Свойства скелетної м'язи

Свойства кістякової мышцы

Скелетные (поперечнополосатые) м’язи є активної частиною опорно-рухового аппарата.

Волокна кістякових м’язів мають трьома найважливішими свойствами:

1. збуджуваністю — здатністю відповідати на подразник змінами іонної проникності і мембранного потенциала;

2. «провідністю» — здатність до проведенню потенціалу дії вздовж усього волокна;

3. сократимостью — здатністю скорочуватися чи змінювати напруга при возбуждении.

В природних умовах порушення і зменшення м’язів викликаються нервовими імпульсами, які надходять до м’язовим волокнам з нервових центрів. Щоб викликати порушення експериментально, застосовують електричну стимуляцию.

Непосредственное роздратування самої м’язи називається прямим роздратуванням; роздратування рухового нерва, провідне до зменшення иннервированной цим нервом м’язи, — непрямим раздражением.

Раздражение м’язи чи иннервирующего її рухового нерва одиночним стимулом викликає одиночне скорочення мышцы:

Выделяют дві основні фази цього скорочення: скорочення і расслабление.

Возникнув при роздратування рухового нерва у сфері нервово-м'язового сполуки чи ділянці, до якого додано електроди для прямого роздратування м’язи, хвиля скорочення поширюється вздовж усього м’язового волокна. Тривалість скорочення в кожній фазі волокна вдесятеро перевищує тривалість потенціалу дії. Тому настає момент, коли ПД, пройшовши вздовж усього волокна, закінчується (мембрана реполяризовалась), хвиля скорочення охоплює все волокно і продовжують бути укороченим. Це відповідає моменту максимального укорочення м’язового волокна.

Амплитуда одиночного скорочення ізольованого м’язового волокна від сили роздратування залежною, т.к. підпорядковується закону «усі поголовно чи нічого». А скорочення цілої м’язи, що з безлічі волокон, у її прямому роздратування перебуває у більшу залежність від сили раздражения.

При порогової силі струму в реакцію втягується лише незначну число волокон, тому скорочення м’язи ледь помітно. Зі збільшенням сили роздратування число волокон, охоплених порушенням, зростає, скорочення посилюється до того часу, доки всі волокна не виявляються скороченими («максимальне скорочення»). Після цього посилення подразнюючого стимулу на амплітуду скорочення м’язи не влияет.

раздражительный відповідь м’язи на стимул раздражение Таким чином, кістякова м’яз відповідає на роздратування градуально (залежно від роздратованого стимула).

Каждое рухове нервове волокно є відростком нервової клітини — мотонейрона, що за передньому розі достатку спинного мозку чи руховому ядрі черепного нерва. У м’язі рухове волокно гілкується, й у відросток іннервує відповідне йому м’язове волокно.

Мотонейрон разом із групою иннервируемых їм м’язових волокон називається моторної одиницею (рухової единицей).

Когда по двигательному волокну до м’язі приходить потенціал дії, м’язові волокна, що входять до одну рухову одиницю, порушуються майже одночасно. Оскільки мотонейрон при природному скороченні м’язи розряджається ритмічно, електрична активність рухової одиниці має у записи вид частоколу (із частотою? 6 имп/с), вона встигає зробити все фази скорочення, тобто. вкоротитися і расслабиться:

В кістякових м’язах теплокровних тварин і людини розрізняють швидкі й повільні рухові одиниці, котрі перебувають відповідно з швидких і повільних м’язових волокон. Від швидкості скорочення м’язових волокон рухової одиниці залежить суммация, тобто. та частота порушення, коли він настає гладкий тетанус. Зіставлення частоти розрядів рухових одиниць із частотою, коли він може утворитися гладкий тетанус, дозволяє зробити висновок, що у природних умовах гладкий тетанус можна спостерігати лише за дуже високою частоті. Звичайним режимом природного скорочення є зубцюватий тетанус (і навіть ряд послідовних одиночних скорочень рухової единицы).

1. із частотою? 10−20 имп/с виникає зубцюватий тетанус.

2. із частотою? 40 имп/с виникає гладкий тетанус: м’яз отримує безліч стимулів поспіль і встигаючи розслабитися, постійно перебуває у напряжении Тетанус виникає лише за суммации ефектів ритмічних подразнень, що діють на м’язове волокно чи всю мышцу.

Чем швидше скорочуються і розслаблюються волокна м’язи, тим більше мали бути зацікавленими роздратування, щоб викликати тетанус.

Утомлением називається тимчасове зниження працездатності клітини, органу чи цілого організму, наступаюче в результаті праці та зникаюче після отдыха.

Если довго дратувати ізольовану м’яз ритмічними електричними стимулами, до котрої я підвішений невеличкий вантаж, то амплітуда її скорочень поступово убуває нанівець. Регистрируемую у своїй запис скорочень називають кривою утомления.

Также при стомленні наростає латентний період скорочення твору і подовжується період розслаблення м’язи. Ці процеси починаються згодом, протягом якого спостерігається збільшення амплітуди одиночних скорочень мышцы.

Утомление м’язи зумовлено двома основними причинами:

1. під час скорочення в м’язі накопичуються продукти обміну речовин, які надають гнітюче дію на працездатність м’язових волокон. Частина продуктів, і навіть іони калію дифундують з волокон назовні, у околоклеточное простір і неабияк впливає гнітюче впливом геть здатність збудливої мембрани генерувати потенціали действия.

2. в м’язі поступово виснажуються енергетичні запаси. При тривалої роботі ізольованій м’язи відбувається різке зменшення запасів глікогену, унаслідок чого порушуються процеси ресинтезу АТФ і креатинфосфата, необхідні здійснення сокращения.

Также, у запису м’яз втомлюється негаразд швидко, як зображене. Річ у тім, що нерв з м’язом з'єднаний синапсом, який втомлюється швидше м’язи та поступово перестає передавати стимули мышце.

Синапс — структурне освіту, що забезпечує перехід порушення з нервового волокна на иннервируемую їм клітину (мышечную/нервную/железистую).

Синапсы складаються з преі постсинаптических мембран і синаптичної щели.

Пресинаптическая мембрана покриває нервове закінчення. У ньому в «пухирцях» міститься медіатор. У нашому випадку це — ацетилхолин. При досягненні ПД області пресинаптического закінчення, ацетилхолин викидається в синаптичну щілину — простір між преі постсинаптическими мембранами. Чималу роль цьому процесі грають іони Ca. Ацетилхолин починає взаємодіяти з холинорецепторами постсинаптической мембрани, що зумовлює зміни провідності для іонів Na і Ко та розвитку потенціалу кінцевий платівки (ПКП)[1]. ПСП можуть суммироваться отже, створювати ПД, який призводить до скорочення волокна.

Методика.

Объект: жаба травяная.

Оборудование:

Препаровка:

Обездвиженную жабу розрізаємо навпіл. Нижню частина тулуба без попередньо знятої ватою шкіри відрізаного хвостового відростка кладемо в ванночку в розчин Рінгера. Розрізаємо хребет вздовж навпіл. З приколеної до парафину кінцівки виділяємо сідничний нерв і сідничну м’яз. Зав’язуємо вузлом лігатуру на ахиллесовом сухожилии.

Задачи:

Определить максимальну силу роздратування м’язи лягушки;

Определить частоту формування зубчастого тетануса;

Зарегистрировать криву роздратування з прямою і непрямому її раздражении.

Результаты і обсуждение:

1. Подразнюючи сідничний нерв жаби із частотою 1Гц і тривалістю стимулу 0.5 мс, збільшуючи силу стимулу від 0.05 до 0.35 У, одержимо наступний графік:

После того як сила роздратування сягає 0.25 В, припиняється збільшення сили скорочення м’язи. Отже, максимальна сила роздратування дорівнює 0.25 В.

2. Збільшуючи частоту стимуляції починаючи з 1Гц попри силу стимулу 0,35 В і тривалості - 0.5мс, знайдемо частоту формування зубчастого тетануса. Як бачимо малюнку, вона становить 20Гц. Зубцюватий тетанус зумовлено тим, що за такої високої частоті стимуляції м’яз не встигає расслабиться.

3. Для реєстрації кривою роздратування, встановимо частоту стимуляції рівної 4Гц, а силу — 0.5 В.

Выводы:

Максимальная сила роздратування сідничної м’язи жаби становила 0.25В;

Зубчатый тетанус формується при частоті 20Гц;

Кривая втоми зареєстровано.

Список литературы

Nа/K-ATФаза — властивості і біологічна роль (БОЛДИРЄВ А. А., 1998),.

Физиология людини (під ред. Р. І. КОСИЦКОГО, М., 1985).

[1] Кінцева платівка — область м’язового волокна, у якій розташовані синапсы, освічені аксонами мотонейронов.