Pri vretenčarjih in ljudeh obstajajo tri različne mišične skupine:

• progaste mišice okostje;
• progasta srčna mišica;
• gladka mišica notranji organi, krvne žile in kožo.

riž. 1. Vrste človeških mišic

Gladka mišica

Od dveh vrst mišičnega tkiva (progastega in gladkega) je gladko mišično tkivo na nižji stopnji razvoja in je značilno za nižje živali.

Oblika mišična plast stene želodca, črevesja, sečevodov, bronhijev, krvnih žil in drugih votlih organov. Sestavljeni so iz vretenastih mišičnih vlaken in nimajo prečnih prog, saj so miofibrile v njih manj urejene. IN gladke mišice ah, posamezne celice so med seboj povezane s posebnimi deli zunanjih membran - neksusov. Zaradi teh stikov se akcijski potenciali širijo od enega mišičnega vlakna do drugega. Zato se celotna mišica hitro vključi v reakcijo vzbujanja.

Gladke mišice izvajajo gibanje notranjih organov, krvnih in limfnih žil. V stenah notranjih organov se običajno nahajajo v obliki dveh plasti: notranjega obročastega in zunanjega vzdolžnega. V stenah arterije tvorijo spiralne strukture.

Značilna lastnost gladkih mišic je njihova sposobnost spontane avtomatske aktivnosti (mišice želodca, črevesja, žolčnika, sečevodov). Ta nepremičnina je urejena živčnih končičev. Gladke mišice so plastične, tj. lahko ohranijo dolžino, ki jo dobijo z raztezanjem, ne da bi spremenili napetost. Skeletne mišice imajo, nasprotno, nizko plastičnost in to razliko je mogoče zlahka ugotoviti v naslednjem poskusu: če s pomočjo uteži raztegnete gladke in progaste mišice in odstranite obremenitev, se skeletna mišica takoj skrajša na prvotno dolžino. , in gladke mišice za dolgo časa lahko v raztegnjenem stanju.

Ta lastnost gladkih mišic ima velik pomen za delovanje notranjih organov. Plastičnost gladkih mišic zagotavlja le majhno spremembo notranjega tlaka Mehur ko je napolnjena.

riž. 2. A. Skeletno mišično vlakno, srčna mišična celica, gladka mišična celica. B. Sarkomera skeletnih mišic. B. Zgradba gladkih mišic. D. Mehanogram skeletnih mišic in srčne mišice.

Gladka mišica ima enake osnovne lastnosti kot prečno progasta skeletna mišica, vendar tudi nekatere posebne lastnosti:

• avtomatizacija, tj. sposobnost krčenja in sprostitve brez zunanjega draženja, ampak zaradi vzburjenja, ki se pojavi v njih samih;
• visoka občutljivost na kemične dražilne snovi;
• izrazita plastičnost;
• kontrakcija kot odgovor na hitro raztezanje.

Krčenje in sproščanje gladkih mišic poteka počasi. To prispeva k nastanku peristaltičnih in nihalnih gibov organov prebavni trakt, kar vodi do gibanja bolusa hrane. Dolgotrajno krčenje gladkih mišic je nujno v sfinktrih votlih organov in preprečuje sproščanje vsebine: žolča v žolčniku, urina v mehurju. Krčenje gladkih mišičnih vlaken se zgodi ne glede na našo željo, pod vplivom notranjih razlogov, ki niso podrejeni zavesti.

Progaste mišice

Progaste mišice se nahajajo na kosteh skeleta in s krčenjem spravijo v gibanje posamezne sklepe in celotno telo. Tvorijo telo ali somo, zato jih imenujemo tudi somatski, sistem, ki jih oživčuje, pa somatsko živčevje.

Zahvaljujoč dejavnosti skeletne mišice gibanje telesa v prostoru, raznoliko delo udov, raztezanje prsni koš pri dihanju, gibanju glave in hrbtenice, žvečenju, obrazni mimiki. Obstaja več kot 400 mišic. Skupna mišična masa predstavlja 40% teže. Običajno srednji del mišica je sestavljena iz mišičnega tkiva in tvori trebuh. Konci mišic – kite – so zgrajeni iz gostega vezivnega tkiva; s kostmi so povezani s pokostnico, lahko pa se pritrdijo tudi na druge mišice in na vezivno plast kože. V mišici so mišična in tetivna vlakna združena v snope z ohlapnim vezivnim tkivom. Med snopi se nahajajo živci in krvne žile. sorazmerno s številom vlaken, ki sestavljajo trebušno mišico.

riž. 3. Funkcije mišičnega tkiva

Nekatere mišice prehajajo le skozi en sklep in, ko so skrčene, povzročijo njegovo premikanje – enosklepne mišice. Druge mišice potekajo skozi dva ali več sklepov - večsklepne mišice, proizvajajo gibanje v več sklepih.

Ko se konci mišic, pritrjeni na kosti, približajo drug drugemu, se velikost mišice (dolžina) zmanjša. Kosti, povezane s sklepi, delujejo kot vzvodi.

S spreminjanjem položaja kostnih vzvodov mišice delujejo na sklepe. V tem primeru vsaka mišica vpliva na sklep samo v eni smeri. Na enoosni sklep (cilindrični, trohlearni) delujeta dve mišici ali skupini mišic, ki sta antagonisti: ena mišica je upogibalka, druga je iztegovalka. Hkrati pa na vsak sklep v eni smeri praviloma delujeta dve ali več mišic, ki so sinergisti (sinergizem je skupno delovanje).

V biaksialnem sklepu (elipsoidnem, kondilnem, sedlastem) so mišice združene glede na dve osi, okoli katerih se izvajajo gibi. K krogličnemu sklepu, ki ima tri osi gibanja (večosni sklep), mejijo mišice z vseh strani. Tako na primer v ramenski sklep obstajajo mišice upogibalke in iztegovalke (gibi okoli čelne osi), abduktorji in adduktorji (sagitalna os) ter rotatorji okoli vzdolžne osi, navznoter in navzven. Obstajajo tri vrste mišičnega dela: premagovanje, popuščanje in zadrževanje.

Če se zaradi krčenja mišic spremeni položaj dela telesa, je premagana sila upora, tj. se izvaja premagovalno delo. Delo, pri katerem mišična sila popusti gravitaciji in zadrževanemu bremenu, se imenuje popuščanje. V tem primeru mišica deluje, vendar se ne skrajša, ampak podaljša, na primer, ko je nemogoče dvigniti ali zadržati obteženo telo. velika masa. pri velik napor mišice morajo to telo spustiti na neko površino.

Držalno delo se izvaja zaradi krčenja mišic; telo ali breme se drži v določenem položaju, ne da bi se premikalo v prostoru, na primer oseba drži breme brez premikanja. V tem primeru se mišice krčijo brez spreminjanja dolžine. Sila mišičnega krčenja uravnoteži težo telesa in breme.

Ko mišica s krčenjem premika telo ali njegove dele v prostoru, opravljajo premagovalno ali popuščajoče delo, ki je dinamično. Statistično delo je držalno delo, pri katerem ni gibanja celega telesa ali njegovega dela. Način, v katerem se lahko mišica prosto skrajša, se imenuje izotonični(mišična napetost se ne spremeni, spremeni se le njena dolžina). Stanje, v katerem se mišica ne more skrajšati, se imenuje izometrična- spremeni se samo napetost mišičnih vlaken.

riž. 4. Človeške mišice

Zgradba progastih mišic

Skeletne mišice so sestavljene iz velikega števila mišičnih vlaken, ki so združena v mišične snope.

En snop vsebuje 20-60 vlaken. Mišična vlakna so cilindrične celice dolžine 10-12 cm in premera 10-100 mikronov.

Vsako mišično vlakno ima membrano (sarkolemmo) in citoplazmo (sarkoplazmo). Sarkoplazma vsebuje vse sestavine živalske celice in tanke nitke se nahajajo vzdolž osi mišičnega vlakna - miofibrile, Vsak miofibril je sestavljen iz protofibrile, ki vključuje niti proteinov miozina in aktina, ki sta kontraktilni aparat mišičnih vlaken. Miofibrile so med seboj ločene s pregradami, imenovanimi Z-membrane, na odseke - sarkomere. Na obeh koncih sarkomer so na Z-membrano pritrjeni tanki aktinski filamenti, na sredini pa se nahajajo debeli miozinski filamenti. Konci aktinskih filamentov se delno prilegajo med miozinske filamente. V svetlobnem mikroskopu so miozinske nitke videti kot svetel trak v temnem disku. Z elektronsko mikroskopijo skeletne mišice videti progasto (prečno črtasto).

riž. 5. Prečni mostovi: Ak - aktin; Mz - miozin; Gl - glava; Š - vrat

Na straneh miozinskega filamenta so izbokline, imenovane čez mostove(slika 5), ​​ki se nahajajo pod kotom 120 ° glede na os miozinskega filamenta. Aktinski filamenti so videti kot dvojni filament, zvit v dvojno vijačnico. V vzdolžnih utorih aktinske vijačnice so filamenti proteina tropomiozina, na katerega je vezan protein troponin. V stanju mirovanja so proteinske molekule tropomiozina razporejene tako, da preprečujejo pritrditev miozinskih prečnih mostov na aktinske filamente.

riž. 6. A - organizacija cilindričnih vlaken v skeletnih mišicah, pritrjenih na kosti s kitami. B - strukturna organizacija filamentov v skeletnem mišičnem vlaknu, ki ustvarja vzorec prečnih trakov.

riž. 7. Zgradba aktina in miozina

Na številnih mestih se površinska membrana poglobi v obliki mikrocevk znotraj vlakna, pravokotno na njegovo vzdolžno os, in tvori sistem prečni tubuli(T-sistem). Vzporedno z miofibrilami in pravokotno na prečne tubule med miofibrilami je sistem vzdolžni tubuli(sarkoplazmatski retikulum). Končni podaljški teh cevi so terminalni rezervoarji - se zelo približajo prečnim tubulom in skupaj z njimi tvorijo tako imenovane triade. Glavnina znotrajceličnega kalcija je koncentrirana v cisternah.

Mehanizem kontrakcije skeletnih mišic

Mišice sestoji iz celic, imenovanih mišična vlakna. Zunaj je vlakno obdano z ovojnico - sarkolemo. Znotraj sarkoleme je citoplazma (sarkoplazma), ki vsebuje jedra in mitohondrije. Vsebuje velik znesek kontraktilnih elementov, imenovanih miofibrile. Miofibrile potekajo od enega konca mišičnega vlakna do drugega. Obstajajo primerjalno kratkoročno- približno 30 dni, po katerem pride do njihove popolne spremembe. IN gre v mišice intenzivna sinteza beljakovin, ki je potrebna za nastanek novih miofibril.

Muskelfiber vsebuje veliko število jeder, ki se nahajajo neposredno pod sarkolemo, saj glavni del mišičnega vlakna zasedajo miofibrile. Prisotnost velikega števila jeder zagotavlja sintezo novih miofibril. Ta hitra menjava miofibril zagotavlja visoko zanesljivost fiziološke funkcije mišično tkivo.

riž. 7. A - diagram organizacije sarkoplazemskega retikuluma, prečnih tubulov in miofibril. B - diagram anatomska zgradba transverzalne tubule in sarkoplazemski retikulum v posameznem skeletnem mišičnem vlaknu. B - vloga sarkoplazemskega retikuluma v mehanizmu kontrakcije skeletnih mišic

Vsaka miofibrila je sestavljena iz redno izmenjujočih se svetlih in temnih področij. Ta območja z različnimi optičnimi lastnostmi ustvarjajo prečne brazde v mišičnem tkivu.

V skeletnih mišicah je kontrakcija posledica prihoda impulza vzdolž živca. Prenos živčnih impulzov iz živca v mišico poteka skozi nevromuskularni spoj(kontakt).

En sam živčni impulz ali enkratno draženje povzroči elementarno kontraktilno dejanje - enkratno kontrakcijo. Začetek kontrakcije ne sovpada s trenutkom uporabe draženja, saj obstaja skrito ali latentno obdobje (interval med uporabo draženja in začetkom mišične kontrakcije). V tem obdobju pride do razvoja akcijskega potenciala, aktivacije encimskih procesov in razgradnje ATP. Po tem se začne krčenje. Razgradnja ATP v mišicah povzroči pretvorbo kemične energije v mehansko. Energetske procese vedno spremlja sproščanje toplote in toplotna energija je običajno vmesna med kemično in mehansko energijo. V mišicah kemična energija spremeni neposredno v mehansko. Toda toplota v mišici nastaja tako zaradi skrajšanja mišice kot med njeno sprostitvijo. Toplota, ki nastaja v mišicah, igra velika vloga pri vzdrževanju telesne temperature.

Za razliko od srčne mišice, ki ima lastnost avtomatizacije, tj. sposobna se je krčiti pod vplivom impulzov, ki nastanejo v njej sami, in za razliko od gladkih mišic, ki se lahko krčijo tudi brez sprejemanja signalov od zunaj, se skeletna mišica krči le, ko prejme signale od zunaj. Signali do mišičnih vlaken se neposredno prenašajo preko aksonov motoričnih celic v sprednjih rogovih sive snovi hrbtenjača(motonevroni).

Refleksna narava mišične aktivnosti in koordinacija mišičnih kontrakcij

Skeletne mišice so za razliko od gladkih mišic sposobne izvajati prostovoljne hitre kontrakcije in s tem povzročiti znatno delo. Delovni element mišice je mišično vlakno. Tipično mišično vlakno je struktura z več jedri, ki jih množica kontraktilnih miofibril potisne na obrobje.

Mišična vlakna imajo tri glavne lastnosti:

• razdražljivost - sposobnost odzivanja na delovanje dražljaja z ustvarjanjem akcijskega potenciala;
• prevodnost - sposobnost vodenja vzbujalnega vala vzdolž celotnega vlakna v obe smeri od točke draženja;
• kontraktilnost - sposobnost krčenja ali spreminjanja napetosti ob vznemirjenju.

V fiziologiji obstaja koncept motorične enote, kar pomeni en motorični nevron in vse mišična vlakna ki jih ta nevron inervira. Motorične enote se razlikujejo po velikosti: od 10 mišičnih vlaken na enoto za mišice, ki izvajajo natančne gibe, do 1000 ali več vlaken na motorično enoto za »močno usmerjene« mišice. Narava dela skeletnih mišic je lahko drugačna: statično delovanje(vzdrževanje drže, zadrževanje bremena) in dinamično delo(gibanje telesa ali bremena v prostoru). Mišice sodelujejo tudi pri gibanju krvi in ​​limfe v telesu, pri nastajanju toplote, pri vdihu in izdihu, so nekakšno skladišče vode in soli ter ščitijo notranje organe, npr. trebušno steno.

Za skeletno mišico sta značilna dva glavna načina kontrakcije - izometrična in izotonična.

Izometrični način se kaže v tem, da se med aktivnostjo mišice poveča napetost (generira se sila), vendar zaradi dejstva, da sta oba konca mišice fiksirana (na primer, ko poskušate dvigniti zelo veliko breme), ne skrajša.

Izotonični režim se kaže v tem, da mišica sprva razvije napetost (silo), ki je sposobna dvigniti dano breme, nato pa se mišica skrajša - spremeni svojo dolžino, pri čemer vzdržuje napetost, ki je enaka teži bremena, ki ga držimo. Čisto izometrično oz izotonična kontrakcija praktično nemogoče opazovati, obstajajo pa tehnike za t.i izometrična gimnastika ko športnik napne mišice brez spreminjanja dolžine. Te vaje v večji meri razvijajo mišično moč kot vaje z izotoničnimi elementi.

Kontraktilni aparat skeletnih mišic predstavljajo miofibrile. Vsaka miofibrila s premerom 1 mikrona je sestavljena iz več tisoč protofibril - tankih, podolgovatih polimeriziranih molekul proteinov miozina in aktina. Miozinski filamenti so dvakrat tanjši od aktinskih filamentov in v stanju mirovanja mišičnega vlakna se aktinski filamenti prilegajo v ohlapne obroče med miozinske filamente.

Pri prenosu vzbujanja imajo pomembno vlogo kalcijevi ioni, ki vstopijo v interfibrilarni prostor in sprožijo kontrakcijski mehanizem: medsebojno umikanje aktinskih in miozinskih filamentov drug glede na drugega. Umik niti se pojavi z obvezno udeležbo ATP. V aktivnih centrih, ki se nahajajo na enem koncu miozinskih filamentov, se ATP razgradi. Energija, ki se sprosti pri razgradnji ATP, se pretvori v gibanje. V skeletnih mišicah je rezerva ATP majhna – zadostuje le za 10 enkratnih kontrakcij. Zato je nujna stalna ponovna sinteza ATP, ki poteka na tri načine: prvič, preko rezerv kreatin fosfata, ki so omejene; druga je glikolitična pot pri anaerobni razgradnji glukoze, ko na molekulo glukoze nastaneta dve molekuli ATP, a hkrati nastaja mlečna kislina, ki zavira delovanje glikolitičnih encimov, in končno tretja je aerobna oksidacija glukoza in maščobne kisline v Krebsovem ciklu, ki se pojavi v mitohondrijih in proizvede 38 molekul ATP na 1 molekulo glukoze. Zadnji postopek je najbolj ekonomičen, vendar zelo počasen. Stalno usposabljanje aktivira tretjo oksidacijsko pot, kar povzroči večjo mišično vzdržljivost pri dolgotrajni vadbi.

Vzdražljiva tkiva v človeškem telesu vključujejo živčno, sekretorno in mišično tkivo. Vendar je zadnji drugačen od ostalih edinstvena lastnina kontraktilnost zaradi prisotnosti v celični strukturi mikrofilamentov iz specializiranih proteinov - miozina, aktina, tropomiozina.

Zaradi tega je vzdrževanje drže osebe, gibanje v prostoru in premikanje bolusa hrane vzdolž prebavila, krvni obtok in še veliko več. Glede na histološke značilnosti, opravljene funkcije in izvor delimo na gladko in progasto mišično tkivo, prav tako nekateri avtorji srčno tkivo zaradi njegovih značilnosti uvrščajo v tretji podtip. Vendar je treba razumeti, da kontraktilni elementi predstavljajo le osnovo teh tkiv in ne morejo v celoti delovati brez gostega omrežja krvnih žil, ki zagotavljajo dostavo. velika količina kisik, zaščitna in energijsko pomembna lupina - sarkolema, pa tudi ojačevalna ohlapna neoblikovana

Prečno črtasto

Progasto mišično tkivo v bistvu sestavlja vse skeletne mišice in zagotavlja gibanje sklepov in posturalno podporo. Njihova strukturna in funkcionalna enota je sarkomer, sestavljeni pa so iz miosimplastov - vlaken, ki nastanejo s spajanjem več posameznih celic v procesu diferenciacije. Na histološkem preparatu se progasta mišična tkiva zlahka razločijo po večjedrnosti in nabranosti, zato so tudi dobila ime. Njihova druga pomembna funkcija je ustvarjanje toplote, zato se človek, ko temperatura pade, začne tresti. Progasto tvori tudi strukturo miokarda, le kardiomiociti se razlikujejo po odsotnosti simplastov. Pri mikroskopiranju so videti kot mononuklearne celice vretenaste oblike. Po funkcijah jih delimo na delavce (prevladujejo po številu), prevodne in izločevalne. Zahvaljujoč slednjemu imajo srčna progasta mišična tkiva lastnost avtomatizma, to je sposobnost samostojnega krčenja, kar zagotavlja neprekinjeno delovanje srca. Tretja vrsta celic je mesto sinteze hormonom podobnih snovi, zlasti atrijskega natriuretičnega faktorja, ki prispeva k povečani diurezi.

Gladka

Če je človeško mišično tkivo, ki zagotavlja gibanje, progasto, potem peristaltiko prebavil in genitourinarnega trakta, krčenje žilnih in bronhialnih sten zagotavljajo gladke mišice. Zanj so značilni ritem, relativna počasnost, visoka stopnja raztegljivosti in regenerativne sposobnosti ter avtonomna inervacija. To so podolgovate mononuklearne celice, brez prog in z velik znesek aktin in kolagen v strukturi. Vsak tak miocit je prekrit s tanko bazalno membrano, skupine pa so prekrite z endomizijom iz ohlapnega, neoblikovanega vezivnega tkiva.

PREDAVANJE št. 4. Fiziologija mišic

1. Fizične in fiziološke lastnosti skeletnih, srčnih in gladkih mišic

Glede na morfološke značilnosti ločimo tri mišične skupine:

1) progaste mišice (skeletne mišice);

2) gladke mišice;

3) srčna mišica (ali miokard).

Funkcije progastih mišic:

1) motor (dinamični in statični);

2) zagotavljanje dihanja;

3) posnemanje;

4) receptor;

5) deponiranje;

6) termoregulacijski.

Funkcije gladkih mišic:

1) vzdrževanje tlaka v votlih organih;

2) uravnavanje tlaka v krvnih žilah;

3) praznjenje votlih organov in napredovanje njihove vsebine.

Delovanje srčne mišice– črpalna soba, ki zagotavlja pretok krvi skozi žile.

1) razdražljivost (nižja kot v živčnih vlaknih, kar je razloženo z nizkim membranskim potencialom);

2) nizka prevodnost, približno 10–13 m/s;

3) refrakternost (zavzema daljše časovno obdobje kot živčno vlakno);

4) labilnost;

5) kontraktilnost (sposobnost skrajšanja ali razvoja napetosti).

Obstajata dve vrsti okrajšav:

a) izotonična kontrakcija (dolžina se spremeni, ton se ne spremeni);

b) izometrična kontrakcija (ton se spremeni brez spremembe dolžine vlaken). Obstajajo enojne in titanske kontrakcije. Posamezne kontrakcije se pojavijo pod vplivom enega samega draženja, titanske kontrakcije pa se pojavijo kot odgovor na vrsto živčnih impulzov;

6) elastičnost (sposobnost razvijanja napetosti pri raztezanju).

Gladke mišice imajo enake fiziološke lastnosti kot skeletne mišice, vendar imajo tudi svoje značilnosti:

1) nestabilen membranski potencial, ki vzdržuje mišice v stanju stalne delne kontrakcije - tonus;

2) spontana avtomatska aktivnost;

3) kontrakcija kot odgovor na raztezanje;

4) plastičnost (raztezek se zmanjšuje z naraščajočim raztezkom);

5) visoka občutljivost na kemikalije.

Fiziološke značilnosti srčne mišice je njena avtomatizem . Vzbujanje se pojavlja občasno pod vplivom procesov, ki se pojavljajo v sami mišici. Določeni atipični mišični predeli miokarda, revni z miofibrili in bogati s sarkoplazmo, imajo sposobnost avtomatizacije.

2. Mehanizmi krčenja mišic

Elektrokemična stopnja mišične kontrakcije.

1. Generacija akcijskega potenciala. Prenos vzbujanja na mišično vlakno poteka s pomočjo acetilholina. Interakcija acetilholina (ACh) s holinergičnimi receptorji vodi do njihove aktivacije in pojava akcijskega potenciala, ki je prva stopnja mišične kontrakcije.

2. Širjenje akcijskega potenciala. Akcijski potencial se širi v mišično vlakno skozi sistem transverzalnih tubulov, ki je vezni člen med površinsko membrano in kontraktilnim aparatom mišičnega vlakna.

3. Električna stimulacija kontaktnega mesta vodi do aktivacije encima in tvorbe inozil trifosfata, ki aktivira membranske kalcijeve kanale, kar vodi do sproščanja Ca ionov in povečanja njihove znotrajcelične koncentracije.

Kemomehanska stopnja mišične kontrakcije.

Teorijo o kemomehanski stopnji mišične kontrakcije je leta 1954 razvil O. Huxley, leta 1963 pa jo je dopolnil M. Davis. Glavne določbe te teorije:

1) Ca ioni sprožijo mehanizem mišične kontrakcije;

2) zaradi ionov Ca tanki aktinski filamenti drsijo glede na miozinske filamente.

V mirovanju, ko je Ca ionov malo, do drsenja ne prihaja, ker to preprečujejo molekule troponina in negativni naboji ATP, ATPaze in ADP. Povečana koncentracija Ca ionov nastane zaradi njegovega vstopa iz interfibrilarnega prostora. V tem primeru pride do številnih reakcij s sodelovanjem Ca ionov:

1) Ca2+ reagira s triponinom;

2) Ca2+ aktivira ATPazo;

3) Ca2+ odstrani naboje iz ADP, ATP, ATPaze.

Interakcija ionov Ca s troponinom povzroči spremembo lokacije slednjega na aktinskem filamentu in odprejo se aktivna središča tankega protofibrila. Zaradi njih nastanejo križni mostovi med aktinom in miozinom, ki premaknejo aktinski filament v prostore med miozinskim filamentom. Ko se aktinski filament premakne glede na miozinski filament, se mišično tkivo skrči.

Torej, glavno vlogo v mehanizmu krčenja mišic igra protein troponin, ki zapira aktivne centre tankega protofibrila in Ca ionov.

Fiziologija skeletnih in gladkih mišic

Predavanje 5

Pri vretenčarjih in ljudeh tri vrste mišic: prečno progaste mišice skeleta, prečno progaste mišice srca - miokard in gladke mišice, ki tvorijo stene votlih notranjih organov in krvnih žil.

Anatomska in funkcionalna enota skeletnih mišic je nevromotorična enota - motorični nevron in skupina mišičnih vlaken, ki jih inervira. Impulzi, ki jih pošilja motorični nevron, aktivirajo vsa mišična vlakna, ki ga tvorijo.

Skeletne mišice sestoji iz velikega števila mišičnih vlaken. Vlakno progaste mišice ima podolgovato obliko, njegov premer je od 10 do 100 mikronov, dolžina vlakna je od nekaj centimetrov do 10-12 cm, mišična celica je obdana s tanko membrano - sarkolema, vsebuje sarkoplazma(protoplazma) in številne jedrca. Kontraktilni del mišičnega vlakna so dolgi mišični filamenti - miofibrile, sestavljen predvsem iz aktina, ki teče znotraj vlakna od enega konca do drugega in ima prečne proge. Miozin v gladkih mišičnih celicah je razpršen, vendar vsebuje veliko beljakovin, ki igrajo pomembno vlogo pri ohranjanju dolgoročne tonične kontrakcije.

V obdobju relativnega počitka se skeletne mišice ne sprostijo popolnoma in ohranjajo zmerno stopnjo napetosti, tj. mišični tonus.

Glavne funkcije mišičnega tkiva:

1) motor - zagotavljanje gibanja

2) statično - zagotavljanje fiksacije, tudi v določenem položaju

3) receptor – mišice imajo receptorje, ki jim omogočajo zaznavanje lastnih gibov

4) skladiščenje – voda in nekaj hranilnih snovi se shranjujejo v mišicah.

Fiziološke lastnosti skeletnih mišic:

Razdražljivost . Nižja od razdražljivosti živčnega tkiva. Vzbujanje se širi vzdolž mišičnega vlakna.

Prevodnost . Manjša prevodnost živčnega tkiva.

Refraktorno obdobje mišično tkivo traja dlje kot živčno tkivo.

Labilnost mišično tkivo je bistveno nižje od živčnega tkiva.

Kontraktilnost – sposobnost mišičnega vlakna, da spremeni svojo dolžino in stopnjo napetosti kot odziv na stimulacijo mejne sile.

pri izotonični zmanjšanje dolžina mišičnega vlakna se spremeni brez spremembe tonusa. pri izometrična zmanjšanje napetost mišičnih vlaken se poveča, ne da bi se spremenila njihova dolžina.

Odvisno od pogojev stimulacije in funkcionalnega stanja mišice lahko pride do enkratne neprekinjene (tetanične) kontrakcije ali kontrakture mišice.

Enotno mišično krčenje. Ko je mišica razdražena z enim tokovnim impulzom, pride do ene same mišične kontrakcije.

Amplituda posamezne mišične kontrakcije je odvisna od števila miofibril, ki se v tem trenutku skrčijo. Razdražljivost posameznih skupin vlaken je različna, zato mejna jakost toka povzroči krčenje le najbolj razdražljivih mišičnih vlaken. Amplituda takšnega zmanjšanja je minimalna. Z večanjem moči dražilnega toka se v proces vzbujanja vključijo tudi manj vzdražene skupine mišičnih vlaken; amplituda kontrakcij se sešteje in raste, dokler v mišici ne ostanejo vlakna, ki niso zajeta v procesu vzbujanja. V tem primeru se zabeleži največja amplituda kontrakcije, ki se kljub nadaljnjemu povečanju moči dražilnega toka ne poveča.

Tetanična kontrakcija. IN naravne razmere mišična vlakna ne prejemajo posameznih, temveč niz živčnih impulzov, na katere se mišica odzove s podaljšano, tetanično kontrakcijo oz. tetanus . Samo skeletne mišice so sposobne tetanične kontrakcije. Gladke mišice in progaste mišice srca niso sposobne tetanične kontrakcije zaradi dolgega refraktornega obdobja.

Tetanus se pojavi zaradi seštevanja posameznih mišičnih kontrakcij. Za pojav tetanusa je potrebno delovanje ponavljajočih se iritacij (ali živčnih impulzov) na mišico, še preden se konča njena enkratna kontrakcija.

Če so dražilni impulzi blizu skupaj in se vsak od njih pojavi v trenutku, ko se je mišica šele začela sprostiti, vendar še ni imela časa, da se popolnoma sprosti, potem pride do nazobčane vrste kontrakcije ( nazobčan tetanus ).

Če so dražilni impulzi tako blizu skupaj, da se vsak naslednji pojavi v času, ko mišica še ni imela časa, da bi se premaknila do sprostitve od prejšnjega draženja, to pomeni, da se pojavi na višini njenega krčenja, potem je dolgotrajno neprekinjeno krčenje. pojavi, imenovan gladek tetanus .

Gladki tetanus – normalno delovno stanje skeletnih mišic je določeno s prihodom živčnih impulzov iz centralnega živčnega sistema s frekvenco 40-50 na sekundo.

Nazobčani tetanus se pojavi pri frekvenci živčnih impulzov do 30 na 1 s. Če mišica prejme 10-20 živčnih impulzov na sekundo, potem je v stanju mišičast ton , tj. zmerna stopnja napetosti.

Utrujenost mišice . Pri dolgotrajni ritmični stimulaciji v mišici se razvije utrujenost. Njegovi znaki so zmanjšanje amplitude kontrakcij, povečanje njihovih latentnih obdobij, podaljšanje faze sprostitve in končno odsotnost kontrakcij z nadaljnjim draženjem.

Druga vrsta dolgotrajne mišične kontrakcije je kontraktura. Nadaljuje se tudi, ko je dražljaj odstranjen. Kontraktura mišic se pojavi, ko pride do presnovne motnje ali spremembe lastnosti kontraktilnih beljakovin mišičnega tkiva. Vzroki kontrakture so lahko zastrupitve z nekaterimi strupi in zdravili, presnovne motnje, povišana telesna temperatura in drugi dejavniki, ki vodijo do nepopravljivih sprememb v beljakovinah mišičnega tkiva.

Fiziološke značilnosti gladkih mišic.

Gladke mišice tvorijo stene (mišična plast) notranjih organov in krvnih žil. V miofibrilih gladkih mišic ni prečne proge. To je posledica kaotične razporeditve kontraktilnih beljakovin. Gladka mišična vlakna so relativno krajša.

Gladka mišica manj razdražljiv kot pa progaste. Skozi njih se vzbujanje širi z nizko hitrostjo - 2-15 cm/s. Vzbujanje v gladkih mišicah se lahko prenaša z enega vlakna na drugo, za razliko od živčnih vlaken in vlaken progastih mišic.

Krčenje gladkih mišic poteka počasneje in v daljšem časovnem obdobju.

Refraktorna doba v gladkih mišicah je daljša kot v skeletnih mišicah.

Pomembna lastnost gladkih mišic je njihova velika plastika, tj. sposobnost ohranjanja dolžine, ki jo daje raztezanje, brez spreminjanja napetosti. Ta lastnost je pomembna, saj nekateri organi trebušna votlina(maternica, mehur, žolčnik) se včasih močno raztegnejo.

Značilna lastnost gladkih mišic je njihova sposobnost samodejnega delovanja, ki ga zagotavljajo živčni elementi, vdelani v stene gladkih mišičnih organov.

Ustrezen dražljaj za gladke mišice je njihovo hitro in močno raztezanje, kar je zelo pomembno za delovanje številnih gladkomišičnih organov (sečevod, črevesje in drugi votli organi).

Značilnost gladkih mišic je tudi njihova visoka občutljivost na nekatere biološko aktivne snovi(acetilholin, adrenalin, norepinefrin, serotonin itd.).

Gladke mišice inervirajo simpatični in parasimpatični avtonomni živci, ki imajo praviloma nasprotne učinke na njihovo funkcionalno stanje.

Osnovne lastnosti srčne mišice.

Stena srca je sestavljena iz 3 plasti. Srednjo plast (miokard) sestavljajo progaste mišice. Srčna mišica ima, tako kot skeletne mišice, lastnost razdražljivosti, sposobnost izvajanja vzbujanja in kontraktilnosti. Fiziološke značilnosti srčne mišice vključujejo podaljšano refraktorno obdobje in avtomatizem.

Razdražljivost srčne mišice . Srčna mišica je manj razdražljiva kot skeletna mišica. Da pride do vzbujanja v srčni mišici, je potreben močnejši dražljaj kot pri skeletni mišici.

Prevodnost . Vzbujanje vzdolž vlaken srčne mišice poteka z nižjo hitrostjo kot skozi vlakna skeletne mišice.

Kontraktilnost . Reakcija srčne mišice ni odvisna od moči uporabljene stimulacije. Srčna mišica se skrči, kolikor je mogoče, tako na prag kot na močnejšo stimulacijo.

Ognjevarna obdobje . Srce ima za razliko od drugih vzdražljivih tkiv izrazito izrazito in podaljšano refraktorno obdobje. Zanj je značilno močno zmanjšanje razdražljivosti tkiva v obdobju njegove aktivnosti. Zaradi tega srčna mišica ni sposobna tetanične (dolgotrajne) kontrakcije in svoje delo opravlja kot eno mišično kontrakcijo.

Avtomatizem srca . Zunaj telesa se pod določenimi pogoji srce lahko krči in sprosti ter ohranja pravilen ritem. Sposobnost srca, da se ritmično skrči pod vplivom impulzov, ki se pojavljajo v njem, se imenuje avtomatizem.

Razvrstitev in funkcije mišičnega tkiva

Obstajajo 3 vrste mišičnega tkiva:

1) navzkrižno črtasto okostje;

2) progasto srce;

3) gladko.

Funkcije mišičnega tkiva.

Progasto skeletno tkivo- predstavlja približno 40% celotne telesne teže.

Njegove funkcije:

1) dinamično;

2) statični;

3) receptor (na primer proprioceptorji v tetivah - intrafuzalna mišična vlakna (fusiform));

4)deponiranje - voda, minerali, kisik, glikogen, fosfati;

5) termoregulacija;

6) čustvene reakcije.

Progasto srčno mišično tkivo.

Glavna funkcija- injekcija.

Gladka mišica- tvori steno votlih organov in krvnih žil.

Njegove funkcije:

1) vzdržuje pritisk v votlih organih;

2) vzdržuje krvni tlak;

3) zagotavlja gibanje vsebine skozi gastrointestinalni trakt in ureterje.

Fiziološke lastnosti mišic

Razdražljivost mišično tkivo (-90 mV) je manj razdražljivo kot živčno tkivo (-150 mV).

Prevodnost mišično tkivo ima manjšo prevodnost kot živčno tkivo, v skeletno tkivo(5-6 m/s), v živčnem pa 13 m/s.

Ognjevzdržnost mišično tkivo bolj neodzivno živčno tkivo. Za skeletno tkivo je 30-40 ms (absolutno približno 5 ms, relativno - 30 ms). Refraktornost gladkega mišičnega tkiva je nekaj sekund.

Labilnost mišičnega tkiva (200-250), nižja od labilnosti živčnega tkiva.

Kontraktilnost , razlikujemo izotonično (sprememba dolžine) in izometrično (sprememba mišične napetosti) kontrakcijo. Izotonična kontrakcija je lahko: koncentrična (mišica se skrajša), ekscentrična (dolžina mišice se poveča).

Prevodni sistem mišičnih vlaken

Ko stimuliramo postsinaptično membrano mišice, se pojavi postsinaptični potencial, ki generira akcijski potencial mišice.

Prevodni aparat mišice vključuje:

1) površinska plazemska membrana;

2) T-sistem;

3) sarkoplazemski retikulum.

Površinska plazemska membrana - notranja plast membrane, ki pokriva mišično vlakno. Vseskozi ima elektrogene lastnosti. Vzbujanje poteka skozi nemielinizirano vlakno.

T-sistem - To je sistem prečnih tubulov, ki je izboklina površinske plazemske membrane globoko v mišična vlakna. Prehajajo med miofibrilami na ravni Z-membrane.

Sarkoplazemski retikulum - zaprti rezervoarji s Ca2+ (v vezani, ionizirani obliki - 50%, v obliki organskih spojin - 50%).

Triada - en transverzalni T-tubul in sosednje membrane sarkoplazemskega retikuluma. Razdalja med T-tubuli in membrano sarkoplazemskega retikuluma je 20 nm; Funkcija triade je električna sinapsa.

Ko se v mišici pojavi akcijski potencial, se širi po površinski plazemski membrani, kot da bi bila nemielinizirana. živčno vlakno. Nato se po T-sistemu akcijski potencial razširi globoko v vlakno. V tem primeru se preko električne sinapse vzbujanje prenaša na membrano sarkoplazemskega retikuluma. Posledično se poveča prepustnost sarkoplazemskega retikuluma za ione Ca2+ in ti preidejo v interfibrilarni prostor.

Zaključek Prevodni sistem mišičnega vlakna zagotavlja širjenje akcijskega potenciala in sproščanje Ca2+ iz sarkoplazemskega retikuluma v interfibrilarni prostor.

Sodobne predstave o zgradbi skeletnih mišic

Skeletne mišice so sestavljene iz miofibril, ki jih Z-membrana deli na posamezne sarkomere.

sarkomera- To je glavni kontraktilni element skeletnih mišic.

Sarkomera je razdeljena na:

1) temen del v središču sarkomera (disk A);

2)v središču diska A je svetloba prostora - H-membrana;

3)svetloba parcele sarkomera - vozi J.

Diska A in J tvorijo posamezne protofibrile. A-fibrile so debele iz proteina miozina, J - tanke iz proteina aktina. Molekula miozina ima telo iz težkega meromiozina in glavo iz lahkega meromiozina. Na glavi je fiksirana molekula ATP, ki je v mirovanju negativno nabita. Na dnu glave je fiksirana molekula encima ATPaze, ki je prav tako negativno nabita. Molekule se odbijajo - glava je v zravnanem stanju. Debele protofibrile sestavljajo 3 proteini - tropomiozinski filament, na katerega je navita dvojna vijačnica globularnega aktina. Protein troponin se nahaja v rednih intervalih - "ščit", ki pokriva A-center tankega protofibrila. Troponin ima visoko afiniteto za Ca2+, troponinski centri so razporejeni v spiralo približno vsakih 15 nm. Zaradi teh troponinskih kompleksov se odpre A-center protofibrila in nastanejo mostovi med aktinskimi in miozinskimi filamenti.

8. razred. Test, III četrtletje

1. 
   
2. 
   
3. 
   
4. 
   
5. 
   
6. 
   
7. 
   
8. 
   
9. 
   
10. 
    
11. 
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. 
    

^ PRAKTIČNA VPRAŠANJA

1. Vzpostavite ujemanje med žlezo in značilnostjo, ki ji ustreza. Če želite to narediti, izberite položaj iz drugega stolpca za vsak element prvega stolpca. V tabelo vpiši številke izbranih odgovorov.

^ ZNAČILNOSTI ŽELEZA

A) vzroki za pomanjkanje proizvodnje hormonov diabetes 1) nadledvična žleza

B) proizvaja hormon insulin 2) trebušna slinavka

B) žleza z mešanim izločanjem

D) proizvaja hormon insulin

D) sestoji iz skorje in medule

E) parna žleza

A	B	IN	G	D	E

2. Vzpostavite ujemanje med značilnostjo in oblikovanim elementom, ki mu ta značilnost pripada. Če želite to narediti, izberite položaj iz drugega stolpca za vsak element prvega stolpca. V tabelo vpiši številke izbranih odgovorov.

^ ZNAČILNI ELEMENT

A) ima jedro na vseh stopnjah razvoja 1) eritrocit

B) v zrelem stanju nima jedra 2) levkocit

B) sposoben fagocitoze

D) sposobni samostojnega gibanja

D) vsebuje hemoglobin

D) daje krvi rdečo barvo

A	B	IN	G	D	E

3. Vzpostavite ujemanje med značilnostmi cirkulacijskega kroga in njegovim imenom. Če želite to narediti, izberite položaj iz drugega stolpca za vsak element prvega stolpca. V tabelo vpiši številke izbranih odgovorov.

^ ZNAČILNOSTI IMENA KROGA

A) se začne v levem prekatu 1) veliki krog

B) kri teče v pljuča 2) mali krog

B) arterijska kri prehaja v vensko

D) se konča v levem atriju

D) kri zapušča srce pod pritiskom 30 mmHg.

E) kri zapušča srce pri tlaku 120 mmHg.

A	B	IN	G	D	E

4. Določite pravilno zaporedje prehoda kisika iz ozračja v celice. V svoj odgovor zapišite ustrezno zaporedje črk.

A) sapnik B) kri C) bronhi D) tkiva E) pljučni alveoli

Slika prikazuje človeško srce. Pokažite, kje se nahaja desni prekat srca; Zakaj so stene ventriklov različne debeline?

6. Na sliki pokaži temensko kost, kateremu delu lobanje pripada? Kateri del človeške lobanje je bolje razvit in zakaj?

7. Pokaži na sliki polmer oseba. Kako se je spremenilo? Zgornja okončinačloveka v povezavi s pokončno držo in delom?

8. Slika prikazuje prebavni sistemčloveka, pokaži in poimenuj organ, ki hkrati proizvaja prebavne sokove in hormone.

9.
Kako pas spodnjih okončin in Spodnja okončina oseba v povezavi s pokončno hojo?

10.

Kaj je prikazano na sliki? Povejte nam o značilnostih teh človeških kosti.

11.Povejte nam o strukturnih značilnostih človeške hrbtenice v povezavi s pokončno hojo.

12. Poimenujte plovila, prikazana na sliki, povejte nam o značilnostih njihove strukture in funkcij.

13. Povejte nam, kako nuditi prvo pomoč žrtvam.

14. Med položaji prvega in drugega stolpca spodnje tabele obstaja določeno razmerje.

Kateri koncept je treba vnesti v prazno v tej tabeli? 1) prsnica; 2) solzna žleza; 3) hipofiza; 4) jetra. Kaj je endokrini sistem?

15. Izberite tri pravilne odgovore. Znaki živčnega tkiva vključujejo:

A) Tkivo tvorijo celice, ki imajo telo in procese

B) celice se lahko krčijo

B) med celicami obstajajo stiki, imenovani sinapse

D) za celice je značilna razdražljivost

D) med celicami je veliko medceličnine

1. 
   Kakšne lastnosti imajo gladke in progaste mišice in kateri del? živčni sistem Ali je vsak od njih reguliran?
2. 
   Kaj se zgodi s telesno nedejavnostjo in sistematično telesno dejavnostjo?
3. 
   Katero tkivo je kri in zakaj?
4. 
   Kakšna je zasluga Louisa Pasteurja in Ilya Ilyich Mechnikov?
5. 
   Kaj je odkritje imunosti dalo človeštvu?
6. 
   Kakšen je pomen cepiv in terapevtskih serumov? Kakšna je razlika?
7. 
   Zakaj je treba pri transfuziji krvi upoštevati krvni skupini darovalca in prejemnika? V katerih primerih je treba upoštevati Rh faktor?
8. 
   Kako preprečiti bolezni srca in ožilja? Kaj je treba storiti za krepitev srčno-žilnega sistema?
9. 
   Kako tobak za kajenje vpliva na dihala in krvožilni sistem?
10. 
    Kako se klinična smrt razlikuje od biološke?
11. 
    Kako se spremeni hrana ustne votline in v želodcu? Kakšne lastnosti imajo encimi?
12. 
    Kako se hrana spremeni v dvanajstniku?
13. 
    Kateri procesi se dogajajo v tankem in debelem črevesu? Kaj se zgodi z disbiozo?
14. 
    Kakšen je pomen vitaminov? Kako ohraniti vitamine v hrani?
15. 
    Razmislite o diagramu urinskega sistema in opišite zgradbo in funkcije ledvic, sečevodov, mehurja in sečnice. Kako deluje nefron?

Odgovori na šolske učbenike

Tekstil je skupek celic, ki so si podobne po izvoru, zgradbi in delovanju ter medcelične snovi.

2. Katere tkanine poznaš?

V telesu živali in človeka so štiri vrste tkiv: epitelno, vezivno, mišično in živčno.

3. Kaj vezivnega tkiva drugačen od epitelnega?

Celice epitelijskega tkiva so nameščene v tesnih vrstah v eni ali več plasteh in imajo majhno količino medcelične snovi, ki jih je mogoče odstraniti in nadomestiti z novimi. Za celice vezivnega tkiva je značilna prisotnost dobro razvite medcelične snovi, ki določa njene mehanske lastnosti.

4. Katere vrste epitelnega in vezivnega tkiva poznate?

Na epitelna tkiva vključujejo: skvamozni epitelij, kockasti epitelij, migetalkasti epitelij, stebrasti epitelij in žlezno tkivo, ki proizvaja različne izločke (znoj, slina, želodčni sok, sok trebušne slinavke).

Na vezivna tkiva vključujejo: podporna tkiva - hrustanec in kosti, tekoče tkivo- kri, elastično ohlapno vezivno tkivo, ki ločuje mišična vlakna, maščobno tkivo, gosto vezivno tkivo, ki tvori kite.

5. Kakšne lastnosti imajo celice mišičnega tkiva - gladke, progaste, srčne?

Mišice katera koli vrsta ima lastnosti, kot sta razdražljivost in kontraktilnost.

Gladko (neprogasto) mišično tkivo skrbi za delovanje krvnih žil in notranjih organov, na primer želodca, črevesja, bronhijev, torej organov, ki delujejo samodejno proti naši volji. S pomočjo gladkih mišic se spremeni velikost zenice, ukrivljenost očesne leče itd.

Progasto (progasto) mišično tkivo je del skeletnih mišic, ki delujejo refleksno in po naši volji (hote), tvorijo mišice jezika, žrela in zgornjega dela požiralnika.

Srčno (rahlo progasto) mišično tkivo sestoji tudi iz mišičnih vlaken, vendar imajo številne značilnosti. Prvič, tukaj so sosednja mišična vlakna povezana med seboj v mrežo. Drugič, imajo majhno število jeder, ki se nahajajo v središču vlakna. Zahvaljujoč tej strukturi vzburjenje, ki se pojavi na enem mestu, hitro pokrije celotno mišično tkivo vključeni v zmanjšanje.

6. Katere funkcije opravljajo nevroglialne celice?

Nevroglija opravlja več funkcij. Eden od njih je pregrada. Vse snovi iz žile najprej vstopijo v nevroglialne celice, ki posredujejo potrebne snovi nevronom in zadržijo toksične. Poleg tega nevroglialne celice opravljajo tudi podporno vlogo, saj mehansko podpirajo nevrone.

7. Kakšna je zgradba in lastnosti nevronov?

Nevron ima telo, iz katerega segajo odrastki – kratki, razvejani dendriti in dolg odrastek, ki se na koncu odcepi – akson. Dendriti vodijo živčne impulze do telesa nevrona, akson pa od telesa nevrona do drugega nevrona ali do delovnega organa. Glede na število procesov delimo nevrone na multipolarne - večprocesne nevrone (več kot 3 procese), bipolarne - celice z 2 procesoma, unipolarne nevrone - z enim procesom, ki se razcepi na določeni razdalji od celice.

8. Kakšne so razlike v zgradbi in delovanju med dendriti in aksoni?

Dendrit- proces, ki prenaša vzbujanje na telo nevrona. V večini primerov ima nevron več kratkih, razvejanih dendritov. Toda obstajajo nevroni, ki imajo samo en dolg dendrit.

Dendrit običajno nima bele mielinske ovojnice.

Akson je edini dolgi podaljšek nevrona, ki prenaša informacije iz telesa nevrona v naslednji nevron ali v delovni organ. Akson se razveji le na koncu in tvori kratke veje – terminale. Akson je običajno prekrit z belo mielinsko ovojnico.

9. Kaj je sinapsa?

Sinapse so stične točke med živčnimi celicami.