DEFAULT 

Реферат механизм мышечного сокращения

Конкордия 0 comments

Величина силы мышц способен производить во время изометрического зависит от длины мышцы в точке сжатия. Свободные ионы кальция в межфибриллярном пространстве запускают процесс сокращения. В случае сокращения мышцы происходит растяжение сухожилий и кинетическая энергия, развиваемая мышцей, переходит в потенциальную энергию растянутого сухожилия. Результатом является расслабление мышцы. Анализ связи исходной длины и силы сокращения скелетной мышцы. Шейка обладает эластическими свойствами и представляет собой шарнирное соединение, поэтому головка поперечного мостика может поворачиваться вокруг своей оси. Для процессов сокращения и расслабления мышц потребляется энергия АТФ.

Основные параметры электромиограммы и их связь с функциональным состоянием мышцы сила мышечного напряжения, степень утомляемости и др. Работа мышцы с небольшой нагрузкой сопровождается редкой частотой нервных импульсов и вовлечением небольшого числа ДЕ.

5104635

В этих условиях, накладывая отводящие электроды на кожу над мышцей и используя усилительную аппаратуру, можно на экране осциллографа или с применением чернильной записи на бумаге зарегистрировать одиночные потенциалы действия отдельных Д Е. В случае же значительных напряжений потенциалы действия многих ДЕ алгебраически суммируются и возникает сложная интегрированная кривая записи электрической активности целой мышцы - электромиограмма ЭМГ.

Форма ЭМГ отражает характер работы мышцы: при статических усилиях она имеет непрерывный вид, а при динамической работе - вид отдельных пачек импульсов, приуроченных, в основном, к начальному моменту сокращения мышцы и разделенных периодами "электрического молчания".

Особенно хорошо ритмичность появления подобных пачек наблюдается у спортсменов при циклической работе. У маленьких детей и неадаптированных к такой работе лиц четких периодов отдыха не наблюдается, что отражает недостаточное расслабление мышечных волокон работающей мышцы.

Чем больше сокращения нагрузка и ста мышечного мышцы, тем выше амплитуда ее ЭМГ. Это связано с увеличением частоты нервных импульсов, вовлечением большего числа ДЕ в мышце и синхронизацией их активности. Современная многоканальная аппаратура реферат механизм производить одновременную регистрацию ЭМ Г многих мышц на разных каналах. При выполнении спортсменом сложных движений можно видеть на полученных ЭМГ кривых не только характер активности отдельных мышц, но и оценить моменты и порядок их включения или выключения в различные реферат механизм мышечного сокращения двигательных актов.

Записи ЭМГ, полученные в естественных условиях двигательной деятельности, можно передавать к регистрирующей аппаратуре по телефону или радиотелеметрически. Анализ частоты, амплитуды и формы ЭМ Г например, с помощью специальных компьютерных программ позволяет получить важную информацию об особенностях техники выполняемого спортивного упражнения и степени ее освоения обследуемым спортсменом.

По мере развития утомления при той же величине мышечного усилия амплитуда ЭМГ нарастает. Это связано с тем, что снижение сократительной способности утомленных ДЕ компенсируется нервными центрами вовлечением в работу дополнительных ДЕ, то есть путем увеличения количества активных мышечных волокон.

Реферат механизм мышечного сокращения 6031

Механизмы сокращения и расслабления мышечного волокна. Теория скольжения. Роль саркоплазматического ретикулума и ионов кальция в сокращении. Изменение механического состояния миофибриллярного сократительного аппарата мышечных волокон называется сокращением.

Внешнее сокращение проявляется в изменении или напряжения, или длины мышцы, или и того и другого. При этом потенциальная химическая энергия превращается в механическую и может совершаться механическая работа.

При произвольной внутренней команде сокращение мышцы человека начинается примерно через 0. За это время моторная команда передается от коры больших полушарий к мотонейронам спинного мозга и по двигательным волокнам к мышце. Подойдя к мышце, реферат механизм мышечного сокращения возбуждения должен с помощью медиатора преодолеть нервно-мышечный синапс, что занимает примерно 0. Медиатором здесь реферат механизм мышечного сокращения ацетилхолин, который содержится в синаптических пузырьках в пресинаптической части синапса.

Нервный импульс вызывает перемещение синаптических пузырьков к пресинаптической мембране, их опорожнение и выход медиатора в синаптическую щель. Действие ацетилхолина на постсинаптическую мембрану чрезвычайно кратковременно, после чего он разрушается ацетилхолинэстеразой на уксусную кислоту и холин. По мере расходования запасы ацетилхолина постоянно пополняются путем его синтезирования в пресинаптической мембране. Однако, при очень частой и длительной импульсации мотонейрона расход ацетилхолина превышает его пополнение, а также снижается чувствительность постсинаптической мембраны к его действию, в результате чего нарушается проведение возбуждения через нервномышечный синапс.

Эти процессы лежат в основе периферических механизмов утомления при длительной и тяжелой мышечной работе. Выделившийся в синаптическую щель медиатор прикрепляется к рецепторам постсинаптической мембраны и вызывает в ней явления деполяризации. Небольшое подпороговое раздражение вызывает лишь местное возбуждение небольшой амплитуды - потенциал концевой пластинки ПКП.

При достаточной частоте нервных импульсов ПКП достигает порогового значения и на мышечной мембране развивается мышечный потенциал действия. Тем самым между актином и миозином образуются так называемые поперечные мостики. При этом головки миозина совершают гребковые движения, обеспечивая скольжение нитей актина вдоль нитей миозина с обоих концов саркомера к его центру, т. На это также тратится энергия АТФ.

[TRANSLIT]

По теории скольжения, в основе сокращения лежит механическое взаимодействие между миозиновыми и актиновыми миофиламентами благодаря образованию между ними в период активности поперечных мостиков. При этом косо расположенные поперечные мостики осуществляют тягу, благодаря которой происходит "втягивание" тонких актиновых миофиламентов в промежутки между толстыми миозиновыми миофиламентами. В образовании поперечных мостиков между толстыми и тонкими миофиламентами участвует АТФ. Согласно одной из моделей сокращения, при расслабленном состоянии мышцы АТФ прикреплена только с одной стороны мостика - на "голове" миозиновой молекулы.

В результате толстые и тонкие миофиламенты могут свободно скользить друг относительно друга при сокращения растяжении или укорочении мышцы. С выделением ионов кальция из цистерн сарко-плазматическогб ретикулума они присоединяются с одной стороны к АТФ на "голове" миозина, а с другой стороны - к специальным местам на тонком актиновом миофиламенте, образуя поперечные мостики между актиновыми и миозиновыми миофиламентами. Продвижение тонких миофиламентов относительно толстых сопровождается приближением поперечных мостиков к зоне расположения АТФ-азы, что вызывает гидролиз АТФ и соответственно разрушение мостиков.

Далее АТФ восстанавливается, и в следующем цикле формируются новые поперечные мостики, вследствие чего образуется связь толстых миофиламентов со следующими участками тонких миофиламентов. Этот процесс происходит повторно и во многих участках миофиламентов. В результате сокращение носит непрерывный и плавный характер. Данные о роли ионов кальция в сократительной активности мышц накапливались довольно медленно.

Кальций активен в саркоплазме при такой низкой М и реферат механизм мышечного сокращения концентрации, что до открытия кальцийхелатных реагентов, например ЭДТА и ЭГТА, ее невозможно было поддерживать в экспериментальных растворах.

Дело в том, что даже в бидистиллированной воде концентрация ионов кальция превышает М. Авторы обнаружили, что изолированное сердце лягушки прекращает сокращения при отсутствии кальция в омывающем растворе.

Так появились раствор Рингера и другие физиологические солевые растворы. Для проведения анализа удаляли поверхностную мембрану и оголенные миофибриллы обрабатывали растворами кальция различной концентрации. Сила возрастает от нуля при концентрации кальция около М до максимального значения при концентрации кальция около 5х М. Изучение структуры мышечных волокон в световом микроскопе позволило выявить их поперечную исчерченность. В продольных бороздках актиновой спирали располагаются нитевидные молекулы белка тропомиозина.

С шагом, равным 40 нм, к молекуле тропомиозина прикреплена молекула другого белка — тропонина. В поляризационном микроскопе эта область видна в виде полоски темного цвета вследствие двойного лучепреломления — анизотропный А-диск. В центре его видна более светлая полоска Н. В ней в состоянии покоя нет актиновых нитей. По обе стороны А-диска видны сокращения изотропные полоски — I-диски, образованные нитями актина. Малые ДЕ развивают силу всего лишь в несколько мил - линьютон, а ДЕ с большим количеством волокон - в несколько ньютон.

Чем выше внешнее сопротивление, тем больше ДЕ задействовано при генерации силы мышцей, и тем большее напряжение она развивает. Необходимое число активных ДЕ определяется интенсивностью возбуждающих сд у детей более высоких уровней нервной системы на мотонейроны данной мышцы.

Реакция мотонейронов ДЕ на реферат механизм влияния более высоких уровней нервной системы определяется порогом их возбуждения. Сам этот порог зависит от размера мотонейрона. Чем меньше размер тела мотонейрона, тем ниже порог его возбуждения и меньше размер ДЕ Поэтому слабые мышечные напряжения обеспечиваются преимущественно активностью низкопороговых - малых и медленных ДЕ, реферат механизм мышечного сокращения.

В естественных условиях сокращение ДЕ работающих мышц обусловлено не одиночными нервными импульсами, а их сериями с различной частотой - от 5 до 50 в одну секунду. При этом, когда каждый последующий нервный импульс подается до мышечного фазы расслабления мышцы от воздействия сокращения, то последующее за импульсом сокращение мышцы накладывается на предыдущее.

В итоге происходит более высокое развитие силы. Когда нервные импульсы генерируются мотонейроном с высокой частотой, то спада напряжения мышц или развиваемой ими силы не происходит.

При этом достигаются более сильные, чем при одиночных импульсах, сокращения мышечных волокон и 3 кратное увеличение развиваемой силы. Единственным прямым источником энергии для мышечного сокращения служит АТФ.

При активации мышцы повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция приводит к сокращению и усиленному расщеплению АТФ, интенсивность метаболизма повышается в. Расщепление одного моля АТФ обеспечивает около 48 кДж энергии. Для поддержания продолжительной работы мышц требуется постоянное восстановление АТФ с той же скоростью, с какой она расходуется. Ресинтез АТФ осуществляется в мышце анаэробным без участия кислорода и аэробным с участием сокращения путем.

Для образования АТФ в сокращающейся мышце могут действовать три энергетические системы: фосфагенная, или АТФ-КрФ система; гликолитическая и окислительная.

Механизм мышечного сокращения

Эти системы отличаются по энергетической емкости, то есть по максимально возможному количеству образуемой. При продолжительной и малоинтенсивной работе потребности мышц в кислороде полностью удовлетворяются. Необходимая для ресинтеза АТФ энергия поступает в результате окисления углеводов и жиров.

Чем больше мощность работы, тем относительно меньше энергетический вклад окисляемых жиров в общую энергопродукцию сокращающихся мышц. При работе очень большой мощности окисляются в основном углеводы, а при малоинтенсивной - жиры. Мы м шечные тка м ни от лат. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы реферат механизм мышечного сокращения отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма сердце, язык, кишечник и др.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей: удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов -- специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина. Специальные сократительные органеллы -- миофиламенты или миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков -- актина и миозина -- при обязательном участии ионов кальция.

Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Николс Д. Сандаков Д. Физиология человека и животных. Элементарные физиологические процессы:Курс лекций. Сенсорные системы. Основные физиологические свойства мышц: возбудимость, проводимость и сократимость. Потенциал покоя и потенциал действия скелетного мышечного волокна. Механизм сокращения мышц, их работа, сила и утомление. Возбудимость и сокращение гладкой мышцы. Принцип саморегуляции организма.

Понятие о гомеостазе и гомеокинезе. Энергетика и биомеханика мышечного сокращения. Ультраструктура скелетного мышечного волокна. Особенности строения периферических синапсов. Классификация, строение и функции нейронов. Проблемы объяснения механизмов йоги с точки зрения физиологии. Процессы сокращения и расслабления мышечного волокна. Тропонин и тропомиозин играют важную роль в механизмах взаимодействия актина и миозина.

В середине саркомера между нитями актина располагаются толстые нити миозина длиной реферат механизм мышечного сокращения 1,6 мкм. В поляризационном микроскопе эта область видна в виде полоски темного цвета вследствие двойного лучепреломления — анизотропный А-диск.

В центре его видна более светлая полоска Н. В ней в состоянии покоя нет актиновых нитей.

  • Скелетная мышца превращает химическую энергию в механическую работу с выделением тепла.
  • Структурные особенности мышечных тканей.
  • Важным показателем мощности аэробных процессов является предельная величина поступления в организм кислорода за 1 мин - максимальное потребление кислорода МПК.
  • Изотонический сокращений являются те, которые заставит мышцу изменить длину, как она сокращается и вызывает перемещение части тела.
  • Структурная организация мышечного волокна.
  • При единичном надпороговом раздражении двигательного нерва или самой мышцы возбуждение мышечного волокна сопровождается.

По обе стороны А-диска видны светлые изотропные полоски — I-диски, образованные нитями актина. В состоянии покоя нити актина и миозина незначительно перекрывают друг друга таким образом, что общая длина саркомера составляет около 2,5 мкм.

При электронной микроскопии в центре Н-полоски обнаружена М-линия — структура, которая удерживает нити миозина. На поперечном срезе мышечного волокна можно увидеть гексагональную организацию миофиламента: каждая нить миозина окружена шестью нитями актина рис.

Пессимумом частоты называют более высокую частоту раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности рис. Если внешняя нагрузка на мышцы больше, чем ее напряжение, развиваемое во время сокращения, мышца растягивается удлиняется. Николс Д.

При электронной микроскопии видно, что на боковых сторонах миозиновой нити обнаруживаются выступы, получившие название поперечных мостиков. Согласно современным представлениям, поперечный мостик состоит из головки и шейки. Головка приобретает выраженную АТФазную активность при связывании с актином. Шейка обладает эластическими свойствами и представляет собой шарнирное соединение, поэтому головка поперечного мостика может поворачиваться вокруг своей оси.

Использование микроэлектродной техники в сочетании с интерференционной микроскопией реферат механизм мышечного сокращения установить, что нанесение электрического раздражения на область Z-пластинки приводит к сокращению саркомера, при этом размер зоны диска А не изменяется, а величина полосок Реферат механизм мышечного сокращения и I уменьшается.

Эти наблюдения свидетельствовали о том, что длина миозиновых нитей не изменяется. Аналогичные результаты были получены при реферат механизм мышечного сокращения мышцы — собственная длина актиновых и миозиновых нитей не изменялась.

В результате этих экспериментов выяснилось, что изменялась область взаимного перекрытия актиновых и миозиновых нитей. Эти факты позволили Реферат механизм мышечного сокращения.

Huxley и A. Huxley предложить независимо друг от друга теорию скольжения нитей для объяснения механизма мышечного сокращения. Согласно этой теории, при сокращении происходит уменьшение размера саркомера вследствие активного перемещения тонких актиновых нитей относительно толстых миозиновых.

В настоящее время выяснены многие детали этого механизма и теория получила экспериментальное подтверждение. В настоящее время принято считать, что биохимический цикл мышечного сокращения состоит из 5 стадий рис. Поэтому данный процесс носит скорее стехиометрический, чем каталитический, характер см. Последняя стадия и есть собственно расслабление, которое отчетливо зависит от связывания АТФ с актин-миозиновым комплексом см.

Затем цикл возобновляется. В естественных условиях в организме одиночного мышечного сокращения не наблюдается, так как по двигательным нервам, иннервирующим мышцу, идут серии потенциалов действия. В зависимости от частоты приходящих к мышце нервных импульсов мышца может сокращаться в одном из трех режимов рис. Если очередной импульс приходит в мышцу после завершения фазы расслабления, возникает серия последовательных одиночных сокращений.

Амплитуда сокращений будет суммироваться, возникнет зубчатый тетанус — длительное сокращение, прерываемое периодами неполного расслабления мышцы. При раздражении скелетной мышцы одиночным импульсом электрического тока сверхпороговой силы возникает одиночное мышечное сокращение, в котором различают 3 фазы рис.

Амплитуда тетанического сокращения зависит от частоты импульсов, раздражающих мышцу.

Механизм мышечного сокращения. Теория скользящих нитей

Оптимумом частоты называют такую частоту раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости рис. Пессимумом частоты называют более высокую частоту раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности рис. Поскольку основной задачей скелетной мускулатуры является совершение мышечной работы, в экспериментальной и клинической физиологии оценивают величину работы, которую совершает мышца, и мощность, развиваемую ею при работе.

Если сокращение мышцы совершается без нагрузки в изотоническом режимето механическая работа равна нулю.

Реферат механизм мышечного сокращения 9664

Если при максимальной нагрузке не происходит укорочения мышцы изометрический режимто работа также равна нулю. В этом случае химическая энергия полностью переходит в тепловую.

Согласно закону средних нагрузок, мышца может совершать максимальную работу при нагрузках средней величины. При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при фиксированной реферат механизм мышечного сокращения, говорят о статической работе, при совершении движений — о динамической. Сила сокращения и работа, совершаемая мышцей в единицу времени мощностьне остаются постоянными при статической и динамической работе.

В результате продолжительной деятельности работоспособность скелетной мускулатуры понижается.

Формирование двигательных навыков. Строение и типы мышц. Понятие о гомеостазе и гомеокинезе. Э ксцентричный : Эксцентричный сокращений являются противоположностью концентрические и происходит, когда мышца удлиняется, как она сжимается. При значительной мощности работы и огромной потребности при этом в кислороде основным субстратом окисления в большинстве спортивных упражнений являются углеводы, так как для их окисления требуется гораздо меньше кислорода, чем при окислении жиров.

Это явление называется утомлением. Рефрактерность и лабильность. Физиологические свойства нервных волокон безмиелиновых и миелиновых. Утомляемость нервного волокна. Физиологические свойства синапсов. Мышечная система человека Масса скелетной мускулатуры у взрослого человека. Активная часть опорно-двигательного аппарата. Поперечно-полосатые мышечные волокна. Строение скелетных мышц, основные группы и гладкие мышцы и их работа. Возрастные особенности мышечной системы.

Механизм мышечного сокращения - реферат

Использование миографии Регистрация сократительной деятельности мышцы. Механическая запись с помощью рычага. Исследованин биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах человека и животных при возбуждении мышечных волокон. Регистрация электрической активности мышц. Опора и движение Значение опорно-двигательной системы. Строение и рост костей. Скелет человека. Реферат механизм мышечного сокращения - это физиологический акт, во время которого происходит изгнание плод из матки, через родовые пути, плаценты с оболочками, околоплодными водами.

Плод находится в плодном мешке в околоплодных водах. Физиологические роды наступают через дней 10 дней плюс минус. Биоэнергетика сердца Биоэнергетика - способность к энергообеспечению за счет от тех или иных внешних энергетических ресурсов. Энергетический метаболизм клеток сердца: процессы аэробного окисления глюкозы и ЖК; процесс внутриклеточного транспорта Е; реакции использования Е. Биохимия мышечного сокращения Опорно-двигательная система цитоплазмы. Строение и химический состав мышечной ткани.

Функциональная биохимия мышц. Биоэнергетические процессы при мышечной деятельности. Биохимия физических упражнений.