Апаратты-дидактикалы блім
СРСП МПД № 2 Таырыбы: Блшы ет биомеханикасы. Блшы ет жиырылуын моделдеу.
Масаты: Хилл теориясыны мнін тсіну жне Хилл моделіні лпаны механикалы асиеттерін сипаттауы. “Жылулы уатты” сипаттамасын, тиімді жне толы уат, блшы ет жиырылуыны моделденуін оып йрену.
Оытуды міндеті:
Блшы ет жиырылуыны биофизикасын оып йрену. Блшы ет рылымын тсіну.
Таырыпты негізгі сратары:
· Хилл моделіні лпаны механикалы асиеттерін сипаттауы
· Жиырылуды бірлік уаты.
· Блшы ет жиырылуыны моделденуі.
· Электромеханикалы кедергілері.
Оыту дісі –Шаын топпен жмыс
Апаратты-дидактикалы блім
Адам мен жануарлар блшы етті кмегімен озалыса тседі. Блшы етті бірнеше трі бар: клдене жолаты аа еті; бірыай салалы ет жне клдене жолаты жрек блшы еті. Сйекке жабысып тратын блшы етті орталы нерв жйесі басарып отырады. Блшы ет кптеген шо талшыты еттерден трады. аа еті клдене жолаты миоциттерден трады. Талшы зын, цилиндр трізді. Оны зындыы 10 см-дей, кейде одан да кп, ені 12-70 мкм. Сонымен атар талшытарды ішінде молекулалы рылым – миофибриллдар болады. (1-сурет)
1-сурет
Миоцитті аптаан абы сарколемманы клдене Т-сінділері болады. Олар миофибрилді саркомераа блетін Z мембраналарыны тсында пайда болады. Сарколемманы іш жаында, миофибрилдер тобыны сыртында олармен атар жатан саркоплазмлы 
иондарын толы уыс (цистерна) орналасан. Миофибрилдерді рбір 2,5 мкм-ден со Z мембрана клдене 2000-дай блікке – саркомераа бледі. р саркомераны а ортасында жуандыы 10 нм миозин жне Z мембрананы екі жаына тіркелген миозиннен екі есе жіішке – диамаетрі 5 нм актин орналасады. Актинні екі шы екі жатаы миозин (ауыз талшытары) арасына жартылай кіріп трады. Миозин жіпшелері миофибрилдерді кгірт блігінде, ал актин ашы блігінде болады. Бл бліктер миофибрил бойында бірінен со бірі кезекпен орналасан. Олар микроскоппен жола-жола болып крінеді. (2-сурет)
Миозин шиыршытары 150 молекулалардан трады. р жіпшені шында екі домала басы болады. Осы домала сінділер арылы миозин актинге жабысады. Актин шиыршыты жіпшелерден трады, оларды ішінде рбір 40 нм аралыында домала басы бар тропонин молекуласы жне тропомиозин ауызы кездеседі.
Актин жне миозин жіпшелері блшы ет жиырыланда ысармайды. Актин талшытары миозин бойымен сырып толыынан оларды ара-арасына кіреді.
аа блшы етіні мынадай ерекшеліктерін атауа болады: микроскоппен араанда онда дайы ашы тсті (изотропты) жне ккірт тсті (анизотропты) жолатарды болуы. Анизотропты дисктер ос суле сындыру асиетіне ие: кдімгі жарыта олар ккірт, ол поляризацияланан жарыта зыннан араса млдір (тсті) ал клдене баытта млдір емес (кгірт) болып крінеді. Изотроптылара мндай асиет тн емес.
ара жола Z-дискті алыдыы 80-160 нм-ге те. Ол миофибрилдегі крші саркомерлер арасындаы шекара ызметін атарады. 1953 жылы микроскоп арылы р саркомер жіішке (актин) жне жуан (миозин) филаменттерінен тратынын байады. аа блшы етіні бір граммын алып арастырса, оны 0,1 граммын актиндер мен миозиндер райды. Хаксли мен Хансон теориясы блшы ет ысаруы кезінде оларды зара серлесу механизмін тсіндіреді.
2-сурет
Блшы ет ысаруында кальций иондарыны атаратын ролі лкен. 1883 жылы Сидней Рингер дистилденген суда баа блшы еті ысармайтынын байаан. Сырттан электрлік оздыранда блшы ет ысаруы шін оны оршаан ортада кальций иондары болуы шарт деген тжырыма келген.
Блшы ет серпімділік, ттырлы, созылышты трізді механикалы асиеттерге ие болумен атар, жиырылышты жне озалышты трізді биологиялы асиеттерге де ие. Блшы етті жиырылыштыы деп оан сер етіп тран кшті згеріссіз аланына арамастан блшы етті зындыыны згеруін (ысаруын) айтамыз. Блшы ет изотониялы жне изометриалы трде жиырылуы ммкін.
Изотониялы жиырылу деп сырттан траты кш сер етіп транда блшы ет озуыны нтижесінде оны зындыыны згеруін айтамыз.
Изометриалы жиырылу деп блшы етті зындыы згермесе де озуды нтижесінде блшы етке тсетін кшті згеруін айтады.
Блшы етті жиырылу жылдамдыы мен оан тскен кшті байланыстыратын тедеу Хилл тедеуі былай жазылады:
(1)
мндаы 
блшы етті ысару жылдамдыы; Р блшы ет кші немесе оан тсірілген салма (блшы етке сырттан сер ететін кш); 
ысаруды максимум жылдамдыы (егер Р=0 болса, 
) ; 
изометриялы ысару кезінде блшы етке тетін кш (егер 
боланда, 
); 
жне 
тратылар.
ысару кезінде 
уаыт ішінде жасалатын жмыс:
(2)
Блшы етті ысаруы кезінде белгілі бір млшерде жылу 
блінеді жне оны шамасы тек блшы етті зындыыны згерісіне ана туелді: 
(3)
Толы уат 
жасалан жмыс жылдамдыы мен блінген жылу арылы рнектеледі:
(4)
(3) тедеуді (4) тедекке ойып былай жазуа болады:
(5)
Демек, толы уат пен кш арасында сызыты байланыс бар.
Блшы етті пайдалы сер коэффициентіні тедеуі:
(6)
Мндаы 
тиімді уатты береді. жне шамалары траты шамалар: а тратысы кшті лшем бірлігімен лшенеді; ал тратысы – жылдамдыты лшем бірлігіне ие.
Блшы етті изотониялы ысаруы кезінде ысару жылдамдыы (u) мен жктеме (Р) арасындаы байланысты крсететін тедеу былай жазылады:
(7)
Р0 - изотониялы ысару кезіндегі блшы етті тудыратын максимал кші. Р×u - тиімді уатты, ал а×u - жылулы уаты рнектейді, яни тедікті сол жаы толы уатты крсетеді.
зіндік есептер:
1. Блшы ет 
6 мм/с жылдамдыпен ысаранда толы уаты 
2,7мВт болды. Изометриялы ысару кезіндегі осы блшы етке тсетін кш (салма) 
0,8 Н-а, ал траты 
боланда 
уаыт ішінде жасалатын жмысты есептеіздер.
2. 
Н кш (салма) тсіргенде блшы ет 24 мм/с жылдамдыпен ысарады. Изометриялы ысару кезіндегі кшті шамасы 1,1 Н, траты 
0,2 Н боланда, ысаруды максимал жылдамдыы неге те болады?
3. Блшы ет ысаранда t=0,3с ішінде 5,5 кДж жылу блінді. Егер ПК 
=45% болса, блшы етті тиімді уатын есептеіз.
4. Изометриялы ысару кезінде блшы етке тсетін кшті шамасы 
, ал толы уатты максимал мні 
-а те. Кш 
болан кездегі толы уатты шамасын табыыз.
5. Блшы ет изотониялы жадайда массасы m=100 г жкті h=20см биіктікке ктереді. Егер оны ПК =40% болса, анша жылу Q блінгенін табыыз.
дебиеттер:
Негізгі:
1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. –496 б.
2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. «Биофизика», Киев.2004 г. 79-86 б.
3. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2006.
4. Физиология человека. В 3 томах. Пер. с англ. /Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 2004.
5. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М., Высшая школа, 2004.- 608 с.
6. Рубин А.Е. Биофизика. Т1, Т2 М.: Университет «Книжный дом» 2000, 2004.
Баылау(сратар, тестер)
Сратар:
1. Хилл тедеуіні мні.
2. Блшы етті рылымы.
3. Изотониялы жне изометриялы жиырылу дегеніміз не?
4. Тиімді жне толы уатты тедеулері.
5. Толы жмыс жне пайдалы сер коэффициенттеріні тедеулері. Олардаы белгілеулерді физикалы маыналары.