Закон гипербол (кривая «силы-длительности»)
Пороговая сила деполяризующего тока находится в обратной зависимости от длительности его действия, т.е. чем больше длительность стимула, тем меньше его пороговая величина.
Графическим выражением закона является гипербола. Минимальная сила прямоугольного стимула, способного вызвать процесс возбуждения, называется реобазой. Время действия стимула, равного одной реобазе, достаточное, чтобы вызвать процесс возбуждения, называется полезным временем. Время действия стимула, равного удвоенной реобазе, называется хронаксией. Данная кривая показывает, что при действии на мембрану коротких раздражителей, как бы велики они ни были, процесс возбуждения не возникает. С другой стороны, слабые раздражители, как бы долго они ни действовали, не способны вызвать ПД.
Механизм проведения возбуждения
Распространение возбуждения по мембранам нервных и мышечных волокон осуществляется с помощью местных токов. Между возбужденным и невозбужденным участком возникает разность потенциалов, что и создает условия для протекания локального тока. Локальный ток течет от возбужденного участка к невозбужденному. В невозбужденном участке он имеет выходящее направление и электротонически деполяризует мембрану, что вызывает в ней процесс возбуждения. Таким образом, раздражителем для невозбужденного участка мембраны волокна является ПД, возникающий на возбужденном участке, а для развития ПД имеет значение величина локального тока, достаточная, чтобы вызвать деполяризацию мембраны до КУД.
|
|
|
Физиологические свойства скелетной мышцы. Механизм мышечного сокращения и
Расслабления.
Скелетное мышечное волокно
Мышечное волокно представляет собой симпласт, образованный в результате слияния отдельных миоцитов. Это многоядерное образование. Обладает следующими функциональными характеристиками:
1. возбудимость,
2. рефрактерность,
3. лабильность,
4. проводимость,
5. сократимость.
МПП мышечных волокон довольно высокий и составляет 80-90 мВ, формируется двумя ионными потоками: выходом калия из клетки и входом хлора в клетку. ПД мышечного волокна имеет длительность от 3 до 5 мс. Лабильность мышечных волокон — 250 имп/с. Проведение ПД по мембране осуществляется с помощью местных токов со скоростью 5 м/c.
Свойства скелетной мышцы:
1. Обладает сократительной способностью
2. В световом микроскопе имеют поперечнополосатую исчерченность
3. Высокий МПП
4. Имеется система электромеханического сопряжения: саркоплазматический ретикулум; система T- и L-трубочек.
К основным функциональным свойствам мышечной ткани относятся:
|
|
|
ñ возбудимость,
ñ сократимость,
ñ растяжимость,
ñ эластичность,
ñ пластичность.
Возбудимость — способность мышечной ткани приходить в состояние возбуждения при действии тех или иных раздражителей. В мышцах имеется пассивный упругий компонент, который включает сухожилия, соединительную ткань, покрывающую мышечные волокна, их пучки и мышцу в целом, а также упругие образования боковых поперечных мостиков миозиновой нити.
Упругостью обладают активные сократительные и пассивные компоненты мышцы, которые и обеспечивают растяжимость, эластичность и пластичность мышц.
Растяжимость — свойство мышцы удлиняться под влиянием силы тяжести (нагрузки). Чем больше нагрузка, тем больше растяжимость мышцы. Даже в условиях покоя мышцы всегда несколько растянуты, поэтому они упруго напряжены (находятся в состоянии мышечного тонуса).
Эластичность — свойство деформированного тела возвращаться к первоначальному своему состоянию после удаления силы, вызвавшей деформацию. Это свойство изучается при растяжении мышцы грузом. После удаления груза, мышца не всегда достигает первоначальной длины, особенно при длительном растяжении или под действием большого груза. Это связано с тем, что мышца теряет свойство совершенной упругости.
|
|
|
Пластичность — свойство тела деформироваться под действием механических нагрузок, сохранять приданную или длину или вообще форму после прекращения действия внешней деформирующей силы. Чем длительнее действует большая внешняя сила, тем сильнее пластические изменения.
Пластичность мышц связана и с остаточным укорочением мышц после длительного тетанического сокращения, или контрактуры.
Для связи процессов возбуждения и сокращения в мышечном волокне имеется система электромеханического сопряжения. Она представлена поперечными (Т) и продольными (L) трубочками.
ñ Т-трубочки являются выпячиваниями мембраны и выполняют функцию проведения возбуждения вглубь волокна.
ñ L-трубочки — производные ЭПС, замкнутые образования, имеющие на концах расширения — цисцерны, в которых депонируются в связанной с белками форме ионы кальция. Его накопление в цисцернах ЭПС обусловлено работой энергозависимого кальциевого насоса.
ПД проходит по мембране, заходит в Т-трубочки, вызывает деполяризацию L-трубочек → повышение проницаемости для ионов кальция и выделение кальция в пространство между миофибриллами.
|
|
|
Механизм мышечного сокращения описывает теория скользящих нитей. Миофибриллы мышечного волокна состоят из белковых нитей — тонких нитей актина и толстых миозина. Нити актина и миозина образуют упорядоченную структуру — саркомер. Нити актина прикрепляются к Z-мембранам, а нити миозина располагаются между ними. Участок миофибриллы между двумя соседними Z-мембранами — это один саркомер. В миофибрилле находятся тысячи саркомеров. При сокращении нити актина двигаются вдоль толстых нитей миозина, а Z-мембраны на встречу друг другу, длина нитей при этом не меняется. На нитях актина через определенные промежутки находятся места прикрепления головок миозина, которые в состоянии расслабления блокируются белком тропомиозином.
Тропомиозин связан с комплексом белковых молекул тропонина. При взаимодействии с ионами кальция происходит конформационная перестройка субъединиц тропонина, что меняет положение тропомиозина и открывает места прикрепления для головок миозина. Головка миозина прикрепляется к нити актина под углом 90°, после чего совершает поворот на 45° — гребок, что продвигает нить актина относительно миозина. Совместные гребущие усилия тысячи головок миозина создают мышечное сокращение.
Отделение головки миозина от нити актина возможно только с затратой энергии молекулы АТФ. Сокращение продолжается до тех пор, пока в пространстве между нитями сохраняется высокая концентрация ионов кальция. Снижение концентрации кальция и, следовательно, расслабление происходит за счет активации кальциевого насоса мембран саркоплазматического ретикулума.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 611; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!