Нервно-мышечный аппарат

1. Нервно-мышечный аппарат

Калиман Николай Александрович

2.

3.

• Каждое мышечное волокно окружено
сарколеммой. Включает до нескольких тысяч
миофибрилл.

4.

• Основная характеристика скелетной
мышечной ткани – способность развивать
силу сокращения и укорочение.
• Скелетное мышечное волокно – вытянутая
многоядерная клетка, содержащая
миофибриллы.
• Отдельная миофибрилла состоит из
множества тонких и толстых миофиламентов
– актина и миозина.
• В состав актина входят тропонин и
тропомиозин, необходимые для процессов
сокращения и расслабления.
• Структурно-функциональная единица
мышечного волокна – саркомер.

5.

• Саркомеры отделены друг от друга Zмембранами, к которым прикреплены тонкие
актиновые филаменты.
• Нити миозина лежат в центре саркомера и
выглядят в микроскопе как темная полоска.

6.

7. Механизм мышечного сокращения

8. Механизм мышечного сокращения

9. Одиночное мышечное сокращение

• Одиночное мышечное сокращение –
сократительный ответ мышечного волокна или
отдельной мышцы на одно раздражение.
• Фазы: латентный период, фаза развития
напряжения (укорочения), фаза расслабления
(удлинения).
• Фаза укорочения всегда меньше фазы
расслабления.
• Возникает в том случае, если интервал
времени между последовательными
разрядами мотонейронов, вызывающих
подобный тип сокращения, равен или
превышает время одиночного
сокращения.

10. Тетаническое мышечное сокращение

• Сокращение мышцы, при котором
происходит суммация одиночных мышечных
сокращений в результате ее раздражения
частыми (тетаническими стимулами).
Тетанус
Зубчатый
Гладкий

11.

• Зубчатый тетанус возникает в случае, если
мышца раздражается серией электрических
импульсов с частотой, при которой каждый
из последующих импульсов приходится на
фазу расслабления.
• Гладкий тетанус возникает в том случае, если
нерв или мышцу раздражать серией
электрических импульсов с частотой, при
которой каждый последующий импульс
приходится на фазу напряжения. Мышца не
расслабляется и в ней поддерживается
постоянное напряжение.

12.

13. Гладкие мышцы. Их организация.

• Веретенообразная форма.
• Расположение актина и миозина не так
упорядочено.
• Z мембрана и саркомеры отсутствуют.
• Одно ядро, мало митохондрий.
• В СПР мало ионов Ca
• ПД более продолжителен, чем у скелетных
мышц.

14.

• Структурно-функциональная единица –
пучок мышечных волокон.
• Взаимодействие между миоцитами с
помощью щелевых контактов – отдельно
гладкомышечные клетки не сокращаются
(проведение возбуждения по миоцитам).
• Пучок гладкомышечных волокон
сокращается как единое целое.
• Сокращается гораздо медленее скелетной
(Низкая АТФазная активность миозина)
• Не утомляется во время длительной работы.

15.

• Основную роль в сопряжении играет входящий
ток Ca (т.к. в собственном СПР его мало).
• Регуляторный белок – кальмодулин(наличие
тропонина не установлено), который
связывается с Са и образует комплекс.
• Сокращение может быть результатом
химиомеханического сопряжения без
формирования ПД.
• При растяжении гладких мышц их напряжение
первоначально увеличивается, а затем
снижается. Предотвращает избыточный рост
давления в полых внутренних органах при их
наполнении (мочевой пузырь).

16. Режимы работы мышцы

Изотонический
режим
Изометрический
режим
А = P ×h (кгм)
А – механическая работа
Р – поднимаемый вес
h - расстояние
Ауксотонический
режим

17. Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы)

• Если мышца до начала сокращения
отягощена грузом, а масса груза и
развиваемое мышцей напряжение во время
сокращения не изменяются.
• Или же, когда нет нагрузки на мышцу,
мышца закреплена с одного конца и
свободно сокращается – мышца языка.

18. Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы)

• Если мышца развивает напряжение в условиях
чрезмерной нагрузки, то ее длина не изменяется
и такое сокращение называется
изометрическим.
• При таком режиме укорачивается саркомер, но
общая длина мышцы не меняется, потому что на
такую же величину удлиняется эластический
компонент мышцы.

19. Ауксотонический режим (смешанный режим, анизотонический тип сокращения)

• Имеет место при перемещении тела в
пространстве.
• Изменение длины и тонуса мышцы, при
сокращении которой происходит
перемещение груза

20.

Тип
сокращения
Концентрический (если
внешняя нагрузка на мышцу
меньше, чем развиваемое во
время сокращения
напряжение, то мышца
укорачивается и совершает
движение)
Эксцентрический (если при
чрезмерной внешней нагрузке
мышца, напрягаясь, все же
растягивается

21.

• Закон средних нагрузок и среднего темпа
движений: максимальную механическую
работу мышца совершает при средних
нагрузках и среднем темпе движений

22. Энергетика мышечного сокращения

• Основным источником энергии в организме служат
молекулы АТФ, с помощью них происходят все
энергетические процессы в клетке. При
взаимодействии с нитью актина, головки
миозиновых мостиков расщепляют молекулу АТФ,
получая тем самым энергию для сокращения. Но
запаса молекул АТФ в цитоплазме мышечной клетки
(саркоплазма) хватает лишь на непродолжительную
мышечную работу, примерно 8 одиночных
сокращений. Под действием фермента АТФазы АТФ
гидролизуется, отсоединяя фосфатную группу в виде
ортофосфорной кислоты (Н3РО4), и превращается в
АДФ, при этом высвобождается энергия.
АТФ + H2O = АДФ + H3PO4 + энергия.

23. Механизмы ресинтеза АТФ, обеспечивающие длительное сокращение

• Расщепление креатинфосфата.
В ходе такой реакции, молекула креатинфосфата отдает свою
фосфатную группу молекуле аденезиндифосфата (АДФ), в
следствие чего АДФ снова превращается в АТФ, а креатинфосфат
– в креатин.
АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин.
Важная особенность заключается в том, что на восстановление
запасов креатинфосфата нужно несколько минут и то, что эта
реакция может осуществляться только после прекращения
работы. Поэтому подобная подпитка длится весьма
ограниченное время, поддерживая энергетический баланс мышц
лишь в самом начале их работы. Связано это с малым запасом
креатинфосфата в мышечных клетках. Далее в работу
включаются аэробный и анаэробный гликолизы.

24.

• Анаэробный гликолиз.
Гликолиз - процесс распада одной молекулы
глюкозы (C6H12O6) на две молекулы молочной
кислоты (C3H6O3) с выделением энергии,
достаточной для "зарядки" двух молекул АТФ,
протекает в саркоплазме ( цитоплазма мышечной
клетки ) под воздействием 10 специальных
ферментов.
C6H12O6(глюкоза) + 2 H3PO4 + 2 АДФ = 2 C3H6O3
(молочная кислота)+ 2 АТФ + 2 H2O (вода)

25.

• Аэробный гликолиз. В условиях достаточного
поступления кислорода!!!
Окисление протекает в митохондриях под воздействием
специальных ферментов и требует затрат кислорода, а
соответственно и времени на его доставку. Такие
процессы называются аэробными. Окисление происходит
в несколько этапов, сначала идет гликолиз , но
образовавшиеся в ходе промежуточного этапа этой
реакции две молекулы пирувата ( Пировиноградная
кислота СН3СОСООН ) не преобразуются в молекулы
молочной кислоты, а проникают в митохондрии, где
окисляются в цикле Кребса ( клеточное дыхание ) до
углекислого газа СО2 и воды Н2О и дают энергию для
производства еще 36 молекул АТФ. Суммарное уравнение
реакции окисления глюкозы выглядит так:
C6H12O6 + 6O2 + 38АДФ + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H(2)О +
38АТФ