Тема 5 : Мышечное сокращение. Секреция

Цель занятия

Сформировать систему знаний о закономерностях процессов мышечного сокращения. Студент должен быть ознакомлен с истоками формирования знаний по миологии. На основе полученных теоретических и практических навыков студент должен знать базовые закономерности процессов электромеханического сопряжения, мышечного сокращения, уметь использовать полученные знания для объяснения функций скелетных, сердечной и гладких мышц, владеть навыками по применению методов оценки функционального состояния мышечной системы у человека

Исходные знания

1. Типы мышечной ткани: морфо‑функциональные различия (гистология).

2. Физические свойства мышц (биофизика).

3. Саркомер (биофизика, гистология).

4. Биофизика мышечного сокращения (биофизика).

5. Модель скользящих нитей (биофизика).

6. Уравнение Хилла, работа одиночного сокращения (биофизика).

7. Электромеханическое сопря­жение в мышцах (биофизика).

8. Динамометрия (физика)

9. Железы (анатомия, гистология)

.

План изучения темы

1. Типы мышечной ткани: морфо‑функциональные различия. [A20]

2. Физические и физиологические свойства мышц.

3. Скелетная мышца: иерархия структурных сократительных компонентов.

4. Структурная организация миофибриллы. Саркомер.

5. Особенности расположения сократительных филаментов в гладком миоците. [A21]

6. Классификация скелетных мышечных волокон и мышц.

7. Структурно-функциональная организация скелетной мышцы.

8. Механизм мышечного сокращения и расслабления. [A22]

9. Электромеханическое сопряжение в миоцитах. [A23]

9.1. Электромеханическое сопряжение в скелетном миоците

9.2. Особенности электромеханического сопряжение при сокращении сердечного и гладкого миоцита

10. Цикл миозиновых (поперечных) мостиков

10.1. Цикл миозиновых (поперечных) мостиков поперечнополосатых миоцитов

10.2. Цикл миозиновых (поперечных) мостиков гладких миоцитов

11. Энергетика мышечного сокращения

12. Типы мышечных сокращений.

13. Режимы мышечного сокращения

13.1. Одиночное сокращение, его фазы.

13.2. Суммация сокращений и тетанус.

13.3. Зависимость амплитуды сокращения от частоты раздражения.

14. Оптимум и пессимум частоты раздражения скелетной мышцы [A24]

15. Сила и работа мышц.

15.1. Понятия «сила мышцы» и «работа мышцы».

15.2. Закон средних нагрузок.

15.3. Кривая изометрических максимумов

16. Оценка функционального состояния мышечной системы у человека

16.1. Динамометрия.

16.2. Электромиография.

16.3. Стабилография

16.4. Эргометрия

17. Физиология железистой ткани

17.1. Биопотенциалы гландулоцитов.

17.2. Секреторный цикл.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите типы мышечной ткани и их морфо‑функциональные различия.

1.1. Структурно-функциональной единицей каких мышц является клетка, синцитий, симпласт?

1.2. Сравните вид сократительного аппарата скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.3. Сравните основновную механическую характеристику (физические свойства) скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.4. Сравните энергетическое обеспечение сокращения (содержание митохондрий) скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.5. Сравните источники иннервации скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.6. Сравните характер иннервации скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.7. Что является физиологическим (адекватным) раздражителем у скелетного, сердечного и гладкого миоцитов?

1.8. Где возникает первичное возбуждение у скелетного, сердечного и гладкого миоцитов?

1.9. Сравните передачу возбуждения между скелетными, сердечными и гладкими миоцитами.

1.10. Сравните скелетный, сердечный и гладкий миоциты по возможности спонтанной генерации возбуждения.

1.11. Сравните по характеру сокращения скелетный, сердечный и гладкий миоциты.

1.12. Назовите источники Ca²⁺, активирующего мышечное сокращение, у скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.13. Назовите рецепторный белок для Ca²⁺, активирующего мышечное сокращение, у скелетного, сердечного и гладкого миоцитов.

1.14. Какие несократительные функции выполняют скелетные, сердечные и гладкие миоциты.

2. Назовите физические и физиологические свойства мышц.

2.1. Для каких мышц характерна эластичность, а для каких пластичность?

2.2. Что такое специфический ответ для мышечной ткани как возбудимой?

2.3. Все ли миоциты обладают автоматизмом?

2.4. Как обеспечивается проводимость для возбуждения в различных типах мышечной ткани?

3. Как выглядит иерархия структурных сократительных компонентов скелетной мышцы?

4. Опишите структурную организацию миофибриллы в поперечнополосатом миоците.

4.1. Опишите структуру миозиновых и актиновых миофиламентов.

4.2. Содержат ли тонкие филаменты гладких миоцитов актин, тропонин и тропомиозин?

4.3. Каково соотношение актина и миозину в гладких и поперечнополосатых миоцитах?

4.4. Сравните расстояние взаимодействия филаментов и степень укорочения поперечнополосатого и гладкого миоцитов.

4.5. Что такое саркомер?

4.6. Во всех ли типах миоцитов есть саркомеры?

4.7. Покажите графически структуру саркомера.

4.8. Напишите и объясните «формулу» саркомера.

4.9. Какие элементы изменяют свои размеры при мышечном сокращении.

4.10. Как выглядит расположение миофиламентов на поперечном срезе?

4.11. Сколько миозиновых филаментов взаимодействует с одним актиновым филаментом?

4.12. Сколько актиновых филаментов взаимодействует с одним миозиновым филаментом?

4.13. К чему прикреплены тонкие филаменты в поперечнополосатом и гладком миоците?

5. Расскажите об особенностях расположения сократительных филаментов в гладком миоците.

6. Какие критерии используются при классификации скелетных мышечных волокон и мышц?

6.1. Чем различаются экстрафузальные и интрафузальные мышечные волокна?

6.2. Чем различаются фазные и тонические мышечные волокна?

6.3. Чем различаются быстрые и медленные мышечные волокна?

6.4. Чем различаются белые и красные мышечные волокна?

6.5. Чем различаются окислительные и гликолитические мышечные волокна?

6.6. Чем различаются мышечные волокна I, IIa, IIb типов?

7. Опишите структурно-функциональную организацию скелетной мышцы.

7.1. Что такое двигательная единица?

7.2. Что такое композиция скелетных мышц?

7.3. Какие особенности двигательных единиц в разных мышцах?

8. Что такое «модель скользящих нитей».

8.1. Назовите авторов «модели (теории) скользящих нитей» при мышечном сокращении?

8.2. На основании каких наблюдений была предложена «модель скользящих нитей» при мышечном сокращении?

9. Что такое электромеханическое сопряжение в скелетном миоците?

9.1. Назовите этапы электромеханического сопряжения в скелетном миоците.

9.2. Какова роль дигидропиридиновых и рианодиновых рецепторов в электромеханическом сопряжении в скелетном миоците?

9.3. Каковы особенности электромеханического сопряжение при сокращении сердечного и гладкого миоцитов?

10. Что понимают под циклом миозиновых (поперечных) мостиков?

10.1. Опишите цикл миозиновых мостиков при сокращении поперечнополосатого миоцита.

10.2. Опишите цикл миозиновых мостиков при сокращении гладкого миоцита.

11. Что является единственным прямым (непосредственным) источником энергии для мышечного сокращения?

11.1. Назовите основные пути ресинтеза АТФ при мышечном сокращении.

11.2. Какие химические (энергетические) системы обеспечивают мышечное сокращениие.

11.3. Что такое теплота активации, укорочения, расслабления?

12. Сравните изометрическое, изотоническое и ауксотоническое типы сокращения.

13. Назовите режимы мышечного сокращения.

13.1. Назовите фазы одиночного мышечного сокращения?

13.2. Что такое суммация сокращений и тетанус?

13.3. Что такое зубчатый и гладкий тетанус?

13.4. Как зависимость амплитуды сокращения мышцы от частоты раздражения?

14. Что такое оптимум и пессимум частоты раздражения скелетной мышцы?

15. Как взаимосвязаны развиваемая сила и работа мышцы?

15.1. Что такое кривая изометрических максимумов? Как её получают?

15.2. Опишите закон средний нагрузок.

15.3. Что такое утомление мышцы?

15.4. Что такое локальное и общее утомлении?

15.5. Что такое пассивный и активный отдых при мышечной работе?

15.6. Какова роль активного отдыха по М.И.Сеченову в поддержании здорового образа жизни?

16. Назовите методы, позволяющие объективно оценить функциональное состояние мышечной системы у человека.

16.1. Что такое динамометрия?

16.2. Какие типы динамометрии Вы знаете?

16.3. Что такое электромиография?

16.4. В каких направления развивается электромиография?

16.5. Что такое стабилография?

16.6. Какое значение имеют эргометрические (калориметрические) методы при объективной оценке функционального состояния мышечной системы у человека?

17. Что такое специфический ответ железистой ткани?

17.1. Опишите секреторный цикл гландулоцитов.

17.2. Какие особенности имеют биопотенциалы гландулоцитов?

17.3. Как осуществляется регуляция секреции?

Работа в лаборатории

Студенты самостоятельно выполняют следующие лабораторные работы:

1. Клиническая быстрая диагностика силы и тонуса мышц.

2. Зависимость амплитуды тетануса от частоты [Н25] раздражения.

3. Исследование оптимальной и пессимальной частоты раздражения [Н26]

4. Построение кривой изометрических максимумов мышцы.

5. Динамометрия. Исследование максимального мышечного усилия и силовой выносливости мышц кисти.

6. Оценка результатов электромиографии.

7. Оценка результатов стабилографииграфии.

Задание на дом

Подготовиться к итоговому занятию по теме: «Общая физиология возбудимых тканей».

Литература[a27]

1. Лекции.

2. Физиология человека: Учебник / Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько.— 2-е изд., перераб. И доп.— М.: Медицина, 2003.— С.[Мф28] 74-93; 93-96.

3. Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. А. Г. Камкина и А. А. Каменского. — М.: Издатель­ский центр «Академия», 2004. — 1072 с[Мф29] .