лек физиология мышцы (12) (1)

1. Физиология мышечной деятельности

2. Мышечные волокна

•Ядро
•Рибосомы
•Митохондрии
(саркосомы)
•Лизосомы
•Саркоплазматическая
сеть
•Цитоплазма
•Миофибриллы
•Сарколемма

3. Триада (Т-система) – две цистерны и прилегающая к ним трубочка

Т-трубочки – это выпячивание плазмолеммы вглубь
мышечного волокна, окружают миофибриллы, образуют
сеть трубочек, расположенных перпендикулярно и
параллельно сарколлеме. Мембрана содержит
потенциалуправляемые Са-каналы.
Цистерны – содержат депонированные ионы Сасвязанные с белком кальсеквестрином. В мембране
цистерн имеются Са-насосы и Са-каналы, имеющие
рецепторы – активаторы канала.

4. Митохондрии

Содержат: ферменты, компоненты дыхательной
цепи, АТФ-синтетазу
Выделяют: 1. субсарколеммные (снабжают
рибосомы энергией для синтеза белка), 2.
межфибриллярные (обеспечивают энергией процессы
сокращения и расслабления мышечного волокна);
Функции: окисление углеводов, жиров и белков с
образованием АТФ.

5. Миофибрилла – сократительный элемент мышечного волокна

• Сократительный элемент миофибриллы –
саркомер, участок между двумя Z линиями

6. Миофибриллярные белки

• Миозин 52%
• Актин 24%
• Тропомиозин 11%
• Тропонин 10%

7. Характеристика мышечных белков

• Актин – тонкая нить в виде двух цепей, обвивающих
друг друга (в саркомере около 2000), один конец
крепится к Z-линии, другой расположен в середине
саркомера. Молекулы актина содержат активные
центры для связи с миозином.

8. Характеристика мышечных белков

•Тропомиозин – фибриллярный белок, есть во всех
мышцах, расположен в желобке актиновой нити и
блокирует на актине участки связи с миозином.
Присоединение Са к С-субъединице тропонина
прекращает блокаду тропомиозином активных центров
актиновой нити для связи с миозином, и делает
возможным образование мостиков.

9. Характеристика мышечных белков

•Тропонин – глобулярный белок, содержится только в
поперечнополосатых мышцах, соединён с актином и
тропомиозином. Состоит из 3 субъединиц (трех белков):
1. тропонин С – кальций связывающий белок; 2.
тропонин Т- для связи с тропомиозином, 3- тропонин I ингибирует взаимодействие актина и миозина.

10. Характеристика мышечных белков

•Миозин – толстая нить, имеет две тяжелые цепи и
четыре легкие (в сракомере около 1000), в структуре
выделяют хвост и две головки. В каждой головке
миозина находятся активные центры для связи с
актином, и моторные области, где содержится АТФ.

11. Передачу нервного импульса с аксона мотонейрона на мышцу осуществляет ацетилхолин

12. Нервно-мышечный синапс

•Ацетилхолин (АцХ) синтезируется в пресинаптической мембране
аксона двигательного α-мотонейрона (холин + АцетилКоэнзим А)
и депонируется в синаптические пузырьки (везикулы);
•Под влиянием нервного импульса происходит деполяризация
мембраны и быстрый ток ионов Са в клетку, что приводит к выходу
АцХ из везикул в цитоплазму, затем АцХ выделяется в
синаптическую щель;
•Ацетилхолин взаимодействует с Н-холинорецепторами постсинаптической мембраны сарколеммы и передает на мышечное
волокно нервный импульс.

13. Мышечное сокращение 2 фазы

•Электромеханического сопряжения
•Собственно сокращение

14. Сокращение ФАЗА электромеханического сопряжения

• Потенциал Действия (ПД) с
сарколеммы распространяется на Ттрубочки саркоплазматической сети,
что приводит к активации Са-каналов
• Кальций выходит из цистерн в
цитоплазму и связывается с Ссубъединицей тропонина
• Тропонин увеличивает степень
спирализации тропомиозина.
Тропомиозин смещается в бороздки
между цепями актина и открывает
участки на актиновой ните для связи с
миозином.

15. Головки миозиновых нитей связываются с актиновой нитью, образуя акто-миозиновые мостики

16. Последовательность реакций при взаимодействии актина и миозина

1. В головке миозина происходит гидролиз АТФ с образованием
Миозин-АДФ-Р комплекса. Заряженная энергией головка
миозина поворачивается и присоединяется к актиновой нити.
2. Миозин связывается с актином, образуя мостик под углом 90°.
Это становится возможным благодаря сродству комплекса
миозин-АДФ-фосфат к актину.
3. От миозина отсоединяется фосфат, что приводит к «силовому
гребку» и головка миозина поворачивается на 45° и
протягивает актиновую нить на 11 нм по направлению к хвосту
миозиновой нити – мышца сократилась.

17. Последовательность реакций при взаимодействии актина и миозина

1. К головке миозина присоединяется
следующая молекула АТФ и это
понижает сродство актина и
миозина, что вызывает
отсоединение головки миозина от
актина – мышца расслабилась.
2. Опять в головке миозина
происходит гидролиз АТФ и цикл
повторяется.

18.

19.

20. Расслабление

•Для расслабления необходимо: нервный импульс
не поступает и кальций уходит в цистерны, где
связывается с белком кальсеквестрином.
•Тропонин меняет конфигурацию и тропомиозин
возвращается на свое место на актине, закрывает
активные центры и миозин не может
присоединиться к актину.

21. АТФ – энергетический источник для мышечного сокращения

• Работающие скелетные мышцы потребляют около 600
триллионов молекул АТФ каждую секунду.

22. Скелетная мышца обладает следующими свойствами: 1)возбудимостью — способностью отвечать на действие раздражителя изменением

ионной проводимости и
мембранного потенциала.
2)проводимостью — способностью проводить
потенциал действия по мембране вдоль и в глубь мышечного
волокна;
3)сократимостью — способностью укорачиваться или
развивать напряжение при возбуждении;
4)эластичностью — способностью развивать
напряжение при растягивании мышцы.

23. С функциональной точки зрения мышца состоит из двигательных единиц

• Двигательные единицы –
мышечные волокна иннервируемые
разветвлениями аксона одного
мотонейрона

24. Двигательные единицы

•1 тип, красные волокна (50%) –медленносокращающиеся и медленноутомляемые (МС);
•2 тип А, БСа (25%) – быстросокращающиеся и
медленноутомляемые,
•2 тип В, БСб (22-24%) – быстросокращающиеся и
быстроутомляемые.ь

25. 1тип – красные, аэробные, медленно сокращаются и медленно утомляются

•Мотонейроны с низкой частотой (6-10 имп/с) и скоростью
проведения нервного импульса;
•Низкая скорость образования мостиков (низкая активность
АТФ-азы в миозине);
•Содержат мало миофибрилл и развивают меньшую силу
сокращения;
•Хорошо развита сосудистая сеть;
•Содержат много митохондрий и миоглобина;
•По типу метаболизма являются окислительными, аэробными;
•В цитоплазме содержится много жиров;
•Обеспечивают мышечный тонус и позу, а также способность к
длительной циклической работе.

26. 2 тип – белые, анаэробные, быстросокращающиеся и быстроутомляемые

•Мотонейроны
с высоким порогом возбудимости,
высокой скоростью проведения и высокой частотой
импульсов;
•Высокая скорость гидролиза АТФ, следовательно и
высокая скорость сокращения;
•Содержат много миофибрилл и развивают большую
силу;
•Мало митохондрий и миоглобина, хуже кровоснабжаются;
•Много гликогена, креатинфосфата и гликолитических
ферментов;
•Обеспечивают скоростные и силовые качества.

27. 2 тип – окислительно-гликолитические, анаэробно-аэробные, быстросокращающиеся и медленноутомляемые

2 тип – окислительно-гликолитические, анаэробноаэробные, быстросокращающиеся и
медленноутомляемые
•Мотонейроны с высокой скоростью проведения и
высокой частотой импульса;
•Высокая скорость гидролиза АТФ, следовательно и
высокая скорость сокращения;
•Содержат большое количество миофибрилл, митохондрий и миоглобина;
•Хорошо кровоснабжаются;
•Высокий уровень анаэробного и аэробного окисления,
•Отвечают за скорость, силу и выносливость.

28.

29.

30. Силовые качества зависят

• От количества быстрых ДЕ;
• От запасов веществ для синтеза АТФ (гликогена и
креатинфосфата);
• Сила прямо пропорциональна количеству актомиозиновых мостиков;
• Сила обратно пропорциональна скорости
сокращения мышцы.

31. Скоростные качества зависят

• Частоты нервных импульсов;
• Скорости передачи возбуждения от наружной
мембраны к миофибриллам;
• Скорости потока ионов Са;
• Общего количества миофибрилл;
• От скорости синтеза АТФ и запасов веществ для
синтеза АТФ (гликогена и креатинфосфата);
• От скорости гидролиза АТФ в головке миозина.

32. Выносливость зависит

• От количества синтезируемых молекул АТФ;
• Запасов энергетических субстратов для синтеза АТФ
(углеводы, белки, жиры);
• Количества митохондрий;
• Запасов миоглобина;
• Уровня кровообращения и скорости доставки кислорода;
• Способности сердечно-сосудистой и дыхательной системы
поддерживать высокий уровень работоспособности.

33. Фактором, определяющим количество и тип нужных для использования мышечных волокон, является величина сопротивления, т.е.

зависит от
того, какую силу должна развить
мышца, а не от скорости ее
сокращения.

34. Режимы работы мышцы

•Изометрический
(статический)– развивается
напряжение
Изотонический
(динамический) – мышца
сокращается

35. Статическая (изометрическая) работа – мышца развивает напряжение без изменения длины

36. Динамическая (изотоническая) работа – мышца сокращается и расслабляется (изменяется длина мышцы)

37.

Динамическая работа
Преодолевающая
Уступающая

38. Преодолевающая работа

• При работе в этом режиме
усилие, развиваемое мышцами
больше внешней силы (мышца
«преодолевает» внешнюю
нагрузку) - концентрический
режим работы мышц.

39. Уступающая работа

• При работе в этом режиме
усилие, развиваемое мышцами
меньше внешней силы (мышца
как бы «уступает» внешней силе) эксцентрический режим работы
мышцы.

40.

41. Комбинированная работа

• Чередование преодолевающего и
уступающего режимов работы
(циклические упражнения)

42. БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ