Механизмы мышечного сокращения.
1. Что называется двигательной единицей?
2. Какие виды двигательных единиц вы знаете и чем они отличаются?
3. Почему одни мышцы утомляются быстро, а другие медленно?
4. Каким образом возникает ПД на мембране мышечного волокна?
5. Какие структуры саркомера принимают участие в мышечном сокращении?
6. Объясните в чем заключается роль ионов кальция и АТФ в мышечном сокращении.
7. Нарисуйте кривую одиночного мышечного сокращения, обозначьте ее фазы, укажите их длительность, сопоставьте с длительностью ПД.
8. Объясните почему фаза укорочения короче фазы расслабления.
9. Какие процессы протекают в мышце во время латентного периода?
10. Что называют суммацией мышечных сокращений, каков их механизм?
11. Чем отличается полная суммация от неполной?
12. Каковы условия возникновения зубчатого тетануса, гладкого тетануса?
13. Что понимают под оптимальной частотой раздражения мышцы?
14. Какая частота раздражения называется пессимальной?
15. Какие процессы на мембране соответствуют пессимуму раздражения?
16. Каким образом регулируется сила мышечного сокращения?
Дополнительная информация
для студентов педиатрического факультета.
1. В раннем постнатальном онтогенезе возбудимость нервной и мышечной ткани крайне низка. Болевая чувствительность выражена слабо и даже полностью отсутствует: болевое раздражение электрическим током до 5-6 месячного возраста не вызывает обычных компонентов болевой реакции, таких как одергивание руки, расширение зрачка.
Пороговая величина постоянного тока, вызывающая сокращение мышц у месячных детей, почти в 3 раза больше, чем у детей в возрасте 12-15 лет. Очевидно это связано с особенностями потенциала покоя (ПП) в различные возрастные периоды (таблица 11).
Низкий уровень ПП в раннем возрасте связан, по-видимому, с меньшей активностью Na/K - АТФ-азы, в результате чего внутриклеточное содержание ионов Na+ выше, а ионов К+ ниже, чем у взрослых животных. Период пониженной возбудимости сменяется у взрослых животных периодом повышенной возбудимости мышечной клетки. Это объясняется тем, что мембрану, имеющую МПП 52-77 мв легче довести до критического уровня деполяризации, после которого возникает потенциал действия (ПД).
Таблица 9
Потенциал покоя мышечных клеток ( в мв) у собак.
| 1 день | 23.6 |
| до 14 дней | 39.0 Период пониженной возбудимости |
| 1-1.5 месяца | 52.8 |
| 2-3 месяца | 72.1 |
| до 6 месяцев | 77.0 Период повышенной возбудимости |
| взрослые | 84.7 |
2. У новорожденных мышечная ткань характеризуется низкой функциональной лабильностью. Мера лабильности - максимальное число ПД в секунду, которое нерв или мышца может воспроизвести в соответствии с максимальным ритмом раздражения. Лабильность зависит от длительности ПД и особенно от длительности фаз рефрактерности.
Длительность рефрактерных фаз ( в миллисекундах)
| абсолютная | относительная | |
| Взрослые | 1-2 | 6-8 |
| Новорожденные | 5-8 | 40-60 |
У щенков в возрасте 14 дней лабильность скелетной мышцы колеблется в пределах 4-8 импульсов в секунду, в то время как у взрослых собак она равна 60-80 имп/сек. В связи с этим скелетные мышцы новорожденных не способны развивать тетанус; мышечные сокращения носят тонических характер. Этот факт объясняется еще и тем, что в раннем постнатальном периоде продолжается формирование нервно-мышечных синапсов. У животных первых дней жизни постсинаптическая мембрана не сформирована, мышечное волокно чувствительно к ацетилхолину на всем его протяжении, а не только в непосредственной близости нервного волокна, как это имеет место у взрослых. С каждым днем участок мышечной клетки, рагирующий на ацетилхолин, становится меньше и на 10 день (у кроликов) ограничивается небольшим участком, соответствующим зоне синапса.
В постнатальном периоде до реализации позы, функция мышечной системы в значительной степени связана с терморегуляцией. Поэтому адекватной формой стимуляции двигательной активности скелетных мышц является температура окружающей среды. Для детей этого периода характерна постоянная активность скелетной мускулатуры. Даже во время сна мышцы не расслабляются, а находятся в состоянии тонуса.
В период реализации позы терморегуляторная функция скелетной мускулатры снижается, и тоническая форма деятельности сменяется фазно-тонической.
3. К моменту рождения основные проводящие пути в спинном мозге и стволе мозга миелинизированы. Исключение составляют пирамидный и оливо-спинальный пути. Окончательная их миелинизация завершается в возрасте 3-4 года. От степени миелинизации зависит изолированность и скорость проведения возбуждения.
4. Процессы торможения у новорожденных выражены значительно слабее. Раздражение блуждающего нерва не вызывает замедления работы сердца. Слабее выражено и центральное торможение: при раздражении любого рецепторного поля сгибатели и разгибатели отвечают генерализованной реакцией без признаков реципрокного торможения.
Вопросы для подготовки к контрольному занятию по разделу: