Фізіологія скелетних і гладких м'язів - лекція 5
У хребетних і людини три види м'язів. поперечносмугасті м'язи скелета, поперечнополосата м'яз серця - міокард і гладкі м'язи, образуюціе стінки порожнистих внутрішніх органів і судин.
Анатомічної і функціональної одиницею скелетних м'язів є нейромоторнаяедініца - руховий нейрон і иннервируемая їм група м'язових волокон. Імпульси, що посилаються мотонейроном, пускають у хід всі утворюють її м'язові волокна.
Скелетні м'язи складаються з великої кількості м'язових волокон. Волокно поперечно м'язи має витягнуту форму, діаметр його від 10 до 100 мкм, довжина волокна від кількох сантиметрів до 10-12 см. М'язова клітина оточена тонкою мембраною - сарколеммой. містить саркоплазму (протоплазму) і численні ядра. Скорочувальної частиною м'язового волокна є довгі м'язові нитки - міофібрили. складаються в основному з актину, які проходять в середині волокна від одного кінця до іншого, мають поперечну смугастість. Міозин в гладких м'язових клітинах знаходиться в дисперсному стані, але містить багато білка, що грає важливу роль в підтримці тривалого тонічного скорочення.
В період відносного спокою скелетні м'язи повністю не розслабляються і зберігають помірну ступінь напруги, тобто м'язовий тонус.
Основні функції м'язової тканини:
- рухова - забезпечення руху
- статична - забезпечення фіксації, в тому числі і в певній позі
- рецепторная - в м'язах є рецептори, що дозволяють сприймати власні руху
- депонує - в м'язах запасаються вода і деякі поживні речовини.
Фізіологічні властивості скелетних м'язів:
Збудливість. Нижче, ніж збудливість нервової тканини. Порушення поширюється уздовж м'язового волокна.
Провідність. Менше провідності нервової тканини.
Рефрактерний період м'язової тканини більш тривалий, ніж нервової тканини.
Лабільність м'язової тканини значно нижче, ніж нервової.
Скорочення - здатність м'язового волокна змінювати свою довжину і ступінь напруги у відповідь на роздратування порогової сили.
При фізіологічному скорочення змінюється довжина м'язового волокна без зміни тонусу. При ізометріческомсокращеніі зростає напруга м'язового волокна без зміни його довжини.
Залежно від умов стимуляції і функціонального стану м'яза може виникнути одиночне, злите (тетаническое) скорочення або контрактура м'яза.
Одиночне м'язове скорочення. При подразненні м'яза одиночним імпульсом струму виникає одиночне м'язове скорочення.
Амплітуда одиночного скорочення м'язи залежить від кількості скоротилися в цей момент міофібрил. Збудливість окремих груп волокон різна, тому порогова сила струму викликає скорочення лише найбільш збудливих м'язових волокон. Амплітуда такого скорочення мінімальна. При збільшенні сили дратівної струму в процес збудження залучаються і менш збудливі групи м'язових волокон; амплітуда скорочень підсумовується і зростає до тих пір, поки в м'язі не залишиться волокон, не охоплених процесом збудження. В цьому випадку реєструється максимальна амплітуда скорочення, яка не збільшується, незважаючи на подальше наростання сили дратівної струму.
Тетаническое скорочення. У природних умовах до м'язових волокон надходять непоодинокі, а ряд нервових імпульсів, на які м'яз відповідає тривалим, тетанічних скороченням, або тетанус. До тетанічних скорочення здатні тільки скелетні м'язи. Гладкі м'язи і поперечнополосата м'яз серця не здатні до тетанічних скорочення через тривалу рефрактерного періоду.
Тетанус виникає внаслідок сумації одиночних м'язових скорочень. Щоб виник тетанус, необхідно дію повторних подразнень (або нервових імпульсів) на м'яз ще до того, як закінчиться її одиночне скорочення.
Якщо дратівливі імпульси зближені і кожен з них припадає на той момент, коли м'яз тільки почала розслаблятися, але не встигла ще повністю розслабитися, то виникає зубчастий тип скорочення (зубчастий тетанус).
Якщо дратівливі імпульси зближені настільки, що кожен наступний доводиться на час, коли м'яз ще не встигла перейти до розслаблення від попереднього роздратування, тобто відбувається на висоті її скорочення, то виникає тривале безперервне скорочення, яке отримало назву гладкоготетануса.
Гладкійтетанус - нормальний робочий стан скелетних м'язів обумовлюється надходженням з ЦНС нервових імпульсів з частотою 40-50 в 1с.
Зубчастий тетанус виникає при частоті нервових імпульсів до 30 в 1с. Якщо м'яз отримує 10-20 нервових імпульсів в 1с, то вона знаходиться в стані м'язового тонусу. тобто помірного ступеня напруги.
Втома м'язів. При тривалому ритмічному роздратуванні в м'язі розвивається стомлення. Ознаками його є зниження амплітуди скорочень, збільшення їх латентних періодів, подовження фази розслаблення і, нарешті, відсутність скорочень при триваючому роздратуванні.
Ще один різновид тривалого скорочення м'язів - контрактура. Вона триває і при знятті подразника. Контрактура м'яза настає при порушенні обміну речовин або зміні властивостей скорочувальних білків м'язової тканини. Причинами контрактури можуть бути отруєння деякими отрутами і лікарськими засобами, порушення обміну речовин, підвищення температури тіла та інші фактори, що призводять до незворотних змін білків м'язової тканини.
Фізіологічні особливості гладких м'язів.
Гладкі м'язи утворюють стінки (м'язовий шар) внутрішніх органів і кровоносних судин. У миофибриллах гладких м'язів немає поперечної смугастість. Це обумовлено хаотичним розташуванням скорочувальних білків. Волокна гладких м'язів щодо коротше.
Гладкі м'язи менш збудливі. ніж поперечносмугасті. Порушення по ним поширюється з невеликою швидкістю - 2-15 см / с. Порушення в гладких м'язах може передаватися з одного волокна на інше, на відміну від нервових волокон і волокон поперечносмугастих м'язів.
Скорочення гладкої мускулатури відбувається більш повільно і довго.
Рефрактерний період в гладких м'язах більш тривалий, ніж у скелетних.
Важливою властивістю гладких м'язів є її велика пластичність. тобто здатність зберігати додану розтяганням довжину без зміни напруги. Дана властивість має істотне значення, так як деякі органи черевної порожнини (матка, сечовий міхур, жовчний міхур) іноді значно розтягуються.
Характерною особливістю гладких м'язів є іхспособность кавтоматіческой діяльності. яка забезпечується нервовими елементами, закладеними в стінках гладком'язових органів.
Адекватним подразником для гладких м'язів є їх швидке і сильне розтягнення, що має велике значення для функціонування багатьох гладком'язових органів (сечовід, кишечник та інші порожнисті органи)
Особливістю гладких м'язів є також їх висока чувствітельностьк деяким біологічно активних речовин (ацетилхолін, адреналін, норадреналін, серотонін та ін.).
Гладкі м'язи іннервуються симпатичними і парасимпатичними вегетативними нервами, які, як правило, мають протилежний вплив на їх функціональний стан.
Основні властивості серцевого м'яза.
Стінка серця складається з 3 шарів. Середній шар (міокард) складається з поперечно-смугастої м'язи. Серцевий м'яз, як і скелетні м'язи, має властивість збудливості, здатністю проводити збудження і сократимостью. До фізіологічним особливостям серцевого м'яза відносяться подовжений рефрактерний період і автоматизм.
Збудливість серцевого м'яза. Серцевий м'яз менш збудлива, ніж кістякова. Для виникнення збудження в серцевому м'язі необхідний більш сильний подразник, ніж для скелетної.
Провідність. Порушення по волокнам серцевого м'яза проводиться з меншою швидкістю, ніж по волокнам скелетного м'яза.
Скорочення. Реакція серцевого м'яза не залежить від сили наносяться подразнень. Серцевий м'яз максимально скорочується і на поріг і на більш сильне за величиною роздратування.
Рефрактерний період. Серце, на відміну від інших збудливих тканин, має значно виражений і подовжений рефрактерний період. Він характеризується різким зниженням збудливості тканини в період її активності. Завдяки цьому серцевий м'яз не здатна до тетанічних (тривалого) скорочення і здійснює свою роботу за типом одиночного м'язового скорочення.
Автоматизм серця. Поза організмом при певних умовах серце здатне скорочуватися і розслаблятися, зберігаючи правильний ритм. Здатність серця ритмічно скорочуватися під впливом імпульсів, що виникають у ньому самому, носить назву автоматизму.