МЕХАНІЗМ М'ЯЗОВОГО СКОРОЧЕННЯ

, Нині існує кілька теорій скорочення м'язів. Згідно з гіпотезою угорського ' біохіміка Сцент-Дьєрдьї, нервовий імпульс, проходячи по м'язовому волокну, викликає звіль­нення з відповідних депо активуючої речовини — іонів Са**, що сприяють сполученню актину і міозину у більш жорстку молекулу актоміозину. Пізніше Н-мероміозин, во­лодіючи АТФазною дією, розщеплює аденозинтрифосфат на складові частини. Звільнена при цьому енергія переда­ється на L-мероміознн, молекули якого, втрачаючи елект­ричний заряд, створюють зморшки, в результаті чого і на­стає скорочення м'яза.

X. Хакслі пояснює скорочення м'язів ковзанням моле­кул актину уздовж молекул міозину.

У процесі ковзання поперечні зв'язки між актином і міо­зином поперемінне Замикаються і розмикаються. Вважа­ють, що це процеси, пов'язані з дефосфорилтованням і ресинтезом АТФ.                                  '

У механізмі ковзання протофібрил важливе місце від­водиться поперечним місткам, що являють собою 'спіраль поліпептидного походження. Містки розміщені на кінцях молекули міозину.

У розслабленому м'язі містки розтягнуті внаслідок вза­ємного відштовхування молекул АТФ, викликаного нега­тивним зарядом фосфатної групи. Як уже зазначалося, іо­ни кальцію, що звільняються при збудженні, нейтралізують негативний заряд фосфатної групи АТФ і місток скорочу­ється, підтягуючи актинові нитки з обох боків 2-пластинок.

Під час скорочення містка, зумовленого розпаданням АТФ, контакт між міозиновими та актиновими нитками по­рушується, але швидкий ресинтез АТФ відновлює початко­ву довжину містка і він знову приєднується до активних ниток. Почергово скорочення та розслаблення містків і за­безпечує безперервне ковзання тонких ниток актину в про­міжках між міозиновими нитками.

СИЛА І РОБОТА М'ЯЗІВ

Сила м'яза виявляється в його максимальному напру­женні. Визначають її за масою найбільшого вантажу, який може бути піднятим,. Точніше, м'язову силу. можна вимірювати за допомогою динамометрів, приладів, що реєструють напруження м'яза, який перебуває в умовах ізометричного скорочення.

М'язова сила залежить від товщини м'яза, його фізіоло­гічного поперечника, тобто суми площі розтину всіх м'я­зових волокон, перерізаних перпендикулярно до їх довжи­ни. Найбільшою силою володіють перисті м'язи (рис. 129), у яких фізіологічний поперечник значно перевищує анато­мічний. Сила м'яза залежить також і від його початкової довжини. Розтягнутий м'яз здатний підняти значно біль­ший вантаж порівняно з нероз-тягнутим. На силу м'язів впли­ває функціональний стан орга­нізму. М'язова сила збільшу­ється при тренуванні та з ві­ком. Вона зменшується при стомленні, голодуванні та ста­рінні.

Для порівняння сили різ­них м'язів одного або багатьох видів тварин введено поняття абсолютної сили.

Абсолютна сила — величи­на найбільшого вантажу в кі­лограмах, який м'яз може під­няти в перерахунку на 1 см² фізіологічного поперечного розтину. Абсолютна сила три­голового м'яза плеча людини — 16,8 кг/см², м'язів жаби — 2—3, а м'язів комах — 6,9 кг/см².

Піднімаючи вантаж, м'яз виконує механічну роботу W, що вимірюється добутком маси вантажу р на висоту h його підняття   W=рh.

Величина роботи залежить від маси вантажу та висоти скорочення м'яза. Важливим фактором, що впливає на ви­соту скорочення, є довжина м'язових волокон. М'язи з дов­гими, паралельно розташованими волокнами піднімають вантаж на більшу висоту, ніж перисті. Попереднє розтяг­нення м'яза помірно збільшує висоту його скорочення. При надмірному розтягненні вона помітно зменшується.

 

ВТОМА М'ЯЗІВ

Зменшення або повне припинення працездатності м'яза називається втомою. При втомі знижується збудливість м'я­за, його лабільність. У результаті цього збільшується ла­тентний період, подовжується час скорочення з одночасним зменшенням його амплітуди. Для пояснення механізму вто­ми висунуто декілька теорій.

Згідно з теорією І. Щіффа, втома є виснаженням енерге­тичних запасів м'язової тканини. Біохімічними досліджен­нями не підтверджується теорія виснаження. М'яз, що втра­тив працездатність, містить значну кількість глікогену.

, Теорія отруєння, розвинута Є. Пфлюгером, пояснює вто­му нагромадженням великої кількості продуктів обміну, зокрема молочної кислоти.

Згадані теорії розкривають природу втоми поверхово, однобічно, не' враховуючи стану всього організму, в якому втома тісно пов'язана з нервовою системою, залозами внут­рішньої секреції, з діяльністю органів кровообігу, дихання чи виділення.

В організмі з численними ланками рефлекторної дуги втома спочатку виникає в нервових центрах головного і спинного мозку, а також у міоневральному апараті.

Ще М. Є. Введенський у дослідах на нервово-м'язовому препараті довів, що при непрямому подразненні м'яза вто­ма настає значно швидше, ніж при прямому.

Беручи до уваги високу працездатність нерва, М. Є. Вве­денський дійшов висновку, що втома спочатку розвиваєть­ся у місцях зниженої лабільності — синапсах.

Центральна нервова система постійно впливає на м'яз, який працює. По моторних нервах до м'яза надходять ім­пульси, викликаючи його скорочення, завдяки чому відбу­ваються складні хімічні процеси, що завершуються окислен--ням залишкових продуктів обміну речовин.

Через симпатичні нервові волокна здійснюється регуля­ція процесу харчування, підвищення скоротливої функції м'яза.

Подразнення симпатичного нерва втомленого м'яза по­силює його працездатність (Гінецинський О. Г., 1923). Ана­логічні явища спостерігаються при підшкірному введенні адреналіну. Водночас центральна нервова система також відчуває на собі вплив працюючого м'яза. Заслуговують на увагу дослідження І. М. Сєченова. Застосовуючи ергограф, він довів, що відновлення працездатності стомлених м'язів руки значно швидше відбувається не під час відпочинку, а в процесі роботи другої руки, яка до цього часу не працювала; Пояснюється це потоком аферентних імпульсів від рецепторів працюючого м'яза, що підвищують тонус нер­вових центрів.

Крім того, під час роботи утворюються специфічні про­дукти обміну, які у відповідній концентрації гуморальне стимулюють вплив на центральну нервову систему.

У розвитку втоми особливе місце відводиться корі ве­ликих півкуль та ретикулярній формації. Нерідко можна спостерігати, як стомлена тварина після виснажливого ро­бочого дня швидко, іноді і легкою риссю повертається у сті­йло. Отже, завдяки емоційному збудженню клітини кори великих півкуль через підкіркові утворення та стовбурову частину головного мозку виявляють істотний вплив на про­цеси обміну у стомлених органах.

Працездатність м'язів залежить здебільшого від над­ходження кисню, що окислює молочну кислоту та інші про­дукти метаболізму. В умовах інтенсивної м'язової роботи розвивається кисневе голодування, що знижує функцію нервової системи і є основною причиною стомлення. На не­стачу кисню організм реагує посиленням кровообігу і ди­хання до повного закінчення процесів відновлення.

Отже, стомлення слід розглядати як складний фізіоло­гічний процес, пов'язаний, насамперед, з порушенням ре­гуляторних взаємовідносин між центральною нервовою системою, особливо корою великих півкуль, та ефекторною частиною рефлекторної дуги.

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 179; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!