4 курс / Дерматовенерология / Анатомия и физиология человека

•. Сила. мышц. регулируется. нервной. системой. путем. изменения. частоты. импульсаций,. посылаемых. к. мышце,. синхронизации. возбуждения. большого. числа. моторных. единиц,. выбора. их. типов.. Сила. сокращений. увеличивается:. а). при. возрастании. количества. возбуждаемых. моторных. единиц,. вовлекаемых. в. ответную. реакцию;. б). при. увеличении. частоты. волн. возбуждения. в. каждом. из.активируемых.волокон;.в).при.синхронизации.волн.возбуждения.в.мышечных. волокнах;. г). при. активации. сильных. (белых). моторных. единиц.

При. слабых. сокращениях. частота. импульсаций. в. аксонах. мотонейронов. составляет. 5–10. имп/с,. а. при. большой. силе. сокращения. может. доходить. до. 50. имп/с.

В. детском. возрасте. прирост. силы. идет. главным. образом. за. счет. увеличения. толщины. мышечных. волокон,. и. это. связано. с. увеличением. количества. миофибрилл.. Увеличение. числа. волокон. незначительно.

При. тренировке. мышц. у. взрослых. нарастание. их. силы. связано. с. увеличением. числа. миофибрилл;. повышение. выносливости. обусловлено. увеличением. числа.митохондрий.и.интенсивности.синтеза.АТФ.за.счет.аэробных.процессов.

Существует. взаимосвязь. силы. и. скорости. укорочения.. Скорость. сокращения.мышцы.тем.выше,.чем.больше.ее.длина.(за.счет.суммации.сократительных. эффектов. саркомеров),. и. зависит. от. нагрузки. на. мышцу.. При. увеличении. нагрузки.скорость.сокращения.уменьшается..Тяжелый.груз.можно.поднять.только. при. медленном. движении.. Максимальная. скорость. сокращения,. достигаемая. при. сокращении. мышц. человека,. —. около. 8. м/с.

Мощность мышцы равна. произведению. мышечной. силы. на. скорость. укорочения..Максимальная.мощность.развивается.при.средней.скорости.укорочения. мышц.. Для. мышцы. руки. максимальная. мощность. (200. Вт). достигается. при. скорости. сокращения. 2,5. м/с.. Мощность. и. сила. сокращения. мышцы. снижается. при. развитии. утомления.

утомление и его физиологические основы. Утомлением называют.временное. понижение. работоспособности,. обусловленное. предыдущей. работой. и. исчезающее. после. периода. отдыха.

Утомление. проявляется. снижением. мышечной. силы,. скорости. и. точности. движений,. изменением. показателей. работы. кардиореспираторной. системы. и. вегетативных. регуляций,. ухудшением. показателей. функций. центральной. нервной. системы.. О. последнем. свидетельствует. снижение. скорости. простейших. психических. реакций,. ослабление. внимания,. памяти,. ухудшение. показателей. мышления,. возрастание. количества. ошибочных. действий.

Субъективно. утомление. может. проявляться. ощущением. усталости,. появлением. боли. в. мышцах,. сердцебиением,. симптомами. одышки,. желанием. снизить. нагрузку. или. прекратить. работу.. Симптомы. усталости. могут. различаться. в. зависимости. от. вида. работы,. ее. интенсивности. и. степени. утомления.. Если. утомление.вызвано.умственной.работой,.то,.как.правило,.более.выражены.симптомы. снижения. функциональных. возможностей. психической. деятельности.. При. очень. тяжелой. мышечной. работе. на. первый. план. могут. выступать. симптомы. нарушений. на. уровне. нервно-мышечного. аппарата.

Утомление,.развивающееся.в.условиях.обычной.трудовой.деятельности.как. при. мышечной,. так. и. при. умственной. работе,. имеет. во. многом. сходные. механизмы. развития.. В. обоих. случаях. процессы. утомления. раньше. всего. развива-

ются. в. нервных. центрах.. Одним. из. показателей. этого. является. снижение. умственной. работоспособности. при. физическом. утомлении,. а. при. умственном. утомлении. —. снижение. эффективности. мышечной. деятельности.

Отдыхом называют.состояние.покоя.или.выполнение.новой.деятельности,. при. которых. устраняется. утомление. и. восстанавливается. работоспособность.. И.М..Сеченов.показал,.что.восстановление.работоспособности.происходит.быстрее,. если. при. отдыхе. после. утомления. одной. группы. мышц. (например,. левой. руки),. выполнять. работу. другой. группой. мышц. (правой. рукой).. Это. явление. он. назвал. «активным. отдыхом».

Восстановлением называют. процессы,. обеспечивающие. ликвидацию. дефицита. запасов. энергетических. и. пластических. веществ,. воспроизведение. израсходованных. или. поврежденных. при. работе. структур,. устранение. избытка. метаболитов. и. отклонений. показателей. гомеостаза. от. оптимального. уровня.

Длительность. периода,. необходимого. для. восстановления. организма,. зависит.от.интенсивности.и.длительности.работы..Чем.больше.интенсивность.труда,. тем. через. более. короткое. время. необходимо. делать. периоды. отдыха.

Различные. показатели. физиологических. и. биохимических. процессов. восстанавливаются. через. разное. время. от. момента. окончания. физической. нагрузки..Одним.из.важных.тестов.скорости.восстановления.является.определение. времени,. в. течение. которого. частота. сердечных. сокращений. возвращается. к. уровню,. характерному. для. периода. покоя.. Время. восстановления. частоты. сердечных. сокращений. после. теста. с. умеренной. физической. нагрузкой. у. здорового. человека. не. должно. превышать. 5. мин.

При. очень. интенсивной. физической. нагрузке. явления. утомления. развиваются. не. только. в. центральной. нервной. системе,. но. и. в. нервно-мышечных. синапсах,. а. также. мышцах.. В. системе. нервно-мышечного. препарата. наименьшей. утомляемостью. обладают. нервные. волокна,. наибольшей. —. нервно-мышечный. синапс,. промежуточное. положение. занимает. мышца.. Нервные. волокна. часами. могут. проводить. высокую. частоту. потенциалов. действия. без. признаков. утомления.. При. частой. активации. синапса. эффективность. передачи. возбуждения. сначала. уменьшается,. а. затем. наступает. блокада. его. проведения.. Это. происходит. из-за. снижения. запаса. медиатора. и. АТФ. в. пресинаптической. терминали,. снижения. чувствительности. постсинаптической. мембраны. к. ацетилхолину.

Установлено,. что. максимальная. физическая. работа. до. развития. утомления. выполняется. при. средней. тяжести. и. темпе. труда. (правило. средних. нагрузок).. В. профилактике. утомления. важны. правильное. соотношение. периодов. труда. и. отдыха,. чередование. умственной. и. физической. работы,. учет. околосуточных. (циркадных),. годовых. и. индивидуальных. биологических. ритмов.

Одним.из.показателей,.на.основе.которого.определяется.нормирование.рабочего. времени. и. продолжительность. отдыха. в. сферах. труда,. требующих. от. человека. больших. физических. нагрузок,. является. показатель максимального потребления кислорода. (МПК).

МПК. —. это. наибольшее. количество. кислорода,. которое. может. быть. поглощено.человеком.при.выполнении.динамической.физической.нагрузки.с. участием. большей. части. мышечной. массы. тела.. МПК. также. называют. показателем. аэробной. мощности,. определяющей. функциональные. возможности. всего. организма,. и. прежде. всего. гемокардиореспираторной. системы.

Оценка. МПК. имеет. важное. значение. для. суждения. об. уровне. физической. работоспособности. человека.. Считается,. что. в. течение. рабочего. дня. энерго- траты.на.физическую.активность.не.должны.превышать.25–35.%.МПК..Превы- шение.допустимо.на.ограниченный.период..Например,.при.нагрузках.на.уровне. 50. %. МПК. в. течение. рабочего. дня. без. ущерба. для. здоровья. рабочий. период. может. продолжаться. не. более. 12. недель,. а. при. нагрузках. 65–70. %. МПК. —. не. более. 2–3. дней.

8.8.  Гладкие  мышцы

Гладкие.мышцы.являются.составной.частью.ряда.внутренних.органов.и. участвуют. в. обеспечении. функций,. выполняемых. этими. органами.. В. частности,. регулируют.проходимость.бронхов.для.воздуха,.кровотока.в.различных.органах. и. тканях,. перемещения. жидкостей. и. химуса. (в. желудке,. кишечнике,. мочеточниках,.мочевом.и.желчном.пузырях),.осуществляют.изгнание.плода.из.матки,.расширяют.или.сужают.зрачки.(за.счет.сокращения.радиальных.или.циркулярных. мышц. радужной. оболочки),. изменяют. положение. волос. и. кожного. рельефа.. Гладкомышечные. клетки. имеют. веретенообразную. форму,. длину. 20–400. мкм,. толщину. 1–10. мкм.

Выделяют. два. типа. гладких. мышц:. мультиунитарные. и. унитарные.. Муль тиунитарные. состоят. из. отдельных. мышечных. волокон,. каждое. из. которых. покрыто. тонким. слоем. мелкодисперстной. смеси. коллагена. и. гликопротеинов,. изолирующим. его. от. соседних. волокон.. Поэтому. каждое. из. них. может. возбуждаться. и. сокращаться. независимо. от. соседних. волокон.. Большинство. волокон. в. таких. мышцах. имеет. непосредственную. иннервацию.. К. этому. типу. относятся. ресничные. мышцы. глаза,. радужной. оболочки. и. мышцы,. поднимающие. волосы.. Унитарные. гладкие. мышцы. состоят. из. массы. мышечных. пучков,. состоящих. из. сотен. и. тысяч. плотно. прилегающих. друг. к. другу. волокон.. Между. мембранами.этих.волокон.имеются.многочисленные.щелевые.контакты..Через. них.легко.проводится.электрический.ток,.и.от.одной.клетки.к.другой.проходят. минеральные. ионы.. Такие. мышцы. называют. также. синтициальными. или. висцеральными..Они.имеются.в.стенках.полых.внутренних.органов..В.таких.мышцах. лишь. некоторые. волокна. получают. эфферентную. иннервацию. (т.е.. к. ним. подходят. вегетативные. волокна,. выделяющие. из. своеобразных. образований. «варикоз»-медиаторы).

физиологические свойства и особенности гладких мышц. Гладкие.мышцы,. как. и. скелетные,. обладают. возбудимостью,. проводимостью. и. сократимостью.. В. отличие. от. скелетных. мышц,. имеющих. эластичность,. гладкие. мышцы. пластичны. (способны. длительное. время. сохранять. приданную. им. за. счет. растяжения. длину. без. увеличения. напряжения).. Такое. свойство. важно. для. выполнения. функции. депонирования. пищи. в. желудке. или. жидкостей. в. желчном. и. мочевом. пузырях.. Благодаря. пластичности. наполнение. этих. внутренних. органов. до. определенного. уровня. не. сопровождается. возрастанием. в. них. давления.. Например,. мочевой. пузырь. может. вместить. около. 200. мл. мочи. без. возрастания.в.нем.давления..При.возрастании.этого.давления.затрудняется.отток. мочи. из. почечных. лоханок,. что. может. в. течение. весьма. короткого. времени. привести. к. гибели. почечной. ткани.

Особенности.возбудимости гладкомышечных.волокон.в.определенной.мере. связаны.с.низким.потенциалом.покоя.(E0 = 30–70.мВ)..Многие.из.этих.волокон. обладают. автоматией.. Длительность. потенциала. действия. в. гладком. миоците. может.достигать.десятков.миллисекунд..Так.происходит.потому,.что.потенциал. действия.в.этих.волокнах.развивается.преимущественно.за.счет.входа.кальция. в. саркоплазму. из. межклеточной. жидкости. через. так. называемые. медленные. Са2+-каналы.

Скорость. проведения• возбуждения в. гладкомышечных. клетках. малая. —. 2–10.см/с..В.отличие.от.скелетных.мышц,.возбуждение.в.гладкой.мышце.может. передаваться.с.одного.волокна.на.другое,.рядом.лежащее..Такая.передача.происходит. благодаря. наличию. между. гладкомышечными. волокнами. нексусов,. обладающих. малым. электрическим. сопротивлением. току. и. обеспечивающих. обмен. между. клетками. и. другими. молекулами.. В. результате. этого. гладкая. мышца. имеет. свойства. функционального. синтиция.

Сократимость гладкомышечных. волокон. отличается. продолжительным. латентным. периодом. (0,25–1,00. с). и. большой. длительностью. (до. 1. мин). одиночного. сокращения.. Гладкие. мышцы. имеют. малую. силу. сокращения,. но. способны. длительно. находиться. в. тоническом. сокращении. без. развития. утомления..Это.связано.с.тем,.что.на.поддержание.тетанического.сокращения.гладкая. мышца.расходует.в.100–300.раз.меньше.энергии,.чем.скелетная..Поэтому.рас- ходуемые. гладкой. мышцей. запасы. АТФ. успевают. восстанавливаться. даже. во. время. сокращения,. и. гладкие. мышцы. некоторых. структур. организма. всю. жизнь. находятся. в. состоянии. тонического. сокращения.

условия сокращения гладкой мышцы. Важнейшей. особенностью. гладкомышечных. волокон. является. то,. что. они. возбуждаются. под. влиянием. многочисленных. раздражителей.. Сокращение. скелетной. мышцы. в. норме. инициируется. только. нервным. импульсом,. приходящим. к. нервно-мышечному. синапсу.. Сокращение. гладкой. мышцы. может. быть. вызвано. как. нервными. импульсами,. так.и.биологически.активными.веществами.(гормонами,.многими.нейромедиаторами,. простагландинами,. некоторыми. метаболитами),. а. также. воздействием. физических. факторов,. например. растяжением.. Кроме. того,. возбуждение. гладкой. мышцы. может. произойти. спонтанно. —. за. счет. автоматии.

Очень. высокая. реактивность. гладких. мышц,. их. свойство. отвечать. сокращением.на.действие.разнообразных.факторов.создают.значительные.трудности. для. коррекции. нарушений. тонуса. этих. мышц. в. медицинской. практике.. Это. видно. на. примерах. лечения. бронхиальной. астмы,. артериальной. гипертонии,. спастического. колита. и. других. заболеваний,. требующих. коррекции. сократительной. активности. гладких. мышц.

В. молекулярном. механизме. сокращения. гладкой. мышцы. также. имеется. ряд.отличий.от.механизма.сокращения.скелетной.мышцы..Нити.актина.и.миозина. в. гладкомышечных. волокнах. располагаются. менее. упорядоченно,. чем. в. скелетных,. поэтому. гладкая. мышца. не. имеет. поперечной. исчерченности.. В.актиновых.нитях.гладкой.мышцы.нет.белка.тропонина.и.молекулярные.центры. актина. более. доступны. для. взаимодействия. с. головками. миозина.. Есть. сведения. о. том,. что. в. гладких. мышцах. имеется. белок. кальдесмон,. участвующий. в. регуляции. взаимодействия. актина. с. головками. миозина.. Чтобы. такое. взаимодействие.произошло,.необходимо.расщепление.молекул.АТФ.и.перенос.

фосфата. на. головки. миозина.. Тогда. молекулы. миозина. сплетаются. в. нити.

и.связываются. своими. головками. с. актином.. Далее. следует. поворот. головок. миозина,. при. котором. актиновые. нити. втягиваются. между. миозиновыми.

и.происходит. сокращение.

Фосфорилирование. головок. миозина. производится. с. помощью. фермента. киназы. легких. цепей. миозина,. а. дефосфорилирование. —. фосфатазы. легких. цепей. миозина.. Если. активность. фосфатазы. миозина. преобладает. над. активностью. киназы,. то. головки. миозина. дефосфорилируются,. связь. миозина. и. актина. разрывается. и. мышца. расслабляется.

Следовательно,.чтобы.произошло.сокращение.гладкой.мышцы,.необходимо. повышение. активности. киназы. легких. цепей. миозина.. Ее. активность. регулируется. уровнем. Са2+. в. саркоплазме.. При. возбуждении. гладкомышечного. волокна. содержание. кальция. в. его. саркоплазме. увеличивается.. Это. увеличение. обусловлено. поступлением. Са2+. из. следующих. источников:. через. потенциалзависимые.и.лигандзависимые.кальциевые.каналы;.каналы.утечки.поверхностной. мембраны;.лигандзависимые.каналы.мембран.ретикулума.(см..рис..8.13.на.с..175).. Далее. ионы. Са2+. образуют. комплекс. с. белком. кальмодулином,. который. переводит. в. активное. состояние. киназу. миозина.

Последовательность. процессов,. приводящих. к. развитию. сокращения. гладкой. мышцы:

•. вход. Са2+. в. саркоплазму;

•. активация. кальмодулина. (путем. образования. комплекса. 4Са2+-каль.мо- дулин);

•. активация. киназы. легких. цепей. миозина;

•. фосфорилирование. головок. миозина;

•. связывание. головок. миозина. с. актином. и. поворот. головок,. при. котором. нити. актина. втягиваются. между. нитями. миозина. —. мышца. сокращается.

Условия,. необходимые. для. расслабления. гладкой. мышцы:

•. снижение. (до. 10−7. моль/л. и. менее). содержания. Са2+. в. саркоплазме;

•. распад. комплекса. 4Са2+-кальмодулин,. приводящий. к. снижению. активности. киназы. легких. цепей. миозина;

•. дефосфорилирование. головок. миозина,. приводящее. к. разрыву. связей. нитей. актина. и. миозина.

После.этого.силы.упругости.вызывают.относительно.медленное.восстановление. исходной. длины. гладкомышечного. волокна,. его. расслабление.

РАЗДЕЛ II

Частная  анатомия  и  физиология

 Частная анатомия и физиология ЦНС  Морфология и физиология крови

 Сердечно-сосудистая система. Физиология кровообращения  Система органов дыхания. Физиология дыхания  Система органов пищеварения. Физиология пищеварения  Обмен веществ и энергии. Питание

 Мочевыделительная система. Физиология выделения

 9

Частная  анатомия  и  физиология  ЦНС

Частная• анатомия. изучает. макростроение. различных. отделов. ЦНС,. частная. физиология. —. функции. структур. головного. и. спинного. мозга,. а. также. механизмы. их. осуществления.

9.1.  Спинной  мозг

Спинной• мозг (medulla. —. мозг,. spinalis. —. спинной). лежит. в. позвоночном. канале. и. представляет. собой. тяж. длиной. 41–45. см. (у. взрослого),. несколько. сплющенный.спереди.назад,.массой.примерно.30.г..Вверху.он.непосредственно. переходит. в. головной. мозг,. внизу. заканчивается. заострением. —. мозговым. конусом. —. на. уровне. II. поясничного. позвонка.. От. мозгового. конуса. отходит. вниз. терминальная. нить,. представляющая. собой. атрофированную. нижнюю. часть. спинного. мозга.. Вначале,. на. втором. месяце. внутриутробной. жизни,. спинной. мозг. занимает. весь. позвоночный. канал,. а. затем. вследствие. более. быстрого. роста. позвоночника. отстает. в. росте. и. перемещается. вверх.. У. новорожденного. конец. спинного. мозга. находится. на. уровне. III. поясничного. позвонка,. у. взрослого. доходит. лишь. до. II.. Спинной. мозг. имеет. два. утолщения:. шейное. и.поясничное,.соответствующие.местам.выхода.из.него.нервов,.идущих.к.верхней. и. нижней. конечностям.. Передней. срединной. щелью. и. задней. срединной. бороздкой. спинной. мозг. делится. на. две. симметричные. половины. (колонны),. каждая,. в. свою. очередь,. имеет. по. две. слабовыраженные. продольные. борозды,. из. которых. выходят. передние. и. задние. корешки. —. спинномозговые. нервы.. Эти. борозды. разделяют. каждую. половину. на. три. продольных. тяжа. —. канатика:. передний,. боковой. и. задний.. Место. выхода. корешков. не. соответствует. уровню. межпозвоночных. отверстий,. и. корешки,. прежде. чем. выйти. из. канала,. направляются. в. стороны. и. вниз.. В. поясничном. отделе. они. идут. параллельно. концевой. нити. и. образуют. пучок,. называемый. конским. хвостом.

Внутреннее строение спинного мозга. Спинной. мозг. состоит. из. серого. и.белого.вещества.(рис..9.1)..Серое вещество.заложено.внутри.и.со.всех.сторон. окружено. белым.. В. каждой. из. половин. спинного. мозга. оно. образует. два. неправильной. формы. вертикальных. тяжа. с. передними. и. задними. выступами. —. столбами,. соединенными. перемычкой. центральным промежуточным веще ством,. в. середине. которого. заложен. центральный канал,. проходящий. вдоль. спинного. мозга. и. содержащий. спинномозговую. жидкость.

В.грудном.и.верхнем.поясничном.отделах.имеются.также.боковые.выступы. серого.вещества..Таким.образом,.в.спинном.мозге.различают.три.парных.столба.