Motorični nevron se skupaj z mišičnimi vlakni, ki jih inervira, imenuje nevromotorična (ali motorična) enota (MU). V očesnih mišicah ena motorična enota vsebuje 13-20 mišičnih vlaken, v mišicah telesa - od 1 tone vlaken, v mišici podplata - 1500-2500 vlaken. Mišična vlakna ene MU imajo enake morfofunkcionalne lastnosti.
funkcije skeletnih mišic so: 1) gibanje telesa v prostoru; 2) gibanje delov telesa drug glede na drugega, vključno z izvajanjem dihalnih gibov, ki zagotavljajo prezračevanje pljuč; 3) ohranjanje položaja in drže telesa. Poleg tega so progaste mišice pomembne pri ustvarjanju toplote za vzdrževanje temperaturne homeostaze in pri shranjevanju nekaterih hranil.
Fiziološke lastnosti skeletnih mišic dodeliti:
1)razdražljivost. Zaradi visoke polarizacije membran progastih mišičnih vlaken (90 mV) je njihova razdražljivost manjša kot pri živčnih vlaknih. Njihova amplituda akcijskega potenciala (130 mV) je večja kot pri drugih vzdražljivih celicah. Tako je v praksi zelo enostavno beležiti bioelektrično aktivnost skeletnih mišic. Trajanje akcijskega potenciala je 3-5 ms. To določa kratko obdobje absolutne ognjevzdržnosti mišičnih vlaken;
prevodnost. Hitrost vzbujanja vzdolž membrane mišičnega vlakna je 3-5 m/s;
kontraktilnost. Predstavlja specifično lastnost mišičnih vlaken, da med razvojem vzbujanja spreminjajo svojo dolžino in napetost.
Imajo tudi skeletne mišice elastičnost in viskoznost.
Načini in vrste mišičnih kontrakcij. Izotonični način - mišica se skrajša, če se njena napetost ne poveča. Takšno krčenje je možno le za izolirano (odstranjeno iz telesa) mišico.
Izometrični način - mišična napetost se poveča, dolžina pa se praktično ne zmanjša. Takšno zmanjšanje opazimo, ko poskušamo dvigniti neznosno breme.
Avtotonični način mišica se skrajša in njena napetost se poveča. To zmanjšanje najpogosteje opazimo pri izvajanju delovna dejavnost oseba. Namesto izraza "avksotonični način" se pogosto uporablja ime koncentrični način.
Obstajata dve vrsti mišičnih kontrakcij: enojna in tetanična.
krčenje posamezne mišice se manifestira kot posledica razvoja enega samega vala vzbujanja v mišičnih vlaknih. To lahko dosežemo tako, da mišico izpostavimo zelo kratkemu (približno 1 ms) dražljaju. Pri razvoju ene same mišične kontrakcije ločimo latentno obdobje, fazo skrajšanja in fazo sprostitve. Mišična kontrakcija se začne manifestirati po 10 ms od začetka izpostavljenosti dražljaju. Ta časovni interval se imenuje latentno obdobje (slika 5.1). Temu bosta sledila razvoj skrajšanja (trajanje približno 50 ms) in sprostitve (50-60 ms). Menijo, da celoten cikel ene mišične kontrakcije traja v povprečju 0,1 s. Vendar je treba upoštevati, da se lahko trajanje posameznega krčenja v različnih mišicah zelo razlikuje. Odvisno je tudi od funkcionalnega stanja mišice. Hitrost kontrakcije in predvsem sprostitve se upočasni z razvojem mišične utrujenosti. Med hitre mišice, ki imajo kratko obdobje enojne kontrakcije, so mišice jezika in zapirajoče se veke.
riž. 5.1.Časovna razmerja različnih manifestacij vzbujanja skeletnih mišičnih vlaken: a - razmerje akcijskega potenciala, sproščanja Ca 2+ v sarkoplazmo in kontrakcije: / - latentno obdobje; 2 - krajšanje; 3 - sprostitev; b - razmerje akcijskega potenciala, kontrakcije in stopnje razdražljivosti
Pod vplivom posameznega dražljaja se najprej pojavi akcijski potencial in šele nato se začne razvijati skrajšanje obdobja. Nadaljuje se tudi po koncu repolarizacije. Ponovna vzpostavitev prvotne polarizacije sarkoleme kaže tudi na obnovitev ekscitabilnosti. Posledično se lahko v ozadju razvijajoče se kontrakcije v mišičnih vlaknih sprožijo novi valovi vzbujanja, katerih kontraktilni učinek se povzame.
tetanično krčenje oz tetanus imenovano mišično krčenje, ki se pojavi kot posledica pojavljanja v motoričnih enotah številnih valov vzbujanja, katerih kontraktilni učinek je povzet v amplitudi in času.
Obstajajo zobni in gladki tetanus. Za pridobitev dentatnega tetanusa je potrebno mišico stimulirati s takšno frekvenco, da se vsak naslednji udar izvaja po fazi skrajševanja, vendar do konca sprostitve. Gladki tetanus se doseže s pogostejšimi stimulacijami, ko se med razvojem skrajšanja mišice uporabljajo naknadne izpostavljenosti. Na primer, če je faza skrajšanja mišice 50 ms in faza sprostitve 60 ms, potem je za pridobitev zobatega tetanusa potrebno to mišico stimulirati s frekvenco 9-19 Hz, da dobimo gladko - s frekvenco najmanj 20 Hz.
Kljub
Amplituda kosi
sproščeno
Pesimum
za stalno draženje, mišice
30 Hz
1 Hz 7 Hz
200 Hz
50 Hz
Pogostost stimulacijeriž. 5.2. Odvisnost amplitude kontrakcije od frekvence stimulacije (moč in trajanje dražljajev sta nespremenjena)
Za demonstracijo različne vrste tetanus običajno uporabljajo registracijo kontrakcij izolirane gastrocnemius mišice žabe na kimografu. Primer takega kimograma je prikazan na sl. 5.2. Amplituda posamezne kontrakcije je minimalna, poveča se pri nazobčanem tetanusu in postane največja pri gladkem tetanusu. Eden od razlogov za to povečanje amplitude je, da ko se v sarkoplazmi mišičnih vlaken pojavijo pogosti valovi vzbujanja, se Ca 2+ kopiči, kar spodbuja interakcijo kontraktilnih proteinov.
S postopnim povečevanjem frekvence stimulacije gre povečanje moči in amplitude mišične kontrakcije le do določene meje - optimalen odziv. Frekvenca stimulacije, ki povzroči največji odziv mišice, se imenuje optimalna. Nadaljnje povečanje frekvence stimulacije spremlja zmanjšanje amplitude in moči kontrakcije. Ta pojav se imenuje pesimum odgovor, frekvence draženja, ki presegajo optimalno vrednost, pa so pesimalne. Pojave optimuma in pesimuma je odkril N.E. Vvedenski.
Pri ocenjevanju funkcionalne aktivnosti mišic govorijo o njihovem tonusu in faznih kontrakcijah. mišični tonus imenujemo stanje neprekinjene neprekinjene napetosti. V tem primeru morda ne pride do vidnega skrajšanja mišice, ker se vzbujanje ne pojavi v vseh, ampak le v nekaterih motoričnih enotah mišice in se ne vzbujajo sinhrono. fazno krčenje mišic imenujemo kratkotrajno skrajšanje mišice, ki mu sledi njena sprostitev.
Strukturno- delujoč značilnosti mišičnih vlaken. Strukturna in funkcionalna enota skeletne mišice je mišično vlakno, ki je podolgovata (0,5-40 cm dolga) večjedrna celica. Debelina mišičnih vlaken je 10-100 mikronov. Njihov premer se lahko poveča z intenzivnimi vadbenimi obremenitvami, medtem ko se število mišičnih vlaken lahko poveča le do 3-4 mesecev starosti.
Membrana mišičnih vlaken se imenuje sarkolema citoplazma - sarkoplazma. V sarkoplazmi so jedra, številni organeli, sarkoplazemski retikulum, ki vključuje vzdolžne tubule in njihove zgostitve - rezervoarje, ki vsebujejo zaloge Ca 2+.Rezervoarji so poleg prečnih tubulov, ki prodirajo v vlakno v prečni smeri (slika 5.3). .
V sarkoplazmi poteka vzdolž mišičnega vlakna približno 2000 miofibril (debelih približno 1 mikron), ki vključujejo filamente, ki jih tvori pleksus kontraktilnih proteinskih molekul: aktina in miozina. Molekule aktina tvorijo tanke filamente (miofilamente), ki ležijo vzporedno drug z drugim in predrejo nekakšno membrano, imenovano Z-črta ali trak. Z-črte se nahajajo pravokotno na dolgo os miofibrila in delijo miofibrilo na odseke, dolge 2–3 µm. Ta območja se imenujejo sarkomere.
Cisterna Sarcolemma
prečni tubul
sarkomera
Cev 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 skrajšana
3 3333 ssssSarcomere sproščeno
riž. 5.3. Zgradba sarkomere mišičnega vlakna: Z-črte - omejujejo sarkomero, /! - anizotropni (temni) disk, / - izotropni (svetli) disk, H - cona (manj temna)
Sarkomera je kontraktilna enota miofibrila.V središču sarkomera so debeli filamenti, ki jih tvorijo molekule miozina, strogo urejeni drug nad drugim, tanki aktinski filamenti pa so podobno nameščeni vzdolž robov sarkomera. Konci aktinskih filamentov segajo med konce miozinskih filamentov.
Osrednji del sarkomere (širina 1,6 μm), v katerem ležijo miozinski filamenti, je pod mikroskopom temen. To temno območje je mogoče izslediti po celotnem mišičnem vlaknu, saj so sarkomeri sosednjih miofibril nameščeni strogo simetrično drug nad drugim. Temna področja sarkomer se imenujejo diski A iz besede "anizotropni".Ta območja imajo dvojni lom v polarizirani svetlobi. Področja na robovih A-diska, kjer se aktinski in miozinski filamenti prekrivajo, so videti temnejša kot v sredini, kjer so samo miozinski filamenti. Ta osrednja regija se imenuje H trak.
Področja miofibrila, v katerih se nahajajo le aktinski filamenti, nimajo dvolomnosti, so izotropna. Od tod tudi njihovo ime - I-diski. V središču I-diska je ozka temna črta, ki jo tvori Z-membrana. Ta membrana ohranja aktinske filamente dveh sosednjih sarkomer v urejenem stanju.
V sestavo aktinskega filamenta sta poleg aktinskih molekul še proteina tropomiozin in troponin, ki vplivata na medsebojno delovanje aktinskih in miozinskih filamentov. V molekuli miozina so deli, ki se imenujejo glava, vrat in rep. Vsaka taka molekula ima en rep in dve glavi z vratom. Vsaka glava ima kemični center, ki lahko pritrdi ATP, in mesto, ki mu omogoča, da se veže na aktinski filament.
Med tvorbo miozinskega filamenta so molekule miozina prepletene s svojimi dolgimi repi, ki se nahajajo v središču tega filamenta, glave pa so bližje njegovim koncem (slika 5.4). Vrat in glava tvorita izboklino, ki štrli iz miozinskih filamentov. Te projekcije imenujemo prečni mostovi. So mobilni in zahvaljujoč takšnim mostom lahko miozinske niti vzpostavijo povezavo z aktinskimi filamenti.
Ko je ATP pritrjen na glavo molekule miozina, se most na kratek čas ki se nahaja pod tupim kotom glede na rep. IN naslednji trenutek pride do delne cepitve ATP in zaradi tega se glava dvigne, preide v energiziran položaj, v katerem se lahko veže na aktinski filament.
Molekule aktina tvorijo dvojno vijačnico Trolonin
Komunikacijski center z ATP
Odsek tankega filamenta (molekule tropomiozina se nahajajo vzdolž aktinskih verig, trolonin v vozliščih vijačnice)
Vrat
rep
Tropomioein tjazMolekula miozina pri veliki povečavi
Odsek debelega filamenta (vidne so glave molekul miozina)
aktinski filament
glava
+ Pribl 2+
Sa 2+ "*Sa 2+
ADP-F
Sa 2+ n
Sprostitev
Cikel gibanja miozinske glave med mišično kontrakcijo
miozin 0 + ATPriž. 5.4. Zgradba aktinskih in miozinskih filamentov, gibanje miozinskih glav med mišično kontrakcijo in sprostitvijo. Razlaga v besedilu: 1-4 - stopnje cikla
Mehanizem kontrakcije mišičnih vlaken. Vzbujanje skeletnega mišičnega vlakna v fizioloških pogojih povzročajo samo impulzi, ki prihajajo iz motoričnih nevronov. Živčni impulz aktivira nevromuskularno sinapso, povzroči nastanek PK.P, potencial končne plošče pa poskrbi za nastanek akcijskega potenciala na sarkolemi.
Akcijski potencial se širi tako vzdolž površinske membrane mišičnega vlakna kot globoko v prečne tubule. V tem primeru pride do depolarizacije cistern sarkoplazemskega retikuluma in odprtja Ca 2+ kanalov. Ker je koncentracija Ca 2+ v sarkoplazmi 1 (G 7 -1 (G b M), v cisternah pa približno 10.000-krat večja, ko se Ca 2+ kanalčki odprejo, kalcij zapusti cisterne po koncentracijskem gradientu. v sarkoplazmo, difundira do miofilamentov in sproži procese, ki zagotavljajo kontrakcijo. Tako pride do sproščanja ionov Ca 2+
v sarkoplazmo je faktor, ki konjugira električni nebo in mehanski pojavi v mišičnem vlaknu. Ioni Ca 2+ se vežejo na troponin in to s sodelovanjem tropomio- zina, vodi do odpiranja (deblokade) aktinskih regij tuliti filamenti, ki se lahko vežejo na miozin. Po tem energizirane miozinske glave tvorijo mostove z aktinom in pride do končne razgradnje ATP, ki so ga prej zajele in zadržale miozinske glave. Energija, pridobljena pri cepljenju ATP, se uporablja za obračanje glav miozina proti središču sarkomere. S to rotacijo miozinske glave vlečejo aktinske filamente in jih premikajo med miozinske filamente. V eni potezi lahko glava premakne aktinski filament za -1 % dolžine sarkomera. Za maksimalno kontrakcijo so potrebni ponavljajoči se gibi glav. To se zgodi, ko je koncentracija ATP zadostna in Sa 2+ v sarkoplazmi. Da se miozinska glava ponovno premakne, se mora nanjo pritrditi nova molekula ATP. Povezava ATP povzroči prekinitev povezave med miozinsko glavo in aktinom in za trenutek zavzame svoj prvotni položaj, iz katerega lahko nadaljuje v interakcijo z novim odsekom aktinskega filamenta in naredi novo veslanje.
Ta teorija o mehanizmu krčenja mišic se imenuje teorija "drsnih niti"
Za sprostitev mišičnega vlakna je potrebno, da koncentracija Ca 2+ ionov v sarkoplazmi postane manjša od 10 -7 M/l. To je posledica delovanja kalcijeve črpalke, ki prehiti Ca 2+ iz sarkoplazme v retikulum. Poleg tega je za sprostitev mišic potrebno, da so mostovi med miozinskimi glavami in aktinom polomljeni. Takšna vrzel nastane ob prisotnosti molekul ATP v sarkoplazmi in njihovi vezavi na miozinske glave. Ko se glave ločijo, elastične sile raztegnejo sarkomero in premaknejo aktinske filamente v prvotni položaj. Elastične sile nastanejo zaradi: 1) elastičnega vleka spiralnih celičnih proteinov, vključenih v strukturo sarkomera; 2) elastične lastnosti membran sarkoplazemskega retikuluma in sarkoleme; 3) elastičnost vezivnega tkiva mišice, kite in delovanje gravitacijskih sil.
Mišična moč. Moč mišice je določena z največjo vrednostjo bremena, ki ga lahko dvigne, ali z največjo silo (napetostjo), ki jo lahko razvije v pogojih izometrične kontrakcije.
Posamezno mišično vlakno je sposobno razviti napetost 100-200 mg. V telesu je približno 15-30 milijonov vlaken. Če bi delovali vzporedno v eno smer in istočasno, bi lahko ustvarili napetost 20-30 ton.
Moč mišic je odvisna od številnih morfofunkcionalnih, fizioloških in fizikalnih dejavnikov.
Moč mišic se povečuje s povečanjem njihove geometrične in fiziološke površine preseka. Za določitev fiziološkega preseka mišice se določi vsota presekov vseh mišičnih vlaken vzdolž črte, ki je narisana pravokotno na potek vsakega mišičnega vlakna.
V mišici z vzporednim potekom vlaken (krojenje) sta geometrijski in fiziološki prerez enaka. V mišicah s poševnim potekom vlaken (medrebrni) je fiziološki odsek večji od geometrijskega, kar prispeva k povečanju mišične moči. Fiziološki del in moč mišic s pernato razporeditvijo (večina mišic telesa) mišičnih vlaken se še poveča.
Da lahko primerjamo moč mišičnih vlaken v mišicah z različnimi histološka struktura uvedel koncept absolutne mišične moči.
Absolutna mišična moč- največja sila, ki jo razvije mišica, glede na 1 cm 2 fiziološkega preseka. Absolutna moč bicepsa - 11,9 kg / cm 2, triceps mišice rame - 16,8 kg / cm 2, tele 5,9 kg / cm 2, gladka - 1 kg / cm 2
Moč mišice je odvisna od odstotka različnih vrst motoričnih enot, ki sestavljajo to mišico. Razmerje različni tipi motorične enote v isti mišici pri ljudeh niso enake.
Razlikujejo se naslednje vrste motoričnih enot: a) počasne, neutrudne (imajo rdečo barvo) - imajo malo moči, vendar so lahko dolgo časa v stanju tonične kontrakcije brez znakov utrujenosti; b) hiter, hitro utrujen (imajo Bela barva) - njihova vlakna imajo veliko silo krčenja; c) hitre, odporne na utrujenost – imajo relativno veliko silo krčenja in utrujenost se pri njih razvija počasi.
pri različni ljudje razmerje med številom počasnih in hitrih motoričnih enot v isti mišici je genetsko pogojeno in se lahko zelo razlikuje. Tako se lahko v mišici kvadricepsa človeškega stegna relativna vsebnost bakrenih vlaken giblje od 40 do 98%. Večji kot je odstotek počasnih vlaken v človeških mišicah, bolj so prilagojene dolgotrajnemu delu z nizko močjo. Posamezniki z visokim deležem hitrih in močnih motoričnih enot lahko razvijejo veliko moč, vendar so nagnjeni k hitri utrujenosti. Vendar se je treba zavedati, da je utrujenost odvisna tudi od številnih drugih dejavnikov.
Moč mišic se poveča z zmernim raztezanjem. To je posledica dejstva, da zmerno raztezanje sarkomera (do 2,2 μm) poveča število mostov, ki se lahko tvorijo med aktinom in miozinom. Ko je mišica raztegnjena, se v njej razvije tudi elastični vlek, katerega cilj je skrajšanje. Ta potisk se doda sili, ki jo razvije gibanje miozinskih glav.
Mišično moč uravnava živčni sistem s spreminjanjem frekvence impulzov, ki jih pošilja mišica, sinhronizacijo vzbujanja velikega števila motoričnih enot in izbiro vrst motoričnih enot. Moč kontrakcij se poveča: a) s povečanjem števila vzburjenih motoričnih enot, ki sodelujejo pri odzivu; b) s povečanjem frekvence vzbujevalnih valov v vsakem od aktiviranih vlaken; c) med sinhronizacijo vzbujevalnih valov v mišičnih vlaknih; d) ob aktivaciji močnih (belih) motoričnih enot.
Najprej (če je potreben majhen napor) se aktivirajo počasne, neutrudljive motorične enote, nato pa hitre, na utrujenost odporne. In če je treba razviti silo več kot 20-25% maksimuma, potem so v kontrakcijo vključene hitro hitro utrujene motorične enote.
Pri napetosti do 75% največje možne se aktivirajo skoraj vse motorične enote in pride do nadaljnjega povečanja moči zaradi povečanja frekvence impulzov, ki prihajajo do mišičnih vlaken.
Pri šibkih kontrakcijah je frekvenca impulzov v aksonih motoričnih nevronov 5-10 imp/s, pri veliki sili kontrakcije pa lahko doseže do 50 imp/s.
IN otroštvo Povečanje moči je predvsem posledica povečanja debeline mišičnih vlaken, to pa je posledica povečanja števila miofibril. Povečanje števila vlaken je nepomembno.
Pri treniranju mišic odraslih je povečanje njihove moči povezano s povečanjem števila miofibril, povečanje vzdržljivosti pa zaradi povečanja števila mitohondrijev in intenzivnosti sinteze ATP zaradi aerobnih procesov.
Obstaja razmerje med močjo in hitrostjo krajšanja. Hitrost mišične kontrakcije je tem višja, čim večja je njena dolžina (zaradi seštevanja kontraktilnih učinkov sarkomer) in je odvisna od obremenitve mišice. Ko se obremenitev poveča, se stopnja kontrakcije zmanjša. Težka bremena lahko dvigujemo le, ko se premikamo počasi. Najvišja hitrost krčenje, doseženo s krčenjem človeških mišic, je približno 8 m / s.
Moč mišične kontrakcije se zmanjša z razvojem utrujenosti.
Utrujenost in njene fiziološke osnove.utrujenost imenujemo začasno zmanjšanje zmogljivosti zaradi prejšnjega dela in izginja po obdobju počitka.
Utrujenost se kaže z zmanjšanjem moč mišic, hitrost in natančnost gibov, spremembe v delovanju kardiorespiratornega sistema in avtonomna regulacija, poslabšanje kazalcev funkcij centralnega živčnega sistema. Slednje se dokazuje z zmanjšanjem hitrosti najpreprostejših duševnih reakcij, oslabitvijo pozornosti, spomina, poslabšanjem kazalcev razmišljanja in povečanjem števila napačnih dejanj.
Subjektivno se lahko utrujenost kaže z občutkom utrujenosti, pojavom bolečine v mišicah, palpitacijami, simptomi zasoplosti, željo po zmanjšanju obremenitve ali prenehanju dela. Simptomi utrujenosti se lahko razlikujejo glede na vrsto dela, njegovo intenzivnost in stopnjo utrujenosti. Če je utrujenost posledica umskega dela, potem so praviloma simptomi zmanjšane funkcionalnosti bolj izraziti. miselna dejavnost. Pri zelo težkem mišičnem delu lahko pridejo do izraza simptomi motenj na ravni živčno-mišičnega aparata.
Utrujenost, ki se razvije v pogojih normalne delovne aktivnosti, tako med mišičnim kot duševnim delom, ima večinoma podobne mehanizme razvoja. V obeh primerih se procesi utrujenosti razvijejo najprej v živčevju centrih. Eden od pokazateljev tega je zmanjšanje uma naravno delovna zmogljivost s fizično utrujenostjo in z duševno utrujenostjo - zmanjšanje učinkovitosti materničnega vratu aktivnosti.
počitek imenujemo stanje počitka ali opravljanje nove dejavnosti, v katerem se odpravi utrujenost in obnovi delovna sposobnost. NJIM. Sechenov je pokazal, da se obnovitev delovne sposobnosti zgodi hitreje, če med počitkom po utrujenosti ene mišične skupine (na primer leve roke) delo opravlja druga mišična skupina ( desna roka). Ta pojav je poimenoval "aktivna rekreacija"
Obnovitev imenovani procesi, ki zagotavljajo odpravo pomanjkanja energije in plastičnih snovi, reprodukcijo izrabljenih ali med delovanjem poškodovanih struktur, odpravo odvečnih metabolitov in odstopanj homeostaze od optimalne ravni.
Trajanje obdobja, potrebnega za okrevanje telesa, je odvisno od intenzivnosti in trajanja dela. Večja kot je intenzivnost poroda, krajši čas je potreben za obdobja počitka.
Različni kazalniki fizioloških in biokemičnih procesov se obnovijo ob različnih časih od konca telesne dejavnosti. Eden od pomembnih testov stopnje okrevanja je določitev časa, v katerem se srčni utrip vrne na raven, značilno za čas počitka. Čas okrevanja srčnega utripa po testu zmerne obremenitve pri zdravi osebi ne sme preseči 5 minut.
Z zelo intenzivnim telesna aktivnost pojavi utrujenosti se ne razvijejo samo v centralnem živčnem sistemu, ampak tudi v živčno-mišičnih sinapsah, pa tudi v mišicah. V sistemu nevromuskularne priprave se živčna vlakna najmanj utrujajo, nevromuskularna sinapsa ima največjo utrujenost, mišica pa zavzema vmesni položaj. Živčna vlakna lahko prevajajo visokofrekvenčne akcijske potenciale več ur brez znakov utrujenosti. S pogostim aktiviranjem sinapse se najprej zmanjša učinkovitost prenosa vzbujanja, nato pa pride do blokade njegovega prevajanja. To je posledica zmanjšanja dobave mediatorja in ATP v presinaptičnem terminalu, zmanjšanja občutljivosti postsinaptične membrane na acetilholin.
Predlaganih je bilo več teorij o mehanizmu razvoja utrujenosti v zelo intenzivno delujoči mišici: a) teorija "izčrpanosti" - izčrpanost zalog ATP in virov njegovega nastajanja (kreatin fosfat, glikogen, maščobne kisline) , b) teorija "zadušitve" - pomanjkanje dostave kisika je na prvem mestu v vlaknih delovne mišice; c) teorija »zamašitve«, ki pojasnjuje utrujenost s kopičenjem mlečne kisline in toksičnih presnovnih produktov v mišici. Trenutno čas se upošteva da se vsi ti pojavi dogajajo pri zelo intenzivnem delu mišice.
Ugotovljeno je, da se največ fizičnega dela pred razvojem utrujenosti opravi s zmerno in tempo dela (pravilo povprečnih obremenitev). Pri preprečevanju utrujenosti so pomembni tudi: pravilno razmerje obdobij dela in počitka, menjavanje duševnega in fizičnega dela, upoštevanje cirkadianih (dnevnih), letnih in individualnih bioloških. ritmi.
mišična moč je enak produktu mišične moči in hitrosti krajšanja. Največja moč se razvije pri povprečni hitrosti krajšanja mišic. Za mišico roke največjo moč (200 W) dosežemo pri hitrosti krčenja 2,5 m/s.
5.2. Gladke mišice
Fiziološke lastnosti in značilnosti gladkih mišic.
Gladke mišice so sestavni del nekaterih notranjih organov in sodelujejo pri zagotavljanju funkcij, ki jih ti organi opravljajo. Uravnavajo zlasti prehodnost bronhijev za zrak, pretok krvi v različnih organih in tkivih, gibanje tekočin in himusa (v želodcu, črevesju, sečevodih, sečnem in žolčnem mehurju), izločajo plod iz maternice, širijo. ali zožijo zenice (zaradi zmanjšanja radialnih ali krožnih mišic iris), spremenite položaj las in relief kože. Gladke mišične celice so vretenaste oblike, dolge 50-400 µm, debele 2-10 µm.
Gladke mišice so tako kot skeletne mišice vzdražne, prevodne in kontraktilne. Za razliko od skeletnih mišic, ki imajo elastičnost, so gladke mišice plastične (sposobne dolgo časa ohraniti dolžino, ki jim je dana z raztezanjem brez povečanja stresa). Ta lastnost je pomembna za delovanje odlaganja hrane v želodcu oziroma tekočin v žolčniku in mehurju.
Posebnosti razdražljivost gladkih mišičnih vlaken so v določeni meri povezani z njihovim nizkim transmembranskim potencialom (E 0 = 30-70 mV). Mnoga od teh vlaken so avtomatska. Trajanje akcijskega potenciala v njih lahko doseže več deset milisekund. To se zgodi zato, ker se akcijski potencial v teh vlaknih razvije predvsem zaradi vstopa kalcija v sarkoplazmo iz medcelične tekočine skozi tako imenovane počasne Ca 2+ kanalčke.
Hitrost vzbujanje v celicah gladkih mišic majhna - 2-10 cm / s. Za razliko od skeletnih mišic se vzbujanje v gladki mišici lahko prenaša z enega vlakna na drugo v bližini. Do takega prenosa pride zaradi prisotnosti neksusov med gladkimi mišičnimi vlakni, ki imajo nizko odpornost na električni tok in zagotavljajo izmenjavo med celicami Ca 2+ in drugimi molekulami. Zaradi tega ima gladka mišica lastnosti funkcionalnega sincicija.
Kontraktilnost Za gladka mišična vlakna je značilno dolgo latentno obdobje (0,25-1,00 s) in dolgo trajanje (do 1 min) posamezne kontrakcije. Gladke mišice imajo nizko kontrakcijsko silo, vendar lahko dolgo časa ostanejo v tonični kontrakciji, ne da bi pri tem razvile utrujenost. To je posledica dejstva, da gladke mišice porabijo 100-500-krat manj energije za vzdrževanje tetanične kontrakcije kot skeletne mišice. Zato imajo zaloge ATP, ki jih porabi gladka mišica, čas, da se obnovijo tudi med krčenjem, gladke mišice nekaterih telesnih struktur pa so vse življenje v stanju tonične kontrakcije.
Pogoji za krčenje gladkih mišic. Najpomembnejša lastnost gladkih mišičnih vlaken je, da se vzbujajo pod vplivom številnih dražljajev. Normalno krčenje skeletnih mišic sproži le živčni impulz, ki prispe v nevromuskularno sinapso. Krčenje gladke mišice lahko povzročijo tako živčni impulzi kot biološko aktivne snovi (hormoni, številni nevrotransmiterji, prostaglandini, nekateri presnovki), pa tudi fizični dejavniki, kot je raztezanje. Poleg tega lahko pride do vzbujanja gladkih mišic spontano – zaradi avtomatizma.
Zelo visoka reaktivnost gladkih mišic, njihova sposobnost, da se odzovejo s krčenjem na delovanje različnih dejavnikov, povzroča velike težave pri odpravljanju kršitev tonusa teh mišic v medicinski praksi. To se vidi pri zdravljenju bronhialna astma, arterijska hipertenzija, spastični kolitis in druge bolezni, ki zahtevajo korekcijo kontraktilna aktivnost gladke mišice.
IN molekularni mehanizem krčenje gladkih mišic ima tudi številne razlike od mehanizma krčenja skeletnih mišic. Aktinski in miozinski filamenti v gladkih mišičnih vlaknih so manj urejeni kot v skeletnih, zato gladke mišice nimajo prečne proge. V aktinskih filamentih gladkih mišic ni proteina troponina in aktinski molekularni centri so vedno odprti za interakcijo z miozinskimi glavami. Da pride do te interakcije, je potrebna cepitev molekul ATP in prenos fosfata na miozinske glave. Nato se molekule miozina prepletajo v niti in svoje glave vežejo na miozin. Temu sledi rotacija miozinskih glav, pri čemer se aktinski filamenti vlečejo med miozinske filamente in pride do kontrakcije.
Fosforilacijo miozinskih glav izvaja encim kinaza lahke verige miozina, defosforilacijo pa fosfataza lahke verige miozina. Če aktivnost miozin fosfataze prevlada nad aktivnostjo kinaze, pride do defosforilacije miozinskih glav, prekine se povezava med miozinom in aktinom in mišica se sprosti.
Zato je za krčenje gladkih mišic potrebno povečanje aktivnosti kinaze lahke verige miozina. Njegovo delovanje uravnava raven Ca 2+ v sarkoplazmi. Ko je gladko mišično vlakno stimulirano, se vsebnost kalcija v njegovi sarkoplazmi poveča. To povečanje je posledica vnosa Ca^ + iz dveh virov: 1) medceličnega prostora; 2) sarkoplazemski retikulum (slika 5.5). Nadalje ioni Ca 2+ tvorijo kompleks s proteinom kalmodulinom, ki aktivira miozin kinazo.
Zaporedje procesov, ki vodijo do razvoja kontrakcije gladkih mišic: vstop Ca 2 v sarkoplazmo - akti
kalmodulinizacija (s tvorbo kompleksa 4Ca 2+ - kalmodulin) - aktivacija kinaze lahke verige miozina - fosforilacija miozinskih glav - vezava miozinskih glav na aktin in rotacija glave, pri kateri se aktinski filamenti vlečejo med miozinske filamente.
Pogoji, potrebni za sprostitev gladkih mišic: 1) zmanjšanje (do 10 M/l ali manj) vsebnosti Ca 2+ v sarkoplazmi; 2) razpad kompleksa 4Ca 2+ -kalmodulina, kar vodi do zmanjšanja aktivnosti miozinske lahke verige kinaze - defosforilacija miozinskih glav, kar vodi do prekinitve vezi aktinskih in miozinskih filamentov. Nato elastične sile povzročijo relativno počasno povrnitev prvotne dolžine gladkega mišičnega vlakna, njegovo sprostitev.
Kontrolna vprašanja in naloge
celična membrana
riž. 5.5. Shema poti vstopa Ca 2+ v sarkoplazmo gladkih mišic
celice in njene odstranitve iz plazme: a - mehanizmi, ki zagotavljajo vstop Ca 2+ v sarkoplazmo in začetek kontrakcije (Ca 2+ prihaja iz zunajceličnega okolja in sarkoplazemskega retikuluma); b - načini za odstranitev Ca 2+ iz sarkoplazme in zagotavljanje sprostitve
Vpliv norepinefrina preko a-adrenergičnih receptorjev
Od liganda odvisen Ca 2+ kanal
Kanali "g puščajo
Potencialno odvisen Ca 2+ kanal
gladke mišične celice
a-adreno! receptorfnorepinefrinG
Poimenujte vrste človeških mišic. Kakšne so funkcije skeletnih mišic?Opišite fiziološke lastnosti skeletnih mišic.
Kakšno je razmerje med akcijskim potencialom, kontrakcijo in razdražljivostjo mišičnega vlakna?
Kakšni so načini in vrste mišičnih kontrakcij?
Navedite strukturne in funkcionalne značilnosti mišičnega vlakna.
Kaj so motorne enote? Navedite njihove vrste in značilnosti.
Kakšen je mehanizem kontrakcije in sprostitve mišičnega vlakna?
Kaj je mišična moč in kateri dejavniki vplivajo nanjo?
Kakšno je razmerje med silo kontrakcije, njeno hitrostjo in delom?
Opredelite utrujenost in okrevanje. Kakšne so njihove fiziološke osnove?
Kakšne so fiziološke lastnosti in značilnosti gladkih mišic?
Naštejte pogoje za krčenje in sprostitev gladkih mišic.
Fiziologija motoričnega aparata.
PREDAVANJE #15
Potreba telesa po kisiku
V mnogih primerih, vključno s tistimi, ki so omenjeni zgoraj, se daje kisik zdravilne namene. V tistih primerih, ko se pretok O 2 ustavi za več kot 4 minute, pride do nepopravljivih sprememb v možganih in oseba umre. Podobna situacija se na primer zgodi, ko si otrok, ki se igra s plastično vrečko, to nadene na glavo in se zaduši. Če se vnos CO 2 le zmanjša, se lahko razvije možganska hipoksija . To se običajno zgodi pri ljudeh, ki delajo v zaprtih prostorih (skladišča, rezervoarji, kotli). V teh pogojih hitro porabijo razpoložljivi zrak in lahko umrejo anoksijače jim ne zagotovimo dodatnega kisika ali jih odstranimo na svež zrak.
S pomanjkanjem kisika kri izgubi svojo inherentno svetlo rdečo barvo in pridobi modrikast odtenek. Hkrati pacientove ustnice ušesne školjke in udi postanejo cianotično torej modrikaste barve.
Pri človeku obstajajo tri vrste mišic (slika 32):
Ø progaste skeletne mišice predstavljajo 30-35% telesne teže in imajo površino približno 3 m 2. cela mišica - ločeno telo, mišično vlakno pa je ločena celica (slika 33);
Ø posebna prečno progasta srčna mišica;
Ø gladke mišice notranjih organov.
riž. 32 . Vrste mišičnega tkiva: I- vzdolžni prerez; II - prerez; A - gladka (brez črt); B - progasto okostje; IN - progasto srce
Mišice so inervirane na tri načine:
Ø motorični živci, ki prenašajo motorične ukaze iz centra;
Ø občutljivi živci, preko katerih se v center prenašajo informacije o mišični napetosti in gibanju;
Ø sočuten živčna vlakna ki vplivajo na presnovne procese v mišicah.
Funkcije skeletnih mišic:
- premikanje delov telesa relativno drug proti drugemu, pritrjevanje notranjosti;
- gibanje telesa v prostoru (lokomocija);
- vzdrževanje drže;
– sodelujejo pri metabolizmu, termoregulaciji in ohranjanju tonusa živčnega in kardiovaskularnega sistema.
riž. 33 . Diagram skeletnih mišic: A - mišična vlakna so pritrjena na kite; B- ločeno vlakno, sestavljeno iz miofibril; IN- ločen miofibril: menjava svetlih diskov aktina I in temnih diskov miozina A; prisotnost H-cone in M-linije; G- prečkajo mostove med debelimi miozinskimi in tankimi aktinskimi filamenti
funkcionalna enota skeletne mišice so motorna enota, ki je sestavljen iz motoričnega nevrona hrbtenjače, njegovega aksona (motornega živca) s številnimi končiči in mišičnih vlaken, ki jih inervira. Vzbujanje motoričnega nevrona povzroči hkratno krčenje vseh mišičnih vlaken, vključenih v to enoto. Motorične enote (MU) majhnih mišic vsebujejo malo mišičnih vlaken (MU zrklo 3-6 vlaken), DE velikih mišic trupa in okončin - približno 2000 vlaken.
mišična vlakna predstavlja podolgovata celica dolžine 10-12 cm (dolžina mišičnega vlakna je običajno enaka dolžini same mišice), premer vlakna je približno 10-100 mikronov. Sestava mišičnega vlakna vključuje (slika 33):
Lupina je sarkolema.
Tekočina je sarkoplazma.
Mitohondriji so energijska središča celice.
Ribosomi so skladišča beljakovin.
Miofibrile (fibrile) - kontraktilni elementi, ki so sestavljeni iz 2 vrst beljakovin (tankih aktinskih filamentov in dvakrat debelejših miozinskih filamentov). Miofibrile so razdeljene z Z - membranami (ali Z - linijami) na ločene odseke - sarkomere, v srednjem delu katerih so predvsem miozinske niti (debele niti), na Z - membrane pa so pritrjene aktinske niti (tanke niti). strani sarkomere (različna sposobnost loma svetlobe pri aktinu in miozinu ustvari progast videz v stanju mirovanja mišice v svetlobnem mikroskopu). Temna področja imenujemo A-diski, svetla I-diski. V srednjem delu A-diska je svetlejši predel - H-območje. V mišici v mirovanju v H-območju ni tankih filamentov, v I-disku pa ni debelih filamentov.
Sarkoplazmatski retikulum - zaprt sistem vzdolžnih tubulov in cistern, ki se nahajajo vzdolž miofibril in vsebujejo ione Ca 2+
debela filamenti so sestavljeni iz približno 400 molekul miozin (zasukani relativno drug proti drugemu) , ki je videti kot paličasta molekula z odebeljenim koncem - glavo (slika 33, D).
Tanek filamente tvorijo trije proteini (slika 34):
- aktin - globularni protein, ki tvori vijačni dvoverižni polimer, sestavljen iz 13-14 molekul;
- tropomiozin - paličasta molekula, ki se nahaja v utoru dvojne vijačnice aktina, je dolžina molekule tropomiozina enaka dolžini 7 aktinskih monomerov
- troponin - sferična molekula je sestavljena iz 3 podenot (TnC, TnT, TnI): Ca vezavne, tropomiozin vezavne in inhibitorne.
Skeletne mišice vključujejo: površinske hrbtne mišice, globoke hrbtne mišice, mišice, ki delujejo na sklepe ramenski obroč, lastne mišice prsnega koša, diafragme, trebušne mišice, mišice vratu, mišice glave, mišice ramenskega obroča, mišice proste zgornje okončine, mišice medenice, mišice proste spodnje okončine.
Skeletne mišice se pritrdijo na kosti okostja in jih spravijo v gibanje. Poleg tega skeletne mišice sodelujejo pri tvorbi telesnih votlin: ustne, prsne, trebušne, medenične. Skeletne mišice sodelujejo pri gibanju slušnih koščic.
S pomočjo skeletnih mišic se človeško telo premika v prostoru, vzdržuje statično ravnotežje, izvaja požiranje, dihanje in oblikuje obrazno mimiko.
Skupna masa skeletnih mišic je do 40% telesne teže. V človeškem telesu je do 400 mišic, sestavljenih iz skeletnega mišičnega tkiva.
Skeletne mišice se krčijo pod vplivom centralnega živčnega sistema, aktivirajo kostne vzvode, ki jih tvorijo kosti in sklepi.
Skeletne mišice so sestavljene iz večjedrnih mišičnih vlaken kompleksne strukture, v katerih se izmenjujejo temna in svetla področja. Zato skeletne mišice imenujemo mišice, sestavljene iz progasto mišičnega tkiva (mišica srca je prav tako sestavljena iz progastih mišic). Krčenje skeletnih mišic nadzira zavest.
Vsaka mišica je sestavljena iz snopov progastih mišičnih vlaken, ki imajo ovoj - endomizij. Snopi mišičnih vlaken so med seboj ločeni s plastmi, ki tvorijo perimizij. Celotna mišica ima ovojnico epimizij, ki se nadaljuje v kito.
Mišični snopi tvorijo mesnati del mišic - trebuh. S pomočjo tetiv je mišica pritrjena na kost. V dolgih mišicah udov so kite dolge in ozke. Nekatere mišice, ki tvorijo stene telesne votline, imajo široke in ploščate kite, imenovane aponevroze.
Nekatere mišice imajo tetivne mostove (na primer rektus abdominis).
Ko se mišica skrči, eden od njenih koncev ostane negiben. To mesto velja za fiksno točko. Z gibljivo točko je mišica pritrjena na kost, ki bo ob krčenju mišice spremenila svoj položaj.
TO pomožne naprave mišice vključujejo fascije, kitne ovojnice, burze in mišične bloke.
Fascije so pokrovi mišic, sestavljeni iz vezivnega tkiva. Oblikujejo ohišja za mišice, ločujejo mišice drug od drugega, odpravljajo trenje mišic drug proti drugemu.
Površinske fascije ločujejo mišice od podkožnega tkiva, A globoke fascije, ki se nahajajo med sosednjimi mišicami, ločijo te mišice, če mišice ležijo v več plasteh.
Medmišične pregrade potekajo med mišičnimi skupinami različnih funkcionalnih namenov, ki se povezujejo z mišično fascijo in rastejo skupaj s pokostnico in tvorijo mehko podlago za mišice.
Tetivne ovojnice so kanali vezivnega tkiva, skozi katere tetiva prehaja do mesta pritrditve na kost (nahaja se v stopalih, rokah in drugih delih okončin). V kitni ovojnici lahko poteka več kit, v tem primeru pa so kite lahko med seboj ločene s pregradami.
Gibanje v ovojnici kite poteka s pomočjo sinovialne ovojnice. To je plast vezivnega tkiva, ki je sestavljena iz dveh delov - notranjega, ki ovija tetivo z vseh strani in je zraščen z njo, ter zunanjega, zraščen s steno kitne ovojnice.
Med notranjim in zunanjim delom sinovialne ovojnice je reža, napolnjena s sinovialno tekočino. Ko se tetiva skrči, se premika z njo notranji del(plast) sinovialne ovojnice. V tem primeru sinovialna tekočina deluje kot mazivo, ki odpravlja trenje.
Burze se nahajajo tam, kjer tetiva ali mišica meji na kostno izboklino. Te sinovialne vrečke delujejo kot kitna ovojnica - odpravljajo tudi trenje kite ali mišice na kostnem izrastku.
Stene sinovialne vrečke so na eni strani spojene s gibljivo kito ali mišico, na drugi strani pa s kostjo ali drugo kito. Velikosti vrečk so različne. Votlina sinovialne vrečke, ki se nahaja poleg sklepa, lahko komunicira s sklepno votlino.
Mišični bloki - pojavijo se na tistih mestih, kjer mišica spremeni smer, se vrže čez kost ali druge tvorbe. V tem primeru ima kost izboklino s hrustančnim utorom za mišično kito. Med tetivo in hrustančnim utorom se nahaja kostna izboklina sinovialna burza. Kostna izboklina se imenuje mišični blok.
Mišice so razvrščene glede na njihov položaj v človeškem telesu, obliko, funkcijo itd.
Mišice so površinske in globoke, zunanje in notranje, srednje (medialne) in stranske (lateralne).
Mišice so raznolike po obliki: fusiformne mišice (na okončinah), široke mišice, ki sodelujejo pri tvorbi sten telesa.
V nekaterih mišicah imajo vlakna krožne smeri; takšne mišice obkrožajo naravne odprtine telesa in opravljajo funkcijo konstriktorjev - sfinkterjev (sfinkterjev).
Nekatere mišice so dobile ime po svoji obliki - romboidne, trapezaste mišice; druge mišice se imenujejo glede na njihovo mesto pritrditve - brachioradialis itd.
Če je mišica pritrjena na kosti enega sklepa in deluje samo na ta sklep, se ta mišica imenuje enosklepna, če pa so mišice razporejene na dva ali več sklepov, se takšne mišice imenujejo dvosklepne, večsklepne. -zgibni.
Nekatere mišice izvirajo in se pripenjajo na kosti, ki ne tvorijo sklepov (na primer mimične mišice obraza, mišice ustnega dna).
Glavna lastnost skeletnih mišic je krčenje pod delovanjem živčnih impulzov. Med krčenjem se mišica skrajša. Spreminjanje njegove dolžine vpliva na kostne vzvode, ki jih tvorijo kosti, na katere so pritrjene mišice.
Kostni vzvodi, povezani s sklepi, hkrati spreminjajo položaj telesa ali okončine v prostoru.
Vrnitev kostnega vzvoda v prvotni položaj izvedejo mišice antagonisti - to je mišice, ki delujejo na kosti, ki tvorijo sklep v nasprotni smeri.
V žvečilnih in obraznih mišicah vlogo antagonistov opravljajo elastični ligamenti.
Praviloma je pri gibanju vključenih več mišic, ki krepijo gibanje - takšne mišice imenujemo sinergisti. Pri gibanju kostnih vzvodov imajo nekatere mišice glavno vlogo, druge pa pomožno vlogo in zagotavljajo nianse gibanja.
Mišična moč je od 4 do 17 kg na 1 cm2 njenega premera.
