Механизм мышечного сокращения

Нервно-мышечный аппарат включает в себя периферическую нервную систему и мышцы.

Двигательная единица (ДЕ) - структурная и функциональная единица нервно-мышечного аппарата (в некоторых переводах «Моторная единица»).

ДЕ включает в себя:

· Мотонейрон (нейрон между ЦНС и мышцей).

· Аксон мотонейрона.

· Иннервируемые мотонейроном мышечные волокна.

(Аксоны мотонейронов выходят за приделы ЦНС и подходят к мышцам).

В состав одной ДЕ всегда входят большое количество мышечных волокон. Минимально 4-6 волокон, в среднем несколько сотен, в крупных 1000-2000 мышечных волокон.

 

 

 

ДЕ различаются по морфологическим и по физиологическим свойствам:

1. Тип 1. Малые – медленные, Медленно-утомляемые;

· Имеют маленький мотонейрон, его аксон тонкий и иннервирует малое количество мышечных волокон (10-200). Обладают высокой чувствительностью (низкий порог возбудимости).

Скорость возбуждения низкая, частота импульсации низкая. Могут работать долгое время, не утомляясь.

Красные волокна – Окислительные волокна содержат большое количество миоглобина, в котором много митохондрий, большое количество капилляров. В данных волокнах хорошо проходят окислительные (аэробные) реакции.

2. Тип 2. Большие:

· Тип Б. Быстрые, Быстро-утомляемые Имеют большой мотонейрон, аксон, которого сильно ветвится и иннервирует большое количество мышечных волокон (300-800). Обладают низкой чувствительностью (высокий порог возбудимости). Высокая скорость возбуждения, частота импульсации высокая. Не могут долго работать, быстро утомляются.

Белые волокна - Гликолитические (анаэробные волокна), содержат много ферментов расщепления гликогена, мало миоглобина.

· Тип А. Быстрые-медленно утомляемые. Обладают свойствами Типа Б, но при этом могут дольше продолжать свою деятельность.

Розовые волокна - Аэробно-анаэробные волокна. Появляются при тренировке выносливости. Содержат много ферментов анаэробного расщепления, так же содержат много митохондрий и миоглобина.

Все мышцы в организме человека в основном смешанные по содержанию мышечных волокон (Содержат все типы мышечных волокон).

Количество мышечных волокон 1 и 2 типа в организме человека генетически предопределено.

Мышечная композиция - процентное соотношение быстрых и медленных волокон в мышце. ßбудет вопрос в тесте.

Проверяют содержание волокон с помощью биопсии. Изучают кусочек мышцы под микроскопом.

Мышечная клетка = это мышечное волокно = миоцит

· Мышечная клетка многоядерная, ядра расположены по периферии, рядом с оболочкой.

· Сарколемма – мембрана (оболочка) мышечной клетки.

· Саркоплазма –внутреннее содержимое (наполнитель) мышечной клетки.

· Саркоплазматический матрикс – колоидное вещество с миофибриллами, белками (миоглобин), гликогеном, жирами, митохондриями.)

· Саркоплазматический ретикулум (сеть) СР- сложная взаимосвязанная система из мешочков и трубочек. Содержит большое количество кальция для сокращения в миофибриллах.

Миофибриллы состоят из миофиламентов – белковых нитей:

· Миозин – толстая нить

· Актин – тонкие нити.

Саркомер – это повторяющийся участок миофибрилы, расположенный между двумя Z-линиями.

Саркомер является структурной и функциональной единицей миофибриллы.

 

А-диск образован миозиновыми нитями.

I-диск образован актиновыми нитями.

Более светлый участок на тёмном А-диске, который образован только миозиновыми нитями – это H-зона. Эта зона видна в основном только в состоянии покоя мышц. Уменьшается при мышечном сокращении, и исчезает при максимальном сокращении.

Белок тропомиозин блокирует место на актине, куда должна цепляться миозиновая головка. Чтобы мышца сократилась, нужно сдвинуть белок тропомиозин. Когда требуется сокращение мышцы, аксон мотонейрона выделяет ацетилхолин, который способствует выделению кальция из Саркоплазматического ретикулума. Кальций присоединяется к белку тропонину на актиновых нитях, образуя кальцево-тропониновый комплекс, который приподнимает тропомиозин, и позволяет миозиновой головке присоединиться к актиновой нити. Как только одна миозиновая головка присоединилась, она совершает гребковое движение и саркомер уменьшается на 1%.

При присоединении головки миозина тратится 2 АТФ. Для возвращения кальция обратно в Саркоплазматический ретикулум требуется еще АТФ.

Теория Хаксли - В момент сокращения мышцы изменяется (уменьшается)только H-зона. Нити миозина и актина просто сдвигаются друг к другу, не изменяя свою длину. ßвопрос в тесте