Фізіологія м’язів та нервів
Сучасна фізіологія вважає, що нервова та м’язова тканини можуть знаходитись у трьох станах – фізіологічному спокої, збудженні та гальмуванні.
Фізіологічний спокій – це стан, коли тканина або орган не виявляє ознак притаманної їм діяльності.
Збудження – дієвий стан живої тканини, до якого вона приходить під дією подразника. Ознакою збудження є діяльність, що притаманна певній тканині, наприклад, збуджений м’яз скорочується. Для збудження характерним є виникнення потенціалу дії. Збудження, виникаючи в одній частині клітини, розповсюджується на всю клітину та на сусідні клітини. Проведення збудження в м’язах і нервах відбувається електричним шляхом – за допомогою кругових струмів, викликаних потенціалом дії.
Гальмування – такий стан, коли діяльність тканини або органа послаблюється або зовсім припиняється.
Будь-яка жива клітина має властивості подразнюваності, збудливості та лабільності (функціональної рухомості).
Подразливість – загальна властивість будь-якої живої клітини реагувати на подразнення зміною обміну речовин. З подразливістю пов’язані всі процеси росту та розмноження клітин.
Збудливість – властивість нервової та м’язової тканини відповідати на дію подразника збудженням. Для виміру величини (ступеня) збудливості визначають поріг збудливості і хронаксію. Поріг збудливості і хронаксію визначають спеціальним приладом – хронаксиметром. Порогом збудливості називається найменша сила подразника, здатна викликати збудження; його виражають у вольтах постійного струму. Чим більш збудлива тканина, тим менший у неї поріг збудливості, отже, більш слабкий подразник може викликати збудження. Хронаксія – найменший час дії подразника подвоєної порогової сили; вимірюється в тисячних долях секунди (мілісекунди). Чим менша хронаксія, тим вища збудливість тканини.
Лабільність (функціональна рухливість) – це швидкість, з якою в тканині виникає та встигає закінчитись повний період окремого імпульсу збудження. Лабільність вимірюють показником – міра лабільності – це максимальна кількість імпульсів збудження, які виникають за 1 с у відповідь на таку ж максимальну кількість подразнень. Високу лабільність мають мієлінові нервові волокна, у безмієлінових нервів вона низька. Так, максимальний ритм збуджень мієлінового нервового волокна 500, безмієлінового – 200.
Тетанус – якщо до м’яза надходить кілька частих імпульсів збудження, настає тривале скорочення м’яза, яке називається тетанічним скороченням. Залежно від частоти збуджень тетанус буває зубчатим або гладеньким. Зубчатий тетанус спостерігається при такій частоті імпульсів збуджень, коли кожен імпульс діє на м’яз у момент початку його розслаблення. Якщо ж імпульси збудження настільки часті, що впливають на м’яз до початку його розслаблення, то виходить безперервне скорочення м’яза – гладенький тетанус. У природних умовах у організмі тварин м’язи скорочуються за типом гладенького тетанусу.
Силу м’язів визначають за максимальним скороченням його при піднятті максимального вантажу. Найбільшою силою володіють м’язи з косими волокнами, які мають перисту будову.
Робота м’язів. При скороченні м’яз вкорочується і завдяки цьому виконує роботу. Вона буде найбільшою при середніх навантаженнях і середньому ритмі скорочень.
Втома м’язів. Втомою називається тимчасове зниження або припинення роботи органа або цілого організму в результаті їх діяльності. В процесі скорочень м’язи втомлюються, при цьому знижується їх збудливість, лабільність і величина скорочень. У втомленому м’язі знижується вміст глікогену та накопичуються продукти обміну.
Робота 13.1. Ергографія
Мета досліду: Визначити залежність швидкості розвитку втоми м’язів у людини від ритму подразнення і величини навантаження.
Для роботи необхідно: Ергограф ручний, секундомір, метроном, гирі масою 1,0; 2,0; 5,0 кг, кімограф, циркуль, лінійка, папір.
Хід роботи. І. Визначення залежності швидкості розвитку втоми від частоти подразнення (рухів). Руку досліджуваного фіксують у ергографі. Надівають петлю ергографа на вказівний палець. На гачок ергографа підвішують вагу 2,0 кг, пускають у хід метроном (60 ударів на хвилину) і горизонтальний кімограф (мала швидкість), на якому записують ергограму. Досліджуваний з максимальною силою піднімає вагу при кожному ударі метронома. Відмічають за секундоміром час розвитку втоми від тієї миті, коли амплітуда зубців ергограми почне зменшуватися, до миті, коли досліджуваний не зможе підняти пальцем вагу (відмова від роботи). Аналізують ергограму. Дані заносять у таблицю 48.
Таблиця 48