Επιλεγμένα κεφάλαια από το βιβλίο "Σύγχρονη Εκπαίδευση Δύναμης. Θεωρία και Πράξη." Σκελετικοί μύες

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΥΙΚΩΝ ΙΝΩΝ.

Μορφολογική ταξινόμηση

Σταυρωτά ριγέ (σταυρωτά)

Ομαλή (μη ραβδωτά)

Ταξινόμηση ανά τύπο ελέγχου της μυϊκής δραστηριότητας

Σταυρωτός ριγέ μυϊκός ιστός σκελετικού τύπου.

Λείος μυϊκός ιστός εσωτερικά όργανα.

γραμμωτός μυϊκός ιστός καρδιακού τύπου

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΜΥΙΚΩΝ ΙΝΩΝ

Οι ΡΙΓΔΕΣ ΜΥΕΣ αντιπροσωπεύουν την πιο εξειδικευμένη συσκευή για την πραγματοποίηση γρήγορων συσπάσεων. Υπάρχουν δύο τύποι γραμμωτών μυών - οι σκελετικοί και οι καρδιακοί. Οι ΣΚΕΛΕΤΙΚΟΙ μύες αποτελούνται από μυϊκές ίνες, καθεμία από τις οποίες είναι ένα πολυπύρηνο κύτταρο που προκύπτει από τη σύντηξη μεγάλου αριθμού κυττάρων. Ανάλογα με τις συσταλτικές ιδιότητες, το χρώμα και την κόπωση, οι μυϊκές ίνες χωρίζονται σε δύο ομάδες - ΚΟΚΚΙΝΕΣ και ΛΕΥΚΕΣ. Η λειτουργική μονάδα των μυϊκών ινών είναι το μυοϊνίδιο. Τα μυοϊνίδια καταλαμβάνουν σχεδόν ολόκληρο το κυτταρόπλασμα της μυϊκής ίνας, ωθώντας τους πυρήνες προς την περιφέρεια.

Οι κόκκινες μυϊκές ίνες (ίνες τύπου 1) περιέχουν μεγάλο αριθμό μιτοχονδρίων με υψηλή δραστηριότητα οξειδωτικών ενζύμων. Η δύναμη των συσπάσεων τους είναι σχετικά μικρή και ο ρυθμός κατανάλωσης ενέργειας είναι τέτοιος ώστε να έχουν αρκετό αερόβιο μεταβολισμό (χρησιμοποιούν οξυγόνο). Συμμετέχουν σε κινήσεις που δεν απαιτούν σημαντική προσπάθεια, όπως η διατήρηση της στάσης του σώματος.

Οι ΛΕΥΚΕΣ ΜΥΙΚΕΣ ΙΝΕΣ (ίνες τύπου 2) χαρακτηρίζονται από υψηλή δραστηριότητα των ενζύμων γλυκόλυσης, σημαντική συσταλτική δύναμη και τόσο υψηλό ρυθμό κατανάλωσης ενέργειας για τον οποίο ο αερόβιος μεταβολισμός δεν επαρκεί πλέον. Επομένως, οι κινητήριες μονάδες που αποτελούνται από λευκές ίνες παρέχουν γρήγορες αλλά βραχυπρόθεσμες κινήσεις που απαιτούν σπασμωδικές προσπάθειες.

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΛΕΙΩΝ ΜΥΩΝ

Οι λείοι μύες χωρίζονται σε ΕΝΤΟΣΘΙΑΚΟΣ(ΕΝΩΤΙΚΟ) ΚΑΙ ΠΟΛΥΕΝΩΤΙΚΟΣ. ΕΝΤΟΣΘΙΑΚΟΣΟι ΛΕΙΟΙ μύες βρίσκονται σε όλα τα εσωτερικά όργανα, τους πόρους των πεπτικών αδένων, τα αιμοφόρα και λεμφικά αγγεία και το δέρμα. ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΠΟΛΥΕΝΕΙΔΙΚΟΣπεριλαμβάνουν τον ακτινωτό μυ και τον μυ της ίριδας. Η διαίρεση των λείων μυών σε σπλαχνικούς και πολυμοναδικούς βασίζεται στις διαφορετικές πυκνότητες της κινητικής τους νεύρωσης. ΣΤΟΥΣ ΣΠΛΑΠΤΙΚΟΥΣ ΛΕΙΟΥΣ ΜΥΣ, οι απολήξεις των κινητικών νεύρων υπάρχουν σε μικρό αριθμό λείων μυϊκών κυττάρων.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΛΕΙΩΝ ΜΥΩΝ.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΛΕΙΩΝ ΜΥΩΝ

1. ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ. Οι λείοι μύες χαρακτηρίζονται από ασταθές δυναμικό μεμβράνης. Οι διακυμάνσεις στο δυναμικό της μεμβράνης, ανεξάρτητα από τις νευρικές επιρροές, προκαλούν ακανόνιστες συσπάσεις που διατηρούν τον μυ σε κατάσταση σταθερής μερικής συστολής - τόνου. Το δυναμικό της μεμβράνης των λείων μυϊκών κυττάρων δεν αντικατοπτρίζει την πραγματική τιμή του δυναμικού ηρεμίας. Όταν το δυναμικό της μεμβράνης μειώνεται, ο μυς συσπάται όταν αυξάνεται, χαλαρώνει.

2. ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΣ. Τα δυναμικά δράσης των λείων μυϊκών κυττάρων είναι αυτορυθμικά, παρόμοια με τα δυναμικά του συστήματος αγωγιμότητας της καρδιάς. Αυτό δείχνει ότι οποιαδήποτε λεία μυϊκά κύτταρα είναι ικανά για αυθόρμητη αυτόματη δραστηριότητα. Αυτοματοποίηση λείων μυών, δηλ. η ικανότητα για αυτόματη (αυθόρμητη) δραστηριότητα είναι εγγενής σε πολλά εσωτερικά όργανα και αγγεία.

3. ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ. Ως απάντηση στο τέντωμα, οι λείες μυϊκές συσπάσεις. Αυτό συμβαίνει επειδή το τέντωμα μειώνει το δυναμικό της κυτταρικής μεμβράνης, αυξάνει τη συχνότητα AP και, τελικά, τον τόνο των λείων μυών. Στο ανθρώπινο σώμα, αυτή η ιδιότητα των λείων μυών χρησιμεύει ως ένας από τους τρόπους ρύθμισης της κινητικής δραστηριότητας των εσωτερικών οργάνων. Για παράδειγμα, όταν το στομάχι γεμίζει, το τοίχωμά του τεντώνεται. Η αύξηση του τόνου του τοιχώματος του στομάχου ως απάντηση στο τέντωμα του βοηθά στη διατήρηση του όγκου του οργάνου και στην καλύτερη επαφή των τοιχωμάτων του με την εισερχόμενη τροφή. Στα αιμοφόρα αγγεία, τέντωμα που προκαλείται από διακυμάνσεις της αρτηριακής πίεσης.

4. ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑσι. Μεταβλητότητα τάσης χωρίς φυσική σύνδεση με το μήκος της. Έτσι, εάν ένας λείος μυς τεντωθεί, η ένταση του θα αυξηθεί, αλλά εάν ο μυς διατηρείται στην κατάσταση επιμήκυνσης που προκαλείται από τέντωμα, τότε η ένταση θα μειωθεί σταδιακά, μερικές φορές όχι μόνο στο επίπεδο που υπήρχε πριν από το τέντωμα, αλλά και κάτω από αυτό το επίπεδο.

5. ΧΗΜΙΚΗ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ. Οι λείοι μύες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι σε διάφορες φυσιολογικά δραστικές ουσίες: αδρεναλίνη, νορεπινεφρίνη. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ειδικών υποδοχέων στην κυτταρική μεμβράνη των λείων μυών. Εάν προσθέσετε αδρεναλίνη ή νορεπινεφρίνη σε ένα παρασκεύασμα λείου μυός του εντέρου, το δυναμικό της μεμβράνης αυξάνεται, η συχνότητα του ΑΡ μειώνεται και ο μυς χαλαρώνει, δηλ. παρατηρείται το ίδιο αποτέλεσμα όπως όταν διεγείρονται τα συμπαθητικά νεύρα.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΜΥΩΝ

Οι σκελετικοί μύες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του ανθρώπινου μυοσκελετικού συστήματος. Σε αυτή την περίπτωση, οι μύες εκτελούν τα εξής λειτουργίες:

1) παρέχει μια ορισμένη στάση του ανθρώπινου σώματος.

2) μετακινήστε το σώμα στο διάστημα.

3) μετακινήστε μεμονωμένα μέρη του σώματος μεταξύ τους.

4) αποτελούν πηγή θερμότητας, εκτελώντας θερμορρυθμιστική λειτουργία.

Ο σκελετικός μυς έχει τα ακόλουθα απαραίτητα ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ:

1)ΔΙΕΓΞΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ- την ικανότητα να ανταποκρίνεται σε ένα ερέθισμα αλλάζοντας την ιοντική αγωγιμότητα και το δυναμικό της μεμβράνης.

2) ΑΓΩΓΙΜΟ- την ικανότητα να διεξάγει ένα δυναμικό δράσης κατά μήκος και βαθιά μέσα στη μυϊκή ίνα κατά μήκος του συστήματος Τ.

3) ΣΥΜΒΑΣΙΒΑΣΙΜΟΤΗΤΑ- την ικανότητα να συντομεύετε ή να αναπτύξετε ένταση όταν είστε ενθουσιασμένοι.

4) ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ- την ικανότητα ανάπτυξης έντασης κατά τη διάταση.

Το δυναμικό της μεμβράνης των ραβδωτών μυϊκών ινών είναι (-80) - (-90) mV, και το επίπεδο κατωφλίου εκπόλωσης είναι περίπου -50 mV AP, που προκύπτει από τη μετασυναπτική μεμβράνη της μυϊκής ίνας, εξαπλώνεται μέσω του σαρκολήματος (η μεμβράνη που περιβάλλει τη μυϊκή ίνα) και προς τις δύο κατευθύνσεις από τον τόπο σχηματισμού (σύναψη). Μεταδίδεται με σαρκόλημμα ηλεκτρογονικά (παρόμοια με τη μετάδοση της PD χωρίς «νευρική ίνα του Γιακούσεφ).Η διάρκεια της ΑΠ στους περισσότερους σκελετικούς μύες είναι 2-3 ms. Σε σχέση με αυτό, καθώς και με την ανάγκη για μεγαλύτερη πόλωση της μεμβράνης για την εμφάνιση ακίδας (MP KR = 40 mV), η ταχύτητα διάδοσης του AP από τη μεμβράνη των μυϊκών ινών είναι περίπου 3-5 m1s. Λίγο καιρό μετά την άφιξη της PD, η μυϊκή ίνα αρχίζει να συστέλλεται. Για να κατανοήσετε τον μηχανισμό της μυϊκής συστολής, είναι απαραίτητο να εξοικειωθείτε με τη μικροδομή του.

Δομή μυϊκών ινών

Η διάμετρος της μυϊκής ίνας δεν ξεπερνά τα 0,1 mm και το μήκος της μπορεί να κυμαίνεται από μερικά χιλιοστά έως 12 cm (Εικ. 20).

Κάτω από ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, είναι ορατή μια εναλλαγή σκοτεινών και ανοιχτόχρωμων λωρίδων (εγκάρσια σκούραση). Οι σκοτεινοί δίσκοι (ανισότροποι δίσκοι - Α) έχουν διπλή ενδιάμεση επίστρωση, ενώ οι ανοιχτοί δίσκοι (ισότροποι δίσκοι - Ι) δεν έχουν αυτήν την ιδιότητα. Το τμήμα της μυϊκής ίνας από τη μέση του ενός ισοτροπικού δίσκου μέχρι το μέσο του άλλου ονομάζεται σαρκομέριο.Το μήκος ενός σαρκομερίου σε έναν μυ σε ηρεμία είναι περίπου 2 μm και όταν συστέλλεται με τη μέγιστη δύναμη είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από 1 μm. (Το Σχ. 20 δείχνει ένα σαρκομέριο που οριοθετείται και στις δύο πλευρές από 2 γραμμές, I - ισότροπος δίσκος, Α - ανισότροπος δίσκος, Η - περιοχή με μειωμένη ανισοτροπία. Εγκάρσια τομή του μυοϊνιδίου (ρε)δίνει μια ιδέα της εξαγωνικής κατανομής παχιών και λεπτών μυοινιδίων).

Sarcolem.Η μεμβράνη των μυϊκών ινών - σαρκόλημμα - σχηματίζεται από μια τυπική πλασματική μεμβράνη, ενισχυμένη από ίνες συνδετικού ιστού. Οι τελευταίοι, συνδυάζονται στα άκρα των μυϊκών ινών, σχηματίζουν τένοντες, με τη βοήθεια των οποίων ο μυς συνδέεται με τα οστά.

Σαρκόπλασμα.Το σαρκόπλασμα της μυϊκής ίνας περιέχει ένα τυπικό σύνολο οργανιδίων. Αλλά ένα από αυτά αξίζει ιδιαίτερη προσοχή - σαρκοπλασμικός

Ρύζι. 20.στον μυ (ΕΝΑ)περιλαμβάνει μυϊκές ίνες (β), καθεμία από τις οποίες περιέχει μυοϊνίδια (γ). Το μυοϊνίδιο (g) σχηματίζεται από παχιά και λεπτά μυοινίδια (g, ρε)

niureticulum (NR).Αυτό είναι ένα ευρέως διακλαδισμένο δίκτυο που αποτελείται από στέρνες και σωλήνες που οριοθετούνται από μεμβράνες πρωτεΐνης-λιπιδίων δύο στρωμάτων (Εικ. 21). Το σαρκοπλασματικό δίκτυο εκτελεί μια σημαντική λειτουργία στην έναρξη της μυϊκής συστολής ως αποθήκη Ca2+.

Ρύζι. 21.(σύμφωνα με τον B.I. Khodorov): ΕΝΑ- κατανομή σωλήνων (σύστημα Τ) και SR εντός του σαρκομερίου. σι- τριάδα: κατά τη διάδοση του ΑΡ από τον σωλήνα Τ, απελευθερώνεται Ca2 από τη δεξαμενή CP, το οποίο, δεσμεύοντας την τροπονίνη στο σύμπλεγμα τροπονίνης-τροπομυοσίνης, εξαλείφει την ανασταλτική δράση στο μυονήμα της ακτίνης. Διασταυρούμενες γέφυρες νηματίων μυοσίνης μπορούν τώρα να αλληλεπιδράσουν με νήματα ακτίνης. Η διαδικασία χαλάρωσης σχετίζεται με την ενεργό επιστροφή του Ca2+ στις δεξαμενές

Είναι επίσης απαραίτητο να αναφερθεί η παρουσία πρωτεΐνης στο σαρκόπλασμα μυοσφαιρίνη,που χρησιμεύει ως αποθήκη οξυγόνου μέσα στην ίνα.

Συσταλτικά πρωτοϊνίδια.Τα συσταλτικά πρωτοϊνίδια είναι διατεταγμένα με τάξη μέσα στη μυϊκή ίνα στο σαρκόπλασμα. Υπάρχουν δύο τύποι πρωτοϊνιδίων: παχιά (πάχος 15-17 nm) και λεπτά (πάχους περίπου 6 nm). Τα λεπτά πρωτοϊνίδια βρίσκονται στη ζώνη Ι και με πρωτεΐνη νημάτια ακτίνης.Τα χοντρά νήματα που βρίσκονται στη ζώνη Α ονομάζονται μυοσίνη(βλ. Εικ. 20).

Περισσότερα από διακόσια μόρια μυοσίνης εμπλέκονται στο σχηματισμό νηματίων μυοσίνης (στριμμένα σε ζεύγη, με προεξέχουσα κεφαλή). Οι κεφαλές κατευθύνονται υπό γωνία από το κέντρο προς τις λεπτές κλωστές (θυμίζει «βούρτσα» για το πλύσιμο των πιάτων). Η κεφαλή της μυοσίνης περιέχει το ένζυμο ATPase και το μόριο ATP βρίσκεται στο ίδιο το κεφάλι.

Νήματα λακτίνηςπου αποτελούνται από δύο νημάτια ακτίνης σφαιρικών μορίων ακτίνης, μοιάζουν με χάντρες. Λεπτές κλωστές έχουν ενεργά κέντρα,βρίσκονται σε απόσταση 40 nm μεταξύ τους, στην οποία μπορούν να προσκολληθούν οι κεφαλές μυοσίνης. Εκτός από την ακτίνη, τα λεπτά νημάτια περιέχουν επίσης άλλες πρωτεΐνες - το σύμπλεγμα τροπονίνης (καλμοδουλίνη), το οποίο βρίσκεται πάνω από τα ενεργά κέντρα, που τα καλύπτει, γεγονός που εμποδίζει τη σύνδεση της ακτίνης με τη μυοσίνη.

Λεπτά νήματα περνούν από τη μέση της ζώνης Ι σε δύο κοντινά σαρκομέρια. Στη μέση αυτής της ζώνης βρίσκεται μεμβράνη Χ,τι χωρίζει τις σαρκομερίες μεταξύ τους. Έτσι, τα περιεχόμενα κάθε σαρκομερίου απομονώνονται από το σαρκόλημμα και τις μεμβράνες Ζ.

Μηχανισμός μυϊκής συστολής

Έναρξη μυϊκής συστολής.Απλώνοντας κατά μήκος της εξωτερικής μεμβράνης, το PD εισέρχεται στη μυϊκή ίνα (βλ. Εικ. 21), εδώ μεταδίδεται στη μεμβράνη του σαρκοπλασμικού δικτύου, όπου ανοίγει ηλεκτρικά διεγέρσιμους διαύλους ασβεστίου. Επειδή η συγκέντρωση ασβεστίου στο σαρκόπλασμα είναι μικρότερη από 10~7 mol1L και στο σαρκοπλασματικό δίκτυο - περισσότερο από 104 mol1L, αρχίζει μια εντατική απελευθέρωση των ιόντων του στο σαρκόπλασμα.

Το ασβέστιο που απελευθερώνεται ξεκινά τη συστολή των μυών. Ένα επίπεδο ασβεστίου επαρκές για την έναρξη της μυϊκής συστολής επιτυγχάνεται 12-15 ms μετά την άφιξη της νευρικής ώθησης. Αυτή είναι η κρυφή, λανθάνουσα στιγμή της μυϊκής συστολής. Λόγω του γεγονότος ότι η ταχύτητα διάδοσης του AP από το σαρκόλημμα είναι μεγαλύτερη από τον χρόνο που απαιτείται για την απελευθέρωση Ca2" από το σαρκοπλασματικό δίκτυο, όλα τα ινίδια της μυϊκής περιοχής νευρώνονται από ένα νεύρο ταυτόχρονα.

Το Ca2+ παίζει συγκεκριμένο ρόλο στην έναρξη της μυϊκής συστολής μετά την είσοδο στο σαρκόπλασμα. καλμοδουλίνη.Με την προσκόλληση Ca2+, η καλμοδουλίνη προάγει την ενεργοποίηση της Atphase και τη χρήση της ενέργειας ATP για τη σύνδεση του ενεργού κέντρου του νήματος της ακτίνης με την κεφαλή της μυοσίνης, καθώς και τη βράχυνση των μυών (Εικ. 22). Όταν η καλμοδουλίνη (τροπονίνη C) συνδυάζεται με το ασβέστιο, απελευθερώνεται το ενεργό κέντρο της ακτίνης, με αποτέλεσμα η κεφαλή της μυοσίνης να προσκολλάται σε αυτό. Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν εάν η συγκέντρωση του ελεύθερου ασβεστίου στο σαρκόπλασμα αυξηθεί 100 φορές ή περισσότερο: από 10"7 σε 10~5 mol1L.

"Μηχανισμός μεντεσέδων."Λόγω του συνδυασμού αυτών των διαδικασιών, συμβαίνουν τα εξής:

α) τράβηγμα των νημάτων μυοσίνης προς τα νημάτια ατίνης.

β) φόρτιση της μυοσίνης με ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για την περιστροφή της κεφαλής της μυοσίνης.

Ρύζι. 22. ΕΝΑ- διασταυρούμενες γέφυρες σε κατάσταση χαλάρωσης μυϊκών ινών. 6 - κατά τη συστολή (τα βέλη υποδεικνύουν την κατεύθυνση κίνησης των πρωτοϊνιδίων ακτίνης (και) τα δύο μισά του σαρκομερίου). V- μοντέλο ανάπτυξης στρες σε διασταυρούμενες γέφυρες

ο χρόνος της συστολής τους (στα αριστερά - σε κατάσταση χαλάρωσης, στα δεξιά - κατά τη συστολή της μυϊκής ίνας). 4 - λαιμός της εγκάρσιας γέφυρας. 5 - κεφαλή της γέφυρας σταυρού

Μετά από αυτό, ο φώσφορος και το διφωσφορικό οξύ της αδενοσίνης (ADP) σχηματίστηκαν και στη θέση τους ενώνεται ένα νέο μόριο ATP, το οποίο οδηγεί στη ρήξη της σύνδεσης μεταξύ της μυοσίνης και του ενεργού κέντρου της ακτίνης.

Όταν ένας μυς συσπάται:

α) τα νημάτια ακτίνης και μυοσίνης πρακτικά δεν βραχύνονται.

β) η αλληλεπίδραση της ακτίνης με τη μυοσίνη οδηγεί στην αμοιβαία είσοδο νημάτων στα μεταξύ τους διαστήματα.

γ) δύο γειτονικές 7-μεμβράνες έρχονται πιο κοντά η μία στην άλλη και με την ισχυρότερη δυνατή συστολή, η απόσταση μεταξύ τους μπορεί να μειωθεί σχεδόν στο μισό.

δ) όταν το μήκος του μυός μειώνεται, το σαρκομέριο διαστέλλεται, καθώς το σαρκόπλασμα που περιέχεται μέσα στο σαρκομέριο δεν συρρικνώνεται.

δ) παρόμοιες διεργασίες συμβαίνουν ταυτόχρονα σε όλα τα σαρκομερή της μυϊκής ίνας, έτσι και τα δύο άκρα του μυός έλκονται προς το κέντρο.

Προς το παρόν, ο μηχανισμός που εξασφαλίζει την είσοδο των νημάτων ακτομυοσίνης μεταξύ τους είναι ακόμη εντελώς άγνωστος. Η γενικά αποδεκτή υπόθεση ενός «μηχανισμού άρθρωσης» (βλ. Εικ. 22). Αφού η κεφαλή της μυοσίνης συνδεθεί με το ενεργό κέντρο της ακτίνης, περιστρέφεται κατά 45°. Λόγω της ρήξης της γέφυρας, ο λαιμός της κεφαλής της μυοσίνης ισιώνει, αποκτώντας την αρχική του θέση. Για τέτοιες κινήσεις αυτό το σύστημα έλαβε το όνομα μηχανισμός μεντεσέδων.Κατά τη διάρκεια της περιστροφής, η μυοσίνη προωθείται με ακτίνη ένα «βήμα», ή «εγκεφαλικό», ίσο με 20 nm. Η άφιξη ενός νέου τμήματος Ca2+ οδηγεί σε επανάληψη του «βήματος», αλλά τώρα με διαφορετική κεφαλή, η οποία αποδεικνύεται ότι είναι απέναντι από το νέο ενεργό κέντρο της ακτίνης, καθώς βρίσκονται σε απόσταση περίπου 40 nm από ο ένας τον άλλον. Λόγω του γεγονότος ότι τα νημάτια μυοσίνης έχουν διπολική οργάνωση κεφαλών, οι παράλληλες "σειρές" τους εξασφαλίζουν την ολίσθηση των νημάτων ακτίνης κατά μήκος του σαρκομερίου (από τη μεμβράνη έως τη μέση του).

Μυϊκή χαλάρωση.

Αυτές οι διαδικασίες ("βήματα") θα επαναληφθούν όσο το σαρκόπλασμα περιέχει ελεύθερο Ca2" (σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 10-5 mol1L) και ATP. Εάν δεν υπάρξει νέο κύμα εκπόλωσης, το ασβέστιο επιστρέφει γρήγορα πίσω στις στέρνες του σαρκοπλασμικού δικτύου Αντλείται έξω από το σαρκόπλασμα έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης χρησιμοποιώντας την αντλία Ca2+ που βρίσκεται στη μεμβράνη του σαρκοπλασμικού δικτύου, η οποία απαιτεί μεγάλη ποσότητα ATP (2 μόρια ATP κάθε Ca2+), ενεργοποιείται από το ίδιο το ασβέστιο, ή πιο συγκεκριμένα, από την αύξηση της συγκέντρωσης του στο σαρκόπλασμα.

Ενέργεια μυϊκής συστολής

Το ATP στους μυς είναι απαραίτητο για:

1) μείωση (σχηματισμός γεφυρών).

2) χαλάρωση (σπάσιμο γεφυρών).

3) λειτουργία της αντλίας Ca2+.

4) λειτουργία της αντλίας K* (για την εξάλειψη των διαταραγμένων βαθμίδων ιόντων λόγω της άφιξης της διέγερσης).

Ωστόσο, υπάρχει σχετικά λίγο ATP στο σαρκόπλασμα των μυών. αρκεί μόνο για μερικές μυϊκές συσπάσεις (περίπου οκτώ μεμονωμένες συσπάσεις). Ταυτόχρονα, υπό φυσικές συνθήκες, οι μύες μπορούν να συστέλλονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι που γίνεται δυνατό μόνο λόγω της ενεργοποίησης των μηχανισμών επανασύνθεσης του ATP - κρεατινοφωσφοκινάση, γλυκολυτική και αερόβια οξείδωση.

Η ακολουθία «ενεργοποίησης» των ενδεικνυόμενων οδών επανασύνθεσης ATP είναι η εξής. Πρώτον, αμέσως μετά την υδρόλυση ATP, ξεκινά η αποκατάστασή του λόγω της φωσφορικής κρεατίνης (CP):

ADF + CF<=>ATP + CP.

Η οδός της κρεατινοφωσφοκινάσης είναι χωρίς αδράνεια (πυροδοτείται αμέσως από την ADP που σχηματίζεται) και μπορεί να προσφέρει μυϊκή σύσπαση μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Ταυτόχρονα, ενεργοποιείται η γλυκολυτική οδός. Ο σχηματισμός ΑΤΡ κατά τη γλυκόλυση των υδατανθράκων συμβαίνει με τη συμμετοχή ενζύμων, η δραστηριότητα των οποίων αυξάνεται σταδιακά από την αρχή των μυϊκών συσπάσεων. Αλλά μετά από 15-20 δευτερόλεπτα γίνονται αρκετά ενεργά ώστε να πάρουν τη σκυτάλη της επανασύνθεσης ATP όταν η CP εξαντληθεί. Το μειονέκτημα αυτής της διαδρομής είναι η χαμηλότερη απόδοση ATP ανά μονάδα χρόνου σε σύγκριση με την προηγούμενη. Επιπλέον, κατά τη γλυκόλυση, σχηματίζονται υπο-οξειδωμένα προϊόντα (γαλακτικά, πυροσταφυλικά οξέα), τα οποία, σε περίπτωση εντατικού σχηματισμού, δεν έχουν χρόνο να εγκαταλείψουν τον μυ, οδηγώντας σε διαταραχή της ομοιόστασης σε αυτόν (μεταβολή pH σε την όξινη πλευρά).

Η αερόβια οξείδωση έχει τη μεγαλύτερη δυνατότητα για επανασύνθεση ATP (σχεδόν απεριόριστος χρόνος με επαρκή παροχή οξυγόνου και προϊόντων οξείδωσης). Αυτός όμως είναι ο πιο αδρανής τρόπος, αφού το ενζυμικό του σύστημα ενεργοποιείται αργά. Φτάνει στο μέγιστο επίπεδο δραστηριότητάς του 2-3 ​​λεπτά μετά την έναρξη της μυϊκής εργασίας. Εκτός από τα μιτοχονδριακά ένζυμα της ίδιας της μυϊκής ίνας, η διασφάλιση του καθορισμένου μηχανισμού επανασύνθεσης ATP απαιτεί επαρκή τροφοδοσία των μυών με οξυγόνο και πρώτες ύλες. Επιπλέον, η παραγωγικότητα (η ποσότητα του συντιθέμενου ATP ανά μονάδα χρόνου) της αερόβιας οξείδωσης δεν είναι η ίδια ανάλογα με την ένωση που οξειδώνεται: κατά την οξείδωση των ενεργειακών υδατανθράκων.

Φυσικά, οι υποδεικνυόμενες δυνατότητες των οδών επανασύνθεσης ATP καθορίζουν την απόδοση των μυών.

Αποδοτικότητα και παραγωγή θερμότητας κατά τη διάρκεια της μυϊκής εργασίας

Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής (ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας), η χημική ενέργεια που μετατρέπεται σε μυ είναι ίση με το άθροισμα της μηχανικής ενέργειας (εργασίας) και της θερμογόνου δύναμης. Η υδρόλυση ενός mol ATP παρέχει 48 kJ ενέργειας. Μόνο το 40-45% αυτού μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια και το υπόλοιπο 55-60 % μεταμορφώνομαι στην αρχική θερμότητα.Ωστόσο, σε φυσικές συνθήκεςη μηχανική απόδοση της μυϊκής δραστηριότητας, ή αποτελεσματικότητα, δεν υπερβαίνει το 20-30%. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν πηγαίνει όλη η ενέργεια ATP στον μυ στην ίδια τη μυϊκή σύσπαση: μέρος της δαπανάται σε διαδικασίες αποκατάστασης. Κατά συνέπεια, όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της μυϊκής εργασίας, τόσο πιο ενεργές είναι οι διαδικασίες σχηματισμού θερμότητας.

Τύποι και τρόποι μυϊκών συσπάσεων

Υπό φυσικές συνθήκες, και τα δύο άκρα του μυός συνδέονται με τα οστά μέσω των τενόντων και, όταν συστέλλονται, τα ελκύουν μεταξύ τους. Εάν το ένα άκρο του μυός (άρθρωση) είναι σταθερό, τότε το άλλο έλκεται προς το μέρος του (Εικ. 23). Όταν προσκολλάται ένα φορτίο σε αυτό το άκρο του μυός, το οποίο ο μυς δεν μπορεί να σηκώσει, μόνο τεντώνεται, οπότε το μήκος του δεν αλλάζει. Προκύπτουν επίσης καταστάσεις όταν ο μυς αυξάνεται σταδιακά σε μήκος (το φορτίο είναι βαρύτερο από τη δύναμη ανύψωσης του μυός ή είναι απαραίτητο να χαμηλώσετε αργά το φορτίο).

Κάτω από πειραματικές συνθήκες, ένας μυς, μια ίνα, ακόμη και ένα νήμα ακτομυοσίνης μπορεί να απομονωθεί με ή χωρίς ένα νεύρο που το νευρώνει. Εάν στερεώσετε το ένα άκρο ακίνητο σε ένα τρίποδο και κρεμάσετε ένα βάρος ή συσκευή εγγραφής στο άλλο, μπορείτε να καταγράψετε μια μυϊκή σύσπαση - ένα μυόγραμμα.

Ως αποτέλεσμα, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι μυϊκών συσπάσεων:

o ισοτονικό(ομόκεντρο) - συστολή μυών με βράχυνση διατηρώντας σταθερή ένταση.

o ισομετρική,όταν το μήκος του μυός δεν αλλάζει (ένταση).

o εκκεντρικός(πλυομετρική) όταν ο μυς επιμηκύνεται.

Κατά κανόνα, οι περισσότερες φυσικές μυϊκές συσπάσεις είναι μικτές, δηλαδή ανισότονου τύπου, όταν ο μυς βραχύνεται όταν αυξάνεται η ένταση.

Στο Σχ. 24, ΕΝΑΕμφανίζεται η καμπύλη μιας απλής συστολής. Σε αυτό μπορείτε να διακρίνετε φάσεις συστολήςΚαι χαλάρωση.Η δεύτερη φάση είναι μεγαλύτερη. Ο χρόνος μιας συστολής έστω και μιας ίνας υπερβαίνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του ΑΠ.

Ρύζι. 24. Διάφοροι τρόποι συστολής μυών:

ΕΝΑ- μεμονωμένες συσπάσεις. V- ατελής τέτανος. σολζ - πλήρης τέτανος

Ρύζι. 23. Αλληλεπίδραση μεταξύ καμπτήρων (α) και εκτεινόντων μυών(σι)

Το πλάτος μιας μεμονωμένης συστολής μιας απομονωμένης μυϊκής ίνας δεν εξαρτάται από τη δύναμη της διέγερσης, αλλά υπακούει στο νόμο «όλα ή τίποτα». Αντίθετα, σε έναν συμπαγή μυ μπορείτε να πάρετε μια "σκάλα" (σκάλα Bowditch):ότι όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη (μέχρι μια ορισμένη τιμή) του ερεθισμού, τόσο ισχυρότερη είναι η συστολή. Μια περαιτέρω αύξηση της δύναμης διέγερσης δεν επηρεάζει το εύρος της μυϊκής συστολής. Αυτό το μοτίβο μπορεί να παρατηρηθεί τόσο σε περίπτωση ερεθισμού μέσω του νεύρου όσο και σε περίπτωση ερεθισμού του ίδιου του μυός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σχεδόν όλοι οι μύες (και τα νεύρα) είναι μικτοί, δηλαδή αποτελούνται από πολλές κινητικές μονάδες (MOs) με διαφορετική διεγερσιμότητα.

Μονάδα κινητήρα

Μια νευρική ίνα ενός κινητικού νευρώνα και οι μυϊκές ίνες που νευρώνει αποτελούν μια κινητική μονάδα (Εικ. 25). Στους περισσότερους σκελετικούς μύες, μια κινητική μονάδα περιέχει αρκετές εκατοντάδες (ακόμη και χιλιάδες) μυϊκές ίνες. Ακόμη και σε πολύ μικρούς μύες που απαιτούν κινήσεις υψηλής ακρίβειας (μάτια, χέρια), μια κινητική μονάδα μπορεί να περιέχει 10-20 μυϊκές ίνες. Από λειτουργική άποψη, υπάρχουν διάφοροι τύποι κινητήρων, οι οποίοι μπορούν να ομαδοποιηθούν ως εξής: γρήγοραΚαι αργός.Οι λειτουργικές τους διαφορές οφείλονται στα αντίστοιχα δομικά χαρακτηριστικά, εξάλλου, τόσο σε επίπεδο σχετικά τραχιάς μορφολογίας όσο και σε επίπεδο λεπτής βιοχημικής διαφοροποίησης. Διαφορετικοί τύποι κινητικών μονάδων διακρίνουν τα μυϊκά μέρη και τις νευρικές ίνες. Αυτές οι διαφορές εξασφαλίζουν την κατάλληλη λειτουργική εκδήλωση κάθε τύπου κινητικής μονάδας. Το γρήγορο και το αργό διακρίνονται από τη διεγερσιμότητα, την ταχύτητα αγωγής των παλμών από τους άξονες, τη βέλτιστη συχνότητα παλμών και την αντίσταση στην κόπωση μετά την εκτέλεση εργασίας. Επιπλέον, σε κάθε τύπο, ο κινητικός νευρώνας και οι μυϊκές ίνες ως συνεργάτες συνδέονται μεταξύ τους, γεγονός που παρέχει τα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους.

Κινητικοί νευρώνες.Η διεγερσιμότητα ή η ευαισθησία στη δύναμη του τρέχοντος ερεθίσματος των κινητικών νευρώνων του ίδιου μυός σχετίζεται αντιστρόφως

Ρύζι. 25.

1 - σώμα κινητικού νευρώνα. 2 - πυρήνας ΜΕ- δενδρίτες; 4 - άξονας 5 - θήκη μυελίνης άξονα? 6 - τερματικοί κλάδοι του άξονα. 7 - νευρομυϊκές συνάψεις

σχετικά με το μέγεθος του σώματός τους: όσο μικρότερος είναι ο κινητικός νευρώνας, τόσο μεγαλύτερη είναι η διεγερσιμότητα του, δηλαδή, με μικρότερη δύναμη του ερεθίσματος, εμφανίζεται σε αυτούς ένα δυναμικό δράσης. Οι μικροί κινητικοί νευρώνες νευρώνουν έναν σχετικά μικρό αριθμό αργών μυϊκών ινών, οι μεγάλοι κινητικοί νευρώνες νευρώνουν γρήγορες μυϊκές ίνες, από τις οποίες συνήθως υπάρχουν πολλές σε μία κινητική μονάδα.

Η διάμετρος του άξονα και η ταχύτητα διέγερσης κατά μήκος του εξαρτώνται από το μέγεθος του νευρώνα: είναι υψηλότερη στους μεγάλους κινητικούς νευρώνες. Επιπλέον, σε τέτοιους κινητικούς νευρώνες μπορεί να εμφανιστούν νευρικές ώσεις με υψηλή συχνότητα. Κατά συνέπεια, αλλάζοντας τη συχνότητα των παλμών του κινητικού νευρώνα, οι μυϊκές ίνες που αποτελούν μέρος της αντίστοιχης κινητικής μονάδας μπορούν να λάβουν ένα εύρος υψηλής συχνότητας δυναμικού δράσης, και αυτό θα καθορίσει μια μεγαλύτερη δύναμη της συστολής τους.

Κάθε κινητικός νευρώνας αντιστοιχεί επίσης στη δομή των μυϊκών ινών της κινητικής μονάδας. Έτσι, η ταχύτητα της συστολής των μυϊκών ινών εξαρτάται άμεσα από τη δραστηριότητα της Ακτομυοσίνης Atphase (ο αριθμός των νημάτων ακτίνης και μυοσίνης): όσο υψηλότερη είναι η δραστηριότητά της, τόσο πιο γρήγορες γέφυρες ακτομυοσίνης σχηματίζονται και επομένως τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα συστολής. Η πυκνότητα «συσκευασίας» της ακτομύωσης νέων νημάτων στις γρήγορες μυϊκές ίνες είναι υψηλότερη από ό,τι στις αργές. Επιπλέον, το σαρκοπλασματικό δίκτυο (αποθήκη ασβεστίου) είναι πιο έντονο στη γρήγορη ίνα. Συνεπώς, κατά την παραλαβή του Π.Δ.

o ο κρυφός χρόνος πριν από την έναρξη της συστολής είναι μικρότερος.

o Η πυκνότητα της αντλίας ασβεστίου είναι υψηλότερη.

Έτσι, ο μυς συσπάται και χαλαρώνει πιο γρήγορα. Στις γρήγορες μυϊκές ίνες, η δραστηριότητα των γλυκολυτικών ενζύμων είναι αυξημένη, γεγονός που εξασφαλίζει ταχεία αποκατάσταση του ATP, το οποίο καταναλώνεται κατά τη διάρκεια έντονων μυϊκών συσπάσεων.

Αντίθετα, στις αργές μυϊκές ίνες η δραστηριότητα των ενζύμων οξείδωσης είναι υψηλότερη, λόγω της οποίας η ανάκτηση του ATP συμβαίνει, αν και πιο αργή, αλλά πιο οικονομικά. Έτσι, εάν από 1 mole γλυκόζης ως αποτέλεσμα της γλυκόλυσης σχηματίζονται μόνο 2-3 moles ATP, τότε στην περίπτωση αερόβιας οξείδωσης - 36-38 moles ATP. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης, σχηματίζονται υπο-οξειδωμένα υποστρώματα (για παράδειγμα, γαλακτικό οξύ), τα οποία «οξινίζουν» τον μυ και μειώνουν την απόδοσή του. Δύο ακόμη δομικές διαφορές στις αργές μυϊκές ίνες συμβάλλουν σε αυξημένη απόδοση και βελτιωμένες συνθήκες οξείδωσης:

1) Οι αργές ίνες εφοδιάζονται καλύτερα με οξυγόνο από τις γρήγορες ίνες λόγω της μεγαλύτερης πυκνότητας των τριχοειδών αγγείων του αίματος που τις περιβάλλουν.

2) μέσα στις αργές ίνες υπάρχει μεγάλη ποσότητα μυοσφαιρίνης, που τους δίνει κόκκινο χρώμα και είναι αποθήκες οξυγόνου, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οξείδωση τη στιγμή της μυϊκής συστολής, όταν η παροχή οξυγόνου με το αίμα είναι δύσκολη λόγω συμπίεση των αιμοφόρων αγγείων από τον μυ που συστέλλεται.

Οι γρήγορες μυϊκές ίνες έχουν μικρή περίοδο συστολής - έως 7,5 ms, και οι αργές μυϊκές ίνες έχουν μεγάλη περίοδο συστολής - έως και 100 ms.

Έτσι, συνοψίζοντας τις λειτουργικές διαφορές των κινητικών μονάδων, μπορεί να σημειωθεί: οι αργές κινητικές μονάδες χαρακτηρίζονται από εύκολη διεγερσιμότητα, χαμηλότερη δύναμη και ταχύτητα συστολής με χαμηλή κόπωση και υψηλή αντοχή. Οι γρήγορες μονάδες κινητήρα έχουν τις αντίθετες ιδιότητες.

Έρευνες των τελευταίων ετών έχουν αποδείξει ότι κάθε άτομο έχει έμφυτες διαφορές στο ποσοστό των γρήγορων και αργών ινών στους σκελετικούς μύες του. Για παράδειγμα, στον έξω μυ του μηρού το εύρος των διακυμάνσεων στον αριθμό των αργών ινών είναι από 13 έως 96%. Το πλεονέκτημα των αργών ινών παρέχει στον «μένετε» και σε ένα μικρό ποσοστό τους - τις δυνατότητες «σπριντ» του αθλητή. Επιπλέον, η σύνθεση διαφορετικών μυών σε ένα άτομο διαφέρει επίσης. Έτσι, κατά μέσο όρο, η περιεκτικότητα σε αργές ίνες στον τρικέφαλο μυ του ώμου είναι 33%, στους δικέφαλους μυς - 49, στον πρόσθιο μάγο - 46, στο πέλμα - 84%.

Αθροιστική συστολή και τέτανος

Κάτω από φυσικές συνθήκες της ανθρώπινης ζωής, οι μεμονωμένες μυϊκές συσπάσεις δεν συμβαίνουν. Συνήθως, οι νευρικές ώσεις ταξιδεύουν στους μύες μέσω των κινητικών νευρώνων σε «δέσμες», δηλαδή αρκετές στη σειρά με σχετικά μικρά χρονικά διαστήματα. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό όχι ενός, αλλά πολλών PD στον ίδιο τον σκελετικό μυ. Εάν ο μυς δεν επηρεάζεται από μεμονωμένες ώσεις (IP), αλλά από αυτές που διαδέχονται γρήγορα η μία μετά την άλλη, τότε συνοψίζονται τα συσταλτικά φαινόμενα και ως αποτέλεσμα ο μυς συσπάται για μεγάλο χρονικό διάστημα (βλ. Εικ. 24). Επιπλέον, εάν φτάσουν περαιτέρω ερεθίσματα την αρχική στιγμή της χαλάρωσης, η μυογραφική καμπύλη θα είναι οδοντωτή, και εάν πριν από την έναρξη της χαλάρωσης, θα είναι χωρίς οδοντωτό ρυθμό. Αυτός ο τύπος συντομογραφίας ονομάζεται τέτανος.

Διακρίνω οδοντωτόςΚαι Ανικανότητα τετανούσης.Κατά τη διάρκεια του τετάνου, όχι μόνο επιμηκύνεται ο χρόνος συστολής, αλλά αυξάνεται και η δύναμή του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μόνο μικρά «βήματα» θα έχουν χρόνο να πραγματοποιηθούν ως απάντηση στο πρώτο ΠΔ. Το τελικό αποθεματικό δημιουργεί την ευκαιρία να αυξηθεί η δύναμη συστολής κατά την άφιξη περαιτέρω PD. Σε αυτή την περίπτωση, η συγκέντρωση ασβεστίου (ο αριθμός των γεφυρών ακτομυοσίνης) σε μια τέτοια μυϊκή ίνα μπορεί να είναι η ίδια όπως κατά τη διάρκεια μιας απλής συστολής.

Η τετανική σύσπαση είναι πιθανή κυρίως επειδή η μεμβράνη των μυϊκών ινών είναι ικανή να διεξάγει αρκετά συχνή PD (περισσότερες από 100 ανά 1 δευτερόλεπτο), καθώς η ανθεκτική περίοδος στους σκελετικούς μύες είναι πολύ μικρότερη από μια μεμονωμένη σύσπαση. Κατά συνέπεια, όταν η επόμενη ΠΔ φτάνει στον μυ, γίνεται και πάλι ευαίσθητος σε αυτούς.

Η συχνότητα και η δύναμη του ερεθίσματος που απαιτείται για την απέκκριση της μυϊκής ίνας στον τέτανο δεν είναι ίδια για όλους τους μύες, αλλά εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά της κινητικής τους μονάδας. Η διάρκεια μιας συστολής μιας αργής μυϊκής ίνας μπορεί να φτάσει τα 100 ms και μιας γρήγορης - 10-30 ms. Επομένως, για να αποκτήσετε έναν άθικτο τέτανο σε αργές ίνες, αρκούν 10-15 ωθήσεις ανά δευτερόλεπτο και οι γρήγορες ίνες χρειάζονται έως και 50 παρορμήσεις ανά δευτερόλεπτο και άνω.

Υπό φυσικές συνθήκες, σχεδόν ποτέ δεν συμβαίνει όλες οι μυϊκές ίνες να βρίσκονται σε συστολή. Επομένως, με την εκούσια σύσπαση, η μυϊκή δύναμη είναι μικρότερη από ό,τι στην περίπτωση της τεχνητής διέγερσης. Ο μηχανισμός μιας απότομης αύξησης της δύναμης της μυϊκής συστολής σε μια ακραία κατάσταση βασίζεται σε αυτήν την αρχή: ο συγχρονισμός των νευρικών ερεθισμάτων που φτάνουν σε διαφορετικές κινητικές μονάδες αυξάνεται. Ένας από τους μηχανισμούς που εξασφαλίζει αύξηση της μυϊκής δύναμης, για παράδειγμα σε έναν αθλητή κατά τη διάρκεια της προπόνησης, είναι η αύξηση του συγχρονισμού της σύσπασης των επιμέρους κινητικών μονάδων.

Μέγιστος ρυθμός διέγερσης.Ο περιοριστικός ρυθμός διέγερσης που καθορίζεται από την έννοια αστάθεια,όλων των διεγέρσιμων ιστών εξαρτάται από τη διάρκεια της περιόδου που απαιτείται για την αποκατάσταση της ευαισθησίας των διαύλων νατρίου μετά την προηγούμενη διέγερση, δηλαδή από την ανθεκτική περίοδο. Η αστάθεια μιας κινητικής μονάδας, που αποτελείται από τρεις δομές (νεύρο, σύναψη, μυς), καθορίζεται από τον πιο «στενό» κρίκο, τη σύναψη, καθώς είναι αυτή που έχει την ελάχιστη συχνότητα μετάδοσης διέγερσης. Οι κινητικοί νευρώνες, ακόμη και οι μικρότεροι, είναι ικανοί να διεξάγουν περισσότερες από 200 ώσεις ανά δευτερόλεπτο, οι μυϊκές ίνες - περισσότερες από 100 ώσεις ανά δευτερόλεπτο, και η νευρομυϊκή σύναψη - λιγότερο από 100 παλμούς ανά δευτερόλεπτο.

Λειτουργικά χαρακτηριστικά των σκελετικών μυών

Μυική δύναμηκαθορίζεται από τη δύναμη έλξης στα άκρα του. Η μέγιστη δύναμη έλξης αναπτύσσεται κατά την ισομετρική σύσπαση ενός μυ κάτω από τις ακόλουθες συνθήκες: α) ενεργοποίηση όλων των κινητικών μονάδων που απαρτίζουν αυτόν τον μυ. β) η έναρξη της μυϊκής συστολής κατά τη διάρκεια ηρεμίας. γ) πλήρης λειτουργία τετάνου σε όλες τις κινητικές μονάδες.

Ρύζι. 26.(σύμφωνα με τον A.A. Ukhtomsky)

Για τη μέτρηση της μυϊκής δύναμης, προσδιορίζεται είτε το μέγιστο φορτίο που μπορεί να σηκώσει είτε η μέγιστη ένταση που μπορεί να αναπτύξει υπό ισομετρική σύσπαση. (Μια μεμονωμένη μυϊκή ίνα μπορεί να αναπτύξει τάση 100-200 mg.) Το ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 30 εκατομμύρια μυϊκές ίνες και θεωρητικά, εάν έλκονταν όλες προς μία κατεύθυνση, θα δημιουργούσαν ένταση έως και 30 τόνων. είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τέτοιες περιστάσεις. Πρώτον, η δύναμη των διαφορετικών μυϊκών ινών είναι κάπως διαφορετική: οι γρήγορες κινητικές μονάδες είναι ισχυρότερες από τις αργές. Δεύτερον, η δύναμη ενός μυός εξαρτάται από τη διατομή του: όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του μυός, τόσο ισχυρότερος είναι. Επιπλέον, ανάλογα με την πορεία των ινών διακρίνονται οι λοξοί και οι ορθοί μύες. Η λοξή πορεία των ινών παρέχει μεγάλο αριθμό μυϊκών ινών που διέρχονται από τη διατομή του, με αποτέλεσμα η δύναμη ενός τέτοιου μυός να είναι μεγαλύτερη. Ως εκ τούτου, διακρίνονται φυσιολογικόςΚαι ανατομική διάμετρος μυός:η φυσιολογική διάμετρος είναι κάθετη προς την κατεύθυνση των μυϊκών ινών και η ανατομική διάμετρος είναι στο μήκος του μυός (Εικ. 26). Φυσικά, στους μύες με τη διαμήκη κατεύθυνση των ινών, και οι δύο ονομασμένες διάμετροι συμπίπτουν, και στον κίρρο, η φυσιολογική διάμετρος είναι μεγαλύτερη από την ανατομική, επομένως, για την ίδια ανατομική διάμετρο, οι τελευταίες είναι ισχυρότερες. Για παράδειγμα, η σχετική δύναμη των ανθρώπινων μυών (ανά 1 cm2 επιφάνειας διατομής):

o μυς του αστραγάλου - 5,9 kg.

o καμπτήρας μυς ώμου - 8,1 kg.

o μασητικός μυς - 10,0 kg.

o δικέφαλος βραχιόνιος μυς - 11,4 kg.

o τρικέφαλος βραχιόνιος μυς - 16,7 κιλά.

Υπό φυσικές συνθήκες, η έκφραση της μυϊκής δύναμης επηρεάζεται όχι μόνο από τις τρεις παραπάνω συνθήκες, αλλά και από τη γωνία με την οποία ο μυς προσεγγίζει το οστό. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία προσκόλλησης, τόσο καλύτερες είναι οι συνθήκες για την εκδήλωση της δύναμης. Εάν ο μυς πλησιάζει το οστό σε ορθή γωνία, σχεδόν όλη η δύναμή του δαπανάται για την παροχή κίνησης, και εάν είναι σε οξεία γωνία, μέρος της δύναμης χρησιμοποιείται για να εξασφαλιστεί η κίνηση, το υπόλοιπο χρησιμοποιείται για τη συμπίεση του μοχλού.

Κούραση

Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης ή έντονης μυϊκής εργασίας αναπτύσσεται κόπωση, η οποία εκφράζεται πρώτα σε μείωση της απόδοσης, και μετά σε διακοπή της εργασίας. Η κόπωση χαρακτηρίζεται από αντίστοιχες αλλαγές που συμβαίνουν όχι μόνο στους μύες, αλλά και στα συστήματα που τους εξυπηρετούν.

ΚούρασηΟνομάζουν μια κατάσταση που αναπτύσσεται ως αποτέλεσμα της εργασίας και εκδηλώνεται με επιδείνωση των κινητικών και αυτόνομων λειτουργιών του σώματος και του συντονισμού τους. Σε αυτή την περίπτωση, η απόδοση μειώνεται, εμφανίζεται ένα συναίσθημα κουρασμένος (ψυχολογική κατάσταση). Η κόπωση είναι μια ολιστική αντίδραση όλου του οργανισμού. Επομένως, όταν η κόπωση ενός νεύρου, μιας σύναψης και των μυών συζητείται παρακάτω, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε τις συμβάσεις αυτών των εννοιών. Θα ήταν πιο σωστό να μιλήσουμε για ορισμένους μηχανισμούς που καθορίζουν την "απόδοση" των κύριων τμημάτων της κινητικής μονάδας - νεύρα, μυϊκές ίνες, συνάψεις.

Κόπωση νευρικών ινών.Υπό φυσικές συνθήκες, η νευρική ίνα πρακτικά δεν κουράζεται. Η διεξαγωγή μιας νευρικής ώθησης απαιτεί ενεργειακή δαπάνη μόνο για τη λειτουργία της αντλίας K+, η οποία είναι αρκετά ενεργειακά αποδοτική. Τα συστήματα επανασύνθεσης ATP είναι αρκετά ικανά να παρέχουν ενέργεια στη νευρική ίνα.

Κόπωση της νευρομυϊκής συμβολής.Η αποτελεσματικότητα, δηλαδή η ικανότητα διεξαγωγής διέγερσης, είναι σημαντικά χαμηλότερη για τη σύναψη παρά για τη νευρική ίνα. Αυτό μπορεί να είναι συνέπεια δύο φαινομένων. Η καταστολή της μετάδοσης διέγερσης στη σύναψη μπορεί να προκληθεί από την εξάντληση ενός σημαντικού μέρους του πομπού ή την εξασθένηση της αποκατάστασής του όταν η συχνότητα των APs που παρέχονται από τη νευρική ίνα είναι πολύ υψηλή. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια έντονης μυϊκής δραστηριότητας, υποοξειδωμένα προϊόντα (που σχηματίζονται ενεργά κατά τη γλυκόλυση) μειώνουν την ευαισθησία της μετασυναπτικής μεμβράνης στον μεσολαβητή ACh. Αυτό οδηγεί σε μείωση του πλάτους κάθε EPP και, με υπερβολική μείωση, η εμφάνιση του AP καθίσταται εντελώς αδύνατη.

Κόπωση των μυϊκών ινών.Η παραβίαση της διεγερσιμότητας και της συσταλτικότητας της μυϊκής ίνας οφείλεται κυρίως σε παραβίαση της ενέργειάς της, δηλαδή των μηχανισμών επανασύνθεσης του ATP. Σε αυτή την περίπτωση, η ένταση της μυϊκής εργασίας γίνεται ο αποφασιστικός παράγοντας. Η εξαιρετικά υψηλή του δράση σχετίζεται με ανεπάρκεια της οδού κρεατινοφωσφοκινάσης ή με τη συσσώρευση υποοξειδωμένων προϊόντων κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης. Το τελευταίο, αφενός, μειώνει την ευαισθησία της μετασυναπτικής μεμβράνης, αφετέρου, μετατοπίζει το pH του σαρκοπλάσματος στην όξινη πλευρά, η οποία από μόνη της αναστέλλει τη δραστηριότητα των γλυκολυτικών ενζύμων. Όλα αυτά προκαλούν την ταχεία ανάπτυξη της κόπωσης κατά τη διάρκεια έντονης μυϊκής εργασίας. Η κόπωση κατά τη μακροχρόνια εργασία χαμηλής έντασης αναπτύσσεται αργά, η οποία σχετίζεται με παραβίαση των ρυθμιστικών μηχανισμών από τα κεντρικά μέρη του νευρικού συστήματος.

Ο μυϊκός ιστός αναγνωρίζεται ως ο κυρίαρχος ιστός του ανθρώπινου σώματος, το ποσοστό του οποίου στο συνολικό βάρος ενός ατόμου είναι έως και 45% στους άνδρες και έως και 30% στις γυναίκες. Το μυϊκό σύστημα περιλαμβάνει μια ποικιλία μυών. Υπάρχουν περισσότεροι από εξακόσιοι τύποι μυών.

Η σημασία των μυών στο σώμα

Οι μύες παίζουν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο σε κάθε ζωντανό οργανισμό. Με τη βοήθειά τους τίθεται σε κίνηση το μυοσκελετικό σύστημα. Χάρη στο έργο των μυών, ένα άτομο, όπως και άλλοι ζωντανοί οργανισμοί, μπορεί όχι μόνο να περπατήσει, να σταθεί, να τρέξει, να κάνει οποιαδήποτε κίνηση, αλλά και να αναπνεύσει, να μασήσει και να επεξεργαστεί την τροφή, ακόμα και το πιο σημαντικό όργανο - η καρδιά - αποτελείται επίσης από μυϊκός ιστός.

Πώς λειτουργούν οι μύες;

Η λειτουργία των μυών οφείλεται στις ακόλουθες ιδιότητες:

• Η διεγερσιμότητα είναι μια διαδικασία ενεργοποίησης, που εκδηλώνεται με τη μορφή απάντησης σε ένα ερέθισμα (συνήθως έναν εξωτερικό παράγοντα). Η ιδιότητα εκδηλώνεται με τη μορφή αλλαγών στο μεταβολισμό στον μυ και στη μεμβράνη του.
• Η αγωγιμότητα είναι μια ιδιότητα που σημαίνει την ικανότητα του μυϊκού ιστού να μεταδίδει μια νευρική ώθηση που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε ένα ερέθισμα από το μυϊκό όργανο στον νωτιαίο μυελό και τον εγκέφαλο, καθώς και προς την αντίθετη κατεύθυνση.
• Η συσταλτικότητα είναι η τελική δράση των μυών ως απόκριση σε έναν διεγερτικό παράγοντα, που εκδηλώνεται με τη μορφή βράχυνσης του μυϊκού τόνου, δηλαδή ο βαθμός της έντασης τους. Ταυτόχρονα, η ταχύτητα της συστολής και η μέγιστη μυϊκή ένταση μπορεί να διαφέρουν ως αποτέλεσμα διαφορετικών επιρροών του ερεθίσματος.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η μυϊκή εργασία είναι δυνατή λόγω της εναλλαγής των ιδιοτήτων που περιγράφηκαν παραπάνω, τις περισσότερες φορές με την ακόλουθη σειρά: διεγερσιμότητα-αγωγιμότητα-συσταλτικότητα. Αν μιλάμε για εκούσια μυϊκή εργασία και η ώθηση προέρχεται από το κεντρικό νευρικό σύστημα, τότε ο αλγόριθμος θα έχει τη μορφή αγωγιμότητα-διεγερσιμότητα-συσταλτικότητα.

Μυϊκή δομή

Κάθε ανθρώπινος μυς αποτελείται από μια συλλογή επιμήκων κυττάρων που δρουν προς την ίδια κατεύθυνση, που ονομάζεται μυϊκή δέσμη. Οι δέσμες, με τη σειρά τους, περιέχουν μυϊκά κύτταρα μήκους έως 20 cm, που ονομάζονται επίσης ίνες. Το σχήμα των κυττάρων των γραμμωτών μυών είναι επίμηκες, ενώ των λείων μυών είναι ατρακτόμορφο.

Μια μυϊκή ίνα είναι ένα επίμηκες κύτταρο που οριοθετείται από μια εξωτερική μεμβράνη. Κάτω από το κέλυφος, οι συσταλτικές πρωτεϊνικές ίνες βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους: ακτίνη (ελαφριά και λεπτή) και μυοσίνη (σκούρα, παχιά). Στο περιφερικό τμήμα του κυττάρου (σε γραμμωτούς μύες) υπάρχουν αρκετοί πυρήνες. Οι λείοι μύες έχουν μόνο έναν πυρήνα που βρίσκεται στο κέντρο του κυττάρου.

Ταξινόμηση των μυών σύμφωνα με διάφορα κριτήρια

Η παρουσία διαφόρων χαρακτηριστικών που διαφέρουν από ορισμένους μύες τους επιτρέπει να ομαδοποιηθούν υπό όρους σύμφωνα με ένα ενοποιητικό χαρακτηριστικό. Σήμερα, η ανατομία δεν έχει μια ενιαία ταξινόμηση βάσει της οποίας θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν οι ανθρώπινοι μύες. Οι τύποι μυών, ωστόσο, μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορα κριτήρια, και συγκεκριμένα:

1. Κατά σχήμα και μήκος.
2. Σύμφωνα με τις λειτουργίες που εκτελούνται.
3. Σε σχέση με τις αρθρώσεις.
4. Ανά τοποθεσία στο σώμα.
5. Με το να ανήκεις σε ορισμένα μέρη του σώματος.
6. Σύμφωνα με τη θέση των μυϊκών δεσμίδων.

Μαζί με τους τύπους των μυών, διακρίνονται τρεις κύριες μυϊκές ομάδες ανάλογα με τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά της δομής:

1. Διασταυρωμένοι σκελετικοί μύες.
2. Λείοι μύες που συνθέτουν τη δομή των εσωτερικών οργάνων και των αιμοφόρων αγγείων.
3. Καρδιακές ίνες.

Ο ίδιος μυς μπορεί ταυτόχρονα να ανήκει σε πολλές ομάδες και τύπους που αναφέρονται παραπάνω, αφού μπορεί να περιέχει πολλά διασταυρούμενα χαρακτηριστικά ταυτόχρονα: σχήμα, λειτουργία, σχέση με ένα μέρος του σώματος κ.λπ.

Σχήμα και μέγεθος των μυϊκών δεσμίδων

Παρά τη σχετικά πανομοιότυπη δομή όλων των μυϊκών ινών, μπορεί να έχουν διαφορετικά μεγέθη και σχήματα. Έτσι, η ταξινόμηση των μυών σύμφωνα με αυτό το κριτήριο προσδιορίζει:

1. Οι κοντοί μύες κινούν μικρές περιοχές του ανθρώπινου μυοσκελετικού συστήματος και, κατά κανόνα, βρίσκονται στα βαθιά στρώματα των μυών. Ένα παράδειγμα είναι οι μεσοσπονδύλιοι μύες της σπονδυλικής στήλης.
2. Τα μακριά, αντίθετα, εντοπίζονται σε εκείνα τα μέρη του σώματος που εκτελούν μεγάλα πλάτη κίνησης, για παράδειγμα, άκρα (χέρια, πόδια).
3. Οι φαρδιές καλύπτουν το κύριο σώμα (στο στομάχι, στην πλάτη, στο στέρνο). Μπορούν να έχουν διαφορετικές κατευθύνσεις των μυϊκών ινών, παρέχοντας έτσι μια ποικιλία συσταλτικών κινήσεων.

Στο ανθρώπινο σώμα απαντώνται επίσης διάφορες μορφές μυών: στρογγυλοί (σφιγκτήρας), ίσιοι, τετράγωνοι, ρομβοειδείς, ατρακτοειδείς, τραπεζοειδείς, δελτοειδής, οδοντωτοί, μονόπτεροι και διπλόπτεροι και άλλα σχήματα μυϊκών ινών.

Τύποι μυών σύμφωνα με τις λειτουργίες που εκτελούνται

Οι ανθρώπινοι σκελετικοί μύες μπορούν να εκτελέσουν διάφορες λειτουργίες: κάμψη, επέκταση, προσαγωγή, απαγωγή, περιστροφή. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, οι μύες μπορούν να ομαδοποιηθούν υπό όρους ως εξής:

1. Επέκταση.
2. Καμπτήρες.
3. Κύριος.
4. Απαγωγείς.
5. Περιστροφικός.

Οι δύο πρώτες ομάδες βρίσκονται πάντα στο ίδιο μέρος του σώματος, αλλά σε αντίθετες κατευθύνσεις με τέτοιο τρόπο ώστε όταν οι πρώτες συστέλλονται, οι δεύτερες χαλαρώνουν και το αντίστροφο. Οι καμπτήρες και οι εκτείνοντες μύες κινούν τα άκρα και είναι ανταγωνιστικοί μύες. Για παράδειγμα, ο δικέφαλος βραχιόνιος μυς κάμπτει το χέρι και ο τρικέφαλος βραχιόνιος τον εκτείνει. Εάν, ως αποτέλεσμα της εργασίας των μυών, ένα μέρος του σώματος ή ενός οργάνου κάνει μια κίνηση προς το σώμα, αυτοί οι μύες είναι προσαγωγοί, εάν είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση - απαγωγείς. Οι στροφείς παρέχουν κυκλικές κινήσεις του αυχένα, του κάτω μέρους της πλάτης και του κεφαλιού, ενώ οι στροφείς χωρίζονται σε δύο υποτύπους: πρηνιστές, που παρέχουν κίνηση προς τα μέσα και στηρίγματα ποδιού, που παρέχουν κίνηση προς τα έξω.

Σε σχέση με τις αρθρώσεις

Οι μύες συνδέονται με τις αρθρώσεις με τένοντες, προκαλώντας την κίνηση τους. Ανάλογα με τον τύπο της προσκόλλησης και τον αριθμό των αρθρώσεων στις οποίες δρουν οι μύες, μπορεί να είναι μονόαρμοι ή πολυαρθρικοί. Έτσι, εάν ο μυς είναι προσκολλημένος σε μία μόνο άρθρωση, τότε είναι μονοαρθρικός μυς, εάν είναι προσκολλημένος σε δύο, είναι μυς δύο αρθρώσεων και εάν υπάρχουν περισσότερες αρθρώσεις, είναι μυς πολλαπλών αρθρώσεων. (καμπτήρες/εκτατήρες δακτύλων).

Κατά κανόνα, οι δέσμες μονής άρθρωσης είναι μεγαλύτερες από τις πολυαρθρικές. Παρέχουν πληρέστερο εύρος κίνησης της άρθρωσης σε σχέση με τον άξονά της, αφού περνούν τη συσταλτικότητά τους σε μία μόνο άρθρωση, ενώ οι πολυαρθρικοί μύες κατανέμουν τη συσταλτικότητά τους σε δύο αρθρώσεις. Οι τελευταίοι τύποι μυών είναι κοντύτεροι και μπορούν να παρέχουν πολύ λιγότερη κινητικότητα ενώ ταυτόχρονα κινούν τις αρθρώσεις στις οποίες συνδέονται. Μια άλλη ιδιότητα των πολυαρθρικών μυών ονομάζεται παθητική ανεπάρκεια. Μπορεί να παρατηρηθεί όταν, υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, ο μυς τεντώνεται πλήρως, μετά από τον οποίο δεν συνεχίζει να κινείται, αλλά, αντίθετα, επιβραδύνεται.

Εντοπισμός των μυών

Οι μυϊκές δέσμες μπορούν να βρίσκονται στο υποδόριο στρώμα, σχηματίζοντας επιφανειακές μυϊκές ομάδες ή σε βαθύτερα στρώματα - σε αυτές περιλαμβάνονται οι βαθιές μυϊκές ίνες. Για παράδειγμα, οι μύες του λαιμού αποτελούνται από επιφανειακές και βαθιές ίνες, μερικές από τις οποίες είναι υπεύθυνες για τις κινήσεις αυχενική μοίρα της σπονδυλικής στήλης, ενώ άλλοι τραβούν προς τα πίσω το δέρμα του λαιμού, την παρακείμενη περιοχή του δέρματος του στήθους και επίσης συμμετέχουν στο γύρισμα και την κλίση του κεφαλιού. Ανάλογα με τη θέση σε σχέση με ένα συγκεκριμένο όργανο, μπορεί να υπάρχουν εσωτερικοί και εξωτερικοί μύες (εξωτερικοί και εσωτερικοί μύες του λαιμού, της κοιλιάς).

Τύποι μυών ανά μέρος του σώματος

Σε σχέση με τα μέρη του σώματος, οι μύες χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

1. Οι μύες του κεφαλιού χωρίζονται σε δύο ομάδες: μασητικούς μύες, υπεύθυνοι για τη μηχανική άλεση της τροφής και μύες του προσώπου - τύποι μυών χάρη στους οποίους ένα άτομο εκφράζει τα συναισθήματα και τη διάθεσή του.
2. Οι μύες του σώματος χωρίζονται σε ανατομικά τμήματα: αυχενικοί, θωρακικοί (στερνικός μείζονος, τραπεζοειδής, στερνοκλείδιος), ραχιαίος (ρομβοειδής, πλατύς ραχιαίος, teres major), κοιλιακός (εσωτερικός και εξωτερικός κοιλιακός, συμπεριλαμβανομένων των κοιλιακών και του διαφράγματος).
3. Μύες άνω και κάτω άκρων: βραχιόνιοι (δελτοειδής, τρικέφαλοι, δικέφαλοι βραχιόνιοι), καμπτήρες και εκτείνοντες αγκώνα, γαστροκνήμιος (πελματικός), κνήμης, μύες του ποδιού.

Τύποι μυών ανάλογα με τη θέση των μυϊκών δεσμίδων

Η ανατομία των μυών σε διαφορετικά είδη μπορεί να διαφέρει ως προς τη θέση των μυϊκών δεσμών. Από αυτή την άποψη, μυϊκές ίνες όπως:

1. Τα πουπουλένια μοιάζουν με τη δομή ενός φτερού πουλιού σε αυτά, δέσμες μυών συνδέονται με τους τένοντες μόνο από τη μία πλευρά και αποκλίνουν από την άλλη. Το φτερωτό σχήμα της διάταξης των μυϊκών δεσμίδων είναι χαρακτηριστικό των λεγόμενων δυνατούς μύες. Ο τόπος προσκόλλησης τους στο περιόστεο είναι αρκετά εκτεταμένος. Κατά κανόνα, είναι κοντοί και μπορούν να αναπτύξουν μεγάλη δύναμη και αντοχή, ενώ ο μυϊκός τόνος δεν θα διαφέρει πολύ.
2. Οι μύες με παράλληλες δεσμίδες ονομάζονται επίσης επιδέξιοι. Σε σύγκριση με τα πουπουλένια, είναι μακρύτερα και λιγότερο ανθεκτικά, αλλά μπορούν να εκτελέσουν πιο λεπτή εργασία. Όταν συστέλλονται, η ένταση σε αυτά αυξάνεται σημαντικά, γεγονός που μειώνει σημαντικά την αντοχή τους.

Μυϊκές ομάδες κατά δομικά χαρακτηριστικά

Συστάδες μυϊκών ινών σχηματίζουν ολόκληρους ιστούς, δομικά χαρακτηριστικάπου καθορίζει την υπό όρους διαίρεση τους σε τρεις ομάδες:

Σκελετικοί μύες - το ενεργό μέρος του μυοσκελετικού συστήματος, το οποίο περιλαμβάνει επίσης οστά, συνδέσμους, τένοντες και τις αρθρώσεις τους. Από λειτουργική άποψη, οι κινητικοί νευρώνες που προκαλούν διέγερση των μυϊκών ινών μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ως κινητικό σύστημα. Ο άξονας ενός κινητικού νευρώνα διακλαδίζεται στην είσοδο του σκελετικού μυός και κάθε κλάδος συμμετέχει στο σχηματισμό της νευρομυϊκής σύναψης σε μια ξεχωριστή μυϊκή ίνα.

Ένας κινητικός νευρώνας, μαζί με τις μυϊκές ίνες που νευρώνει, ονομάζεται νευροκινητική (ή κινητική) μονάδα (MU). Στους μύες των ματιών, μια κινητική μονάδα περιέχει 13-20 μυϊκές ίνες, στους μύες του κορμού - 1 τόνος ινών, στον πέλμα - 1500-2500 ίνες. Οι μυϊκές ίνες μιας κινητήριας μονάδας έχουν τις ίδιες μορφολειτουργικές ιδιότητες.

Λειτουργίες των σκελετικών μυώνείναι: 1) κίνηση του σώματος στο χώρο? 2) κίνηση των τμημάτων του σώματος μεταξύ τους, συμπεριλαμβανομένης της εφαρμογής αναπνευστικών κινήσεων που παρέχουν αερισμό των πνευμόνων. 3) διατήρηση της θέσης και της στάσης του σώματος. Επιπλέον, οι γραμμωτοί μύες είναι σημαντικοί στην παραγωγή θερμότητας, η οποία διατηρεί την ομοιόσταση της θερμοκρασίας, και στην αποθήκευση ορισμένων θρεπτικών συστατικών.

Φυσιολογικές ιδιότητες των σκελετικών μυών αποκορύφωμα:

1)διεγερσιμότητα.Λόγω της υψηλής πόλωσης των μεμβρανών των ραβδωτών μυϊκών ινών (90 mV), η διεγερσιμότητα τους είναι χαμηλότερη από αυτή των νευρικών ινών. Το πλάτος του δυναμικού δράσης τους (130 mV) είναι μεγαλύτερο από αυτό άλλων διεγέρσιμων κυττάρων. Αυτό καθιστά δυνατή στην πράξη την πολύ εύκολη καταγραφή της βιοηλεκτρικής δραστηριότητας των σκελετικών μυών. Η διάρκεια του δυναμικού δράσης είναι 3-5 ms. Αυτό καθορίζει τη σύντομη περίοδο απόλυτης ανθεκτικότητας των μυϊκών ινών.

αγώγιμο.Η ταχύτητα διέγερσης κατά μήκος της μεμβράνης των μυϊκών ινών είναι 3-5 m/s.

συσταλτικότητα.Αντιπροσωπεύει την ειδική ιδιότητα των μυϊκών ινών να αλλάζουν το μήκος και την τάση τους με την ανάπτυξη διέγερσης.

Οι σκελετικοί μύες έχουν επίσης ελαστικότητα και ιξώδες.

Λειτουργίεςκαι είδη μυϊκών συσπάσεων. Ισοτονικό καθεστώς - ο μυς βραχύνεται απουσία αύξησης της έντασης του. Μια τέτοια σύσπαση είναι δυνατή μόνο για έναν απομονωμένο (αφαιρούμενο από το σώμα) μυ.

Ισομετρική λειτουργία - Η ένταση των μυών αυξάνεται, αλλά το μήκος πρακτικά δεν μειώνεται. Αυτή η μείωση παρατηρείται όταν προσπαθείτε να σηκώσετε ένα συντριπτικό φορτίο.

Auxotonic mode ο μυς βραχύνεται και η ένταση του αυξάνεται. Αυτή η μείωση παρατηρείται συχνότερα κατά την εφαρμογή εργασιακή δραστηριότηταπρόσωπο. Αντί του όρου "αυξτονικός τρόπος" χρησιμοποιείται συχνά το όνομα ομόκεντρη λειτουργία.

Υπάρχουν δύο τύποι μυϊκών συσπάσεων: οι απλές και οι τετανικές.

Ενιαία μυϊκή σύσπασηεκδηλώνεται ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης ενός μόνο κύματος διέγερσης στις μυϊκές ίνες. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εφαρμογή ενός πολύ σύντομου (περίπου 1 ms) ερεθίσματος στον μυ. Η ανάπτυξη μιας μεμονωμένης μυϊκής σύσπασης χωρίζεται σε μια λανθάνουσα περίοδο, μια φάση βράχυνσης και μια φάση χαλάρωσης. Η μυϊκή σύσπαση αρχίζει να εμφανίζεται 10 ms από την έναρξη του ερεθίσματος. Αυτό το χρονικό διάστημα ονομάζεται λανθάνουσα περίοδος (Εικ. 5.1). Θα ακολουθήσει η ανάπτυξη βράχυνσης (διάρκεια περίπου 50 ms) και χαλάρωσης (50-60 ms). Πιστεύεται ότι δαπανάται κατά μέσο όρο 0,1 s σε ολόκληρο τον κύκλο μιας σύσπασης των μυών. Αλλά πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η διάρκεια μιας μόνο συστολής σε διαφορετικούς μύες μπορεί να ποικίλλει πολύ. Εξαρτάται επίσης από τη λειτουργική κατάσταση του μυός. Ο ρυθμός συστολής και κυρίως χαλάρωσης επιβραδύνεται καθώς αναπτύσσεται η μυϊκή κόπωση. Οι γρήγοροι μύες που έχουν μια σύντομη περίοδο απλής σύσπασης περιλαμβάνουν τους μύες της γλώσσας και τους μύες που κλείνουν το βλέφαρο.

Ρύζι. 5.1.Χρονικές σχέσεις μεταξύ διαφορετικών εκδηλώσεων διέγερσης σκελετικών μυϊκών ινών: α - αναλογία δυναμικού δράσης, απελευθέρωση Ca 2+ στο σαρκόπλασμα και συστολή: / - λανθάνουσα περίοδος. 2 - σύμπτυξη; 3 - χαλάρωση? β - αναλογία δυναμικού δράσης, συστολή και επίπεδο διεγερσιμότητας

Υπό την επίδραση ενός και μόνο ερεθίσματος, πρώτα προκύπτει ένα δυναμικό δράσης και μόνο τότε αρχίζει να αναπτύσσεται μια περίοδος σμίκρυνσης. Συνεχίζεται μετά το τέλος της επαναπόλωσης. Η αποκατάσταση της αρχικής πόλωσης του σαρκολήματος υποδηλώνει επίσης την αποκατάσταση της διεγερσιμότητας. Κατά συνέπεια, στο πλαίσιο της ανάπτυξης συστολής στις μυϊκές ίνες, μπορούν να προκληθούν νέα κύματα διέγερσης, η συσταλτική επίδραση των οποίων θα είναι αθροιστική.

Τετανική συστολήή τέτανοςονομάζεται μυϊκή σύσπαση που εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της εμφάνισης πολυάριθμων κυμάτων διέγερσης σε κινητικές μονάδες, η συσταλτική επίδραση των οποίων συνοψίζεται σε πλάτος και χρόνο.

Υπάρχουν οδοντωτοί και λείοι τέτανος. Για να αποκτήσετε οδοντωτό τέτανο, είναι απαραίτητο να διεγείρετε τον μυ με τέτοια συχνότητα ώστε κάθε επόμενη πρόσκρουση να εφαρμόζεται μετά τη φάση βράχυνσης, αλλά πριν από το τέλος της χαλάρωσης. Ο ομαλός τέτανος εμφανίζεται με πιο συχνή διέγερση, όταν εφαρμόζονται επακόλουθες κρούσεις κατά την ανάπτυξη της βράχυνσης των μυών. Για παράδειγμα, εάν η φάση βράχυνσης ενός μυός είναι 50 ms και η φάση χαλάρωσης είναι 60 ms, τότε για να αποκτήσετε οδοντωτό τέτανο είναι απαραίτητο να ερεθιστεί αυτός ο μυς με συχνότητα 9-19 Hz, για να αποκτήσετε λείο τέτανο - με συχνότητα τουλάχιστον 20 Hz.

Παρά

Εύροςσυντομογραφίες

χαλαρή

Pessimum

για συνεχή ερεθισμό, μυς

30 Hz

1 Hz 7 Hz

200 Hz

50 Hz

Συχνότητα ερεθισμού

Ρύζι. 5.2.Εξάρτηση του πλάτους συστολής από τη συχνότητα διέγερσης (η ισχύς και η διάρκεια των ερεθισμάτων παραμένουν αμετάβλητες)

Για την επίδειξη διαφόρων τύπων τετάνου, συνήθως χρησιμοποιείται η καταγραφή των συσπάσεων του απομονωμένου γαστροκνήμιου μυός βατράχου σε έναν κυμογράφο. Ένα παράδειγμα τέτοιου κυμογράμματος φαίνεται στο Σχ.

5.2. Το πλάτος μιας μόνο συστολής είναι ελάχιστο, αυξάνεται με τον οδοντωτό τέτανο και γίνεται μέγιστο με τον λείο τέτανο. Ένας από τους λόγους αυτής της αύξησης του πλάτους είναι ότι όταν συμβαίνουν συχνά κύματα διέγερσης, το Ca 2+ συσσωρεύεται στο σαρκόπλασμα των μυϊκών ινών, διεγείροντας την αλληλεπίδραση των συσταλτικών πρωτεϊνών. Με μια σταδιακή αύξηση της συχνότητας της διέγερσης, η δύναμη και το πλάτος της μυϊκής συστολής αυξάνεται μόνο σε ένα ορισμένο όριο -βέλτιστη απόκριση. Η συχνότητα διέγερσης που προκαλεί τη μεγαλύτερη μυϊκή απόκριση ονομάζεται βέλτιστη. Μια περαιτέρω αύξηση της συχνότητας της διέγερσης συνοδεύεται από μείωση του πλάτους και της δύναμης της συστολής.και οι συχνότητες ερεθισμού που υπερβαίνουν τη βέλτιστη τιμή είναι απαισιόδοξες.

Τα φαινόμενα βέλτιστου και πεσίμου ανακάλυψε η Ν.Ε. Ββεντένσκι. Κατά την αξιολόγηση της λειτουργικής δραστηριότητας των μυών, μιλούν για τον τόνο και τις φασικές συσπάσεις τους.Μυϊκός τόνος ονομάζεται κατάσταση παρατεταμένης συνεχούς τάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η ορατή βράχυνση του μυός μπορεί να απουσιάζει λόγω του γεγονότος ότι η διέγερση δεν συμβαίνει σε όλες, αλλά μόνο σε ορισμένες κινητικές μονάδες του μυός και δεν διεγείρονται συγχρόνως.Φασική μυϊκή σύσπαση

ονομάζεται βραχυπρόθεσμη βράχυνση του μυός, ακολουθούμενη από χαλάρωση του.Δομικά -λειτουργικόςχαρακτηριστικά των μυϊκών ινών.

Η δομική και λειτουργική μονάδα του σκελετικού μυός είναι η μυϊκή ίνα, η οποία είναι ένα επίμηκες (μήκους 0,5-40 cm) πολυπύρηνο κύτταρο. Το πάχος των μυϊκών ινών είναι 10-100 μικρά. Η διάμετρός τους μπορεί να αυξηθεί με έντονα προπονητικά φορτία, αλλά ο αριθμός των μυϊκών ινών μπορεί να αυξηθεί μόνο μέχρι την ηλικία των 3-4 μηνών. Η μεμβράνη των μυϊκών ινών ονομάζεταισαρκόλημμα, κυτταρόπλασμα -σαρκόπλασμα.

Το σαρκόπλασμα περιέχει πυρήνες, πολυάριθμα οργανίδια, το σαρκοπλασμικό δίκτυο, το οποίο περιλαμβάνει διαμήκεις σωληνίσκους και τα πάχυνσή τους - στέρνες που περιέχουν αποθέματα Ca 2+ Οι δεξαμενές γειτνιάζουν με εγκάρσιους σωλήνες που διαπερνούν την ίνα κατά την εγκάρσια διεύθυνση (Εικ. 5.3). Στο σαρκόπλασμα, περίπου 2000 μυοϊνίδια (πάχους περίπου 1 μm) τρέχουν κατά μήκος της μυϊκής ίνας, τα οποία περιλαμβάνουν νήματα που σχηματίζονται από τη συνένωση συσταλτικών πρωτεϊνικών μορίων: ακτίνης και μυοσίνης. Τα μόρια ακτίνης σχηματίζουν λεπτά νημάτια (μυονήματα) που βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους και διεισδύουν σε ένα είδος μεμβράνης που ονομάζεται Ζ-γραμμή ή λωρίδα. Οι γραμμές Z βρίσκονται κάθετα στον μακρύ άξονα του μυοϊνιδίου και διαιρούν το μυοϊνίδιο σε τμήματα μήκους 2-3 μm. Οι περιοχές αυτές ονομάζονται

σαρκομέρια.

Σαρκολέμα Στέρνα

Εγκάρσιος σωλήνας

Σαρκομερή

Σωλήνας s-p. ρετ^|

Jj3H ssss s_ z zzzz tccc ;

; zzzz ssss με

z zzzz ssss s

j3333 CCSS£

J3333 με με με με_

J3333 ss s s_

Το σαρκομέριο συντομεύεται

3 3333 ssss s

Το σαρκομέριο είναι χαλαρόΡύζι. 5.3.

Το σαρκομέριο είναι η συσταλτική μονάδα του μυοϊνιδίου Στο κέντρο του σαρκομερίου, παχιά νημάτια που σχηματίζονται από μόρια μυοσίνης βρίσκονται με αυστηρά διατεταγμένο τρόπο το ένα πάνω από το άλλο, και λεπτά νημάτια ακτίνης βρίσκονται παρομοίως στις άκρες του σαρκομερίου. Τα άκρα των νηματίων ακτίνης εκτείνονται μεταξύ των άκρων των νηματίων μυοσίνης.

Το κεντρικό τμήμα του σαρκομερίου (πλάτος 1,6 μm), στο οποίο βρίσκονται τα νήματα της μυοσίνης, φαίνεται σκοτεινό κάτω από το μικροσκόπιο. Αυτή η σκοτεινή περιοχή μπορεί να εντοπιστεί σε ολόκληρη τη μυϊκή ίνα, καθώς τα σαρκομερή των γειτονικών μυοϊνιδίων βρίσκονται αυστηρά συμμετρικά το ένα πάνω από το άλλο. Οι σκοτεινές περιοχές των σαρκομερών ονομάζονται δίσκοι Α από τη λέξη «ανισότροποι». Οι περιοχές στα άκρα του δίσκου Α, όπου επικαλύπτονται τα νημάτια ακτίνης και μυοσίνης, εμφανίζονται πιο σκούρες από ό,τι στο κέντρο, όπου βρίσκονται μόνο τα νημάτια μυοσίνης. Αυτή η κεντρική περιοχή ονομάζεται λωρίδα H.

Οι περιοχές του μυοϊνιδίου στις οποίες βρίσκονται μόνο νημάτια ακτίνης δεν παρουσιάζουν διπλή διάθλαση, είναι ισότροπες. Εξ ου και το όνομά τους - I-discs. Στο κέντρο του δίσκου I υπάρχει μια στενή σκοτεινή γραμμή που σχηματίζεται από τη μεμβράνη Z. Αυτή η μεμβράνη διατηρεί τα νημάτια ακτίνης δύο γειτονικών σαρκομερών σε διατεταγμένη κατάσταση.

Εκτός από τα μόρια ακτίνης, το νήμα ακτίνης περιλαμβάνει επίσης τις πρωτεΐνες τροπομυοσίνη και τροπονίνη, οι οποίες επηρεάζουν την αλληλεπίδραση των νηματίων ακτίνης και μυοσίνης. Το μόριο της μυοσίνης έχει τμήματα που ονομάζονται κεφάλι, λαιμός και ουρά. Κάθε τέτοιο μόριο έχει μια ουρά και δύο κεφάλια με λαιμό. Κάθε κεφαλή έχει ένα χημικό κέντρο που μπορεί να δεσμεύσει το ATP και μια θέση που του επιτρέπει να συνδέεται με το νήμα της ακτίνης.

Κατά τον σχηματισμό του νήματος της μυοσίνης, τα μόρια της μυοσίνης συμπλέκονται με τις μακριές ουρές τους, που βρίσκονται στο κέντρο αυτού του νήματος, και οι κεφαλές βρίσκονται πιο κοντά στα άκρα του (Εικ. 5.4). Ο λαιμός και το κεφάλι σχηματίζουν μια προεξοχή που προεξέχει από τα νήματα της μυοσίνης. Αυτές οι προβολές ονομάζονται διασταυρούμενες γέφυρες. Είναι κινητά και χάρη σε τέτοιες γέφυρες, τα νημάτια μυοσίνης μπορούν να δημιουργήσουν συνδέσεις με νημάτια ακτίνης.

Όταν το ATP προσκολλάται στην κεφαλή του μορίου της μυοσίνης, η γέφυρα τοποθετείται για λίγο σε αμβλεία γωνία σε σχέση με την ουρά. Την επόμενη στιγμή, συμβαίνει μερική διάσπαση του ATP και λόγω αυτού, η κεφαλή ανεβαίνει και μετακινείται σε μια ενεργοποιημένη θέση, στην οποία μπορεί να συνδεθεί με το νήμα της ακτίνης.

Τα μόρια ακτίνης σχηματίζουν μια διπλή έλικα Trolonin

Κέντρο Επικοινωνιών ATF

Ένα τμήμα ενός λεπτού νήματος (τα μόρια της τροπομυοσίνης βρίσκονται κατά μήκος των αλυσίδων ακτίνης, η τρολονίνη βρίσκεται στους κόμβους της έλικας)

Λαιμός

Ουρά

Τροπομυοείν τΕγώ

Μόριο μυοσίνης σε υψηλή μεγέθυνση

Τομή ενός παχύ νήματος (οι κεφαλές των μορίων μυοσίνης είναι ορατές)

Νηματάκι ακτίνης

Κεφάλι

+Ca 2+

ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ 2+ "*ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ 2+

ADF-F

ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ 2+ Ν

Χαλάρωση

Κύκλος των κινήσεων της κεφαλής της μυοσίνης κατά τη συστολή των μυών

μυοσίνη 0 + ΑΤΡ

Ρύζι. 5.4.Η δομή της ακτίνης και των νηματίων μυοσίνης, η κίνηση των κεφαλών μυοσίνης κατά τη συστολή και χαλάρωση των μυών. Επεξήγηση στο κείμενο: 1-4 - στάδια του κύκλου

Ο μηχανισμός της συστολής των μυϊκών ινών.Η διέγερση των σκελετικών μυϊκών ινών υπό φυσιολογικές συνθήκες προκαλείται μόνο από παρορμήσεις που προέρχονται από κινητικούς νευρώνες. Η νευρική ώθηση ενεργοποιεί τη νευρομυϊκή σύναψη, προκαλεί την εμφάνιση PC.P και το δυναμικό της τελικής πλάκας εξασφαλίζει τη δημιουργία δυναμικού δράσης στο σαρκόλημμα.

Το δυναμικό δράσης διαδίδεται τόσο κατά μήκος της επιφανειακής μεμβράνης της μυϊκής ίνας όσο και βαθύτερα κατά μήκος των εγκάρσιων σωληναρίων. Σε αυτή την περίπτωση, οι στέρνες του σαρκοπλασμικού δικτύου είναι εκπολωμένες και τα κανάλια Ca 2+ ανοίγουν.

Δεδομένου ότι στο σαρκόπλασμα η συγκέντρωση του Ca 2+ είναι 1 (G 7 -1 (G b M, και στις δεξαμενές είναι περίπου 10.000 φορές μεγαλύτερη), τότε όταν ανοίξουν τα κανάλια Ca 2+, το ασβέστιο κατά μήκος της βαθμίδας συγκέντρωσης φεύγει από δεξαμενές στο σαρκόπλασμα και διαχέεται στα μυονημάτια και πυροδοτεί διαδικασίες που εξασφαλίζουν συστολή Έτσι, την απελευθέρωση ιόντων Ca 2+. στο σαρκόπλασμα είναι ένας παράγοντας που ζευγαρώνει ηλεκτρικάουρανοί και μηχανικά φαινόμενα στις μυϊκές ίνες. Τα ιόντα Ca 2+ συνδέονται με την τροπονίνη και αυτό, με τη συμμετοχή της τροπομυο-ζίνα, οδηγεί στο άνοιγμα (απεμπλοκή) των τοποθεσιών actinoουρλιάζω νημάτια που μπορούν να συνδεθούν με τη μυοσίνη. Μετά από αυτό, οι ενεργοποιημένες κεφαλές μυοσίνης σχηματίζουν γέφυρες με την ακτίνη και λαμβάνει χώρα η τελική διάσπαση του ATP που προηγουμένως είχε συλληφθεί και συγκρατηθεί από τις κεφαλές μυοσίνης. 2+ στο σαρκόπλασμα. Για να κινηθεί ξανά η κεφαλή της μυοσίνης, ένα νέο μόριο ATP πρέπει να προσαρτηθεί σε αυτό.

Η προσθήκη ATP προκαλεί διάλειμμα στη σύνδεση μεταξύ της κεφαλής της μυοσίνης και της ακτίνης και παίρνει στιγμιαία την αρχική της θέση, από την οποία μπορεί να προχωρήσει για να αλληλεπιδράσει με ένα νέο τμήμα του νήματος ακτίνης και να κάνει μια νέα κίνηση κωπηλασίας. Αυτή η θεωρία του μηχανισμού της μυϊκής συστολής ονομάστηκε

θεωρία των "συρόμενων νημάτων"

Για να χαλαρώσει η μυϊκή ίνα, είναι απαραίτητο η συγκέντρωση των ιόντων Ca 2+ στο σαρκόπλασμα να γίνει μικρότερη από 10 -7 M/l. Αυτό συμβαίνει λόγω της λειτουργίας της αντλίας ασβεστίου, η οποία οδηγεί το Ca 2+ από το σαρκόπλασμα στο δίκτυο. Επιπλέον, για τη χαλάρωση των μυών, πρέπει να σπάσουν οι γέφυρες μεταξύ των κεφαλών της μυοσίνης και της ακτίνης. Αυτή η ρήξη συμβαίνει όταν μόρια ATP υπάρχουν στο σαρκόπλασμα και συνδέονται με τις κεφαλές μυοσίνης. Αφού αποκολληθούν οι κεφαλές, ελαστικές δυνάμεις τεντώνουν το σαρκομέριο και μετακινούν τα νήματα ακτίνης στην αρχική τους θέση. Οι ελαστικές δυνάμεις σχηματίζονται λόγω: 1) ελαστικής έλξης σπειροειδών κυτταρικών πρωτεϊνών που περιλαμβάνονται στη δομή του σαρκομερίου. 2) ελαστικές ιδιότητες των μεμβρανών του σαρκοπλασμικού δικτύου και του σαρκολήματος. 3) ελαστικότητα του συνδετικού ιστού των μυών, των τενόντων και τα αποτελέσματα της βαρύτητας.Μυική δύναμη.

Η δύναμη ενός μυός καθορίζεται από τη μέγιστη τιμή του φορτίου που μπορεί να σηκώσει ή από τη μέγιστη δύναμη (τάση) που μπορεί να αναπτύξει υπό συνθήκες ισομετρικής συστολής.

Μία μόνο μυϊκή ίνα είναι ικανή να αναπτύξει τάση 100-200 mg. Υπάρχουν περίπου 15-30 εκατομμύρια ίνες στο σώμα. Αν δρούσαν παράλληλα προς την ίδια κατεύθυνση και ταυτόχρονα, μπορούσαν να δημιουργήσουν τάση 20-30 τόνων.

Η μυϊκή δύναμη εξαρτάται από έναν αριθμό μορφολειτουργικών, φυσιολογικών και φυσικών παραγόντων.

Η μυϊκή δύναμη αυξάνεται με την αύξηση της γεωμετρικής και φυσιολογικής επιφάνειας διατομής. Για να προσδιορίσετε τη φυσιολογική διατομή ενός μυός, βρείτε το άθροισμα των διατομών όλων των μυϊκών ινών κατά μήκος μιας γραμμής που χαράσσεται κάθετα στην πορεία κάθε μυϊκής ίνας.

Για να μπορέσουμε να συγκρίνουμε τη δύναμη των μυϊκών ινών σε μύες με διαφορετικές ιστολογικές δομές, εισήχθη η έννοια της απόλυτης μυϊκής δύναμης.

Απόλυτη μυϊκή δύναμη- η μέγιστη δύναμη που αναπτύσσεται από τον μυ, υπολογισμένη ανά 1 cm 2 φυσιολογικής διατομής. Απόλυτη δύναμη δικέφαλου - 11,9 kg/cm2, τρικέφαλος βραχίονας - 16,8 kg/cm2, γαστροκνήμιος 5,9 kg/cm2, λείος μυς - 1 kg/cm2

Η δύναμη ενός μυός εξαρτάται από το ποσοστό των διαφορετικών τύπων κινητικών μονάδων που απαρτίζουν αυτόν τον μυ. Η αναλογία διαφορετικών τύπων κινητικών μονάδων στον ίδιο μυ ποικίλλει μεταξύ των ανθρώπων.

Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι κινητικών μονάδων: α) αργές, μη κουραστικές (έχουν κόκκινο χρώμα) - έχουν χαμηλή αντοχή, αλλά μπορούν να βρίσκονται σε κατάσταση τονωτικής συστολής για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς σημάδια κόπωσης. β) γρήγορα, εύκολα κουρασμένα (λευκό χρώμα) - οι ίνες τους έχουν μεγάλη δύναμη συστολής. γ) γρήγορα, ανθεκτικά στην κόπωση - έχουν σχετικά μεγάλη δύναμη συστολής και η κόπωση αναπτύσσεται αργά σε αυτά.

Σε διαφορετικούς ανθρώπους, η αναλογία του αριθμού των αργών και γρήγορων κινητικών μονάδων στον ίδιο μυ καθορίζεται γενετικά και μπορεί να ποικίλλει σημαντικά. Έτσι, στον ανθρώπινο τετρακέφαλο μυ, η σχετική περιεκτικότητα σε ίνες χαλκού μπορεί να κυμαίνεται από 40 έως 98%.

Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό των αργών ινών στους μύες ενός ατόμου, τόσο περισσότερο προσαρμόζονται σε μακροχρόνια, αλλά χαμηλής ισχύος εργασία. Τα άτομα με υψηλή περιεκτικότητα σε γρήγορες δυνατές κινητικές μονάδες είναι σε θέση να αναπτύξουν μεγαλύτερη δύναμη, αλλά είναι επιρρεπείς στην κούραση γρήγορα.

Ωστόσο, πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι η κούραση εξαρτάται από πολλούς άλλους παράγοντες. Η δύναμη ενός μυός αυξάνεται με μέτριες διατάσεις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι με μέτρια διάταση του σαρκομερίου (έως 2,2 μm), αυξάνεται ο αριθμός των γεφυρών που μπορούν να σχηματιστούν μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης.κινητήρες, επιλογή τύπων κινητήρων.

Η δύναμη των συστολών αυξάνεται: α) με την αύξηση του αριθμού των διεγερμένων κινητικών μονάδων που εμπλέκονται στην απόκριση. β) με αύξηση της συχνότητας των κυμάτων διέγερσης σε καθεμία από τις ενεργοποιημένες ίνες. γ) κατά το συγχρονισμό των κυμάτων διέγερσης στις μυϊκές ίνες. δ) κατά την ενεργοποίηση ισχυρών (λευκών) κινητήριων μονάδων.

Πρώτα (εάν είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί μια μικρή προσπάθεια), ενεργοποιούνται αργές, μη κουραστικές κινητικές μονάδες, μετά γρήγορες, ανθεκτικές στην κόπωση. Και αν είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί δύναμη μεγαλύτερη από 20-25% της μέγιστης, τότε στη συστολή εμπλέκονται γρήγορες, εύκολα κουρασμένες κινητικές μονάδες.

Σε τάση έως και 75% της μέγιστης δυνατής, σχεδόν όλες οι κινητικές μονάδες ενεργοποιούνται και μια περαιτέρω αύξηση της δύναμης συμβαίνει λόγω της αύξησης της συχνότητας των παλμών που φτάνουν στις μυϊκές ίνες.

Με αδύναμες συσπάσεις, η συχνότητα των παλμών στους άξονες των κινητικών νευρώνων είναι 5-10 παλμούς/δευτερόλεπτα και με ισχυρή δύναμη συστολής μπορεί να φτάσει και τις 50 ώσεις/δευτερόλεπτα. ΣΕΠαιδική ηλικία

η αύξηση της δύναμης συμβαίνει κυρίως λόγω της αύξησης του πάχους των μυϊκών ινών και αυτό σχετίζεται με την αύξηση του αριθμού των μυοϊνιδίων.

Η αύξηση του αριθμού των ινών είναι ασήμαντη.

Κατά την εκγύμναση των ενηλίκων μυών, η αύξηση της δύναμής τους σχετίζεται με αύξηση του αριθμού των μυοϊνιδίων, ενώ η αύξηση της αντοχής οφείλεται σε αύξηση του αριθμού των μιτοχονδρίων και της έντασης της σύνθεσης ATP λόγω αερόβιων διεργασιών.

Υπάρχει σχέση μεταξύ δύναμης και ταχύτητας βράχυνσης.Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος ενός μυός, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα της μυϊκής συστολής (λόγω του αθροίσματος των συσταλτικών επιδράσεων των σαρκομερίων) και εξαρτάται από το φορτίο του μυός. Καθώς το φορτίο αυξάνεται, η ταχύτητα συστολής μειώνεται. Ένα βαρύ φορτίο μπορεί να ανυψωθεί μόνο με αργή κίνηση.Η μέγιστη ταχύτητα συστολής που επιτυγχάνεται κατά τη σύσπαση του ανθρώπινου μυός είναι περίπου 8 m/s.

Η δύναμη της μυϊκής συστολής μειώνεται καθώς αναπτύσσεται η κόπωση.

Υποκειμενικά, η κόπωση μπορεί να εκδηλωθεί με αίσθημα κόπωσης, μυϊκό πόνο, αίσθημα παλμών, συμπτώματα δύσπνοιας, επιθυμία μείωσης του φορτίου ή διακοπής της εργασίας. Τα συμπτώματα της κόπωσης μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το είδος της εργασίας, την ένταση της εργασίας και τον βαθμό κόπωσης. Εάν η κόπωση προκαλείται από διανοητική εργασία, τότε, κατά κανόνα, τα συμπτώματα μειωμένης λειτουργικότητας είναι πιο έντονα νοητική δραστηριότητα. Με πολύ βαριά μυϊκή εργασία, συμπτώματα διαταραχών σε επίπεδο νευρομυϊκού συστήματος μπορεί να έρθουν στο προσκήνιο.

Η κόπωση, η οποία αναπτύσσεται υπό συνθήκες κανονικής εργασιακής δραστηριότητας, τόσο κατά τη διάρκεια μυϊκής όσο και διανοητικής εργασίας, έχει σε μεγάλο βαθμό παρόμοιους μηχανισμούς ανάπτυξης. Και στις δύο περιπτώσεις, οι διεργασίες της κόπωσης αναπτύσσονται πρώτα στο νευρικό κέντραΈνας δείκτης αυτού είναι η μείωση της νοημοσύνης εθνικόςαπόδοση με σωματική κόπωση, και με ψυχική κόπωση - μείωση της αποτελεσματικότητας εμείς αυχένιοςδραστηριότητες.

Υπόλοιποονομάζεται κατάσταση ανάπαυσης ή εκτέλεση μιας νέας δραστηριότητας, κατά την οποία εξαλείφεται η κόπωση και αποκαθίσταται η απόδοση. ΤΟΥΣ. Ο Sechenov έδειξε ότι η αποκατάσταση της απόδοσης συμβαίνει πιο γρήγορα εάν, κατά την ανάπαυση μετά από κόπωση μιας μυϊκής ομάδας (για παράδειγμα, του αριστερού βραχίονα), η εργασία εκτελείται από μια άλλη μυϊκή ομάδα ( δεξί χέρι). Ονόμασε αυτό το φαινόμενο «ενεργητική αναψυχή»

Ανάκτησηείναι διαδικασίες που εξασφαλίζουν την εξάλειψη των ελλείψεων ενέργειας και πλαστικών ουσιών, την αναπαραγωγή δομών που δαπανώνται ή έχουν καταστραφεί κατά τη διάρκεια της εργασίας, την εξάλειψη των πλεονάζοντων μεταβολιτών και τις αποκλίσεις των δεικτών ομοιόστασης από το βέλτιστο επίπεδο.

Η διάρκεια της περιόδου που απαιτείται για την αποκατάσταση του σώματος εξαρτάται από την ένταση και τη διάρκεια της εργασίας. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της εργασίας, τόσο μικρότερη είναι η περίοδος ανάπαυσης που απαιτείται.

Διάφοροι δείκτες φυσιολογικών και βιοχημικών διεργασιών αποκαθίστανται μετά από διαφορετικούς χρόνους από το τέλος της φυσικής δραστηριότητας. Ένα σημαντικό τεστ του ρυθμού αποκατάστασης είναι ο προσδιορισμός του χρόνου που χρειάζεται για να επιστρέψει ο καρδιακός σας ρυθμός στα επίπεδα ηρεμίας. Ο χρόνος αποκατάστασης του καρδιακού παλμού μετά από ένα τεστ μέτριας άσκησης σε ένα υγιές άτομο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 5 λεπτά.

Με πολύ έντονο σωματική δραστηριότηταφαινόμενα κόπωσης αναπτύσσονται όχι μόνο στο κεντρικό νευρικό σύστημα, αλλά και στις νευρομυϊκές συνάψεις, καθώς και στους μύες. Στο σύστημα του νευρομυϊκού παρασκευάσματος, οι νευρικές ίνες έχουν τη μικρότερη κόπωση, η νευρομυϊκή σύναψη έχει τη μεγαλύτερη κόπωση και ο μυς καταλαμβάνει μια ενδιάμεση θέση. Οι νευρικές ίνες μπορούν να μεταφέρουν δυναμικά δράσης υψηλής συχνότητας για ώρες χωρίς σημάδια κόπωσης. Με τη συχνή ενεργοποίηση της σύναψης, η αποτελεσματικότητα της μετάδοσης της διέγερσης αρχικά μειώνεται και στη συνέχεια εμφανίζεται αποκλεισμός της αγωγής της.

Αυτό συμβαίνει λόγω μείωσης της παροχής πομπού και ATP στο προσυναπτικό τερματικό και μείωσης της ευαισθησίας της μετασυναπτικής μεμβράνης στην ακετυλοχολίνη.

Έχουν προταθεί διάφορες θεωρίες για τον μηχανισμό ανάπτυξης της κόπωσης σε έναν μυ που λειτουργεί πολύ έντονα: α) η θεωρία της «εξάντλησης» - η κατανάλωση αποθεμάτων ATP και οι πηγές σχηματισμού του (φωσφορική κρεατίνη, γλυκογόνο, λιπαρά οξέα) , β) η θεωρία της «ασφυξίας» - η έλλειψη παροχής οξυγόνου έρχεται πρώτα στις ίνες του εργαζόμενου μυός. γ) η θεωρία του «φράγματος», που εξηγεί την κόπωση από τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος και τοξικών μεταβολικών προϊόντων στους μυς. Επί του παρόντος πιστεύεται ότι όλα αυτά τα φαινόμενα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια πολύ έντονης μυϊκής εργασίας.

Έχει διαπιστωθεί ότι η μέγιστη σωματική εργασία πριν την ανάπτυξη της κόπωσης εκτελείται σε μέσο επίπεδο δυσκολίας και ρυθμού εργασίας (ο κανόνας των μέσων φορτίων). Στην πρόληψη της κόπωσης είναι επίσης σημαντικά: η σωστή αναλογία περιόδων εργασίας και ανάπαυσης, εναλλαγή ψυχικής και σωματικής εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη την κιρκαδική, ετήσια και ατομική βιολογικήρυθμούς.

Μυϊκή δύναμη

είναι ίσο με το γινόμενο της μυϊκής δύναμης και το ρυθμό βράχυνσης. Η μέγιστη ισχύς αναπτύσσεται με μια μέση ταχύτητα βράχυνσης των μυών. Για τον μυ του βραχίονα, η μέγιστη ισχύς (200 W) επιτυγχάνεται με ταχύτητα συστολής 2,5 m/s.

Οι λείοι μύες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος ορισμένων εσωτερικών οργάνων και συμμετέχουν στην παροχή των λειτουργιών που εκτελούνται από αυτά τα όργανα. Συγκεκριμένα, ρυθμίζουν τη βατότητα των βρόγχων για τον αέρα, τη ροή του αίματος σε διάφορα όργανα και ιστούς, την κίνηση υγρών και χυμών (στο στομάχι, τα έντερα, τους ουρητήρες, την ουροδόχο κύστη και τη χοληδόχο κύστη), διώχνουν το έμβρυο από τη μήτρα, διαστέλλονται ή συστέλλετε τις κόρες των ματιών (συστέλλοντας τους ακτινωτούς ή κυκλικούς μύες της ίριδας), αλλάξτε τη θέση της ανακούφισης των μαλλιών και του δέρματος. Τα κύτταρα των λείων μυών έχουν σχήμα ατράκτου, μήκους 50-400 μm, πάχους 2-10 μm.

Οι λείοι μύες, όπως και οι σκελετικοί μύες, έχουν διεγερσιμότητα, αγωγιμότητα και συσταλτικότητα. Σε αντίθεση με τους σκελετικούς μύες, που έχουν ελαστικότητα, οι λείοι μύες είναι πλαστικοί (ικανοί να διατηρήσουν το μήκος που τους δίνεται τεντώνοντας για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να αυξάνεται η ένταση). Αυτή η ιδιότητα είναι σημαντική για τη λειτουργία της εναπόθεσης τροφής στο στομάχι ή υγρών στη χολή και την κύστη.

Ιδιαιτερότητες διεγερσιμότηταΟι λείες μυϊκές ίνες συνδέονται σε κάποιο βαθμό με το χαμηλό διαμεμβρανικό δυναμικό τους (Ε 0 = 30-70 mV). Πολλές από αυτές τις ίνες είναι αυτόματες. Η διάρκεια του δυναμικού δράσης τους μπορεί να φτάσει τα δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτό συμβαίνει επειδή το δυναμικό δράσης σε αυτές τις ίνες αναπτύσσεται κυρίως λόγω της εισόδου του ασβεστίου στο σαρκόπλασμα από το μεσοκυττάριο υγρό μέσω των λεγόμενων αργών καναλιών Ca 2+.

Ταχύτητα διεξαγωγή της μύησηςσε λεία μυϊκά κύτταρα μικρά - 2-10 cm/s. Σε αντίθεση με τους σκελετικούς μύες, η διέγερση στους λείους μυς μπορεί να μεταδοθεί από τη μια ίνα στην άλλη κοντά. Αυτή η μετάδοση συμβαίνει λόγω της παρουσίας δεσμών μεταξύ των λείων μυϊκών ινών, οι οποίες έχουν χαμηλή αντίσταση στο ηλεκτρικό ρεύμα και εξασφαλίζουν την ανταλλαγή μεταξύ των κυττάρων του Ca 2+ και άλλων μορίων. Ως αποτέλεσμα, ο λείος μυς έχει τις ιδιότητες του λειτουργικού συγκυτίου.

ΣυσταλτικότηταΟι λείες μυϊκές ίνες διακρίνονται από μια μακρά λανθάνουσα περίοδο (0,25-1,00 s) και μια μεγάλη διάρκεια (έως 1 λεπτό) μιας απλής συστολής. Οι λείοι μύες έχουν χαμηλή συσταλτική δύναμη, αλλά είναι σε θέση να παραμείνουν σε τονική σύσπαση για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να εμφανίσουν κόπωση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι λείοι μύες ξοδεύουν 100-500 φορές λιγότερη ενέργεια για τη διατήρηση της τετανικής συστολής από τους σκελετικούς μύες. Επομένως, τα αποθέματα ATP που καταναλώνονται από τους λείους μυς έχουν χρόνο να αποκατασταθούν ακόμη και κατά τη διάρκεια της συστολής, και οι λείοι μύες ορισμένων δομών του σώματος βρίσκονται σε κατάσταση τονωτικής συστολής καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους.

Προϋποθέσεις για σύσπαση λείων μυών. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των λείων μυϊκών ινών είναι ότι διεγείρονται υπό την επίδραση πολλών ερεθισμάτων.

Η φυσιολογική σύσπαση των σκελετικών μυών ξεκινά μόνο από μια νευρική ώθηση που φτάνει στη νευρομυϊκή συμβολή.

Η σύσπαση των λείων μυών μπορεί να προκληθεί τόσο από νευρικές ώσεις όσο και από βιολογικά ενεργές ουσίες (ορμόνες, πολλούς νευροδιαβιβαστές, προσταγλανδίνες, ορισμένους μεταβολίτες), καθώς και από την επίδραση φυσικών παραγόντων, όπως το τέντωμα.

Η φωσφορυλίωση των κεφαλών μυοσίνης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το ένζυμο κινάση ελαφριάς αλυσίδας μυοσίνης και η αποφωσφορυλίωση πραγματοποιείται με φωσφατάση ελαφριάς αλυσίδας μυοσίνης. Εάν η δραστηριότητα της μυοσίνης φωσφατάσης υπερισχύει της δραστηριότητας της κινάσης, οι κεφαλές της μυοσίνης αποφωσφορυλιώνονται, ο δεσμός μυοσίνης-ακτίνης σπάει και ο μυς χαλαρώνει.

Επομένως, για να συμβεί συστολή λείου μυός, είναι απαραίτητη μια αύξηση στη δραστηριότητα της κινάσης ελαφριάς αλυσίδας μυοσίνης. Η δραστηριότητά του ρυθμίζεται από το επίπεδο του Ca 2+ στο σαρκόπλασμα. Όταν η λεία μυϊκή ίνα διεγείρεται, η περιεκτικότητα σε ασβέστιο στο σαρκόπλασμά της αυξάνεται.

Αυτή η αύξηση οφείλεται στην πρόσληψη Ca^+ από δύο πηγές: 1) μεσοκυττάριο χώρο. 2) σαρκοπλασματικό δίκτυο (Εικ. 5.5). Στη συνέχεια, τα ιόντα Ca 2+ σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα με την πρωτεΐνη καλμοδουλίνη, η οποία μετατρέπει την κινάση της μυοσίνης σε ενεργή κατάσταση.

Η αλληλουχία των διεργασιών που οδηγούν στην ανάπτυξη της σύσπασης των λείων μυών: είσοδος Ca 2 στο σαρκόπλασμα - acti

ενεργοποίηση καλμοδουλίνης (με σχηματισμό του συμπλέγματος 4Ca 2+ - καλμοδουλίνης) - ενεργοποίηση κινάσης ελαφριάς αλυσίδας μυοσίνης - φωσφορυλίωση κεφαλών μυοσίνης - δέσμευση των κεφαλών μυοσίνης στην ακτίνη και περιστροφή των κεφαλών, κατά την οποία τα νήματα ακτίνης έλκονται μεταξύ των νημάτων μυοσίνης.

Συνθήκες απαραίτητες για χαλάρωση λείων μυών: 1) μείωση (σε 10 M/l ή λιγότερο) περιεκτικότητα σε Ca 2+ στο σαρκόπλασμα. 2) αποσύνθεση του συμπλέγματος 4Ca 2+ -καλμοδουλίνη, που οδηγεί σε μείωση της δραστηριότητας της κινάσης ελαφριάς αλυσίδας μυοσίνης - αποφωσφορυλίωση των κεφαλών μυοσίνης, που οδηγεί σε ρήξη δεσμών μεταξύ των νημάτων ακτίνης και μυοσίνης. Μετά από αυτό, οι ελαστικές δυνάμεις προκαλούν μια σχετικά αργή αποκατάσταση του αρχικού μήκους της λείας μυϊκής ίνας και τη χαλάρωση της.

Ερωτήσεις και εργασίες τεστ

Κυτταρική μεμβράνηΡύζι. 5.5.

Σχέδιο των οδών εισόδου Ca 2+ στο σαρκόπλασμα λείων μυών-

του κυττάρου και η απομάκρυνσή του από το πλάσμα: α - μηχανισμοί που εξασφαλίζουν την είσοδο του Ca 2+ στο σαρκόπλασμα και την έναρξη της συστολής (το Ca 2+ προέρχεται από το εξωκυτταρικό περιβάλλον και το σαρκοπλασματικό δίκτυο).

β - τρόποι απομάκρυνσης του Ca 2+ από το σαρκόπλασμα και εξασφάλισης χαλάρωσης

Η επίδραση της νορεπινεφρίνης μέσω των α-αδρενεργικών υποδοχέων

Κανάλι Ca 2+ που εξαρτάται από συνδέτη

Κανάλια διαρροής

Δυνητικά εξαρτώμενο κανάλι Ca 2+ Κύτταρο λείου μυόςa-adreno!αισθητήριο νεύροφά

Νορεπινεφρίνη

σολ

Ποια είναι η σχέση μεταξύ του δυναμικού δράσης, της συστολής και της διεγερσιμότητας μιας μυϊκής ίνας;

Ποιοι τρόποι και τύποι μυϊκών συσπάσεων υπάρχουν;

Δώστε τα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των μυϊκών ινών.

Τι είναι οι κινητικές μονάδες; Καταγράψτε τα είδη και τα χαρακτηριστικά τους.

Ποιος είναι ο μηχανισμός συστολής και χαλάρωσης των μυϊκών ινών;

Τι είναι η μυϊκή δύναμη και ποιοι παράγοντες την επηρεάζουν;

Ποια είναι η σχέση μεταξύ της δύναμης συστολής, της ταχύτητας και του έργου της;

Ορίστε την κούραση και την αποκατάσταση.

Ποια είναι η φυσιολογική τους βάση;

Ποιες είναι οι φυσιολογικές ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά των λείων μυών;

Αναφέρετε τις συνθήκες συστολής και χαλάρωσης των λείων μυών.

Οι μύες είναι ένα από τα κύρια συστατικά του σώματος. Βασίζονται σε ιστό του οποίου οι ίνες συστέλλονται υπό την επίδραση νευρικών ερεθισμάτων, επιτρέποντας στο σώμα να κινηθεί και να παραμείνει στο περιβάλλον του.

Οι μύες βρίσκονται σε κάθε σημείο του σώματός μας. Και ακόμα κι αν δεν ξέρουμε για την ύπαρξή τους, εξακολουθούν να υπάρχουν. Αρκεί, για παράδειγμα, να πάτε στο γυμναστήριο ή να κάνετε αερόμπικ για πρώτη φορά - την επόμενη μέρα ακόμη και εκείνοι οι μύες που δεν ήξερες καν ότι είχατε θα αρχίσουν να πονάνε.

Είναι υπεύθυνοι όχι μόνο για την κίνηση. Σε κατάσταση ηρεμίας, οι μύες απαιτούν επίσης ενέργεια για να διατηρήσουν τον τόνο τους. Αυτό είναι απαραίτητο για να μπορεί ανά πάσα στιγμή κάποιος να ανταποκριθεί σε μια νευρική ώθηση με την κατάλληλη κίνηση και να μην χάνει χρόνο στην προετοιμασία.

Για να κατανοήσουμε πώς είναι δομημένοι οι μύες, προτείνουμε να θυμάστε τα βασικά, να επαναλάβετε την ταξινόμηση και να εξετάσετε το κυτταρικό επίπεδο Θα μάθουμε επίσης για ασθένειες που μπορούν να επιδεινώσουν τη λειτουργία τους και πώς να ενισχύσουμε τους σκελετικούς μύες.

Γενικές έννοιες

• Σύμφωνα με την πλήρωσή τους και τις αντιδράσεις που συμβαίνουν, οι μυϊκές ίνες χωρίζονται σε:
• ραβδωτό?

λείος. Οι σκελετικοί μύες είναι επιμήκεις σωληνοειδείς δομές, ο αριθμός των πυρήνων σε ένα κύτταρο μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες. Αποτελούνται από μυϊκό ιστό που συνδέεται μεδιάφορα μέρη

οστέινος σκελετός. Οι συσπάσεις των γραμμωτών μυών συμβάλλουν στις ανθρώπινες κινήσεις.

Ποικιλίες μορφών

Πώς διαφέρουν οι μύες; Οι φωτογραφίες που παρουσιάζονται στο άρθρο μας θα μας βοηθήσουν να το καταλάβουμε.

Υπάρχουν περισσότεροι από 600 μύες στο ανθρώπινο σώμα. Ως ποσοστό, η συνολική τους μάζα είναι το 40% της συνολικής μάζας σώματος. Οι μύες ταξινομούνται ανά σχήμα και δομή:

• παχύ ατρακτόμορφο?
• λεπτό φύλλο.

Η ταξινόμηση διευκολύνει τη μάθηση

Η διαίρεση των σκελετικών μυών σε ομάδες πραγματοποιείται ανάλογα με τη θέση και τη σημασία τους στη δραστηριότητα διαφόρων οργάνων του σώματος. Κύριες ομάδες:

Μύες κεφαλής και λαιμού:

• εκφράσεις προσώπου - χρησιμοποιούνται όταν χαμογελάτε, επικοινωνείτε και δημιουργείτε διάφορες γκριμάτσες, διασφαλίζοντας παράλληλα την κίνηση των συστατικών μερών του προσώπου.
• μάσημα - προωθεί μια αλλαγή στη θέση της γναθοπροσωπικής περιοχής.
• εκούσιοι μύες των εσωτερικών οργάνων του κεφαλιού (μαλακή υπερώα, γλώσσα, μάτια, μέσο αυτί).

Ομάδες σκελετικών μυών της αυχενικής μοίρας της σπονδυλικής στήλης:

• επιφανειακή - προωθεί τις κεκλιμένες και περιστροφικές κινήσεις του κεφαλιού.
• μεσαίες - δημιουργούν το κάτω τοίχωμα της στοματικής κοιλότητας και προάγουν την καθοδική κίνηση της γνάθου και των χόνδρων του λάρυγγα.
• Οι βαθιές επιτρέπουν την κλίση και το γύρισμα του κεφαλιού, δημιουργώντας ανύψωση της πρώτης και της δεύτερης πλευράς.

Οι μύες, φωτογραφίες των οποίων βλέπετε εδώ, είναι υπεύθυνοι για τον κορμό και χωρίζονται σε μυϊκές δέσμες των παρακάτω τμημάτων:

• θωρακικός - ενεργοποιεί πάνω μέροςτον κορμό και τα χέρια, και επίσης βοηθά στην αλλαγή της θέσης των πλευρών κατά την αναπνοή.
• κοιλιακό τμήμα - επιτρέπει στο αίμα να κινείται μέσα από τις φλέβες, αλλάζει τη θέση του θώρακα κατά την αναπνοή, επηρεάζει τη λειτουργία του εντερικού σωλήνα, προάγει την κάμψη του κορμού.
• ραχιαία - δημιουργεί το κινητικό σύστημα των άνω άκρων.

Μύες των άκρων:

• άνω - αποτελούνται από μυϊκό ιστό ωμική ζώνηκαι ελεύθερο άνω άκρο, βοηθούν στην κίνηση του βραχίονα στην κάψουλα της άρθρωσης του ώμου και δημιουργούν κινήσεις του καρπού και των δακτύλων.
• χαμηλότερο - παίζουν τον κύριο ρόλο στην κίνηση ενός ατόμου στο χώρο, χωρίζονται στους μύες της πυελικής ζώνης και στο ελεύθερο μέρος.

Δομή των σκελετικών μυών

Στη δομή του, έχει έναν τεράστιο αριθμό επιμήκων σχημάτων με διάμετρο από 10 έως 100 μικρά, το μήκος τους κυμαίνεται από 1 έως 12 cm. Οι ίνες (μικροϊνίδια) είναι λεπτές - ακτίνη και παχιά - μυοσίνη.

Τα πρώτα αποτελούνται από μια πρωτεΐνη που έχει ινώδη δομή. Λέγεται ακτίνη. Οι παχιές ίνες αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους μυοσίνης. Διαφέρουν ως προς το χρόνο που απαιτείται για την αποσύνθεση του μορίου ATP, το οποίο προκαλεί διαφορετικούς ρυθμούς συστολής.

Η μυοσίνη στα λεία μυϊκά κύτταρα διασπείρεται, αν και υπάρχει μεγάλη ποσότητα πρωτεΐνης, η οποία, με τη σειρά της, είναι σημαντική για την παρατεταμένη τονική σύσπαση.

Η δομή του σκελετικού μυός είναι παρόμοια με ένα σχοινί ή σύρμα υφαντό από ίνες. Περιβάλλεται από πάνω από ένα λεπτό περίβλημα συνδετικού ιστού που ονομάζεται επιμύσιο. Από την εσωτερική του επιφάνεια, βαθύτερα στον μυ, εκτείνονται λεπτότερα κλαδιά συνδετικού ιστού, δημιουργώντας διαφράγματα. Είναι «τυλιγμένα» με μεμονωμένες δέσμες μυϊκού ιστού, οι οποίες περιέχουν έως και 100 ινίδια στο καθένα. Τα στενότερα κλαδιά εκτείνονται από αυτά ακόμη πιο βαθιά.

Αίμα και νευρικό σύστημα. Η αρτηριακή φλέβα τρέχει κατά μήκος του περιμυσίου - αυτός είναι ο συνδετικός ιστός που καλύπτει τις δέσμες των μυϊκών ινών. Αρτηριακά και φλεβικά τριχοειδή βρίσκονται κοντά.

Διαδικασία ανάπτυξης

Οι σκελετικοί μύες αναπτύσσονται από το μεσόδερμα. Σωμίτες σχηματίζονται στο πλάι της νευρικής αύλακας. Μετά την πάροδο του χρόνου, τα μυοτόμα απελευθερώνονται σε αυτά. Τα κύτταρά τους, παίρνοντας σχήμα ατράκτου, εξελίσσονται σε μυοβλάστες, οι οποίοι διαιρούνται. Μερικά από αυτά προχωρούν, ενώ άλλα παραμένουν αμετάβλητα και σχηματίζουν μυοσορυφορικά κύτταρα.

Ένα μικρό μέρος των μυοβλαστών, λόγω της επαφής των πόλων, δημιουργεί επαφή μεταξύ τους, στη συνέχεια οι πλασματικές μεμβράνες αποσυντίθενται στη ζώνη επαφής. Χάρη στη σύντηξη των κυττάρων δημιουργούνται σύμπλαστοι. Τα αδιαφοροποίητα νεαρά μυϊκά κύτταρα κινούνται σε αυτά, όντας στο ίδιο περιβάλλον με το μυοσύμπλαστο της βασικής μεμβράνης.

Λειτουργίες των σκελετικών μυών

Αυτός ο μυς είναι η βάση του μυοσκελετικού συστήματος. Εάν είναι δυνατό, είναι πιο εύκολο να διατηρήσετε το σώμα στην επιθυμητή θέση και ελαχιστοποιείτε την πιθανότητα σκύψωσης ή σκολίωσης. Όλοι γνωρίζουν τα οφέλη του αθλητισμού, οπότε ας δούμε τον ρόλο που παίζουν οι μύες σε αυτό.

Ο συσταλτικός ιστός των σκελετικών μυών εκτελεί πολλές λειτουργίες στο ανθρώπινο σώμα. διάφορες λειτουργίες, που χρειάζονται για τη σωστή τοποθέτηση του σώματος και την αλληλεπίδρασή του μεμονωμένα μέρημαζί.

Οι μύες εκτελούν τις ακόλουθες λειτουργίες:

• Δημιουργία κινητικότητας του σώματος.
• προστατεύει τη θερμική ενέργεια που δημιουργείται μέσα στο σώμα.
• προώθηση της κίνησης και της κατακόρυφης συγκράτησης στο χώρο.
• προάγουν τη συστολή των αεραγωγών και βοηθούν στην κατάποση.
• σχηματίζουν εκφράσεις προσώπου?
• προωθεί την παραγωγή θερμότητας.

Συνεχής υποστήριξη

Όταν ο μυϊκός ιστός είναι σε ηρεμία, υπάρχει πάντα μια ελαφριά ένταση σε αυτόν, που ονομάζεται μυϊκός τόνος. Σχηματίζεται λόγω μικροσυχνοτήτων παλμών που εισέρχονται στους μύες από το νωτιαίο μυελό. Η δράση τους καθορίζεται από σήματα που διεισδύουν από το κεφάλι στους κινητικούς νευρώνες της σπονδυλικής στήλης. Ο μυϊκός τόνος εξαρτάται επίσης από τη γενική τους κατάσταση:

• διαστρέμματα?
• επίπεδο πλήρωσης μυϊκών περιπτώσεων.
• εμπλουτισμός αίματος?
• γενική ισορροπία νερού και αλατιού.

Ένα άτομο έχει την ικανότητα να ρυθμίζει το επίπεδο του μυϊκού φορτίου. Ως αποτέλεσμα παρατεταμένης σωματικής άσκησης ή έντονου συναισθηματικού και νευρικού στρες, ο μυϊκός τόνος αυξάνεται ακούσια.

Οι συσπάσεις των σκελετικών μυών και οι τύποι τους

Αυτή η λειτουργία είναι η κύρια. Αλλά ακόμη και αυτό, παρά την φαινομενική του απλότητα, μπορεί να χωριστεί σε διάφορους τύπους.

Τύποι συσταλτικών μυών:

• ισοτονικό - η ικανότητα του μυϊκού ιστού να βραχύνει χωρίς αλλαγές στις μυϊκές ίνες.
• ισομετρική - κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, η ίνα συστέλλεται, αλλά το μήκος της παραμένει το ίδιο.
• Auxotonic - η διαδικασία συστολής του μυϊκού ιστού, όπου το μήκος και η ένταση των μυών υπόκεινται σε αλλαγές.

Ας δούμε αυτή τη διαδικασία με περισσότερες λεπτομέρειες.

Πρώτον, ο εγκέφαλος στέλνει μια ώθηση μέσω ενός συστήματος νευρώνων, που φτάνει στον κινητικό νευρώνα που βρίσκεται δίπλα στη μυϊκή δέσμη. Στη συνέχεια, ο απαγωγός νευρώνας νευρώνεται από το συνοπτικό κυστίδιο και απελευθερώνεται ένας νευροδιαβιβαστής. Συνδέεται με τους υποδοχείς στο σαρκόλημμα της μυϊκής ίνας και ανοίγει ένα κανάλι νατρίου, το οποίο οδηγεί σε αποπόλωση της μεμβράνης προκαλώντας, σε επαρκείς ποσότητες, τον νευροδιαβιβαστή να διεγείρει την παραγωγή ιόντων ασβεστίου. Στη συνέχεια συνδέεται με την τροπονίνη και διεγείρει τη συστολή της. Αυτό, με τη σειρά του, τραβά προς τα πίσω την τροπομεασίνη, επιτρέποντας στην ακτίνη να συνδυαστεί με τη μυοσίνη.

Στη συνέχεια, ξεκινά η διαδικασία της ολίσθησης του νήματος της ακτίνης σε σχέση με το νήμα της μυοσίνης, με αποτέλεσμα τη σύσπαση των σκελετικών μυών. Ένα σχηματικό διάγραμμα θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε τη διαδικασία συμπίεσης των ραβδωτών μυϊκών δεσμίδων.

Πώς λειτουργούν οι σκελετικοί μύες

Η αλληλεπίδραση μεγάλου αριθμού μυϊκών δεσμίδων συμβάλλει στην διάφορες κινήσειςκορμός σώματος.

Η εργασία των σκελετικών μυών μπορεί να συμβεί με τους εξής τρόπους:

• οι συνεργικοί μύες λειτουργούν προς μία κατεύθυνση.
• Οι ανταγωνιστές μύες προωθούν αντίθετες κινήσεις για να παράγουν ένταση.

Η ανταγωνιστική δράση των μυών είναι ένας από τους κύριους παράγοντες στη δραστηριότητα του μυοσκελετικού συστήματος. Κατά την εκτέλεση οποιασδήποτε ενέργειας, όχι μόνο οι μυϊκές ίνες που την εκτελούν, αλλά και οι ανταγωνιστές τους περιλαμβάνονται στην εργασία. Προάγουν την αντίσταση και δίνουν στην κίνηση συγκεκριμένη και χάρη.

Όταν δρα σε μια άρθρωση, ο γραμμωτός σκελετικός μυς εκτελεί δύσκολη δουλειά. Ο χαρακτήρας του καθορίζεται από τη θέση του άξονα της άρθρωσης και τη σχετική θέση του μυός.

Ορισμένες λειτουργίες των σκελετικών μυών είναι ελάχιστα κατανοητές και συχνά δεν συζητούνται. Για παράδειγμα, μερικές από τις δέσμες λειτουργούν ως μοχλός για τη λειτουργία των οστών του σκελετού.

Μυϊκή εργασία σε κυτταρικό επίπεδο

Η δράση των σκελετικών μυών πραγματοποιείται από δύο πρωτεΐνες: την ακτίνη και τη μυοσίνη. Αυτά τα εξαρτήματα έχουν την ικανότητα να κινούνται μεταξύ τους.

Για να λειτουργήσει ο μυϊκός ιστός, είναι απαραίτητο να ξοδέψετε ενέργεια που περιέχεται σε χημικοί δεσμοίΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Η διάσπαση και η οξείδωση τέτοιων ουσιών συμβαίνει στους μύες. Υπάρχει πάντα αέρας εδώ και απελευθερώνεται ενέργεια, το 33% όλων αυτών δαπανάται για την απόδοση του μυϊκού ιστού και το 67% μεταφέρεται σε άλλους ιστούς και δαπανάται για τη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας σώματος.

Παθήσεις των σκελετικών μυών

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αποκλίσεις από τον κανόνα στη λειτουργία των μυών οφείλονται στην παθολογική κατάσταση των υπεύθυνων τμημάτων του νευρικού συστήματος.

Οι πιο συχνές παθολογίες των σκελετικών μυών:

• Οι μυϊκές κράμπες είναι μια ανισορροπία ηλεκτρολυτών στο εξωκυττάριο υγρό που περιβάλλει τις μυϊκές και νευρικές ίνες, καθώς και αλλαγές στην οσμωτική πίεση σε αυτό, ιδιαίτερα την αύξησή της.
• Η υποασβεστιαιμική τετανία είναι μια ακούσια τετανική σύσπαση των σκελετικών μυών που παρατηρείται όταν η εξωκυτταρική συγκέντρωση Ca2+ πέσει στο 40% περίπου των φυσιολογικών επιπέδων.
• χαρακτηρίζεται από προοδευτική εκφύλιση των σκελετικών μυϊκών ινών και του μυοκαρδίου, καθώς και μυϊκή αναπηρία, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο λόγω αναπνευστικής ή καρδιακής ανεπάρκειας.
• Η μυασθένεια gravis είναι μια χρόνια αυτοάνοση νόσος κατά την οποία σχηματίζονται αντισώματα στον νικοτινικό υποδοχέα ACh στο σώμα.

Χαλάρωση και αποκατάσταση των σκελετικών μυών

Η σωστή διατροφή, ο τρόπος ζωής και η τακτική άσκηση θα σας βοηθήσουν να γίνετε ιδιοκτήτης υγιών και όμορφων σκελετικών μυών. Δεν είναι απαραίτητο να ασκηθείτε και να χτίσετε μυική μάζα. Αρκούν τακτικές προπονήσεις καρδιο και γιόγκα.

Μην ξεχνάτε την υποχρεωτική πρόσληψη απαραίτητων βιταμινών και μετάλλων, καθώς και τις τακτικές επισκέψεις σε σάουνες και λουτρά με σκούπες, που σας επιτρέπουν να εμπλουτίσετε τον μυϊκό ιστό και τα αιμοφόρα αγγεία με οξυγόνο.

Τα συστηματικά χαλαρωτικά μασάζ θα αυξήσουν την ελαστικότητα και την αναπαραγωγή των μυϊκών δεσμών. Η επίσκεψη σε κρυοσάουνα έχει επίσης θετική επίδραση στη δομή και τη λειτουργία των σκελετικών μυών.