3.Проведение возбуждения в немиелинизированных и миелинизированных нервных волокнах.
Основной функцией аксонов является проведение импульсов, возникающих в нейроне. Аксоны могут быть покрыты миелиновой оболочкой или лишены ее.
Покрытое оболочкой волокно (миелиновой) состоит из осевого цилиндра, покрытого миелиновой оболочкой. Осевой цилиндр имеет мембрану и аксоплазму.
Миелиновая оболочка – олигодендроцит или леммоцит. Эта оболочка не покрывает сплошным слоем осевой цилиндр, а прерывается, оставляя открытые участки осевого цилиндра. Эти участки называются перехватами Ранвье.
Безмиелиновые волокна покрыты швановской оболочкой.
Проведение возбуждения в безмиелиновых и миелиновых волокнах различается. В безмиелиновых волокнах возбуждение постепенно охватывает соседние участки мембраны осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона. Процессы метаболизма не обеспечивают быструю компенсацию расхода на возбуждение, распространение этого возбуждения идет с постепенным ослаблением – с декрементом. Декрементное проведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы.
В миелиновых волокнах возбуждение охватывает только участки узловых перехватов, т.е минует зоны покрытые миелином. Такое проведение возбуждения называется сальтаторным. В узловых перехватах количество натриевых каналов достигает 12 000 на 1 мкм^2.
4.Функциональная классификация нервных волокон, скорость проведения возбуждения в них.
Взависимости от скорости проведения возбуждения волокна делят на три типа – А, В, С.
Всвою очередь А делятся еще на 4 типа.
5.Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.
5.1.Закон анатомической и функциональной целостности нервного волокна. Явление парабиоза, его фазы.
Проведение возбуждения по нервному волокну возможно лишь в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность.
Парабиоз — состояние, пограничное между жизнью и не жизнью клетки.
1.Сначала наблюдается уравнительная фаза парабиоза. Обычно сильный раздражитель дает сильный ответ, а меньший - меньший. Здесь наблюдаются одинаково слабые ответы на различные по силе раздражители.
2.Вторая фаза - парадоксальная фаза парабиоза. Сильный раздражитель дает слабый ответ, слабый - сильный ответ.
3.Третья фаза - тормозная фаза парабиоза. И на слабый и на сильный раздражитель ответа нет. Это связано с изменением лабильности.
5.2. Закон двустороннего проведения возбуждения. Причина относительности его проявления в естественных условиях.
Возбуждение по нервному волокну распространяется в обе стороны от места его возникновения, т. е. центростремительно и центробежно. Это можно доказать, если на нервное волокно наложить регистрирующие электроды на некотором расстоянии друг от друга, а между ними нанести раздражение. Возбуждение зафиксируют электроды по обе стороны от места раздражения.
Причина относительности – течение тока в одном направлении.
5.3. Закон изолированного проведения возбуждения по нервным волокнам. Его значение для координированной деятельности организма.
В составе нерва возбуждение по нервному волокну распространяется изолированно, т. е. не переходя с одного волокна на другое. Изолированное проведение возбуждения обусловлено тем, что сопротивление жидкости, заполняющей межклеточные пространства, значительно ниже сопротивления мембраны нервных волокон. Поэтому основная часть тока, возникающего между возбужденным и невозбужденным участками нервного волокна, проходит по межклеточным щелям, не действуя на рядом расположенные нервные волокна.
Изолированное проведение возбуждения имеет важное значение. Нерв содержит большое количество нервных волокон (чувствительных, двигательных, вегетативных), которые иннервируют различные по структуре и функциям эффекторы (клетки, ткани, органы). Если бы возбуждение внутри нерва распространялось с одного нервного волокна на другое, то нормальное функционирование органов было бы невозможно.
6.Классификация, физиологические свойства и функции поперечно-полосатых мышц.
Мышечная ткань, как и все возбудимые ткани, обладает следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, рефрактерностью, лабильностью.
Специфическим свойством мышечной ткани является сократимость.
Функции – формирование двигательного аппарата, терморегуляция, защитная и т.д.
7. Механизм сокращения поперечно-полосатых мышечных волокон.
Раздражение -- возникновение ПД -- проведение его вдоль клеточной мембраны и вглубь волокна по трубочкам Т-систем -деполяризация мембраны саркоплазматического ретикулюма – образование инозитолфосфата -- освобождение Са++ из триад и диффузия его к миофибриллам -- взаимодействие Са++ с тропонином и выделение энергии АТФ -- взаимодействие (скольжение) актиновых и миозиновых нитей -- сокращение мышцы -- понижение концентрации Са++ в межфибриллярном пространстве из-за работы Са-насоса
--расслабление мышцы.
8.Режимы и виды сокращения скелетных мышц.
8.1. Одиночное сокращение скелетной мышцы, его фазы.
Раздражение мышцы или иннервирующего ее двигательного нерва одиночным стимулом вызывает одиночное мышечное сокращение. При медленном ритме (до 5 раз в 1 сек) следующие друг за другом раздражения разделены интервалом превышающем длительность одиночного сокращения. Следовательно, мышца в промежутке между двумя раздражениями успевает сократиться и расслабиться. Это позволяет записать ряд одиночных сокращений, разделенных друг от друга паузой.
Запись кривой одиночного мышечного сокращения производят при помощи быстровращающегося кимографа. Сокращение начинается не тотчас же после нанесения раздражения, а через определенный промежуток времени, который называют латентным, или скрытым, периодом возбуждения. Следовательно, латентный период - это время, прошедшее от нанесения раздражения до момента начала механической реакции мышцы. Второй этап – укорочения, или развития напряжения. Третий этап – период расслабления.
8.2.Тетанус. Принципы формирования зубчатого и гладкого тетануса.
Вестественных условиях к мышечным волокнам поступают не одиночные нервные импульсы, а их ряды. Когда мышца получает ряд часто следующих друг за другом нервных импульсов, она отвечает длительным сокращением. Длительное, слитное сокращение мышцы получило название тетанического сокращения, или тетануса. К тетаническому сокращению способны только скелетные мышцы. Гладкие мышцы и поперечно-полосатая мышца сердца неспособны к тетаническому сокращению вследствие наличия продолжительного рефрактерного периода.
При увеличении ритма (например, 13 - 15 раз в 1 сек) следующие друг за другом раздражения сближаются во времени настолько, что каждый последующий стимул будет воздействовать на мышцу до того, как она успеет полностью расслабиться после предшествующего сокращения. Тогда в ответ на второе, третье и последующие раздражения мышца будет сокращаться, исходя из не расслабленного, а из несколько укороченного состояния. Это позволит записать неполный, или зубчатый, тетанус.
При еще большем ритме (для икроножной мышцы лягушки не меньше 20 раз в 1 сек) следующие друг за другом раздражения сближаются в такой мере, что каждое последующее действует раньше, чем закончится восходящая часть предыдущего сокращения, и расслабления в интервале между раздражениями не происходит. Результатом является сплошной (гладкий) тетанус, характеризуемый длительным укорочением, не прерываемым расслаблениями.
9. Работа, мощность и энергетика мышечного сокращения.
Поскольку основной задачей скелетной мускулатуры является совершение мышечной работы, в экспериментальной и клинической физиологии оценивают величину работы, которую совершает мышца, и мощность, развиваемую ею при работе. Согласно законам физики, работа есть энергия, затрачиваемая на перемещение тела с определенной силой на определенное расстояние: А = FS. Если сокращение мышцы совершается без нагрузки (в изотоническом режиме), то механическая работа равна нулю. Если при максимальной нагрузке не происходит укорочения мышцы (изометрический режим), то работа также равна нулю. В этом случае химическая энергия полностью переходит в тепловую. Согласно закону средних нагрузок, мышца может совершать максимальную работу при нагрузках средней величины. При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при
фиксированной позе, говорят о статической работе, при совершении движений — о динамической. Сила сокращения и работа, совершаемая мышцей в единицу времени (мощность), не остаются постоянными при статической и динамической работе. В результате продолжительной деятельности работоспособность скелетной мускулатуры понижается. Это явление называется утомлением. При этом снижается сила сокращений, увеличиваются латентный период сокращения и период расслабления. Статический режим работы более утомителен, чем динамический. Утомление изолированной скелетной мышцы обусловлено прежде всего тем, что в процессе совершения работы в мышечных волокнах накапливаются продукты процессов окисления — молочная и пировиноградная кислоты, которые снижают возможность генерирования ПД. Кроме того, нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для энергообеспечения мышечного сокращения. В естественных условиях мышечное утомление при статической работе в основном определяется неадекватным регионарным кровотоком. Если сила сокращения в изометрическом режиме составляет более 15% от максимально возможной, то возникает кислородное «голодание» и мышечное утомление прогрессивно нарастает. В реальных условиях необходимо учитывать состояние ЦНС — снижение силы сокращений сопровождается уменьшением частоты импульсации нейронов, обусловленное как их прямым угнетением, так и механизмами центрального торможения. Еще в 1903 г. И. М. Сеченов показал, что восстановление работоспособности утомленных мышц одной руки значительно ускоряется при совершении работы другой рукой в период отдыха первой. В отличие от простого отдыха такой отдых называют активным. Работоспособность скелетной мускулатуры и скорость развития утомления зависят от уровня умственной деятельности: высокий уровень умственного напряжения уменьшает мышечную выносливость.
10. Сила мышц. Динамометрия.
Динамометрия – методика измерения силы отдельной мышцы или группы мышц при помощи специальных приборов – динамометров.
Показатель силы = сила мышц / масса тела 100
11. Классификация, физиологические свойства и функции гладкомышечных клеток.
Гладкие мышцы находятся в стенке внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов, в коже н морфологически отличаются от скелетной и сердечной мышц отсутствием видимой поперечной исчерченности.
Гладкие мышцы подразделяются на висцеральные (унитарные) и мультиунитарные. Висцеральные гладкие мышцы находятся во всех внутренних органах, протоках пищеварительных желез, кровеносных и лимфатических сосудах, коже. К мулыпиунитарным относятся ресничная мышца и мышца радужки глаза. Деление гладких мышц на висцеральные и мультиунитарные основано на различной плотности их