Физиология мышечного сокращения, Работа мышц, Сила мышечного сокращения, Утомление. - презентация

1 Выполнила студентка 220 группы Специальность «Лабораторная диагностика» Гордеева Виктория Руководитель: Меньшикова Н.В.

2 Физиология мышечного сокращения. I. Строение сократительного аппарата поперечно- полосатой мышечной ткани II. Механизм мышечного сокращения III. Типы мышечных сокращений IV. Режим работы и теплопродукция скелетных мышц Работа мышц. Сила мышечного сокращения. Утомление.

3 Сократительный аппарат скелетного и сердечного мышечных волокон представлен миофибриллами. Миофибриллы- крупные нити, состоящие из более тонких нитей- протофибрилл (миофиламентов). Миофиламенты бывают 2-х видов: Актиновые (тонкие, состоят из трех видов белка:G-актин, фибриллярный тропомиозин,тропонин) Миозиновые (толстые,состоят преимущественно из молекул белка миозина)

4 Строение тонкого (актинового ) филамента Схема строения толстого(миозинового) филамента

5 Миофибрилла состоит из располагающихся параллельно друг другу актиновых и миозиновых нитей. В зоне I - диска присутствуют только тонкие нити, тогда как в А - дисках – и тонкие и толстые. При этом толстые нити тянутся непрерывно от одного края А - диска до другого, а тонкие тянутся на протяжении I-дисков и заходят в А - диски Таким образом, возникает зона, в которой присутствуют только толстые нити, и плотные участки А- дисков, в которых присутствуют и толстые и тонкие нити. На поперечном срезе миофибрилл показано, что каждый толстый филамент окружен шестью тонкими.

6 Согласно теории скольжения нитей, мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению актиновых и миозиновых филаментов друг относительно друга. Этот механизм включает несколько стадий. Головки миозина присоединяются к центрам связывания актинового филамента (рис. 2, А). Взаимодействие миозина с актином приводит к конформационным перестройкам молекулы миозина. Головки приобретают АТФазную активность и поворачиваются на 120 °. За счет поворота головок нити актина и миозина передвигаются на «один шаг» друг относительно друга (рис. 2, Б). Рассоединение актина и миозина и восстановление конформации головки происходит в результате присоединения к головке миозина молекулы АТФ и ее гидролиза в присутствии Са++ (рис. 2, В). Цикл «связывание – изменение конформации – рассоединение – восстановление конформации» происходит много раз, в результате чего актиновые и миозиновые филаменты смещаются друг относительно друга, Z -диски саркомеров сближаются и миофибрилла укорачивается (рис. 2, Г).

7 Механизм мышечного сокращения. Объяснение – в тексте. 1 – актиновый филамент, 2 – центр связывания, 3 – миозиновый филамент, 4 – головка миозина, 5 – Z -диск саркомера.

8 Титаническое сокращение, в нем выделяют три периода: латентный (скрытый) период- от начала возбуждения до начала видимого укорочения. период укорочения период расслабления Изометрическое это сокращение, при котором длина волокон не уменьшается, но их напряжение возрастает (сокращение при неизменной длине). В этом случае сократительный компонент укорачивается за счет растяжения пассивного упругого компонента, который может увеличивать свою длину на 2–6 % от длины покоя

9 Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге. Это динамическая работа. При удерживании частей тела в определенном положении, удерживании груза, стоянии, сохранении позы совершается статическая работа. Одни и те же мышцы могут выполнять и динамическую, и статическую работу. Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы.

10 Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы- сгибатели и мышцы- разгибатели.

11 Работой мышц управляет нервная система, она обеспечивает согласованность их действий, приспосабливает их работу к реальной обстановке, делает ее экономичной. Деятельность скелетной мускулатуры человека имеет рефлекторный характер. Без работы мышцы со временем атрофируются. На рисунке: 1-нормаьная мышца, 2- атрофия мышечной ткани при сахарном диабете.

12 Сила это произведение массы на сообщенное ей ускорение. При выполнении некоторых трудовых и спортивных движений наибольшая сила мышц достигается либо за счет наибольшего увеличения массы поднимаемого или перемещаемого груза, либо за счет возрастания ускорения. В первом случае увеличивается напряжение мышцы, а во втором скорость ее сокращения. Движения у человека обычно происходят при сочетании сокращения мышц с их напряжением. Поэтому при возрастании скорости сокращения пропорционально увеличивается и напряжение. Чем больше масса груза, тем меньше сообщаемое ему человеком ускорение. Максимальная сила мышцы измеряется определением массы максимального груза, который она может сместить. При таких изометрических условиях мышца почти не сокращается, а ее напряжение является предельным. Следовательно, степень напряжения мышцы выражение ее силы. Силовые движения характеризуются максимальным напряжением при увеличении массы груза и неизменной скорости его перемещения.

13 Сила мышцы зависит от ее толщины, от физиологического поперечника. Физиологическим поперечником называется площадь сечения всех мышечных волокон. Сила мышцы зависит также от ее функционального состояния, от условий ее работы, от предельной частоты и величины, пространственной и временной суммации притекающих к ней нервных импульсов, вызывающих ее сокращение, количества функционирующих нейромоторных единиц и от импульсов, регулирующих обмен веществ. Сила мышц повышается при тренировке, снижается при голодании и утомлении. Вначале она увеличивается с возрастом, а затем к старости уменьшается. Сила мышцы при максимальном ее напряжении, развиваемая при наибольшем ее возбуждении и наиболее выгодной длине до начала ее напряжения, называется абсолютной.

14 Если мышцы работают без отдыха, наступает их утомление. Это нормальное физиологическое явление. После отдыха работоспособность мышц восстанавливается. Развитие утомления мышц связано прежде всего с процессами, происходящими в центральной нервной системе. Утомлению способствует и накопление в мышце в процессе работы продуктов обмена веществ. Во время отдыха кровь уносит эти вещества, и работоспособность мышечных волокон восстанавливается. Скорость развития утомления зависит от состояния нервной системы, ритма работы, величины нагрузки, тренированности мышц.

15