ФІЗІОЛОГІЯ РУХОВОГО АПАРАТУ

Функції скелетних м'язівФункції скелетних м'язів Забезпечують диханняЗабезпечують дихання;; Сприяють нормальній функції кровообігу;Сприяють нормальній функції кровообігу; Сприяють нормальній функції травлення, Сприяють нормальній функції травлення,

виділення;виділення; Сприймається і аналізується навколишній Сприймається і аналізується навколишній

світ;світ; Здійснюють функцію дотикуЗдійснюють функцію дотику. .

Усі скелетні Усі скелетні м'язи належать м'язи належать до довільних, до довільних, складаються з складаються з поперечно поперечно смугастої смугастої тканинитканини

СтруктурноюСтруктурною одиницею одиницею скелетного скелетного

м'яза є м'язове м'яза є м'язове волокноволокно

Будова м’язового волокна (І) і міофібрили (ІІ): А – Будова м’язового волокна (І) і міофібрили (ІІ): А – анізотропні диски, І – ізотропні диски; Н,анізотропні диски, І – ізотропні диски; Н,ZZ – – пластинки.пластинки.

Постачання органів Постачання органів кровоносними судинами, кровоносними судинами,

називається називається васкуляризацієюваскуляризацією,,

а нервовими волокнами - а нервовими волокнами - іннервацієюіннервацією..

Головним Головним

функціональним функціональним елементом м'яза елементом м'яза

є руховий є руховий нейрон і м'язові нейрон і м'язові волокна, які він волокна, які він

іннервує.іннервує.

Руховий нейрон має один аксон, який у Руховий нейрон має один аксон, який у м'язі розгалужується, утворюючи кінцеві м'язі розгалужується, утворюючи кінцеві гілочки, що закінчуються на м'язовому гілочки, що закінчуються на м'язовому

волокні волокні нервовонервово ––м'язовим синапсом.м'язовим синапсом.

Електроміограма скелетного м’яза людини при Електроміограма скелетного м’яза людини при різній силі скорочення: різній силі скорочення:

а – потенціали дії, що генеруються однією руховою а – потенціали дії, що генеруються однією руховою одиницею; одиницею;

б - потенціали дії, що генеруються декількома б - потенціали дії, що генеруються декількома руховими одиницями при невеликій напрузі руховими одиницями при невеликій напрузі м’яза; м’яза;

в – збільшення числа працюючих одиниць при в – збільшення числа працюючих одиниць при збільшенні напруги.збільшенні напруги.

Основними функціональними властивостями Основними функціональними властивостями м'язів є: м'язів є:

збудливість, провідність, скоротливістьзбудливість, провідність, скоротливість

Нервові імпульси, що надходять в ділянку контакту нерва і м'яза призводять до виділення в постсинаптичній мембрані медіатора-ацетилхоліна, який викликає ПД. При цьому підвищується проникність мембранних канальців саркоплазматичної сітки для іонів кальцію, які переходять в саркоплазму і активують міозин, що сприяє відщепленню молекули фосфорної кислоти від АТФ. При цьому звільняється Е, потрібна для скорочення м'яза.

Схема процесу передачі нервового сигналу в хімічному синапсі

Схема ковзання ниток актину та міозину в Схема ковзання ниток актину та міозину в процесі скорочення: процесі скорочення:

І – розслаблена міофібрила, ІІ –І – розслаблена міофібрила, ІІ –розтягнута міофібрила, ІІІ – скорочена розтягнута міофібрила, ІІІ – скорочена міофібрила; міофібрила;

зліва – повздовжнє розташування ниток,зліва – повздовжнє розташування ниток,справа – поперечний розріз.справа – поперечний розріз.

В процесі м'язового В процесі м'язового скорочення відбувається скорочення відбувається ковзання міофіламентів ковзання міофіламентів

відносно один одного. Тонкі відносно один одного. Тонкі нитки як би втягуються в нитки як би втягуються в проміжки між товстими, проміжки між товстими,

що призводить до що призводить до вкорочення м'яза, вкорочення м'яза, відбувається його відбувається його

скорочення.скорочення.

Кальцієвий насос, як Кальцієвий насос, як тільки закінчилося тільки закінчилося збудження, знижує збудження, знижує концентрацію іонів концентрацію іонів

кальцію і міофібрили кальцію і міофібрили розслаблюються.розслаблюються.

Поодиноке скороченняПоодиноке скорочення

Латентний періодЛатентний період – час від початку дії подразника до початку – час від початку дії подразника до початку скорочення, що триває 1 – 2 мс (у людини) скорочення, що триває 1 – 2 мс (у людини)

Висхідна частина кривої ( Висхідна частина кривої ( фаза підйомуфаза підйому), пов’язана із ), пов’язана із скороченнямскороченням, , полягає у поступовому зростанні напруги і досягає свого полягає у поступовому зростанні напруги і досягає свого найбільшого значення через 17 мс (у м’язах пальців дитини)найбільшого значення через 17 мс (у м’язах пальців дитини)

Низхідна частина кривої – Низхідна частина кривої – фаза розслабленняфаза розслаблення або подовження або подовження м’яза. Це час, коли м’яз розслаблюється. Тривалість цієї фази 13 мс м’яза. Це час, коли м’яз розслаблюється. Тривалість цієї фази 13 мс (у людини)(у людини)

Тривале скорочення м’яза називається Тривале скорочення м’яза називається тетанічнимтетанічним. Воно . Воно виникає тоді, коли до м’яза надходить не поодиноке виникає тоді, коли до м’яза надходить не поодиноке

подразнення, а їх серія. У цьому випадку хвилі скорочення подразнення, а їх серія. У цьому випадку хвилі скорочення накладаються одна на одну, що називається накладаються одна на одну, що називається суперпозицієюсуперпозицією..

Накладання хвиль Накладання хвиль скорочення одна на одну скорочення одна на одну і утворення тетанусу при і утворення тетанусу при подразненні: подразненні:

а – 20 раз у 1 секунду; а – 20 раз у 1 секунду; б – 25 раз у 1 секунду; б – 25 раз у 1 секунду; в – 35 раз у 1 секунду; в – 35 раз у 1 секунду; г – 115 раз у 1 секунду.г – 115 раз у 1 секунду.Пунктир – поодиноке Пунктир – поодиноке

скорочення.скорочення.

Залежно від частоти імпульсації, Залежно від частоти імпульсації, тетанус може бути неповним, або зубчастим тетанус може бути неповним, або зубчастим і повним, або гладеньким.і повним, або гладеньким.

ЗубчастийЗубчастий – виникає при такій частоті, – виникає при такій частоті, коли кожен наступний імпульс застає м'яз у коли кожен наступний імпульс застає м'яз у період розслаблення.період розслаблення.

ПовнийПовний – спостерігається тоді, коли нова – спостерігається тоді, коли нова хвиля скорочення починається на початку хвиля скорочення починається на початку розслаблення. розслаблення.

А – фази і періоди А – фази і періоди м'язового скорочення;м'язового скорочення;Б – режими м'язового Б – режими м'язового скорочення, що скорочення, що виникають при різній виникають при різній частоті стимуляції частоті стимуляції м'яза;м'яза;

Зміни довжини м'яза Зміни довжини м'яза показані синім показані синім кольором; потенціал дії кольором; потенціал дії у м'язі – червоним; у м'язі – червоним; збудливість м'яза – збудливість м'яза – фіолетовим.фіолетовим.

Схема установки для реєстрації м'язових скорочень і міограми, записані при різних за силою і частотою подразненнях моторного нерва.

А - установка для реєстрації м'язових скорочень: 1 – кімограф; 2 – вертикальний міограф; 3 – стимулятор;

Б - міограма: 1 – гладенький тетанус (при оптимальній частоті і силі подразнення); 2 – скорочення відсутнє (песимум); 3 – зубчастий тетанус, що переходить у гладенький; 4 – поодинокі м'язові скорочення.

Перший тип скорочень –Перший тип скорочень – ізометричнийізометричний. . Виникає Виникає якщо в умовах експерименту м'яз зафіксувати з обох якщо в умовах експерименту м'яз зафіксувати з обох кінців, то при електричному подразненні він буде кінців, то при електричному подразненні він буде розвивати напругу, не змінюючи своєї довжини.розвивати напругу, не змінюючи своєї довжини.

Якщо 1 кінець м'яза не фіксувати, то при скороченні Якщо 1 кінець м'яза не фіксувати, то при скороченні він буде змінювати довжину, не змінюючи напругу.він буде змінювати довжину, не змінюючи напругу. ЦеЦе ізотонічнийізотонічний тип скороченьтип скорочень

Якщо при скороченні м'яз долає якийсь опір, такий Якщо при скороченні м'яз долає якийсь опір, такий тип називаєтьсятип називається концентричнимконцентричним..

Якщо навантаження на м'яз більше ніж його сила, то Якщо навантаження на м'яз більше ніж його сила, то він розтягується незважаючи на свою максимальну він розтягується незважаючи на свою максимальну напругу – ценапругу – це ексцентричнийексцентричний тип скороченьтип скорочень

Напругу, яку розвиває м'яз при скороченні, називаютьНапругу, яку розвиває м'яз при скороченні, називають СИЛОЮСИЛОЮ. .

Сила м'язів залежить:Сила м'язів залежить: Від кількості м'язових Від кількості м'язових

волокон, одночасно втягнутих волокон, одночасно втягнутих у процес скорочення;у процес скорочення;

Від довжини, яку він має на Від довжини, яку він має на початку скорочення;початку скорочення;

Від характеру розташування Від характеру розташування волокон в ньому;волокон в ньому;

Від характеру впливу Від характеру впливу симпатичної частини симпатичної частини автономної НС, яка підвищує автономної НС, яка підвищує силу не стомленого та силу не стомленого та стомленого м'яза;стомленого м'яза;

Від фізіологічного Від фізіологічного поперечника м'язів. поперечника м'язів.

Динамічна роботаДинамічна робота –– характеризуєтьсяхарактеризуєтьсяпочерговим збудженням і гальмуванням почерговим збудженням і гальмуванням

нервових центрів і, як наслідок, почерговим нервових центрів і, як наслідок, почерговим скороченням і розслабленням м'язів.скороченням і розслабленням м'язів.

W = W = m*hm*h, кг*м, кг*м

При При статичній роботістатичній роботі мають місце мають місце довготривалі збудження нервових центрів та довготривалі збудження нервових центрів та

відповідні скорочення м'язів.відповідні скорочення м'язів.

W = m / tW = m / t, кг/год., кг/год.

ВтомаВтома – тимчасове зменшення – тимчасове зменшення працездатності м'язів в результаті працездатності м'язів в результаті тривалої роботи. тривалої роботи.

Стан деякого скорочення скелетних Стан деякого скорочення скелетних м'язів у спокої, називаєтьсям'язів у спокої, називається м'язовимм'язовим тонусомтонусом..