Робота м’язів

Фізіологія м'язів.

Скелетні м'язи складаються з поперечносмугастих м'язових волокон довжиною до 12 см і діаметром 10 - 100 мкм. Скорочувальною речовиною м'язового волокна є міофібрили, що складаються з множини (біля 1500) тонких і товстих білкових ниток - протофібрил. Діаметр міофібрил - 1 - 2 мкм, протофібрил - 100 - 140 А.

Товсті протофібрили утворені з білка міозину, тонкі - з актину. Поперечна смугастість міофібрил обумовлена чергуванням світлих, ізотропних і темних, анізотропних, ділянок (А).

Світлі ділянки посередині пересічені щільною смужкою - мембраною, що розділяє міофибрилу на окремі сегменти - саркомери. До мембрани прикріплені актинові протофібрили. У темних ділянках знаходяться товсті міозинові протофібрили. Серединні стовщення міозину утворять мембрану М. Актинові нитки частково входять своїми кінцями в проміжки між міозиновими нитками. Нитки актину і міозину з'єднуються між собою численними поперечними містками. Думають, що містки являють собою кінці міозинових молекул. У кістякових м'язах закінчуються соматичні і вегетативні нерви. Руховий нерв, розгалужуючись, закінчується в кожного м'язового волокна. У волокно входить тільки закінчення осьового циліндра, що не проникає через сарколему, а прилягає до неї, створюючи спеціальну структуру - моторну бляшку або нервово – м^’язовий синапс.

Основні властивості скелетних м'язів такі:

Збудливість.

Провідність - швидкість проведення в білих волокнах - 12 - 15 м/с; в червоних - 3 - 4 м/с.

Скоротливість.

Еластичність.

Тонус.

Теорія м'язового скорочення. В. А. Енгельгарт і М. Н. Любимова ще в 1939 р. установили, що структурний білок міофібрил - міозин - має властивості ферменту аденозинтрифосфатази, що розщеплює АТФ.

Під впливом АТФ нитки міозину скорочуються. Незабаром після цього відкриття угорський біохімік А. Сцент-Дьорді показав, що в м'язі є також білок актин. При взаємодії з міозином він утворить комплекс - актоміозин, ферментативна активність якого в 10 разів вище міозину. При збудженні в м'язі змінюються фізико-хімічні умови і відбувається активування актоміозину. Активований актоміозин викликає розщеплення АТФ і, за рахунок енергії, що утвориться, сам скорочується.

В даний час на підставі електронно-мікроскопічного дослідження ця теорія одержала подальший розвиток. Процес скорочення актоміозину деталізований і для пояснення механізму м'язового скорочення запропонована теорія ковзання протофібрил (А. Хакслі і Г. Хакслі).

Сила м’яза виявляється в його максимальному напруженні. М’язову силу можна вимірювати за допомогою динамометрів — приладів, що реєструють напруження м’яза, який перебуває в умовах ізометричного скорочення.

Сила м’яза залежіть від товщини, тобто фізіологічного поперечника, який визначають як суму площ розтину всіх м’язових волокон, перерізаних перпендикулярно до їх довжини. Тому сила м’язів різної анатомічної будови буде різна. Найбільшу силу мають перисті м’язи, у яких фізіологічний поперечник перевищує анатомічній.

Також сила м’язів залежіть від початкової довжини м’яза. Розтягнутий м’яз здатен підняти значно більший вантаж порівняно з нерозтягнутим. На силу м’язів впливає функціональний стан організму. М’язова сила змінюється при тренуванні та з віком. Вона зменшується при старінні, голодуванні та стомленні.

Для порівняння сили м’язів введено поняття абсолютної сили.

Абсолютна сила – величина найбільшого вантажу, який м’яз може підняти в перерахунку на 1 см² фізіологічного поперечника. Абсолютна сила вимірюється в кілограмах на 1 см².

Абсолютна сила триголового м'яза плеча людини – 16,8 кг/см²., м’язів жаби – 2 – 3, а м'язів комах – 6,9 кг/см².

При підйомі вантажу м’яз виконує механічну роботу, що вимірюється добутком маси вантажу (P)на висоту підйому (h).

W = Ph.

Остільки величина роботи залежить від маси вантажу та висоти скорочення м’яза, важливим фактором, що впливає на висоту скорочення, є довжина м’язових волокон. М’язи з довгими, паралельно розташованими волокнами піднімають вантаж на більшу висоту, ніж перисті. Попереднє помірне розтягування м’яза збільшує висоту його скорочення. При надмірному розтягненні вона помітно зменшується.

Дослідами доведено, що ізольований м’яз виконує найбільшу роботу при середньому навантаженні.

При інтенсивній роботі м’яза працездатність зменшується. Такий стан назувають втомою.

Основні властивості гладеньких м'язів:

Збудливість гладеньких м’язів значно нижча від поперечносмугастих.

Провідність низька – в кишечнику - 1 см/с, в матці, сечоводі - 18 см/с.

Скоротливість – латентний (скритий) період в гладеньких м’язах дуже довгий, він в 300 разів перевищує латентний період поперечносмугастих м'язів. Тому тривалість скорочення гладких м’язів продовжується - шлунок жаби - 60 - 80 с, ссавців - 10 - 20 с.

Еластичність - нижче, ніж у скелетних м'язів.

Пластичність - спроможність розтягуватися без зміни тиску в органі, що вистилається ними При деяких обставинах довжина гладенької м’язової клітини може збільшиться в десятки разів..

Автоматія - спроможність скорочуватися під впливом імпульсів, що зароджуються в них самих.

Регуляція роботи гладеньких м’язів істотно відмінна від регуляції поперечносмугастих, Якщо останні збуджуються тільки під впливом нервової системи, то на гладенькі можуть впливати гуморальні фактори, зокрема ацетилхолін та адреналін.

Дата добавления: 2014-01-04