В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

Если Вам необходима помощь справочно-правового характера (у Вас сложный случай, и Вы не знаете как оформить документы, в МФЦ необоснованно требуют дополнительные бумаги и справки или вовсе отказывают), то мы предлагаем бесплатную юридическую консультацию:

  • Для жителей Москвы и МО – +7 (499) 653-60-72 Доб. 574
  • Санкт-Петербург и Лен. область – +7 (812) 426-14-07 Доб. 366

Электромеханическое сопряжение. Сокращением мышечного волокна управляют двигательные нейроны , которые выделяют нейромедиатор ацетилхолин в нервно-мышечные соединении синапсы см.

Ацетилхолин диффундирует через синаптическую щель и взаимодействуют с ацетилхолиновыми холинэргическими рецепторами плазматической мембраны мышечных клеток. Это вызывает открывание трансмембранных ионных каналов и деполяризацию клеточной мембраны образование потенциала действия.

Потенциал действия быстро распространяется по всем направлениям от нервно-мышечного соединения см.

Часть I. Сущность движения.

Когда мышца находится в несокращенном расслабленном состоянии, нити актина и миозина лишь частично продвинуты относительно друг друга, причем каждой нити миозина противостоят, окружая ее, несколько нитей актина.

Эта теория по поводу механизма мышечного сокращения, основанная на современных электронно – микроскопических данных, получила название теории скольжения: актиновые нити, втягиваясь в глубь анизотропных дисков, как бы скользят между миозиновыми.

Под электронным микроскопом можно рассмотреть, что при сокращении мышцы ширина анизотропных темных дисков не меняется, а ширина изотропных светлых уменьшается.

Механизм мышечного сокращения

Часть I. Сущность движения. Мышечный контроль движения. Гладкая мышца относится к непроизвольно сокращающимся, поскольку изменение ее тонуса не контролируется нашим сознанием. Сердечная мышца находится только в сердце, составляя большую часть его структуры. Она имеет некоторые общие свойства со скелетной мышцей, но, как и гладкая мышца, не находится под нашим сознательным контролем.

Сердечная мышца самоконтролируется, в какой-то мере ее “настраивают” нервная и эндокринная системы. Подробно сердечная мышца рассматривается в главе 8. Они называются так, поскольку большинство из них прикреплено к скелету и обеспечивает его движения.

Движения большого пальца руки, например, осуществляются с участием 9 разных мышц. Это — эпимизий. Он окружает мышцу и придает ей форму. Большинство из них простирается на всю длину мышцы.

Количество волокон в мышце значительно колеблется в зависимости от ее размера и функции. Самые крупные из них — миофибриллы, о которых речь пойдет ниже.

Пока отметим, что миофибриллы представляют собой палочкообразные структуры, простирающиеся на всю длину волокон.

Пространство между ними заполнено желатиноподобной жидкостью. Поперечные трубочки. Саркоплазматический ретикулум. Отдельная мышечная клетка называется мышечным волокном.

В каждом мышечном волокне содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч миофибрилл. Это сократительные элементы скелетной мышцы. Миофибриллы состоят из саркомеров, имеющих вид длинных нитей. Полосы и саркомер.

Волокна скелетной мышцы под микроскопом имеют характерный полосатый вид.

На рис. Более тонкие филаменты образованы актином, более толстые — миозином. Саркомер — наименьшая функциональная единица мышцы. H -зона — центральная часть A -диска, видимая только тогда, когда саркомер находится в покое. Более светлая окраска H -зоны по сравнению с соседним A -диском обусловлена отсутствием в ней актиновых филаментов.

Миозиновые филаменты. Вспомним, что миозиновые филаменты толстые. Актиновые филаменты. Один конец каждого актинового филамента входит в Z-линию, другой простирается к центру саркомера, проходя между миозиновыми филаментами.

Каждый актиновый филамент имеет активный участок, к которому может “привязаться” миозиновая головка. Актин образует основу филамента.

Миофибриллы состоят из саркомеров — наименьших функциональных единиц мышцы. Миозин — толстый филамент, имеющий на одном конце глобулярную головку.

Актиновый филамент состоит из актина, тропомиозина и тропонина. Один конец каждого актинового филамента прикреплен к Z -линии. Именно в нем осуществляется связь между нервной и мышечной системами. Двигательный импульс.

Этот процесс называется развитием потенциала действия. Роль кальция.

Кроме деполяризации мембраны волокна, электрический импульс проходит через всю сеть трубочек волокна Т-трубочки и саркоплазмати-ческий ретикулум во внутреннюю часть клетки.

Поступление электрического импульса приводит к выделению значительного количества ионов кальция из саркоплазматического ретикулума в саркоплазму рис. Однако как только тропонин и кальций “поднимают” тропомиозин с активных участков, головки миозина начинают прикрепляться к активным участкам актиновых филаментов.

Теория скольжения филаментов. Как сокращаются мышечные волокна? Во время скольжения сокращения актиновые филаменты еще больше сближаются, выходят в Н -зону и в конце концов перекрывают ее.

Когда это происходит, Н -зона оказывается невидимой. Энергетика мышечного сокращения. Мышечное сокращение — активный процесс, для которого нужна энергия.

Таким образом, АТФ — химический источник энергии для мышечного сокращения. Завершение мышечного сокращения. Мышечное сокращение продолжается до тех пор, пока не истощатся запасы кальция.

Это еще один процесс, для осуществления которого необходима энергия, источником которой опять-таки является АТФ.

Этому процессу, ведущему к расслаблению, также необходима энергия, источником которой является АТФ. Игла для пункционной биопсии мышц. Когда-то было трудно изучать мышечную ткань живого человека. Как бы вы отнеслись к тому, если кто-нибудь разрезал вашу кожу, чтобы взять некоторое количество мышцы?

После этого в брюшко мышцы вводят на достаточную глубину полую иглу рис. Извлекают иглу с небольшим кусочком мышцы массой 10 г и более рис.

Не все мышечные волокна одинаковы. Реже всего используются БС-волокна типа “в”. Поскольку мы мало знаем об этом типе БС-волокон, в дальнейшем мы не будем их рассматривать. Количество этих типов волокон в различных мышцах значительно колеблется. Характеристики МС- и БС-волокон. Итак, мы знаем, что существуют различные типы мышечных волокон.

Теперь нам предстоит выяснить их значение. Какую роль они играют в мышечной деятельности? Чтобы ответить на этот вопрос, выясним сначала, чем отличаются типы волокон. Как видно из рис.

Считают, что именно эта способность обусловливает более высокую скорость действия БС-волокон. Двигательные единицы. Мотонейрон в МС двигательной единице имеет небольшое клеточное тело и иннервирует группу из 10 — мышечных волокон.

У мотонейрона в БС двигательной единице большое клеточное тело и больше аксонов, и он иннервирует от до мышечных волокон.

При этом необходимо отметить, что сила, производимая отдельными МС- и БС-волокнами по величине отличается незначительно [1]. Распределение типов волокон. Как уже отмечалось, содержание МС- и БС-волокон во всех мышцах тела не одинаково.

Как правило, в мышцах рук и ног человека сходный состав волокон. Это же относится и к БС-волокнам. Тип волокна и физическая нагрузка. Мы рассмотрели разные аспекты отличий МС- и БС-волокон. Это действительно так.

В принципе медленносокращающимся мышечным волокнам присущ высокий уровень аэробной выносливости.

Что значит это понятие? Благодаря этому они более приспособлены к выполнению длительной работы невысокой интенсивности, например, марафонскому бегу или плаванию в открытом море.

Они более приспособлены к анаэробной деятельности без кислорода , чем МС-волокна. В табл. Определение типа волокна. Структурные и функциональные характеристики типов мышечных волокон.

Эта реакция реализуется по типу “все или ничего”. Таким образом, двигательной единице также присуща реакция типа “все или ничего”.

Вспомним, что БС двигательные единицы содержат больше мышечных волокон, чем МС.

В начале х годов XX ст. Голлник и др. Большинство скелетных мышц содержат как МС-, так БС-волокна. Различные типы волокон имеют разные АТФазы.

Теория скольжения мышечного волокна

Функции скелетных мышц заключаются в перемещении частей тела друг относительно друга, перемещении тела в пространстве локомоции и поддержании позы тела. Выполнение физического упражнения требует движения тела, которое обеспечивается сокращением скелетных мышц.

Следует отметить, что хотя анатомическая структура гладкой, сердечной и скелетной мышц в определенной степени различны, принцип сокращения мышечных волокон одинаков. Сокращение мышечного волокна.

Каждое мышечное волокно иннервируется отдельным двигательным нервом, оканчивающимся у средней части волокна.

Предложения со словосочетанием «сокращения мышц»

Презентацию на тему Физиология мышц можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Красочные слайды и илюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию.

Образована вертикальным впячиванием поверхностной мембраны и прилегающими двумя боковыми цистернами саркоплазматического ретикулума, содержащими Са.

Для просмотра содержимого презентации воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать презентацию – нажмите на соответствующий текст под плеером.

Специфический аппарат мышцы Мышечное волокно Диаметр от 10 до мкм Длина – от 5 до мм в зависимости от дины мыщцы Сократительные элементы — миофибриллы и более в волокне Толщина 1 — 3 мкм Миофиламенты — протофибриллы До Расположены упорядочено, образуют поперечную исчерченность. В покое в межфибриллярном пространстве концентрация Са меньше М.

Справочник химика 21

Это жизненно важная функция организма, связанная с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами. Работа сердца обеспечивается сокращением сердечной мускулатуры. Основой всех типов мышечного сокращения служит взаимодействие актина и миозина.

В скелетных мышцах за сокращение отвечают миофибриллы примерно две трети сухого веса мышц. Источником энергии сокращения служит АТФ.

Максимальная сила мышц не достигается в реальных условиях; не все клетки мышцы используются одновременно и сокращаются с максимальной силой, иначе при сокращении многих скелетных мышц будут повреждены сухожилия или кости что иногда и наблюдается при сильных судорогах.

КПД мышцы также зависит от внешних условий; например, на холоде он значительно снижается, так как для организма важнее сохранить температуру тела [1]. Головки миозина расщепляют АТФ и за счет высвобождающейся энергии меняют конформацию, скользя по актиновым филаментам. Цикл можно разделить на 4 стадии:.

Физиологические свойства мышц

Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться! Вопрос: хаотичность — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное? Ру — Карта слов и выражений русского языка Научи бота! Игра в ассоциации Моя карта.

То есть при возбуждении мотонейрона срабатывает механизм мышечных сокращений в рамках одного комплекса с иннервируемыми отростками.

.

Мышечное сокращение

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Механизм сокращения поперечно полосатого мышечного волокна

Источник: https://sherdom.ru/transportnoe-pravo/v-hode-protsessa-vizivayushego-sokrashenie-mishechnogo-volokna.php

Физиология силы

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

В монографии обобщены современные представления о физиологических механизмах, лежащих в основе силовых возможностей человека. Раскрываются сведения о тренировочных программах, направленных на развитие мышечной силы. Авторы предлагают новые дополнительные методы увеличения силовых способностей человека.

Монография предназначена для специалистов по спортивной медицине, физиологии, биомеханике, биохимии, теории и методике спортивной тренировки; для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 49.04.01 – Физическая культура, 49.

04.02 – Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура), 49.04.03 – Спорт; для аспирантов направлений подготовки 06.06.01 – Биологические науки и 49.06.01 – Физическая культура и спорт.

  • Введение
  • Глава 1
  • Глава 2
  • Глава 3

Министерство спорта Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Великолукская государственная академия физической культуры и спорта»

Рецензенты:

Г. П. Виноградов – доктор педагогических наук, профессор;

А. А. Челноков – доктор биологических наук, доцент

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АХ – ацетилхолин

ВМО – вызванный моторный ответ

ГШД – генератор шагательных движений

ДЕ – двигательная единица

КПМ – корковый период молчания

МАМ – максимальная анаэробная мощность

МП – мембранный потенциал

МПК – максимальное потребление кислорода

МПС – максимальное произвольное сокращение

ОФП – общая физическая подготовка

ПД – потенциал действия

ПМ – повторный максимум

СФП – специальная физическая подготовка

Т – тесла

Т: К – отношение тестостерона к кортизолу

ТМС – транскраниальная магнитная стимуляция

ЦНС – центральная нервная система

ЧЭССМ – чрескожная электростимуляция спинного мозга

ЭМГ – электромиограмма

Вопросы, связанные с различными аспектами силовой тренировки, постоянно привлекают внимание исследователей и практических работников в сфере профессионального и массового спорта. В современной литературе представлено значительное количество отечественных учебных пособий (Л.С. Дворкин, 2004; В.Н.

Курысь, 2004; Г.П. Виноградов, 2009) и книг зарубежных авторов (V.M. Zatsiorsky, W.J. Kraemer, 2006; B.R. Mackintosh et al., 2006; M.H. Stone et al, 2007), в которых изложены многие вопросы, связанные с развитием силовых способностей.

Тем не менее, имеется ряд обстоятельств, побудивших авторов к написанию этой книги.

Во-первых, появление новых сведений о механизмах силовых способностей человека, которые с точки зрения специалистов, имеющих большой опыт научной и спортивной работы, требуют осмысления и обобщения.

Во-вторых, свободный доступ к интернет-ресурсам позволяет глубоко и детально знакомиться с зарубежной научно-методической литературой, в том числе и с работами, посвященными развитию силовых способностей.

Такая возможность ставит задачу прояснения различных точек зрения на понятийный аппарат, используемый отечественными и зарубежными авторами, а также сближения методологических подходов к организации и проведению силовой подготовки.

В-третьих, в отечественной литературе крайне немногочисленны работы, касающиеся экспериментального обоснования оптимизации силовых тренировочных программ для лиц пожилого возраста, в то время как в зарубежных исследованиях это направление разрабатывается на чрезвычайно высоком научно-методическом уровне. Эти обстоятельства и послужили причинами для написания данной книги.

В реальной жизнедеятельности человека мышечная сила всегда проявляется при осуществлении конкретных двигательных действий. Сокращение и расслабление отдельных мышц и мышечных групп в строго определенной последовательности обеспечивает целенаправленную двигательную деятельность.

Упорядоченная работа скелетных мышц с необходимыми силовыми характеристиками достигается посредством разнообразных механизмов в различных структурах организма человека. Регуляция двигательных действий, связанных с проявлением силовых способностей, является сложным и многоступенчатым процессом, осуществляемым на разных структурных уровнях нервной системы.

В связи с этим фактологический материал о силовых способностях мышц, проявляемых в процессе двигательных действий, излагается в данной книге не только с позиции одной науки – физиологии.

При изложении части материала используется междисциплинарный подход с привлечением комплекса знаний из целого ряда наук: биологии, биомеханики, спортивной медицины, теории и методики спорта и других. Авторами предпринята попытка раскрыть материал о развитии силовых способностей именно с таких позиций.

Источник: https://www.teambook2.ru/catalog/anatomiya_i_fiziologiya/fiziologiya_sily/?preview=192878

Особенности функционирования перистых мышц

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

Описаны особенности функционирования мышц с перистой архитектурой.  Показано, что перистые мышцы по сравнению с веретенообразными выигрывают в силе, однако проигрывают в скорости. Перистые мышцы соответствуют сильным мышцам по классификации П.Ф.Лесгафта, а веретенообразные — ловким.

История вопроса

Еще в ХVII веке в книге «De Motu Animalium» – («Движения животных», 1680 г.) итальянский математик и врач Джованни Борелли обратил внимание на существование в организме человека мышц с различной архитектурой – веретенообразных и перистых (рис.1).

Рис.1

В последующем особенностям работы веретенообразных и перистых мышц уделяли внимание П. Ф. Лесгафт, А. А. Ухтомский, Н. А. Бернштейн и многие другие ученые. В книге Р.

Александера «Биомеханика» впервые приведены расчеты силы, развиваемой мышцами, имеющих параллельный и перистый ход мышечных волокон.

Значительная информация о морфометрических характеристиках перистых мышц приведена в прекрасной книге Роджера Эноки «Кинезиология».

Так в чем же особенности работы перистых мышц? Начнем с анализа их архитектуры.

В веретенообразных мышцах пучки мышечных волокон располагаются параллельно длинной оси (длиннику) мышцы, соединяющей начало и конец мышцы. Примером таких мышц являются: двуглавая мышца плеча, портняжная мышца, передняя большеберцовая мышца. При перистом ходе пучков мышечных волокон они располагаются под углом к длиннику мышцы.

Этот угол называется углом перистости (α). Примером перистых мышц являются: прямая (α =7,4 град.) и латеральная широкая (α = 6,8 град.) мышцы бедра, икроножная (α=14 град.) и камбаловидная мышцы (α =27 град.). По-видимому, мышцы с перистой архитектурой П. Ф. Лесгафт относил к мышцам сильным.

А веретенообразные мышцы, с параллельным ходом мышечных волокон – к мышцам ловким.

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«

Благодаря своему строению мышцы с параллельным и перистым ходом пучков мышечных волокон значительно различаются по своим скоростно-силовым характеристикам.

Первое отличие функционирования мышц с различным ходом пучков мышечных волокон состоит в том, что перистые мышцы выигрывают в силе по сравнению с веретенообразными мышцами, имеющими параллельный ход пучков мышечных волокон (при одинаковом объеме мышцы). Именно поэтому большинство антигравитационных мышц (то есть мышц, противодействующих силе тяжести) имеет перистое строение.

Существуют формулы расчета превышения в силе мышцы с перистой архитектурой по сравнению с веретенообразными мышцами. На основе этих формул можно рассчитать, что камбаловидная мышца, благодаря своей перистой архитектуре будет выигрывать в силе более чем в 10 раз по сравнению с мышцей, имеющей параллельный ход пучков мышечных волокон и такой же объем.

Второе отличие мышц с различным ходом пучков мышечных волокон состоит в том, что при одинаковом укорочении мышечного волокна степень укорочения перистых мышц меньше, чем мышц с параллельным ходом пучков мышечных волокон. В связи с этим, перистые мышцы при одинаковом времени сокращения проигрывают мышцам с параллельным ходом пучков мышечных волокон в скорости сокращения.

Литература

  1. Александер, Р. Биомеханика / Р. Александер. – М.: Мир, 1970. – 339 с.
  2. Бернштейн, Н.А. Общая биомеханика. Основы учения о движениях человека / Н.А. Бернштейн. – М.: Из-во РИО ВЦСПС,1926. – 416 с.
  3. Лесгафт, П.Ф. Основы теоретической анатомии / П. Ф. Лесгафт.

    – СПб: Т-во художественной печати, 1905.– 351 с.

  4. Самсонова, А.В. Биомеханика мышц [Текст]: учебно-методическое пособие /А.В. Самсонова Е.Н. Комиссарова /Под ред. А.В. Самсоновой /Санкт-Петербургский гос. Ун-т физической культуры им. П.Ф. Лесгафта.- СПб,: [б.н.], 2008.– 127 с.
  5. Самсонова, А.В. Вклад П.

    Ф. Лесгафта в биомеханику /А.В. Самсонова // Труды кафедры биомеханики: Междисциплинарный сборник статей.– Вып.1.– СПб, 2007.– С. 4-11.

  6. Самсонова А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учебное пособие.- 5-е изд. – СПб.: Кинетика, 2018.– 159 с.
  7. Самсонова, А.В.

    Биомеханика мышц параллельного и перистого типа / А.В.Самсонова, И.Э.Барникова // Труды кафедры биомеханики Университета имени П.Ф. Лесгафта, 2018, Вып. XII. – C. 13-24.

  8. Ухтомский А.А. Физиология двигательного аппарата. – Л.: ЛГУ, 1951.– С. 165.
  9. Энока, Р. Основы кинезиологии / Р. Энока.

    – Киев: Олимпийская литература, 1998. – 399 с.

С уважением, А.В. Самсонова

Сокращение скелетных мышц человека

Описан процесс сокращения скелетных мышц человека, который состоит из ряда этапов. Первый этап связан с поступлением нервного импульса по аксону мотонейрона к мышечному волокну. Второй…

Режимы работы мышц

Описаны режимы работы мышц (режимы мышечного сокращения, режимы сокращения мышц): изометрический, преодолевающий (концентрический), уступающий (эксцентрический). Дана характеристика изменений (гипертрофии, силы и повреждений мышц), происходящих…

АТФ мышц

Дано определение АТФ, описана история открытия АТФ, содержание АТФ в мышечных волокнах, приведена структура АТФ, описаны реакции гидролиза и ресинтеза АТФ в мышечных волокнах, а также…

Адреналин и норадреналин

Дана общая характеристика стрессовым гормонам: адреналину и норадреналину. Описаны факторы, вызывающие секрецию гормонов. Дана характеристика основным функциям этих гормонов, а также влияние физической нагрузки на…

Адренокортикотропный гормон (АКТГ, кортикотропин)

Адренокортикотропный гормон (АКТГ, кортикотропин). Химическая природа гормона – белок. АКТГ секретируется в передней доле гипофиза под воздействием гипоталамуса. Рецепторы АКТГ расположены на поверхностной мембране коры надпочечников.

Сахарный диабет и физические нагрузки

Дается определение сахарного диабета. Описываются его типы диабета и факторы, влияющие на его возникновение. Дается объяснение причин, вызывающих проявление различных видов сахарного диабета, а также описываются особенности занятий…

Кортизол

Кортизол — гормон стресса. Кортизол выделяется корой надпочечников под воздействием АКТГ. Химическая природа кортизола – стероид. Кортизол поддерживает гомеостаз глюкозы, вызывая глюконеогенез, который сопровождается катаболизмом белков, стимулирует…

Тестостерон

Тестостерон – стероидный гормон. Вырабатывается клетками Лейдига, расположенными в мужских половых железах (яичках). У мужчин и женщин тестостерон также вырабатывается корой надпочечников. Его выработка стимулируется АКТГ, образующемся…

Источник: https://allasamsonova.ru/osobennosti-funkcionirovaniya-peristykh-myshc/

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

То есть при возбуждении мотонейрона срабатывает механизм мышечных сокращений в рамках одного комплекса с иннервируемыми отростками. Такое разделение на мотонейроны позволяет целенаправленно задействовать конкретные мышцы, не возбуждая без надобности соседние двигательные единицы.

По сути, вся мышечная группа одного организма делится на сегменты мотонейронов, которые могут объединяться в работе над сокращением или расслаблением, а могут действовать разнопланово или поочередно.

Главное, что они независимы друг от друга и работают только с сигналами своей группы волокон.

В соответствии с молекулярной концепцией о скольжении нитей, работа мышечной группы и, в частности, ее сокращение реализуется в ходе скользящего действия миозинов и актинов.

Внимание

Свойство пластичности имеет большое значение для нормальной деятельности полых органов — благодаря ему давление внутри полого органа относительно мало изменяется при разной степени его наполнения.

Существуют различные типы гладких мышц.

В стенках большинства полых органов находятся мышечные волокна длиной 50-200 мк и диаметром 4-8 мк, которые очень тесно примыкают друг к другу, и потому при рассмотрении их в микроскоп создается впечатление, что они морфологически составляют одно целое. Электронно-микроскопическое исследование показывает, однако, что они отделены друг от друга межклеточными щелями, ширина которых может быть равна 600-1500 ангстрем.

Несмотря на это, гладкая мышца функционирует как одно целое.

Механизмы мышечного сокращения.

Структура миофибрилл и ее изменения при сокращении. Миофибриллы представляют собой сократительный аппарат мышечного волокна. В поперечно-полосатых мышечных волокнах миофибриллы разделены на правильно чередующиеся участки (диски), обладающие разными оптическими свойствами.

Одни из этих участков анизотропны, т.е. обладают двойным лучепреломлением. В обычном свете они выглядят темными, а в поляризованном — прозрачными в продольном и непрозрачными в поперечном направлении. Другие участки изотропны, и выглядят прозрачными при обыкновенном свете.

В ходе процесса вызывающего сокращения мышечного волокна при поступлении

Еще один ауксотонический механизм мышечных сокращений предполагает условия интенсивных нагрузок, когда мышца укорачивается минимальным образом, а сила развивается максимальная.

Структура и иннервация скелетных мышц

В поперечно-полосатые скелетные мышцы входит множество волокон, находящихся в соединительной ткани и крепящихся к сухожилиям. В одних мышцах волокна расположены параллельно длинной оси, а в других они имеют косой вид, прикрепляясь к центральному тяжу сухожильному и к перистому типу.

особенность волокна заключается в саркоплазме массы тонких нитей — миофибрилл. В них входят светлые и темные участки, чередующиеся друг с другом, а у соседних поперечно-полосатые волокна находятся на одном уровне — на поперечном сечении.

Этот процесс в итоге способствует снятию барьеров с каналов мембраны, по которым выпускаются ионы, связывающиеся с тропонином.

  • Белок тропонин, в свою очередь, открывает центры связок актина, после чего становится возможным механизм мышечных сокращений, но для его начала также потребуется соответствующий импульс.
  • Использование открывшихся центров начнется в момент, когда к ним присоединятся головки миозина по описанной выше модели.

Полный цикл этих операций происходит в среднем за 15 мс. Период от начальной точки возбуждения волокон до полного сокращения называется латентным.

Процесс расслабления скелетной мышцы

При расслаблении мышц происходит обратный перенос ионов Са++ с подключением ретикулума и кальциевых каналов.

Во время мышечного сокращения между тонкими и толстыми нитями миофибрилл возникают поперечные мостики или спайки.

5. Во время мышечного сокращения происходит скольжение тонких нитей вдоль толстых, что приводит к укорочению миофибрилл и всего мышечного волокна в целом.

Гипотез объясняющих механизм мышечного сокращения много, но наиболее обоснованной является так называемая гипотеза (теория) «скользящих нитей» или «гребная гипотеза».

В покоящейся мышце тонкие и толстые нити находятся в разъединенном состоянии.

Под воздействием нервного импульса ионы кальция выходят из цистерн саркоплазматической сети и присоединяются к белку тонких нитей – тропонину. Этот белок меняет свою конфигурацию и меняет конфигурацию актина.

В результате образуется поперечный мостик между актином тонких нитей и миозином толстых нитей. При этом повышается АТФазная активность миозина.

Полимеризация G-актина, то есть образование F-актина, происходит за счет энергии АТФ, и, наоборот, при разрушении F-актина выделяется энергия.

Рис.1. Объединение отдельных глобул G-актина в F-актин

Вдоль спиральных желобков актиновых филаментов располагается белок тропомиозин, Каждая нить тропомиозина, имеющая длину 41 нм, состоит из двух идентичных α-цепей, вместе закрученных в спираль с длиной витка 7 нм.

Вдоль одного витка F-актина расположены две молекулы тропомиозина.

Каждая тропомиозиновая молекула соединяется, немного перекрываясь, со следующей, в результате тропомиозиновая нить простирается вдоль актина непрерывно.

Рис.2. Строение тонкой нити миофибриллы

В клетках поперечнополосатых мышц в состав тонких нитей кроме актина и тропомиозина входит ещё и белок тропонин. Этот глобулярный белок имеет сложное строение.

ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Перемещение тела в пространстве, поддержание определенной позы, работа сердца и сосудов и пищеварительного тракта у человека и позвоночных животных осуществляются мышцами двух основных типов: поперечнополосатыми (скелетной, сердечной) и гладкими, которые отличаются друг от друга клеточной и тканевой организацией, иннервацией и в определенной степени механизмами функционирования. В то же время в молекулярных механизмах мышечного сокращения между этими типами мышц есть много общего.

Функции и свойства скелетных мышц

Скелетная мускулатура является составной частью опорно-дви­гательного аппарата человека [2].

Собранные в пучки, они образуют нервы.

Если нейрон образует выходные связи с большим членом других клеток, то его аксон может многократно ветвиться, чтобы сигналы могли дойти до каждой из них, количество таких разветвлений (термиполей) огромно и колеблется от 1000 до 10000 и более.

Кроме того, аксон способен отдавать дополнительные ветви — коллатерали, по которым возбуждение уходит далеко в сторону от магистрального пути. Отростки, разобщенные с телом клетки, долго существовать не могут и погибают.
Тело клетки, напротив, регенерируют их. Конечно, это относится только к центральной части отростка.

Иногда процессы регенерации отростков идут с огромной скоростью: до 30 микрон в минуту.

Следует отметить, что именно из-за наличия отростков нейроны, как клетки, были открыты позже других клеток организма человека и животных.

Эта реакция уже необратима.

  • Головка претерпевает конформационное изменение, производящее подтягивание толстого филамента к Z-диску (или, что эквивалентно, свободных концов тонких филаментов друг к другу).
  • Отделяется АДФ, за счёт этого головка отделяется от актинового филамента. Присоединяется новая молекула АТФ.

Далее цикл повторяется до уменьшения концентрации ионов Ca2+ или исчерпании запаса АТФ (в результате смерти клетки). Скорость скольжения миозина по актину ≈15 мкм/сек. В миозиновом филаменте много (около 500) молекул миозина и, следовательно, при сокращении цикл повторяется сотнями головок сразу, что и приводит к быстрому и сильному сокращению.

Следует заметить, что миозиин ведёт себя как фермент — актин-зависимая АТФаза.

Это обеспечивает плавность процесса сокращения. На четвертом и пятом этапах происходит хемомеханическое преобразование.

Последовательная реакция соединения и разъединения головок поперечных мостиков с актиновым филаментом приводит к сколь­жению тонких и толстых нитей относительно друг друга и умень­шению размеров саркомера и общей длины мышцы, что является шестым этапом. Совокупность описанных процессов составляет сущность теории скольжения нитей

Первоначально полагали, что ионы Са2+ служат кофактором АТФазной активности миозина. Дальнейшие исследования опровер­гли это предположение.
У покоящейся мышцы актин и миозин практически не обладают АТФазной активностью.

Саркомеры в миофибрилле расположены по­следовательно, поэтому сокращение саркомеров вызывает сокраще­ние миофибриллы и общее укорочение мышечного волокна.

Изучение структуры мышечных волокон в световом микроскопе позволило выявить их поперечную исчерченность.

Электронно-мик­роскопические исследования показали, что поперечная исчерчен­ность обусловлена особой организацией сократительных белков миофибрилл — актина (молекулярная масса 42 000) и миозина (молекулярная масса около 500 000). Актиновые филаменты представ­лены двойной нитью, закрученной в двойную спираль с шагом около 36,5 нм.

Эти филаменты длиной 1 мкм и диаметром 6—8 нм, количество которых достигает около 2000, одним концом прикреп­лены к Z-пластинке. В продольных бороздках актиновой спирали располагаются нитевидные молекулы белка тропомиозина.

Источник: http://help-dok.ru/v-hode-protsessa-vyzyvayushhego-sokrashhenie-myshechnogo-volokna-pri-postuplenii/

В ходе процесса вызывающего сокращения мышечного волокна нейромедиатор

В ходе процесса вызывающего сокращение мышечного волокна при поступлении

В скелетных мышцах за сокращение отвечают миофибриллы (примерно две трети сухого веса мышц).

Миофибриллы — структуры толщиной 1 — 2 мкм, состоящие из саркомеров — структур длиной около 2,5 мкм, состоящих из актиновых и миозиновых (тонких и толстых) филаментов и Z-дисков, соединённых с актиновыми филаментами.

Сокращение происходит при увеличении концентрации в цитоплазме ионов Ca2+ в результате скольжения миозиновых филаментов относительно актиновых. Источником энергии сокращения служит АТФ. КПД мышечной клетки около 50 %, мышцы в целом не более 20%.

Максимальная сила мышц не достигается в реальных условиях; не все клетки мышцы используются одновременно и сокращаются с максимальной силой, иначе при сокращении многих скелетных мышц будут повреждены сухожилия или кости (что иногда и наблюдается при сильных судорогах).

Это обеспечивает плавность процесса сокращения. На четвертом и пятом этапах происходит хемомеханическое преобразование.

Последовательная реакция соединения и разъединения головок поперечных мостиков с актиновым филаментом приводит к сколь­жению тонких и толстых нитей относительно друг друга и умень­шению размеров саркомера и общей длины мышцы, что является шестым этапом. Совокупность описанных процессов составляет сущность теории скольжения нитей

Первоначально полагали, что ионы Са2+ служат кофактором АТФазной активности миозина. Дальнейшие исследования опровер­гли это предположение.
У покоящейся мышцы актин и миозин практически не обладают АТФазной активностью.

— реакция мышечных клеток на воздействие нейромедиатора, реже гормона, проявляющаяся в уменьшении длины клетки. Это жизненно важная функция организма, связанная с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами.

Все виды произвольных движений — ходьба, мимика, движения глазных яблок, глотание, дыхание и т. п. осуществляются за счёт скелетных мышц. Непроизвольные движения (кроме сокращения сердца) — перистальтика желудка и кишечника, изменение тонуса кровеносных сосудов, поддержание тонуса мочевого пузыря — обусловлены сокращением гладкой мускулатуры.

Работа сердца обеспечивается сокращением сердечной мускулатуры.

Основой всех типов мышечного сокращения служит взаимодействие актина и миозина.

ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ

Сокращение скелетной мышцы и его механизмы

тетанические (зубчатый тетанус и гладкий тетанус) – когда эфферентный сигнал поступает чаще и приходит в период расслабления (зубчатый тетанус) или в период укорочения (гладкий тетанус).

1) тонические (длительные) – стойкие длительные сокращения мышц, обеспечивающие поддержание позы 2) фазические – быстрые, которые обеспечивают передвижение в пространстве или изменение позы. Периоды сокращения. 1.

Латентный (0-10 сек) 2.

Укорочение 3.

  • Фаза укорочения – длится 50 мс в среднем.
  • Фаза расслабления – также длится примерно 50 мс.

Режимы мышечного сокращения Работа при одиночном сокращении была рассмотрена как пример «чистой» механики мышечных волокон.

Механизмы сокращения мышечного волокна

Когда реализуется механизм мышечного сокращения скелетной мышцы, энергия АТФ применяется для:

  • работы насоса натрия и калия, который поддерживает постоянную концентрацию ионов;
  • этих веществ по разные стороны мембраны;
  • скольжения нитей, укорачивающих миофибриллы;
  • работы насоса кальция, действующего для расслабления.

АТФ находится в клеточной мембране, нитях миозина и мембранах ретикулума саркоплазматического. Фермент расщепляется и утилизируется миозином.

Эта органелла представляет собой мембранные полости, содержащие кальциевый насос, который за счет энергии АТФ транспортирует ионы кальция внутрь саркоплазматического ретикулума. Его внутренняя поверхность содержит белки, способные связывать Ca 2+.

что несколько уменьшает разность концентраций этих ионов между цитоплазмой и полостью ретикулума. Распространяющийся по клеточной мембране потенциал действия активирует близко расположенную к поверхности клетки мембрану ретикулума и вызывает выход Ca 2+ в цитоплазму.

Молекула тропонина обладает высоким сродством к кальцию.
Под его влиянием она изменяет положение тропомиозиновой нити на актиновой таким образом, что открывается активный центр, ранее прикрытый тропомиозином. К открывшемуся активному центру присоединяется поперечный мостик. Это приводит к взаимодействию актина с миозином.

После образования связи миозиновая головка, ранее расположенная под прямым углом к нитям, наклоняется и протаскивает актиновую нить относительно миозиновой приблизительно на 10 нм. Образовавшийся атин-миозиновый комплекс препятствует дальнейшему скольжению нитей относительно друг друга, поэтому необходимо его разъединение. Это возможно только за счет энергии АТФ.

Миозин обладает АТФ-азной активностью, то есть способен вызывать гидролиз АТФ.
Выделяющаяся при этом энергия разрывает связь между актином и миозином, и миозиновая головка способна взаимодействовать с новым участком молекулы актина. Работа мостиков синхронизирована таким образом, что связывание, наклон и разрыв всех мостиков одной нити происходит одновременно.

5) увеличение длительности постсинаптического потенциала мембраны при подавлении действия ферментов, разрушающих синаптической медиатор;

6) развитие в постсинаптической мембране ПСП из миниатюрных потенциалов, обусловленных квантами медиатора;

7) зависимость длительности активной фазы действия медиатора в синапсе от свойств медиатора;

8) односторонность проведения возбуждения;

9) наличие хемочувствительных рецепторуправляемых каналов постсинаптической мембраны;

10) увеличение выделения квантов медиатора в синаптическую щель пропорционально частоте приходящих по аксону им­пульсов;

11) зависимость увеличения эффективности синаптической передачи от частоты использования синапса («эффект тренировки»);

12) утомляемость синапса, развивающаяся в результате длитель­ного высокочастотного его стимулирования.

Внимание

Если ионов кальция становится мало, высвобождаются удерживаемые тропонином ионы. Вследствие этого тропонин возвращается в исходную конформацию. …тропонин возвращается… А тропомиозин вновь начинает блокировать миозин.

…позволяет тропомиозину вновь блокировать миозин… Конечно, нельзя назвать этот механизм простым. Он и открыт был недавно — 50–60 лет назад.

Представьте, сколько экспериментов уже проведено и еще понадобится … Но сама схема несложная.

При недостатке кальция тропомиозин блокирует способность миозина прикрепляться к цепи актина и взаимодействовать с ней. При достаточно высокой концентрации кальция его ионы связываются с тропонином, который закрепляет тропомиозин на цепи актина, ионы кальция изменяют конформацию тропонина, тропомиозин открепляется — и миозин может выполнять свою работу. Можно схематически представить механизм сокращения мышцы и управления таким сокращением.

Тропонин, имеющий выраженное сродство к ионам кальция, начинает затем процесс сокращения, “поднимая” молекулы тропомиозина с активных участков актиновых филаментов.

Поскольку тропомиозин обычно “скрывает” активные участки, он блокирует взаимодействие поперечных мостиков миозина с актиновым филаментом.

Однако как только тропонин и кальций «поднимают» тропомиозин с активных участков, головки миозина начинают прикрепляться к активным участкам актиновых филаментов.

Теория скольжения филаментов. Когда поперечный мостик миозина прикрепляется к актиновому филаменту, оба филамента скользят относительно друг друга, вызывая укорочение саркомера.

Считают, что миозиновые головки и поперечные мостики в момент прикрепления к активным участкам актиновых филаментов подвергаются структурным изменениям.

Возможно Вас так же заинтересует:

Источник: http://faktorion.ru/v-hode-protsessa-vyzyvayushhego-sokrashheniya-myshechnogo-volokna-nejromediator

Врата закона
Добавить комментарий