МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ

Мы завершаем наш путь по рефлекторной дуге изучением процессов мышечного сокращения.

Изучение процессов мышечного сокращения важно уже потому, что большинство функций нашего организма является результатом работы поперечно-полосатых или гладких мышц - это наши движения и поддержание позы, работа сердца и сосудов, желудка и кишечника - всех органов, где есть мышечная ткань.

Любая попытка медикаментозного воздействия на функцию мышечной ткани немыслима без знания: 1. структур, осуществляющих сокращение, 2. особенностей процессов возбуждения мышечных волокон и 3. самого механизма сокращения.

С л о в а р ь т е м ы:

Двигательная единица

Потенциал концевой пластинки

Саркомер

Сократительные белки

Регуляторные белки

Одиночное мышечное сокращение

Латентный период

Зубчатый тетанус

Гладкий тетанус

Оптимум раздражения

Пессимум раздражения

Функциональная лабильность ткани

Функции мышц в организме человека и животных очень многообразны:

1. Поддержание позы и равновесия тела

2. Произвольные движения

3. Воспроизведение речи

4. Работа сердца

5. Регуляция тонуса сосудов

6. Моторика желудка и кишечника

7. Терморегуляция (сократительный термогенез)

Эти функции поддерживаются различными мышцами: поперечно-полосатые, сердечная и гладкие мышцы. Мы подробно остановимся на механизме сокращения скелетных мышц, поскольку он является универсальным для всех мышц с небольшими вариациями.

Скелетные мышцы принято классифицировать по количеству входящих двигательных единиц и по функциональной характеристике двигательных единиц. Каждая скелетная мышца содержит большое число мышечных волокон, а иннервация мышечных волокон осуществляется из мотонейронов спинного мозга или ствола мозга. Комплекс, включающий один мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна, называется ДВИГАТЕЛЬНОЙ ИЛИ НЕЙРОМОТОРНОЙ ЕДИНИЦЕЙ.

Рисунок 30. Двигательная единица

Количество двигательных единиц, соответственно и плотность иннервации велика в мышцах, приспособленных для тонких движений (пальцы, язык, наружные мышцы глаза). В мышцах, осуществляющих "грубые" движения (мышцы туловища), количество двигательных единиц и плотность иннервации малы. Различают одиночный и множественный типы иннервации мышечных волокон. Чаще встречается одиночный тип, осуществляемый компактными моторными окончаниями в виде кустика или "подошвы".

По функциональной характеристике (физиологическим свойствам) выделяют три основных типа двигательных единиц Медленные малоутомляемые, быстрые, устойчивые к утомлению и быстрые легкоутомляемые. Сравним крайние, наиболее отличающиеся варианты, отметив, что быстрые, устойчивые к утомлению двигательные единицы занимают промежуточное положение .

Как видно из этой таблицы быстрые и медленные двигательные единицы и соответствующие мышцы предназначены для выполнения различных функций: медленные – поддерживают позу, равновесие тела, обеспечивают статические нагрузки, быстрые – тонкие координированные движения. Для осуществления движения необходима согласованная работа тех и других.

Сила сокращения мышцы в каждый конкретный момент зависит от:

1. Количества включенных в сокращение двигательных единиц, входящих в мышцу. Для развития максимальной силы необходимо включение всех двигательных единиц этой мышцы

2. Частотыимпульсов, которые поступают к каждой двигательной единице

3. Синхронизации частот импульсов, поступающих от двигательных нейронов.

В зависимости от частоты импульсов мышца может работать в нескольких режимах: одиночное сокращение или тетаническое, слитное, без расслабления. Эти режимы рассмотрим позже, а здесь лишь отметим, что максимальное сокращение возможно при включении всех двигательных единиц мышцы, при такой частоте, когда все двигательные единицы не успевают расслабиться перед следующим импульсом возбуждения и при синхронизации этих частот для всех двигательных единиц.