Физиология скелетных мышц

Z – мембранами.
Толстые – миозиновые,
Тонкие – актиновые нити.
Состояния:
1

- расслабленное,
2 – сокращенное.
Длина саркомера в покоящейся мышце около
2 мкм, а в сократившейся c максимальной силой - несколько более 1 мкм.

следует подчеркнуть наличие:
- саркоплазматического ретикулума,
- миоглобина,
- большого количества митохондрий,
Кроме того

здесь есть сократимые миофиламенты.

как бы бусинки глобулярных молекул актина. Тонкие нити имеют активные

центры, расположенные друг от друга на расстоянии 40 нм, к которым могут прикрепляться головки миозина. Кроме актина в тонких нитях имеются и другие белки - тропомиозин, тропонины (I, T, C). Тропониновый комплекс располагается над активными центрами, прикрывая их, что препятствует соединению актина с миозином.

двумястами молекулами миозина. Каждая из них скручена попарно и имеет

выступающий отросток, называемый головкой. Головки направлены под углом от центра в сторону тонких нитей (напоминают «ерш» для мытья посуды). В основании головки миозина имеется фермент АТФаза, а на самой головке располагаются легкие цепи и молекула АТФ.

мотонейрон иннервирует несколько мышечных волокон. Это и есть двигательная единица.
Окончание

мотонейрона и мышечное волокно образуют нервно-мышечный синапс.

3 - митохондрии,
4 - синапттическая щель,
5 - постсинаптическая

мембрана,
7 - миофибриллы.
Ширина синаптической щели 20-30 нм

АХ), 3 – холинорецептор,
4 – каналы, 5 – постсинаптическая мембрана,

6 – пресинаптическая мембрана
Выход медиатора обусловлен следующей последовательностью эффектов:
при поступлении ПД к пресинаптической мембране в ней открываются кальциевые каналы,
входящий кальций взаимодействует с белком кальмодулином,
в результате к мембране подтягиваются несколько пузырьков с медиатором,
- медиатор поступает в синаптическую щель.

и большая часть молекул его достигает постсинаптической мембраны, где взаимодействует

с холинорецептором (ХР).
Результатом взаимодействия АХ с ХР является открытие хемовозбудимых ионных каналов. Селективный участок его имеет диаметр 0,65 нм. Через него могут проходить лишь положительные ионы (стенка канала электроотрицательна) натрия или кальция. Но в норме превалирует поток ионов натрия. Они по концентрационному градиенту из синаптической щели поступают внутрь мышечного волокна и деполяризуют постсинаптическую мембрану.

пузырьков с АХ. ПОЭТОМУ НЕОБХОДИМО ПОСТЯННО ВОССТАНАВЛИВАТЬ АХ.
За счет продуктов

распада
Новый синтез
Подвоз по нервному волокну

нервно-мышечную передачу. Механизм их действия может быть различен, что определяется

местом приложения яда или применяемого в медицине препарата. Можно выделить следующие основные пути блокирования:
а) блокада проведения возбуждения по нервному волоку путем применения местной анестезии,
б) блокада высвобождения медиатора, например, путем действия ботулинического токсина,
в) нарушение синтеза ацетилхолина в пресинаптическом нервном окончании,
г) угнетение холинэстеразы (фосфорорганические отравляющие вещества) приведет к длительному взаимодействию АХ с ХР и нарушению возбудимости постсинаптической мембраны,
д) вещества, действуя на холинорецептор, могут блокировать его путем необратимого связывания (α-бунгаротоксин) или длительно вытеснять АХ (кураре); инактивировать рецептор (сукцинилхолин, декаметоний).

того, чтобы вызвать возникновение возбуждения в постсинаптической мембране мышечного волокна

одного ПД, поступившего к синапсу, недостаточно. Для возникновения ПД необходимо, что бы деполяризация мембраны достигла критического уровня (КП) равного -50 - -55 мВ. При поступлении одиночного кванта медиатора постсинаптическая мембрана деполяризуется лишь на 0,1-0,15 мВ. Разновидность такой деполяризации мембраны носит название потенциала концевой пластинки (ПКП). При возникновении ПКП время развития деполяризации составляет (рис. 4.2) около 1,5-2 мс, а время спада - 4,7 мс, то есть временные параметры его значительно длиннее, чем у ПД.

уровня,
в - результат суммации – ВПСП (возбуждающий

постсинаптический потенциал)
Обычно для передачи одного ПД высвобождается до миллиона молекул АХ (200-300 везикул).
Но при поступлении одного ПД лишь несколько везикул выделяют АХ и вначале происходит появление местного потенциала, Для перехода его в ПД требуется поступление нескольких ПД к синапсу, что приводит к суммации и ВПСП.

сарколемме.
Проскакивает по мембране саркоплазматического ретикулума.
В результате открываются Са++-каналы.
Са++ из

цистерн выходит в саркоплазму.
Концентрация Са++ в саркоплазме возрастает в 100 раз и более.
Только после этого начинается мышечное сокращение.

ретикулум,
3 – цистерны,
4 – Т-трубочки,
5 – базальная

мембрана,
6 – митохондрии.

миозиновых головок с активным центром актина. Для этого кальций взаимодействует

с кальмодулином, что открывает активный цент актиновых филаментов.
в – поворот головки миозина и сближение Z-мембран. Для этого необходим гидролиз АТФ и выделение свободной энергии,
г – разрыв связи миозина с актином. Для этого необходимо «откачать» Са++ в саркоплазматический ретикулум (Са++ активирует насос).

можно зарегистрировать вводя в нее микроэлектрод, или поместив оба электрода

на мышцу. Методика, с помощью которой можно зарегистрировать эти явления получила название электромиографии, а получаемая кривая - электромиограмма. Существует много методических приемов и для регистрации самого мышечного сокращения.
Электромиограмма (ЭМГ): А - три последовательных потенциала действия одной двигательной единицы; Б - алгебраическая сум-мация потенциалов действия многих двигательных единиц (интерференционная ЭМГ).

тетанус,
В – полный тетанус.
Для перехода в тетанические сокращения необходимо

поступление новых ВПСП через небольшой промежуток времени, когда мышца еще не расслабилась

мышцы оказывает влияние не только названные выше три условия, но

и угол, под которым мышца подходит к кости. Чем больше угол прикрепления, тем лучше условия для проявления силы. Если мышца подходит под прямым углом к кости, то почти вся сила мышцы затрачивается на обеспечение движения, а при остром угле часть силы идет на обеспечение движения, другая часть - на сдавливание рычага, сжатие его.

(образования мостиков); б) расслабления (разрыва мостиков); в) работы Са-насоса; г)

работы Nа,К-насоса (для ликвидации нарушенных ионных градиентов в результате поступления возбуждения).
Однако в саркоплазме мышцы АТФ относительно немного. Ее хватит лишь на несколько мышечных сокращений (примерно 8 одиночных сокращений). В то же время в естественных условиях мышцы могут сокращаться длительное время, что становится возможным лишь благодаря активации механизмов ресинтеза АТФ.
Это следующие механизмы:
1) креатинфосфокиназный (КФ),
2) гликолитический,
З) аэробное окисление.

АТФ/мин,
б) гликолитический - 1,2 моль АТФ/мин,
в) окислительный -

при окислении глюкозы - 0,8 моль/мин, жиров - 0,4 моль/мин. Естественно, что указанные возможности путей ресинтеза АТФ определяют работоспособность мышц.

людей различное (спринтеры, стайеры)
Быстрые ДЕ (белые):
много актиновых и миозиновых филаментов,
-

много АТФ и КФ
высокая активность гликолиза.
Мышца сильная, но быстро устает.

Медленные ДЕ (красные):
меньше лотность актиновых и миозиновых филаментов,
- много миоглобина (красный цвет),
много митохондрий (окисление).
Мышца менее сильная, но способна выполнять длительную работу.

Структурной единицей их является вытянутой формы клетка: длиной 20-400 мкм,

толщиной 2-10 мкм.
На мембране гладкомышечных клеток, в отличие от скелетных, имеются не только натриевые и калиевые каналы, но и большое количество кальциевых каналов.
С физиологической точки зрения целесообразно выделение двух типов гладкомышечных клеток:
а) располагающиеся отдельно (multi-unit),
б) образующие функциональный синцитий (single-unit). Между мембранами клеток есть контакты – нексусы, передающие ПД соседним клеткам.

время от времени образуют уплотнения («узлы»). Некоторые из них непосредственно

прилегают к мембране, другие находятся внутри клетки, выполняя как бы функцию Z-мембран. Между актиновыми филаментами вкраплены более толстые - миозиновые.
Инициаторы сокращения ионы кальция поступают внутрь волокна по двум путям: из межклеточной жидкости, когда открываются соответствующие каналы при прохождении ПД, и из саркоплазматического ретикулума.

скелетной мышцы, отличаясь от нее большей продолжительностью (10-50 мс). Этот

ПД возникает при воздействии на клетку многих раздражителей: нервного импульса, гормонов, электрического тока. После него, как правило, развивается следовая гиперполяризация.
В мышцах стенки желудочно-кишечного тракта изменение заряда мембраны происходит по типу (Б). В них развивается спонтанная (без действия каких-либо посторонних факторов) медленная деполяризация.

пейсмекерными свойствами (от англ. рacemaker - задающий темп). Их мембрана

обладает высокой спонтанной проницаемостью к ионам (в первую очередь к кальцию), поэтому у них фактически отсутствует мембранный потенциал покоя. После предшествующей реполяризации самопроизвольно, без действия раздражителя, благодаря проникновению внутрь ионов кальция начинается постепенная деполяризация мембраны. При достижении критического уровня этот препотенциал переходит в потенциал действия. Данный потенциал с помощью нексусов передается соседним клеткам.