Лекция 2. Физиология мышц двигательного аппарата

Основные вопросы: Физиологические свойства мышечной ткани. Режимы мышечных сокращений. Виды мышечных сокращений. Характеристика одиночного мышечного сокращения. Зависимость амплитуды сокращения мышц двигательного аппарата от силы раздражителя. Тетанус, его формы и виды. Оптимум и пессимум Н.Е. Введенского. Моторные (двигательные) единицы, их виды и морфо-функциональные особенности, роль в регуляции силы мышечных сокращений. Общая и удельная сила мышц. Оптимальные нагрузки и ритмы сокращения. Теории утомления. Активный и пассивный отдых.

У человека различают три вида мышц:

1) исчерченные (поперечно-полосатые) мышцы двигательного аппарата,

2) исчерченная мышца сердца,

3) гладкая (неисчерченная) мускулатура внутренних органов, сосудов и кожи.

Все мышцы обладают общими физиологическими свойствами: раздражимостью, возбудимостью, проводимостью, сократимостью, лабильностью. Специфическим свойством мышечной ткани является сократимость, т.е. способность отвечать на раздражение сокращением.

Сокращение - это процесс, возникающий в мышце под действием раздражителя, характеризующийся укорочением мышечных волокон или повышением их механического напряжения.

В зависимости от условий, в которых выполняется работа, выделяют три режима мышечных сокращений:

1) изометрический,

2) изотонический,

3) ауксотонический.

Изометрический режим характеризуется увеличением механического напряжения мышечных волокон без изменения их длины. Изометрическое сокращение происходит при жесткой фиксации обоих концов мышцы и наблюдается при попытке поднять непосильный груз.

Изотонический режим сокращения характеризуется укорочением мышечных волокон без изменения их механического напряжения. Изотоническое сокращение наблюдаются в том случае, если жестко закреплен только один конец мышцы. Примером изотонического сокращения является сократительная деятельность мышц языка и мимической мускулатуры.

В естественных условиях большинство мышц организма сокращаются в смешанном (ауксотоническом) режиме, который характеризуется как уменьшением в процессе сокращения длины, так и увеличением напряжения мышечных волокон.

Различают два вида мышечных сокращений - одиночное (ОМС) и тетаническое (ТС). ОМС возникает при действии на мышцу одиночного раздражителя и включает в себя три фазы: 1) латентный период, 2) фаза укорочения, 3) фаза расслабления.

График одиночного мышечного сокращения

1) Латентный период, 2) фаза укорочения, 3) фаза расслабления.

Латентный (скрытый) период продолжается от начала раздражения до начала укорочения или увеличения напряжения мышцы. В этом периоде в мышце активируются процессы обмена веществ и энергии, увеличивается теплопродукция. Мышца готовится к сокращению.

Период укорочения характеризуется уменьшением длины и/или увеличением механического напряжения мышечных волокон.

Период расслабления характеризуется увеличением длины и/или уменьшением механического напряжения мышечных волокон.

Возбуждение по каждому мышечному волокну в составе поперечно-полосатой скелетной мышцы проводится изолированно и не переходит на соседние волокна. Амплитуда одиночного сокращения мышечного волокна не зависит от силы раздражения и подчиняется закону «все или ничего». При этом подпороговый раздражитель не вызывает возбуждения и сокращения одиночного мышечного волокна («ничего»), а пороговый и надпороговые вызывают сокращение одинаковой максимальной амплитуды («все»).

Амплитуда сокращения скелетной мышцы в целом зависит от силы раздражения и подчиняется градуальному закону: чем больше сила надпорогового раздражителя, тем больше амплитуда сокращения. На подпороговые по силе раздражители мышца не реагирует сокращением. При действии пороговых стимулов сократительная реакция минимальна. Это обусловлено вовлечением в процесс возбуждения и сокращения только отдельных, наиболее возбудимых мышечных волокон. По мере увеличения интенсивности стимула амплитуда сокращения мышцы возрастает. Это связано с тем, что в процесс возбуждения и сокращения вовлекается все большее количество менее возбудимых мышечных волокон. При максимальном сокращении в процесс возбуждения и сокращения вовлечены все волокна мышцы. Поэтому дальнейшее повышение интенсивности стимула не сопровождается повышением амплитуды сокращения.