I. ВВЕДЕНИЕ

1. Шпанский О.В., Буянов Ю.Д. «Технология и комплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов»

2. Арсентьев А.И. «Вскрытие и систем разработки карьерных полей».

3. Чей-то диплом.

I. ВВЕДЕНИЕ

В этом уроке вам предстоит исследовать некоторые особенности скелетной мышцы. Физиологические явления, связанные с другими типами мышц, такими как электрофизиология сердца, будут рассмотрены в следующих уроках.

В организме человека содержатся три типа мышечных тканей, каждый из которых отвечает за выполнение специфических задач для поддержания гомеостаза: Сердечная мышца, Гладкая мышца и Скелетная мышца.

> Сердечная мышцанаходится только в сердце. Когда она сокращается, кровь
циркулирует, доставляя клеткам питательные вещества и удаляя клеточные
отходы.

> Гладкая мышцарасположена на стенках полых органов - кишечника,
кровеносных сосудов, лёгких. Сокращение гладкой мышцы ведёт к изменению
внутреннего диаметра полого органа и таким образом осуществляется
прохождение веществ по пищеварительному тракту, контролируется кровяное
давление и поток крови, и регулируется поток воздуха во время дыхательного
цикла.

> Скелетная мышцаприсоединена к скелету. Сокращение скелетной мышцы
перемещает одну часть тела по отношению к другой, как при сгибании руки.
Скоординированное сокращение нескольких скелетных мышц перемещает в
пространстве всё тело, как при ходьбе или плавании.

Важнейшей мышечной функцией, независимо от типа мышцы, является преобразование химической энергии в механическую работу, во время чего мышца сокращается.

Скелетная мышца человека состоит из сотен клеточек цилиндрической формы (называемых фибрами/волокнами),связанных между собой соединительной тканью. Скелетные мышцы сокращаются под воздействием соматических моторных нервов, которые передают сигналы в скелетные мышцы в форме нервных импульсов от головного или спинного мозга (Рис. 1.1). Аксоны(нервные волокна, нейриты, осевой цилиндр) - осево-цилиндрические отростки нейронов. Аксоны передают импульс от спинного мозга через спинномозговые нервы и от головного мозга через черепные нервы к соответствующим скелетным мышцам. Они представляют собой периферийный нерв, который как кабель состоит из отдельных нервных волокон. По достижении мышцы каждое нервное волокно разветвляется и раздражает несколько мышечных волокон.

ик ипшрв!. \г з

 

Рис. 1.1 Образец моторной/двигательной единицы

Один мотонейрон может иннервировать несколько мышечных волокон, каждое мышечное волокно может раздражаться только одним моторным нейроном. Комбинация одного мотонейрона и всех контролируемых им мышечных волокон называется двигательной единицей(Рис. 1.1).

Страница 3

Когда соматический мотонейрон активен, все раздражаемые им мышечные волокна реагируют на его импульсы, создавая собственные электрические сигналы, что ведёт к сокращению активных мышечных волокон.

Количество двигательных единиц в скелетной мышце (1:10, 1:50, или 1:3000) определяется её функцией (сгибание, разгибание и т.д.) и её расположением в теле. Чем меньше количество мышечных двигательных единиц, тем большее число нейронов необходимо для контроля над мышцей, и тем больше степень контроля головного мозга во время сокращения. Например, мышцы, управляющие пальцами имеют небольшое число двигательных единиц, что обеспечивает точный контроль, как в процессе набора текста на клавиатуре компьютера. Мышцы, управляющие положением позвоночника, напротив имеют очень большое число двигательных единиц, поскольку точный контроль во время сокращения не требуется.

Физиологически степень сокращения скелетной мышцы контролируется:

1. активацией желаемого количества двигательных единиц в мышце и

2. контролем частоты импульсов мотонейронов в каждой двигательной единице.

Когда для решения определённой задачи требуется увеличение силы мышечного сокращения, мозг увеличивает количество одновременно активных двигательных единиц в мышце. Этот процесс (последовательное включение в работу все большего количества двигательных нейронов как реакция на непрерывное раздражение) называется пополнением двигательных единиц.

Покоящиеся скелетные мышцы in vivo демонстрируют феномен, называемый тонусом,т.е. состояние небольшой напряженности, которое поддерживает мышцу в состоянии готовности. Тонус должен чередовать периодическую активацию небольшого количества двигательных единиц в пределах мышцы моторными центрами в головном и спинном мозге. Плавные контролируемые движения тела (такие как ходьба, плавание или бег трусцой) производятся градуируемыми сокращениями скелетных мышц. Градуированиеозначает изменение силы сокращения мышц или степени сокращения пропорционально к задаче, возложенной на мышцу. Скелетные мышцы, таким образом, в состоянии реагировать на различные задачи соответственно. Например, усилие мышц, используемых при ходьбе по ровной поверхности меньше, чем усилие, которое те же самые мышцы расходуют при подъеме по лестнице.

При активации двигательной единицы составляющие её мышечные волокна генерируют и проводят собственные электрические импульсы, которые в итоге приводят к сокращению волокон. Хотя электрический импульс, создаваемый каждым волокном, очень слаб (менее 100 микровольт), одновременное сокращение множества волокон вызывает на коже над ними разности напряжений, которые достаточно велики для их обнаружения парой наружных электродов. Обнаружение, усиление и регистрация изменений во времени разности потенциалов электрического поля (биопотенциалов), происходящие при сокращении скелетных мышц, называется электромиографией.Кривая, отражающая графическую регистрацию этих изменений, называется электромиограммой (ЭМГ).

Страница 4