Теория мышечного сокращения и расслабления. Одиночное сокращение и его фазы. Тетанус. Оптимум и пессимум. Лабильность
Согласно теории скольжения нитей мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению миозиновых и актиновых филаментов относительно друг друга.
1. Головки миозина присоединяются к центрам связывания актинового филамента.
2. Взаимодействие миозина и актином, это приводит к конформационным перестройкам молекулы миозина, головки приобретают АТФазную активность и поворачиваются на 120 град., за счет поворота нити актина и миозина передвигаются на 1 шаг относительно друг друга.
3. Рассоединение актина и миозина, восстановление конфигурации головки в результате присоединения к головке миозина молекулы АТФ и её гидролиза в присутствии ионов Са.
4. Цикл связывания – изменение конфигурации – рассоединение – восстановление конфигурации происходит много раз, в результате чего актиновые и миозиновые филаменты смещаются относительно друг друга и миофибрилла укорачивается.
Возбуждение миофибриллы и собственно мышечное сокращение связаны с процессом электромеханического напряжения, которое включает ряд наследственных событий:
1. Генерируется ПД в области, окружающей постсинаптическую мембрану
2. ПД распространяется по мембране миофибриллы и за счёт системы поперечных трубочек достигает саркоплазматического ретикулума (СР), деполяризация СР приводит к открытию Са-каналов, через которые на поверхность саркоплазмы ионы Са
3. Ионы Са связываются с белком тропонина, он изменяет свою конфигурацию и смещает молекулы тропомиозина, которые закрывали центры связывания актина
4. К открывшимся уентрам связывания присоединяются головки миозина и начинается сокращение
Латентный период сокращения – время от момента возбуждения мышечного волокна до начала его сокращения.
Расслабление скелетной мышцы вызывается обратным переносом ионов Са посредством Са-насоса в каналы СР, по мере удаления Са из цитоплазмы открытых центров связывания становится меньше, в итоге актиновые и миозиновые филаменты рассоединяются, наступает расслабление мышцы.
Одиночное сокращение –сокращение при раздражении скелетной мышцы одиночным импульсом сверхпорогового раздражения.
Фазы:
1. Латентный период
3. Фаза расслабления
Одиночное мышечное сокращение возникает при низкой частоте электрических импульсов.
Тетанус – это длительное сокращение мышцы.
| ЗУБЧАТЫЙ – длительное сокращение, прерываемое периодами неполного расслабления мышцы. Механизм: при более высокой частоте импульса очередной импульс может совпасть с фазой расслабления предыдущего цикла сокращения |
| ГЛАДКИЙ – длительное сокращение, не прерываемое периодами расслабления, т.е. каждый следующий импульс будет действовать на мышцу во время фазы укорочения |
В естественных условиях в организме мышцу сокращаются по типу гладкого тетануса. Это происходит потому, что частота стимуляции мышцы нервом выше способности мышечной ткани усваивать такой ритм.
В 1892 году Введенский доказал, что разные структуры имеют неодинаковую функциональную подвижность (ЛАБИЛЬНОСТЬ).
У клетки лабильность не постоянна и определяется её функциональным состоянием. Она может изменяться в процессе длительного воздействия раздражителя, при этом у тканей возникают новые свойства и она приобретает способность воспринимать более высокий ритм раздражения.
Оптимум – частота раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости и вызывает тетанус наибольшей амплитуды.
Пессимум – более высокая частота раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности, в результате чего амплитуда тетануса значительно уменьшается.
Источник
Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Суммация сокращений
Одиночное мышечное сокращение продолжается около 100 мс и развивается по фазам:
Латентный (скрытый) период продолжается до 3 мс и представляет время от начала действия раздражителя до начала видимого ответа (сокращения) мышцы.
Фаза сокращения продолжается 40-50 мс характеризуется укорочением длины мышечного волокна, что связано с увеличением концентрации Сa 2+ в протофибриллярных пространствах и образованием актин-миозиновых связей.
Фаза расслабления продолжается 50-60 мс характеризуется увеличением (восстановлением) длины волокна. Возникает при снижении концентрации Ca 2+ в протофибриллярных пространствах и ослаблением актин-миозиновых связей.
Если на мышцу наносятся два и более раздражений с интервалом менее продолжительности одиночного сокращения, но более продолжительности рефрактрного периода ПД, то происходит суммация сокращений, в результате которой сократительный эффект усиливается.
Существует два типа суммации: частичная и полная
Частичная (или неполная) суммация возникает, если
· интервал между раздражениями меньше продолжительности одиночного мышечного сокращения;
· больше продолжительности фазы сокращения, т.е. если второе раздражение попадает в фазу расслабления.
В результате амплитуда мышечного сокращения возрастает с образованием двух вершин.
Полная суммация возникает, если:
· интервал между раздражениями меньше продолжительности фазы сокращения, но больше продолжительности рефрактерного периода;
· второе раздражение попадает в фазу сокращения.
В результате амплитуда мышечного сокращения изменяется (увеличивается или уменьшается относительно одиночного сокращения) с образованием одной вершины
Увеличение или уменьшение амплитуды связано с изменением возбудимости в процессе возбуждения и зависит от того, в какую фазу измененной возбудимости наносится следующее раздражение.
Известно, что в период формирования пикового потенциала возбудимость ткани снижена (фаза абсолютной и фаза относительной рефрактерности). Поэтому, если следующее раздражение будет наноситься в этот период, то амплитуда мышечного сокращения будет снижена.
Период возбуждения в скелетной мышце завершается следовой деполяризацией, продолжающейся от 20 до 40 мс.
В этот период возбудимость, а, следовательно, и сократимость повышена. Поэтому, если следующее раздражение будет приходиться на этот период, то амплитуда мышечного сокращения будет возрастать (тем больше, чем больше повышена возбудимость).
Дата добавления: 2016-06-24 ; просмотров: 4573 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
1. Теория мышечного сокращения и расслабления. Одиночное сокращение и его фазы. Тетанус. Оптимум и пессимум. Лабильность.
Согласно теории скольжения нитей мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению миозиновых и актиновых филаментов относительно друг друга.
Головки миозина присоединяются к центрам связывания актинового филамента.
Взаимодействие миозина и актином, это приводит к конформационным перестройкам молекулы миозина, головки приобретают АТФазную активность и поворачиваются на 120 град., за счет поворота нити актина и миозина передвигаются на 1 шаг относительно друг друга.
Рассоединение актина и миозина, восстановление конфигурации головки в результате присоединения к головке миозина молекулы АТФ и её гидролиза в присутствии ионов Са.
Цикл связывания – изменение конфигурации – рассоединение – восстановление конфигурации происходит много раз, в результате чего актиновые и миозиновые филаменты смещаются относительно друг друга и миофибрилла укорачивается.
Возбуждение миофибриллы и собственно мышечное сокращение связаны с процессом электромеханического напряжения, которое включает ряд наследственных событий:
Генерируется ПД в области, окружающей постсинаптическую мембрану
ПД распространяется по мембране миофибриллы и за счёт системы поперечных трубочек достигает саркоплазматического ретикулума (СР), деполяризация СР приводит к открытию Са-каналов, через которые на поверхность саркоплазмы ионы Са
Ионы Са связываются с белком тропонина, он изменяет свою конфигурацию и смещает молекулы тропомиозина, которые закрывали центры связывания актина
К открывшимся уентрам связывания присоединяются головки миозина и начинается сокращение
Латентный период сокращения – время от момента возбуждения мышечного волокна до начала его сокращения.
Расслабление скелетной мышцы вызывается обратным переносом ионов Са посредством Са-насоса в каналы СР, по мере удаления Са из цитоплазмы открытых центров связывания становится меньше, в итоге актиновые и миозиновые филаменты рассоединяются, наступает расслабление мышцы.
Одиночное сокращение – сокращение при раздражении скелетной мышцы одиночным импульсом сверхпорогового раздражения.
Одиночное мышечное сокращение возникает при низкой частоте электрических импульсов.
Тетанус – это длительное сокращение мышцы.
ЗУБЧАТЫЙ– длительное сокращение, прерываемое периодами неполного расслабления мышцы.
Механизм: при более высокой частоте импульса очередной импульс может совпасть с фазой расслабления предыдущего цикла сокращения
ГЛАДКИЙ – длительное сокращение, не прерываемое периодами расслабления, т.е. каждый следующий импульс будет действовать на мышцу во время фазы укорочения
В естественных условиях в организме мышцу сокращаются по типу гладкого тетануса. Это происходит потому, что частота стимуляции мышцы нервом выше способности мышечной ткани усваивать такой ритм.
В 1892 году Введенский доказал, что разные структуры имеют неодинаковую функциональную подвижность (ЛАБИЛЬНОСТЬ).
У клетки лабильность не постоянна и определяется её функциональным состоянием. Она может изменяться в процессе длительного воздействия раздражителя, при этом у тканей возникают новые свойства и она приобретает способность воспринимать более высокий ритм раздражения.
Оптимум – частота раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости и вызывает тетанус наибольшей амплитуды.
Пессимум – более высокая частота раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности, в результате чего амплитуда тетануса значительно уменьшается.
Источник