contractilității mușchilor scheletici caracterizat de reducere a forței zată, care dezvoltă mușchi (de obicei, estimat puterea totala care se poate dezvolta musculare, și absolut, t. E. Puterea per 1 cm2 secțiune transversală) .dlinoy scurtare, gradul de mușchi Rata de stres din fibre scurtarea și dezvoltarea tensiunii, viteza de relaxare. Deoarece acești parametri sunt determinați în mare măsură de lungimea inițială a fibrelor musculare și de încărcătura pe mușchi, studiile de contractilitate a mușchilor sunt efectuate în moduri diferite.
Iritarea fibrei musculare printr-un singur prag sau un stimulent super-prag duce la apariția unei singure contracții, care constă din mai multe perioade. Trans-st - perioada de latență este suma întârzierilor cauzate de excitarea membranei fibrei musculare, proliferarea sistemului T-PD in interiorul fibrei, formarea de inositol trifosfat, intracelulare crește concentrația calciului și activarea punților transversale. Pentru mușchiul sartorius al broaștei, perioada latentă este de aproximativ 2 ms. A doua este perioada de scurtare sau de dezvoltare a tensiunii. În cazul scurgerii libere a fibrei musculare, se vorbește despre un mod de contracție izotonică, în care stresul nu se schimbă practic, însă numai lungimea fibrei musculare se schimbă. În cazul fibrei musculare este fixat pe ambele părți și nu poate fi scurtat în mod liber, atunci vorbim despre modul izometrice co-abrevieri sunt strict vorbind, pentru un anumit mod de a reduce lungimea fibrei-WE antiplacă nu se schimba, in timp ce Sarcomeres dimensiuni variază în funcție de alunecare filamente de actină și miozină unul față de celălalt. În acest caz, tensiunea rezultată este transferată elementelor elastice situate în interiorul fibrei. Proprietățile glet-elastice au punți transversale myosin filamente, filamente de actină, Z-plate, longitudinal și sarcotubules situate sarcolemă fibrelor musculare. În experimentele pe un mușchi izolat, se dezvăluie o întindere a elementelor țesutului co-izolat ale mușchiului și a tendoanelor, la care se transmite tensiunea dezvoltată de punțile transversale. În corpul uman într-o formă izolată contracția izotonică sau izometrică nu are loc. De regulă, dezvoltarea tensiunii este însoțită de o scurtare a lungimii contracției musculare - auxotonice. A treia este perioada de relaxare, când concentrația de ioni de Ca2 + scade, iar capetele de miozină se deconectează de filamentele actinice. Se crede că pentru o fibră musculară unică, tensiunea dezvoltată de orice sarcomer este egală cu tensiunea din orice alt sarcomer. Deoarece sarcomerele sunt conectate în serie, rata la care se produce contracția fibrelor musculare este proporțională cu numărul sarcomerelor. Astfel, cu o singură reducere, viteza de scurtare a fibrei musculare lungi este mai mare decât cea a fibrei musculare mai scurte. Cantitatea de forță dezvoltată de fibrele musculare este proporțională cu numărul de miofibrili din fibră. În formarea musculară crește numărul de miofibrili, care este substratul morfologic pentru creșterea rezistenței contracției musculare. În același timp, numărul mitocondriilor care măresc rezistența fibrelor musculare în timpul încărcării fizice este, de asemenea, în creștere. În mușchi izolați, magnitudinea și viteza unei singure contracții sunt determinate de un număr de factori suplimentari. Amplitudinea reducerii unice va fi în primul rând determinată de numărul de unități motorice implicate în reducere. Deoarece mușchii constau din fibre musculare cu diferite niveluri de excitabilitate, există o relație clară între magnitudinea stimulului și răspunsul. O creștere a forței de contracție este posibilă până la o anumită limită, după care amplitudinea contracției rămâne nemodificată cu creșterea amplitudinii stimulului. În acest caz, toate fibrele musculare care alcătuiesc mușchiul, participă la reducere.
Importanța implicării tuturor fibrelor musculare în contracție este prezentată în studiul dependenței ratei de scurtare de magnitudinea sarcinii. Diagrama dependenței ratei contracției de magnitudinea sarcinii aproximează hiperbola. Deoarece forța contracției este echivalentă cu sarcina, devine clar că forța maximă, care poate fi dezvoltată de mușchi, este la viteze foarte scăzute. Un lifter de greutate poate "lua o greutate record" doar cu mișcări lente. Dimpotrivă, mișcările rapide sunt posibile cu mușchii slab încărcați.
Schimbarea forței de contracție se observă cu stimularea ritmică a mușchilor scheletici.
Stimularea mușchiului poate fi afectată de doi stimuli. Dacă cel de-al doilea stimul acționează în timpul perioadei refractare a fibrei musculare, atunci nu va provoca o contracție musculară repetată. Dacă cel de-al doilea stimul acționează asupra mușchiului după sfârșitul perioadei de relaxare, apare din nou o contracție musculară unică.
Atunci când cel de-al doilea stimul este aplicat în timpul scurgerii sau dezvoltării tensiunii musculare, au loc cele două contracții consecutive, iar răspunsul rezultat în amp-lite devine semnificativ mai mare decât cu un singur stimul; Daca o fibra musculara sau musculare pentru a stimula cu o astfel de frecvență, care repetă stimul va avea loc în scurtarea perioadei sau tensiune de dezvoltare, există o însumare completă a unității, anulari și dezvoltă o tetanosului netedă. Tetanusul este o contracție puternică și prelungită a mușchilor. Se crede că baza pentru acest fenomen este o creștere a concentrației de calciu în interiorul celulei, permițând reacția actină și miozină în generarea forței musculare și punți transversale pentru un timp destul de îndelungat. Cu o scădere a frecvenței de stimulare, este posibilă o variantă atunci când se aplică un al doilea stimul în timpul perioadei de relaxare. În acest caz, de asemenea, există însumării contracții musculare, dar nu va fi o caracteristică a retragerii curbei de contracție musculară - însumarea incompletă, tetanos sau crestate. La tetanos, apare sumarea contracțiilor musculare, în timp ce PD a fibrelor musculare nu este însumată. În condiții naturale, nu se găsesc contracții singulare ale mușchilor scheletici. Există o adăugare sau suprapunere a contracțiilor unităților neuromotorii individuale. În același timp, forța contracției poate crește atât datorită unei modificări a numărului de unități motorice care participă la contracție, cât și datorită unei modificări a frecvenței impulsurilor motoneuronului. În cazul unei creșteri a frecvenței pulsului, va fi observată suma contracțiilor individuale ale unităților motorii. Unul dintre motivele pentru creșterea forței contracției în condiții naturale este frecvența pulsurilor generate de motoneuron. Al doilea motiv este creșterea numărului de motoneuronii excitatori și sincronizarea frecvenței excitației lor. Creșterea numărului motoneuronilor corespunde unei sume de creștere unități mișcare gatelnyh implicate în reducerea, și o creștere a fin ste sincronizarea lor crește de excitație sunt superpoziție plitudy cu reducerea maximă a dezvoltării directe fiecărei unități de propulsie, în special. Forța de contracție a unui mușchi scheletic izolat, toate celelalte lucruri fiind egale, depinde de lungimea inițială a mușchiului. Deplasarea moderată a mușchiului conduce la faptul că forța dezvoltată de acesta crește în comparație cu forța dezvoltată de mușchiul netensionat. Există o sumare a stresului pasiv, datorită prezenței componentelor musculare elastice și contracției active. Forța maximă de contracție este atinsă cu o dimensiune a sarcomerului de 2-2,2 μm. Creșterea lungimii sarcomerului duce la o scădere a forței de contracție, deoarece regiunea de suprapunere reciprocă a filamentelor actin și myosin scade. Cu o lungime sarcomere de 2,9 microni, mușchiul poate dezvolta o forță egală cu doar 50% din maximul posibil. În condiții naturale, forța de contracție a mușchilor scheletici în timpul întinderii lor, de exemplu, cu masaj, crește datorită muncii gemenilor-eferenți.
Muncă și putere musculară
Deoarece sarcina principală a musculaturii scheletice este performanța muncii musculare, în fiziologia experimentală și clinică se estimează cantitatea de muncă făcută de mușchi și puterea pe care o dezvoltă în timpul muncii. Conform legilor fizicii, lucrarea este energia folosită pentru mutarea unui corp cu o anumită forță la o anumită distanță: A = FS. Dacă contracția mușchiului are loc fără sarcină (în modul izotonic), atunci munca mecanică este zero. Dacă mușchiul nu se scurtează sub sarcina maximă (modul izometric), atunci lucrarea este de asemenea zero. În acest caz, energia chimică este complet transformată în energie termică. În conformitate cu legea sarcinilor medii, mușchiul poate efectua lucrări maxime cu sarcini de dimensiuni medii. Când contracția mușchilor scheletici în condiții naturale este predominant în modul de contracție izometrică, de exemplu, la o poziție fixă, se vorbește de o muncă statică, cu finalizarea mișcărilor, de una dinamică. Forța de contracție și munca făcută de mușchi într-o unitate de timp (putere) nu rămân constante în timpul muncii statice și dinamice. Ca urmare a activității pe termen lung, performanța mușchilor scheletici scade. Acest fenomen se numește oboseală. În același timp, forța contracțiilor scade, perioada latentă de contracție și perioada de relaxare cresc. Modul static de funcționare este mai obositor decât dinamic. Oboseala unui mușchi scheletic izolat se datorează în primul rând faptului că în procesul de muncă în fibrele musculare se acumulează produse de procese de oxidare - acizi lactici și piruviți, care reduc posibilitatea producerii de PD. În plus, sunt violate procesele de resinteză a ATP și a fosfatului de creatină, care sunt necesare pentru alimentarea cu energie a contracției musculare. În condiții naturale, oboseala musculară cu muncă statică este determinată în principal de fluxul sanguin regional necorespunzător. Dacă forța de contracție în modul izometric este mai mare de 15% din maximul posibil, atunci apare "foametea" oxigenului, iar oboseala musculară crește progresiv. În condiții reale, este necesar să se țină seama de starea sistemului nervos central - o reducere a forței de contracție este însoțită de o scădere a frecvenței impulsurilor neuronale, cauzată atât de inhibarea lor directă, cât și de mecanismele de inhibare centrală. Încă din 1903, IM Sechenov a arătat că restabilirea capacității de lucru a mușchilor obosiți de o mână este foarte accelerată atunci când cealaltă parte efectuează munca în timpul perioadei de odihnă a primului. Spre deosebire de o vacanță simplă, o astfel de vacanță se numește activitate activă. Eficacitatea mușchilor scheletici și rata de dezvoltare a oboselii depind de nivelul activității mentale: un nivel ridicat al stresului mental reduce rezistența musculară.
Articole similare
-
Dependența amplitudinii contracțiilor musculare de puterea stimulării
-
Dependența amplitudinii contracției musculare (a, mm) asupra rezistenței stimulului (i)
Trimiteți-le prietenilor: