Физиологические свойства мышц. Типы мышечных сокращений. Одиночное мышечное сокращение и его фазы. Тетанус, факторы, влияющие на его величину. Оптимум и пессимум
Свойства мышц:
1. возбудимость – способность возбуждаться при действии раздражителей;
2. проводимость – способность проводить возбуждение;
3. сократимость – способность изменять свою длину или напряжение при возбуждении;
4. растяжимость – способность изменять свою длину под действием растягивающей силы;
5. эластичность – способность восстанавливать свою первоначальную длину после прекращения растяжения.
Типы мышечных сокращений:
1) изотоническое, при котором волокна укорачиваются при постоянной внешней нагрузке, в реальных движениях проявляется редко (так как мышцы укорачиваясь вместе с тем меняют своё напряжение);
2) изометрическое – это тип активации, при котором мышца развивает напряжение без изменения своей длины. На нём построена так называемая статическая работа двигательного аппарата человека. Например, в режиме изометрического сокращения работают мышцы человека, который подтянулся на перекладине и удерживает своё тело в этом положении;
3) ауксотоническое или анизотоническое – это режим, при котором мышца развивает напряжение и укорачивается. Именно этот тип мышечных сокращений обеспечивает выполнение двигательных действий человека.
У анизотонического сокращения две разновидности сокращения мышцы: в преодолевающем и уступающем режимах.
В преодолевающем режиме мышца укорачивается в результате сокращения (например, икроножная мышца бегуна укорачивается в фазе отталкивания).
В уступающем режиме мышца растягивается внешней силой (например, икроножная мышца спринтера при взаимодействии ноги с опорой в фазе амортизации).
Одиночное мышечное сокращение и его фазы:
Одиночное мышечное сокращение является единственным видом сокращений для сердечной мышцы, а в скелетной мускулатуре оно носит искусственную этиологию и возникает в ответ на одиночный электрический сигнал и возникновение потенциала действия (ПД). Такое сокращение, длящееся » 100 мс, имеет форму волны и включает три фазы: 1 – латентный период (от 2-3 до 10 мс), длящийся от момента нанесения раздражения до начала сокращения, 2 – фаза укорочения или сокращения (40-50 мс) и 3 – фаза расслабления (около 50мс).
Тетанус, факторы, влияющие на его величину:
В естественных условиях импульсы поступают не одиночно, а сериями не менее 15-50 имп/с, на что мышца отвечает возникновением тетанического сокращения (тетануса). В его основе лежит явление суммации нескольких одиночных сокращений. В зависимости от частоты импульсов различают зубчатый и гладкий тетанус.
Зубчатый тетанус (неполный) возникает в том случае, когда каждый последующий импульс приходит в фазу расслабления мышцы.
Если частота раздражения выше, и каждый последующий импульс приходит в фазу укорочения мышцы, то происходит полная суммация, и тетаническое сокращение носит слитный характер – гладкий тетанус (полный).
Пессимум(от лат. pessimum — наихудшее) (физиологическое), угнетение деятельности органа или ткани,вызываемое чрезмерной частотой или силой наносимых раздражений.
Оптимум (от лат. optimum — наилучшее), уровень силы или частоты раздражений, при котором осуществляетсямаксимальная деятельность органа или ткани.
Оптимум и пессимум раздражения описаны Введенским Николаем Евгеньевичем в 1886 году.
Исследуя особенности проведения нервного импульса в нервно-мышечном препарате лягушки, он обнаружил, усиление слитного сокращения мышцы (тетанус) при постепенном возрастании частоты или силы раздражений (оптимум раздражения), при дальнейшем их учащении или усилении, внезапно расслабляется мышца и возникает полное торможение ее активности (пессимум раздражения).