Сокращения анализов на гормоны

Сокращение мышечных клеток выработка гормонов проведение нервного импульса

8.4. Зависимость мышечного сокращения от частоты нервных импульсов

Сила и скорость мышечного сокращения пропорциональны также частоте потенциалов действия, распространяющихся к мышце по аксону мотонейрона — это ещё один механизм регуляции, который называется частотным кодированием. Потенциал действия в нерве или мышце длится приблизительно 1-3 мс, а самое короткое сокращение, состоящее из укорочения и расслабления, продолжается примерно 10-100 мс (Рис 8.5). Таким сокращением мышца отвечает на единичный потенциал действия — это сокращение называется одиночным.

Если частота возбуждающих мышцу нервных импульсов станет расти, она не успеет полностью расслабиться к моменту действия очередного потенциала действия и сила её сокращения будет увеличиваться. Такой режим сокращения получил название зубчатого тетануса. С ещё большим увеличением частоты стимуляции формируется плато: в это время мышца совсем не расслабляется, а сокращение делается максимальным — этот режим называется гладким тетанусом. Серия следующих друг за другом потенциалов действия приводит к значительному повышению внутриклеточной концентрации кальция, поэтому сократительный ответ и становится сильнее и продолжительнее.

Частота поступающих к мышцам потенциалов действия варьирует в небольших пределах. Например, при произвольных сокращениях потенциалы действия в мотонейронах появляются с частотой приблизительно в 8 Гц, в редких случаях она может превысить 25 Гц. С нарастанием частоты поступающих к мышце потенциалов действия сила её сокращения увеличивается.

8.5. Режимы мышечных сокращений

Взаимодействие человека с окружающей средой невозможно представить без сокращений его мышц. Вполне определённо высказывался по этому поводу И. М. Сеченов: «Всё бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. Смеётся ли ребёнок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создаёт ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге — везде окончательным фактом является мышечное движение».

Скелетные мышцы прикрепляются к костям и при своём сокращении изменяют положение какого-либо сустава. Мышцы, производящие движение в одном направлении, называются агонистами или синергистами, а обеспечивающие движение в противоположном направлении — антагонистами. Например, все мышцы, сокращение которых приводит к сгибанию конечности в суставе, будут синергистами, а мышцы, обеспечивающие разгибание, являются для них антагонистами.

При сокращении мышцы в ней могут изменяться два параметра: длина и мышечное напряжение. В зависимости от того, какое из этих изменений преобладает, различают два режима мышечных сокращений: изотонический и изометрический. В изотоническом режиме мышцы работают, перемещая какой-либо постоянный груз, как это происходит, например, при сгибании руки в локтевом суставе. В ней может находиться какой-нибудь предмет, хотя это и не обязательно, поскольку и сама рука является «грузом». Так как груз постоянен, постоянно и мышечное напряжение (изотонично), тогда как длина мышцы изменяется (в приведённом примере уменьшается длина сгибателей).

В качестве примера работы мышц в изометрическом режиме можно рассмотреть попытку поднять, например, ведро с водой, Для того, чтобы оторвать его от пола, мышцы должны наращивать напряжение, длина же их остаётся постоянной (изометричной) до тех пор, пока не изменится угловое положение сустава. После того, как груз придёт в движение, мышцы переходят в изотонический режим работы. Если зафиксировано постоянное угловое положение сустава (поэтому длина мышц не изменяется) и происходит мышечное сокращение (для того, например, чтобы поднять или сдвинуть тяжёлый неподвижный предмет или удерживать какой-нибудь груз), то режим работы является изометрическим.

Если при сокращении длина мышцы уменьшается в связи с увеличением развиваемой силы, такой режим называют ауксотоническим. Он является переходным между изотоническим и изометрическим режимами, поскольку включает две существующие фазы сокращения — динамическую и статическую.

Нервно-мышечная система

1) изменение возбудимости при возбуждении. Все ткани организма обладают раздражимостью.некоторые ткани способны отвечать на раздражение специфической реакцией-возбуждением.Такая способность называется возбудимостью. К ним относятся нервная,мышечная и железистая ткани. Возбудимость — это способность живой ткани отвечать на действие раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения. Возбуждение — это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под влиянием раздражителей и характеризуется изменением уровня обменных процессов в тканях, выделением энергии, сокращением мышечной ткани, выделением секрета. Проявление возбуждения бывает специфическим и неспецифическим. Специфическими признаками возбуждения являются для мышцы сокращение, для слюнной железы – секреция слюны, для желез внутренней секреции – усиление выработки и выделения гормонов. Неспецифические признаки возбуждения – это для всех возбудимых клеток и тканей общие повышение обмена веществ, усиление теплопродукции, изменение электрического состояния. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического заряда клеточной мембраны. Признаки возбуждения: 1.изменение заряда на мембране клетки. 2.изменение обмена веществ. 3.переход от покоя к деятельности. Процесс возбуждения протекает по фазам. 1.латентный период.очень короткий длится от момента раздражения до начала возбуждения. 2.возбуждение(быстрый процесс). 3.рефракторная(фаза не возбудимости). 4.экзальтация(повышенная возбудимость)максимальная ответная реакция. 5.субнормальная(длительная)возбудимость снижается постепенно но не доходит до нормального состояния. 6.нормальная.возбудимость тканей возращается к исходному уровню. После возбуждения идет процесс торможения.Торможение-угнетение деятельности возбудимых тканей.

2) Учение о хроноксии Хронаксия-наименьшее время необходимое для возникновения возбуждения при действии раздражителя удвоенной пороговой силы. Выражается в тысячных долях секунды. Чем меньше хронаксия тем выше возбудимость тканей. Полезное время и хроноксия характеризуют только первую фазу возбуждения. Зависимость между силой раздражителя и продолжительностью его действия, необходимого для появления минимальной ответной реакции, определяется кривой силы — времени(была разработана Н. Е. Введенским). Минимальная сила тока (напряжения), способная вызвать возбуждение, называется реобазой .Кроме реобазы, важным параметром кривой силы является хроноксия. Последняя отражает наименьший промежуток времени, во время которого ток, равный по силе удвоенной реобазе , вызывает в ткани возбуждение. По величине хроноксии судят о скорости появления возбуждения в ткани: чем меньше хроноксия, тем быстрее возникает возбуждение. 3) лабильность.оптимум и пессимум частоты и силы раздражителя. Переход возбуждения в торможение, и наоборот, зависит от частоты и силы раздражения и от уровня лабильности раздражаемой ткани. Лабильность— свойство нервных процессов (нервной системы), проявляющееся в способности проводить определенное количество нервных импульсов за единицу времени. Лабильность также характеризует скорость возникновения и прекращения нервного процесса. Оптимум-условие наилучшей ответной реакции. Когда раздражение по силе и частоте не превышают лабильность. уровень силы или частоты раздражений, при котором осуществляется максимальная деятельность органа или ткани. Пессимум— угнетение деятельности органа или ткани, вызываемое чрезмерной частотой или силой наносимых раздражений. условие наихудшей ответной реакции. Возникает когда частота и сила раздражителя слишком большая и превышает лабильность. 4) 4.Учение Введенского о парабиозе. Парабиоз – это состояние на грани жизни и гибли ткани, возникающее при воздействии на нее токсических веществ таких как наркотиков, фенола, формалина, различных спиртов, щелочей и других, а также длительного действия электрического тока. При развитии парабиоза выявлялись четыре его фазы: 1. Фаза кратковременного повышения возбудимости. Редко улавливается и заключается в том, что под действием подпорогового раздражителя мышца сокращается. 2. Фаза уравнительная (трансформации). Проявляется в том, что на частые и редкие стимулы мышца отвечает одинаковым по величине сокращением. 3. Парадоксальная фаза. Характеризуется тем, что при действии частых стимулов наблюдается слабый сократительный эффект мышцы или вообще его не наблюдается. 4. Тормозная фаза. В этот период состояния ткани через парабиотический участок не проходят ни частые, ни редкие импульсы, в результате чего мышца не сокращается.

5) свойства скелетных мышц. Скелетные (поперечнополосатые) мышцы Состоят из пучков мышечных волокон окруженной прослойкой соединительной ткани. Свойства: 1.возбудимость. способность мышцы возбуждаться под действием раздражителей. Бывает:прямая(непосредственное раздражение мышцы),не прямая(раздражается через нерв). 2.проводимость.способность мышцы проводить возбуждение. 3.эластичность.способность мышцы возвращаться в исходное состояние после устранения деформируемой силы. 4.растяжимость.способность мышцы удлиняться под действием груза. 5.пластичность.свойство мышцы сохранять в течении длительного времени определенную длину и форму. 6.тонус.состояние легкого напряжения мышц. 7.сократимость.способность сокращаться под действием раздражителей. Сокращения бывают :1)изотоническими-днинна мышц изменяется,а напряжение неизменяется. 2)изометрические-длинна не изменяется,а напряжение изменяется. 3)ауксотонические — изменяется и длинна и напряжение. 6) гладкие мышцы. Гладкие мышцы состоят из удлиненных клеток веретенообразной формы. Внутри клетки имеются белковые нити,которые размещаются параллельно друг другу. На поверхности клетки имеются вдавливания и отростки. С их помощью клетки соединяются между собой и образуют пучки. Свойства: 1.возбудимость. способность мышцы возбуждаться под действием раздражителей. Бывает:прямая(непосредственное раздражение мышцы),не прямая(раздражается через нерв). 2.проводимость.способность мышцы проводить возбуждение. 3.эластичность.способность мышцы возвращаться в исходное состояние после устранения деформируемой силы. 4.растяжимость.способность мышцы удлиняться под действием груза. 5.пластичность.свойство мышцы сохранять в течении длительного времени определенную длину и форму. 6.тонус.состояние легкого напряжения мышц. 7.сократимость.способность сокращаться под действием раздражителей. 8.особое свойство автоматия.способность самовозбуждаться. Возбуждение в гладкой мышце проводится очень медленно и передается от одного гладкого волокна к другому. Благодаря пластичности гладких мышц стенок полых органов, например мочевого пузыря, давление внутри него относительно мало изменяется при разной степени его наполнения. Гладкие мышцы способны длительное время находиться в тоническом состоянии, особенно это проявляется в сфинктерах желудка, желчного пузыря, матки и других органов. Многие гладкие мышцы обладают автоматизмом, т. е. способностью сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самих мышечных волокнах. Гладкие мышцы иннервируются парасимпатическими и симпатическими нервами.

7) свойства нервного волокна. Нерв, или нервный ствол — сложное образование, состоящее из большого количества нервных волокон, заключенных в общую соединительнотканную оболочку. Нервные волокна — это отростки нервных клеток. В состав нерва входят длинные отростки нервных клеток (аксоны), которые несут возбуждение в центральную нервную систему или от нее на периферию. Нервы, как правило, являются смешанными. В их состав входят двигательные и чувствительные волокна. Нервные волокна,обладают следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, рефрактерностью, лабильностью. При сравнении основных, физиологических свойств нервной и мышечной ткани установлено, что возбудимость и лабильность нервного волокна выше, а рефрактерный период короче, чем в мышечной ткани. Это связано с более высоким уровнем обменных процессов в нерве. Проведение возбуждения, или нервных импульсов, является специализированной функцией нервных волокон. Чем больше диаметр нервного волокна, тем скорость распространения возбуждения в нем выше. В зависимости от гистологического строения нервные волокна делятся на миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные). Миелиновое волокно состоит из осевого цилиндра и покрывающей его миелиновой и шванновской оболочек. Миелиновая оболочка состоит из жироподобных веществ, имеет высокое удельное сопротивление и выполняет роль изолятора. Миелиновая оболочка через промежутки равной длины прерывается, оставляя открытыми участки осевого цилиндра шириной около 1 мкм. Эти участки называются перехватами узла (перехваты Ранвье). Поверхность осевого цилиндра представлена плазматической мембраной, а его содержимое аксоплазмой. Безмякотные нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, они покрыты только леммоцитами (шванновскими клетками). Между леммоцитами и осевым цилиндром имеется щель заполненная межклеточной жидкостью. В связи с этим поверхностная мембрана осевого цилиндра сообщается с окружающей нервное волокно средой (межклеточной жидкостью). Св-ва нервных волокон: 1.возбудимость.способность нервного волокна возбуждаться в любой точке и под действием различных раздражителей.У мякотных возбудимость выше. 2.проводимость.способность нервных волокон проводить возбуждение.скорость проведения зависит от толщины нервного волокна.у мякотных выше проводимость

учение о синапсах. Синапс – это структурно-функциональное образование, обеспечивающее переход возбуждения или торможения с окончания нервного волокна на иннер-вирующую клетку. структура синапса: 1) пресинаптическая мембрана (электрогенная мембрана в терминале аксона, образует синапс на мышечной клетке); 2) постсинаптическая мембрана (электрогенная мембрана иннервируемой клетки, на которой образован синапс); 3) синаптическая щель (пространство между преси-наптической и постсинаптической мембраной, заполнена жидкостью, которая по составу напоминает плазму крови). Классификации синапсов: По локализации: 1) центральные синапсы; 2) периферические синапсы.(Центральные синапсы лежат в пределах центральной нервной системы, а также находятся в ганглиях вегетативной нервной системы. Различают несколько видов периферических синапсов: 1) мионевральный; 2) нервно-эпителиальный.) Функциональная классификация синапсов: 1) возбуждающие синапсы; 2) тормозящие синапсы. По механизмам передачи возбуждения в синапсах: 1) химические; 2) электрические. Передача возбуждения осуществляется при помощи медиаторов. Различают несколько видов химических синапсов: 1) холинэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи ацетилхолина; 2) адренэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи трех катехоламинов; 3) дофаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи дофамина; 4) гистаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гистамина; Синапсы имеют ряд физиологических свойств: 1) клапанное свойство синапсов, т. е. способность передавать возбуждение только в одном направлении с пресинаптической мембраны на постсинап-тическую; 2) свойство синаптической задержки, связанное с тем, что скорость передачи возбуждения снижается; 3) свойство потенциации (каждый последующий импульс будет проводиться с меньшей постсинапти-ческой задержкой); 4) низкая лабильность синапса.

9. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам

• Закон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности.

• Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. В организме возбуждение всегда распространяется по аксону от тела клетки (ортодромно).

• Закон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна.

9.Биотоки. Биотокомом действия, называют потенциал, возникающий благодаря возбуждению ткани. Обычно он быстро достигает своего максимума (за время

0,1-10 мсек), а затем более медленно (миллисекунды — секунды) снижается до нуля. Потенциал покоя — потенциал, существующей между средой, в которой находится клетка, и ее содержимым.

Синапс-структурное образование обеспечивающее передачу возбуждения с нейрона на нейрон,с нейрона на мышцу или железу. Синапсы бывают: центральными(возбуждение передается с нейрона на нейрон) и периферическими(с нейрона на исполнительный орган). Строение синапса: 1.пресинаптическая мембрана. 2 синоптическая щель. 3.постсинаптическая мембрана. Механизм передачи возбуждения в синапсе: нервный импульс вызывает выработку медиатора в нервное волокно.2 медиатора:норадреналин и ацетилхолин. Медиатор проходит через пресинаптическую мембрану поступает в синаптическую щель и подходит к постсинаптической мембране. На ней имеются рецепторы которые взаимодействуют с медиатором в результате возникает возбуждение. Кроме химического,имеются элекрический и смешанный механизмы передачи возбуждения. Св-ва синапсов: 1.одностороннее проведение возбуждения.(возбуждение через синапс проводится только в одну сторону-с пресинаптической мембраны на постсинаптическую) 2.замедленное проведение возбуждения.(возбуждение через синапс проходит медленнее,чем по нервному волокну-ацетилхолин медленно проходит через синаптическую щель и синаптическую мембрану.Это замедление называется синаптической задержкой. 3.быстрая утомляемость синапсов-связано с быстрым расходом медиаторов.

Функции гормонов и изменение секреции при мышечной деятельности

Некоторые спортсмены в качестве средств, стимулирующих синтез белков и, соответственно, развитие мышечной силы и мышечной массы, применяют препараты мужских половых гормонов (стероидные анаболизаторы). В начале курса приема наблюдается рост мышечной массы, а также увеличения потенции.

Однако, активность желез внутренней секреции, в частности, половых желез, зависит от содержания выделяемого этой железой гормона в крови. Если гормона в крови мало, железа усиливает свою деятельность, и уровень гормона повышается. Если гормона в крови много, как в случае искусственного его введения, железа снижает свою активность.

Если железа продолжительное время проявляла низкую активность, ее способность работать с высокой или даже нормальной активностью меняется. Причем, восстановит утраченную способность очень трудно, а часто просто невозможно, так как железа за время вынужденного бездействия подвергается обратному развитию (клетки железы заменяются соединительной тканью, неспособной производить гормоны). Соответственно, прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, для мужчин чреват развитием неизлечимой импотенцией. У женщин прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, наряду с увеличением мышечной силы приводит к нарушению менструального цикла, появлению вторичных половых признаков, характерных для мужского организма (огрубление голоса, появление растительности на лице и др.), бесплодию.

Механизм действия гормонов

Пептидные гормоны взаимодействуют с белками-рецепторами, расположенными на поверхности мембран клеток-мишеней. Такое взаимодействие возбуждает активность аденилакциклазы, локализованной в той же мембране. Фермент катализирует образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из АТФ:

Циклический аденозинмонофосфат является внутриклеточным посредником в передаче гормонального сигнала. В основе молекулярного механизма действия цАМФ лежит активация протеинкиназ, чувствительных к цАМФ, который изменяет активность ряда внутриклеточных ферментов путем их фосфорилирования и таким образом регулирует многие биохимические процессы: обмен гликогена, расщепление триглицеридов, синтез белков и др. поэтому цАМФ считается одним из основных регуляторов обмена веществ.

Сходство и различие витаминов и гормонов

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8949 — | 7618 — или читать все.

Физиология нервно-мышечной системы

Известно, что под влиянием раздражителя живые клетки и ткани из состояния физиологического покоя переходят в состояние активности. Наибольшая ответная реакция среди тканей на раздражение наблюдается со стороны нервной и мышечной ткани. Основными свойствами нервной и мышечной ткани являются возбудимость, возбуждение, проводимость, рефрактерность и сократимость.

Возбудимость — это способность живой ткани отвечать на действие раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения. Возбуждение — это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под влиянием раздражителей и характеризуется изменением уровня обменных процессов в тканях, выделением энергии, сокращением мышечной ткани, выделением секрета, генерацией нервного импульса. Проводимостью называют способность живой ткани проводить волны возбуждения (биопотенциалы). Рефрактерность — это временное снижение возбудимости ткани, которое возникает в результате возбуждения. Лабильность — это зависимость ткани от особенностей обменных процессов, которая может возбуждаться определенное количество раз за единицу времени.

Различают электрические, химические, механические и температурные раздражители, которые способны вызвать ответную реакцию со стороны возбудимых тканей. По биологическим признакам раздражители могут быть адекватными и неадекватными, а по силе — подпороговымя, пороговыми и надпороговыми.

Решающее значение для появления возбуждения принадлежит силе раздражителя (закон раздражения). Существует определенная зависимость между силой раздражения и ответной реакцией. Чем больше сила раздражителя, тем выше, до соответствующего уровня, ответная реакция со стороны возбудимой ткани. Большое значение имеет и продолжительность действия раздражителя. Зависимость между силой раздражителя и продолжительностью его действия, необходимого для появления минимальной ответной реакции, определяется кривой силы — времени (рис. 140). Минимальная сила тока (напряжения), способная вызвать возбуждение, называется реобазой (отрезок ординаты (ОА). Кроме реобазы, важным параметром кривой силы является хроноксия. Последняя отражает наименьший промежуток времени, во время которого ток, равный по силе удвоенной реобазе (отрезок абсциссы OF), вызывает в ткани возбуждение. По величине хроноксии судят о скорости появления возбуждения в ткани: чем меньше хроноксия, тем быстрее возникает возбуждение. Приспособление возбудимой ткани к медленному нарастанию силы раздражителя получило название аккомодации. Последняя обусловлена тем, что за время нарастания силы раздражителя в ткани происходят активные изменения, которые повышают порог раздражения и препятствуют развитию возбуждения. Таким образом, скорость нарастания раздражения во времени называют градиентом раздражения.

Рис. 140. Кривая силы — времени

Закон градиента раздражения — это реакция на раздражитель, которая зависит от срочности или крутизны нарастания раздражителя за определенное время: чем выше градиент раздражения, тем сильнее (до определенных пределов) ответная реакция возбудимого объекта.

Потенциал покоя (мембранный потенциал) — это разность потенциалов между наружной поверхностью клетки и ее внутренним содержимым; он составляет около 60—90 мВ в зависимости от особенности той или иной клетки.

Потенциал действия (потенциал возбуждения) возникает при воздействии на участок нервного или мышечного волокна раздражителя достаточной силы и продолжительности. Проявлением возникшего возбуждения является быстрое колебание мембранного потенциала (см. рис. 99). При этом возбужденный участок имеет электроотрицательный заряд по отношению к невозбужденному. В потенциале действия различают местные колебания мембранного потенциала, пик потенциала действия и следовые потенциалы — отрицательный и положительный. Пик потенциала действия представляет собой кратковременное изменение внутреннего потенциала и имеет очень быструю восходящую фазу и несколько замедленный спад. Вслед за пиком потенциала действия регистрируются более слабые и продолжительные отрицательные, а затем положительные следовые потенциалы. Продолжительность потенциала действия в нервных и мышечных волокнах составляет 0,1—5,0 мс. В развитии потенциала покоя и потенциала действия роль играет система проникающих каналов для ионов Na + , К + , С1 — , Са 2+ . В нервной мембране присутствуют специфические натриевые, калиевые, хлорные и кальциевые каналы, которые пропускают только вышеназванные ионы. Эти каналы обладают воротными механизмами и могут быть открытыми и закрытыми. Определение состояния ионных каналов мембраны очень важно для образования потенциала покоя, где ведущая роль принадлежит неравномерному распределению ионов калия. В образовании потенциала действия основную роль играют ионы натрия. Проведение возбуждения — специализированная функция нервных волокон. Скорость возбуждения по ним зависит в основном от диаметра и гистологических особенностей строения нервных волокон. Чем больше диаметр нервного волокна, тем выше в нем скорость распространения возбуждения. Например, по нервному волокну диаметром 12— 22 мкм скорость распространения возбуждения составляет 70—120 м/с, а по нервному волокну диаметром 8—12 мкм — только 40—70 м/с.

По гистологическому строению нервные волокна делят на миелиновые и безмиелиновые. Миелиновое волокно состоит из осевого цилиндра и покрывающей его миелино-вой, или шванновской, оболочкой. В ее состав входят жи-ровидные вещества, которые обладают высоким удельным сопротивлением и выполняют изолирующую роль. Через равные промежутки миелиновая оболочка прерывается и оставляет открытые участки осевого цилиндра шириной около 1 мкм (перехват Ранвье). Поверхность осевого цилиндра представлена плазматической мембраной, а его содержимое — аксоплазмой. Безмиелиновые волокна не имеют миелиновой оболочки, а покрыты только шванновскими клетками. Пространство между шванновскими клетками и осевым цилиндром заполнено межклеточной жидкостью, что дает возможность поверхностной мембране осевого цилиндра сообщаться с окружающей нервное волокно средой.

Передача возбуждения по миелиновым и безмиелино-вым волокнам имеет свои особенности. Так, передача потенциала действия по миелиновому волокну происходит скачкообразно от одного перехвата Ранвье к другому, что дает возможность возбуждению распространяться без угасания. Скорость распространения по миелиновым волокнам значительно выше, чем по безмиелиновым. Если скорость возбуждения по двигательным нервным волокнам (покрытым миелиновой оболочкой) составляет 80—120 м/с, то по волокнам, которые не имеют миелиновых волокон, — только 0,5—2,0 м/с. Распространение возбуждения по нервному волокну при нанесении возбуждения подчиняется соответствующим законам.

Закон физиологической целостности — проведение возбуждения по нервному волокну возможно только в том случае, если сохраняется не только его анатомическая, но и физиологическая целостность (непрерывность).

Закон двухстороннего проведения возбуждения — передача возбуждения происходит в двух направлениях — центростремительном и центробежном.

Закон изолированного проведения возбуждения — при нанесении раздражения возбуждение проводится только по одному нервному волокну и не охватывает соседние волокна, что обусловливает строгую координацию рефлекторной деятельности. Нервные волокна мало устают. Это объясняется низкими энергетическими затратами и быстрыми восстановительными процессами.

Синапс — это специализированная структура, которая обеспечивает передачу нервного импульса из нервного волокна на эффекторную клетку — мышечное волокно, нейрон или секреторную клетку.

Синапсы классифицируют по анатомо-гистологическому принципу (нейросекреторные, нервно-мышечные, межнейронные); нейрохимическому принципу (адренергические — медиатор норадреналин и холинергические — медиатор ацетилхолин); функциональному (возбуждающие и тормозные). Нервно-мышечный синапс состоит из трех основных структур: пресинаптической мембраны, синапти-ческой щели и постсинаптической мембраны. Пресинаптическая мембрана покрывает нервное окончание, а постсинаптическая — эффекторную клетку. Между ними находится синаптическая щель. Постсинаптическая мембрана отличается от пресинаптической тем, что имеет белковые хеморецепторы, чувствительные не только к медиаторам, гормонам, но и к лекарственным и токсическим веществам. Строение нервно-мышечного синапса обусловливает его физиологические свойства: 1) односторонее проведение возбуждения (от пре- к постсинаптической мембране) при наличии чувствительных к медиатору рецепторов только в постсинаптической мембране; 2) синаптическая задержка проведения возбуждения, связанная с малой скоростью диффузии медиатора в сравнении со скоростью нервного импульса; 3) низкая лабильность и высокая усталость синапса; 4) высокая избирательная чувствительность синапса к химическим веществам.

Передача возбуждения в синапсе представляет собой сложный физиологический процесс, который проходит несколько стадий: 1) синтез медиатора; 2) секреция медиатора; 3) взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны; 4) инактивация (полная утрата активности) медиатора. Известно, что некоторые химические вещества, в том числе и лекарственные, могут существенно влиять на возбуждение в синапсе. Это явление нашло применение в клинической практике.

Нейромоторная единица — это анатомическая и функциональная единица скелетных мышц, которая состоит из аксона (длинного отростка мотонейрона спинного мозга) и иннервируемых им определенного количества мышечных волокон. В состав нейромоторной единицы может входить разное количество мышечных волокон (от единиц до нескольких тысяч), которое зависит от специализации мышцы. Двигательная единица работает как единое целое. Импульсы, выработанные мотонейроном, приводят в действие все образующие ее мышечные волокна.

Основной функцией скелетных мышц является сокращение, которое выражено различными движениями человека. Скелетные мышцы выполняют также рецепторную, обменную и терморегулирующую функции. Они образуются большим количеством многоядерных мышечных волокон. Сократительной частью мышечного волокна являются длинные мышечные нити — миофибриллы, которые проходят внутри волокна от одного конца к другому и имеют поперечную очерченность. Последняя образована чередованием темных (анизотропных) А-дисков и светлых (изотропных) 1-дисков (см. рис. 53). Через середину 1-диска проходит Z-линия; две соседние Z-линии ограничивают саркомер, структурно-фунциональную единицу. При электронной микроскопии волокон видно, что в составе А-диска есть более светлый участок (Н-зона), а в центре этот диск пересекает темная полоса — М-линия. Темный диск образован толстыми нитями белка миозина, а светлый 1-диск — тонкими нитями белка актина. В мышечном волокне содержатся также фибриллярный палочковидный белок — тропомиозин и глобулярный белок — тропонин. Механизм сокращения состоит в перемещении (перетягивании) тонких нитей вдоль толстых к центру саркомера за счет поперечных актиномиозиновых мостиков. Основным источником энергии, необходимой для мышечного сокращения, служат аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и присутствие ионов Са 2+ и Mg 2+ . Преобразование химической энергии в механическую происходит в мышце как без кислорода, так и с его участием. Анаэробная (бескислородная) фаза характеризуется рядом последовательных реакций, которые приводят к распаду АТФ и креатинфосфата, и их восстановлением. Выделенная при этом энергия используется для сокращения мышц и восстановления (ресинтеза) этих веществ. Аэробная (кислородная) фаза химических преобразований связана с процессами окисления молочной кислоты до углекислого газа и воды. Возникшая энергия используется для дальнейшего преобразования остатков молочной кислоты в глюкозу, а затем в гликоген.

Деятельность скелетной мускулатуры регулируется ЦНС — корой головного мозга, через чувствительные, двигательные и симпатические нервные волокна. Скелетные мышцы обладают следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, рефрактерностью, лабильностью и сокращением. Возбудимость, скорость распространения возбуждения, лабильность мышечной ткани ниже, чем в нервной, а рефракторный период продолжительнее нервного. Скелетные мышцы могут выполнять работу в режиме изотонического, изометрического и ауксото-ничного сокращения. При первом сокращении в основном происходит укорочение мышечного волокна, но напряжение остается постоянным, а при втором — длина мышечных волокон остается неизменной, но изменяются длина и напряжение. Характер сокращения скелетных мышц зависит от частоты раздражения (частоты поступления нервных импульсов).

Раздражение одиночным импульсом ведет к одиночному мышечному сокращению, а следующих один за другим нервных импульсов — к тетаническому сокращению, или тетанусу.

Физиологические свойства гладких мышц связаны с особенностью их строения, уровнем обменных процессов и значительно отличаются от особенностей скелетных мышц. Гладкие мышцы менее возбудимы, чем поперечнополоса-тые. Сокращение гладкой мускулатуры происходит медленнее и продолжительнее. Рефракторный период у гладких мышц более удлиненный, чем у скелетных (до нескольких секунд). Характерная особенность гладких мышц — их способность к автоматической деятельности, которая обеспечивается нервными элементами. Гладкие мышцы иннервируют-ся симпатическими и парасимпатическими вегетативными нервами, обладают высокой чувствительностью к некоторым биологически активным веществам (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин и др.).

Источник статьи: http://campodinamico.ru/sokraschenie-myshechnyh-kletok-vyrabotka-gormonov-provedenie-nervnogo-impulsa/

Сокращение мышечных клеток выработка гормонов проведение нервного импульса

8.4. Зависимость мышечного сокращения от частоты нервных импульсов

Сила и скорость мышечного сокращения пропорциональны также частоте потенциалов действия, распространяющихся к мышце по аксону мотонейрона — это ещё один механизм регуляции, который называется частотным кодированием. Потенциал действия в нерве или мышце длится приблизительно 1-3 мс, а самое короткое сокращение, состоящее из укорочения и расслабления, продолжается примерно 10-100 мс (Рис 8.5). Таким сокращением мышца отвечает на единичный потенциал действия — это сокращение называется одиночным.

Если частота возбуждающих мышцу нервных импульсов станет расти, она не успеет полностью расслабиться к моменту действия очередного потенциала действия и сила её сокращения будет увеличиваться. Такой режим сокращения получил название зубчатого тетануса. С ещё большим увеличением частоты стимуляции формируется плато: в это время мышца совсем не расслабляется, а сокращение делается максимальным — этот режим называется гладким тетанусом. Серия следующих друг за другом потенциалов действия приводит к значительному повышению внутриклеточной концентрации кальция, поэтому сократительный ответ и становится сильнее и продолжительнее.

Частота поступающих к мышцам потенциалов действия варьирует в небольших пределах. Например, при произвольных сокращениях потенциалы действия в мотонейронах появляются с частотой приблизительно в 8 Гц, в редких случаях она может превысить 25 Гц. С нарастанием частоты поступающих к мышце потенциалов действия сила её сокращения увеличивается.

8.5. Режимы мышечных сокращений

Взаимодействие человека с окружающей средой невозможно представить без сокращений его мышц. Вполне определённо высказывался по этому поводу И. М. Сеченов: «Всё бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. Смеётся ли ребёнок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создаёт ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге — везде окончательным фактом является мышечное движение».

Скелетные мышцы прикрепляются к костям и при своём сокращении изменяют положение какого-либо сустава. Мышцы, производящие движение в одном направлении, называются агонистами или синергистами, а обеспечивающие движение в противоположном направлении — антагонистами. Например, все мышцы, сокращение которых приводит к сгибанию конечности в суставе, будут синергистами, а мышцы, обеспечивающие разгибание, являются для них антагонистами.

При сокращении мышцы в ней могут изменяться два параметра: длина и мышечное напряжение. В зависимости от того, какое из этих изменений преобладает, различают два режима мышечных сокращений: изотонический и изометрический. В изотоническом режиме мышцы работают, перемещая какой-либо постоянный груз, как это происходит, например, при сгибании руки в локтевом суставе. В ней может находиться какой-нибудь предмет, хотя это и не обязательно, поскольку и сама рука является «грузом». Так как груз постоянен, постоянно и мышечное напряжение (изотонично), тогда как длина мышцы изменяется (в приведённом примере уменьшается длина сгибателей).

В качестве примера работы мышц в изометрическом режиме можно рассмотреть попытку поднять, например, ведро с водой, Для того, чтобы оторвать его от пола, мышцы должны наращивать напряжение, длина же их остаётся постоянной (изометричной) до тех пор, пока не изменится угловое положение сустава. После того, как груз придёт в движение, мышцы переходят в изотонический режим работы. Если зафиксировано постоянное угловое положение сустава (поэтому длина мышц не изменяется) и происходит мышечное сокращение (для того, например, чтобы поднять или сдвинуть тяжёлый неподвижный предмет или удерживать какой-нибудь груз), то режим работы является изометрическим.

Если при сокращении длина мышцы уменьшается в связи с увеличением развиваемой силы, такой режим называют ауксотоническим. Он является переходным между изотоническим и изометрическим режимами, поскольку включает две существующие фазы сокращения — динамическую и статическую.

Нервно-мышечная система

1) изменение возбудимости при возбуждении. Все ткани организма обладают раздражимостью.некоторые ткани способны отвечать на раздражение специфической реакцией-возбуждением.Такая способность называется возбудимостью. К ним относятся нервная,мышечная и железистая ткани. Возбудимость — это способность живой ткани отвечать на действие раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения. Возбуждение — это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под влиянием раздражителей и характеризуется изменением уровня обменных процессов в тканях, выделением энергии, сокращением мышечной ткани, выделением секрета. Проявление возбуждения бывает специфическим и неспецифическим. Специфическими признаками возбуждения являются для мышцы сокращение, для слюнной железы – секреция слюны, для желез внутренней секреции – усиление выработки и выделения гормонов. Неспецифические признаки возбуждения – это для всех возбудимых клеток и тканей общие повышение обмена веществ, усиление теплопродукции, изменение электрического состояния. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического заряда клеточной мембраны. Признаки возбуждения: 1.изменение заряда на мембране клетки. 2.изменение обмена веществ. 3.переход от покоя к деятельности. Процесс возбуждения протекает по фазам. 1.латентный период.очень короткий длится от момента раздражения до начала возбуждения. 2.возбуждение(быстрый процесс). 3.рефракторная(фаза не возбудимости). 4.экзальтация(повышенная возбудимость)максимальная ответная реакция. 5.субнормальная(длительная)возбудимость снижается постепенно но не доходит до нормального состояния. 6.нормальная.возбудимость тканей возращается к исходному уровню. После возбуждения идет процесс торможения.Торможение-угнетение деятельности возбудимых тканей.

2) Учение о хроноксии Хронаксия-наименьшее время необходимое для возникновения возбуждения при действии раздражителя удвоенной пороговой силы. Выражается в тысячных долях секунды. Чем меньше хронаксия тем выше возбудимость тканей. Полезное время и хроноксия характеризуют только первую фазу возбуждения. Зависимость между силой раздражителя и продолжительностью его действия, необходимого для появления минимальной ответной реакции, определяется кривой силы — времени(была разработана Н. Е. Введенским). Минимальная сила тока (напряжения), способная вызвать возбуждение, называется реобазой .Кроме реобазы, важным параметром кривой силы является хроноксия. Последняя отражает наименьший промежуток времени, во время которого ток, равный по силе удвоенной реобазе , вызывает в ткани возбуждение. По величине хроноксии судят о скорости появления возбуждения в ткани: чем меньше хроноксия, тем быстрее возникает возбуждение. 3) лабильность.оптимум и пессимум частоты и силы раздражителя. Переход возбуждения в торможение, и наоборот, зависит от частоты и силы раздражения и от уровня лабильности раздражаемой ткани. Лабильность— свойство нервных процессов (нервной системы), проявляющееся в способности проводить определенное количество нервных импульсов за единицу времени. Лабильность также характеризует скорость возникновения и прекращения нервного процесса. Оптимум-условие наилучшей ответной реакции. Когда раздражение по силе и частоте не превышают лабильность. уровень силы или частоты раздражений, при котором осуществляется максимальная деятельность органа или ткани. Пессимум— угнетение деятельности органа или ткани, вызываемое чрезмерной частотой или силой наносимых раздражений. условие наихудшей ответной реакции. Возникает когда частота и сила раздражителя слишком большая и превышает лабильность. 4) 4.Учение Введенского о парабиозе. Парабиоз – это состояние на грани жизни и гибли ткани, возникающее при воздействии на нее токсических веществ таких как наркотиков, фенола, формалина, различных спиртов, щелочей и других, а также длительного действия электрического тока. При развитии парабиоза выявлялись четыре его фазы: 1. Фаза кратковременного повышения возбудимости. Редко улавливается и заключается в том, что под действием подпорогового раздражителя мышца сокращается. 2. Фаза уравнительная (трансформации). Проявляется в том, что на частые и редкие стимулы мышца отвечает одинаковым по величине сокращением. 3. Парадоксальная фаза. Характеризуется тем, что при действии частых стимулов наблюдается слабый сократительный эффект мышцы или вообще его не наблюдается. 4. Тормозная фаза. В этот период состояния ткани через парабиотический участок не проходят ни частые, ни редкие импульсы, в результате чего мышца не сокращается.

5) свойства скелетных мышц. Скелетные (поперечнополосатые) мышцы Состоят из пучков мышечных волокон окруженной прослойкой соединительной ткани. Свойства: 1.возбудимость. способность мышцы возбуждаться под действием раздражителей. Бывает:прямая(непосредственное раздражение мышцы),не прямая(раздражается через нерв). 2.проводимость.способность мышцы проводить возбуждение. 3.эластичность.способность мышцы возвращаться в исходное состояние после устранения деформируемой силы. 4.растяжимость.способность мышцы удлиняться под действием груза. 5.пластичность.свойство мышцы сохранять в течении длительного времени определенную длину и форму. 6.тонус.состояние легкого напряжения мышц. 7.сократимость.способность сокращаться под действием раздражителей. Сокращения бывают :1)изотоническими-днинна мышц изменяется,а напряжение неизменяется. 2)изометрические-длинна не изменяется,а напряжение изменяется. 3)ауксотонические — изменяется и длинна и напряжение. 6) гладкие мышцы. Гладкие мышцы состоят из удлиненных клеток веретенообразной формы. Внутри клетки имеются белковые нити,которые размещаются параллельно друг другу. На поверхности клетки имеются вдавливания и отростки. С их помощью клетки соединяются между собой и образуют пучки. Свойства: 1.возбудимость. способность мышцы возбуждаться под действием раздражителей. Бывает:прямая(непосредственное раздражение мышцы),не прямая(раздражается через нерв). 2.проводимость.способность мышцы проводить возбуждение. 3.эластичность.способность мышцы возвращаться в исходное состояние после устранения деформируемой силы. 4.растяжимость.способность мышцы удлиняться под действием груза. 5.пластичность.свойство мышцы сохранять в течении длительного времени определенную длину и форму. 6.тонус.состояние легкого напряжения мышц. 7.сократимость.способность сокращаться под действием раздражителей. 8.особое свойство автоматия.способность самовозбуждаться. Возбуждение в гладкой мышце проводится очень медленно и передается от одного гладкого волокна к другому. Благодаря пластичности гладких мышц стенок полых органов, например мочевого пузыря, давление внутри него относительно мало изменяется при разной степени его наполнения. Гладкие мышцы способны длительное время находиться в тоническом состоянии, особенно это проявляется в сфинктерах желудка, желчного пузыря, матки и других органов. Многие гладкие мышцы обладают автоматизмом, т. е. способностью сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самих мышечных волокнах. Гладкие мышцы иннервируются парасимпатическими и симпатическими нервами.

7) свойства нервного волокна. Нерв, или нервный ствол — сложное образование, состоящее из большого количества нервных волокон, заключенных в общую соединительнотканную оболочку. Нервные волокна — это отростки нервных клеток. В состав нерва входят длинные отростки нервных клеток (аксоны), которые несут возбуждение в центральную нервную систему или от нее на периферию. Нервы, как правило, являются смешанными. В их состав входят двигательные и чувствительные волокна. Нервные волокна,обладают следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, рефрактерностью, лабильностью. При сравнении основных, физиологических свойств нервной и мышечной ткани установлено, что возбудимость и лабильность нервного волокна выше, а рефрактерный период короче, чем в мышечной ткани. Это связано с более высоким уровнем обменных процессов в нерве. Проведение возбуждения, или нервных импульсов, является специализированной функцией нервных волокон. Чем больше диаметр нервного волокна, тем скорость распространения возбуждения в нем выше. В зависимости от гистологического строения нервные волокна делятся на миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные). Миелиновое волокно состоит из осевого цилиндра и покрывающей его миелиновой и шванновской оболочек. Миелиновая оболочка состоит из жироподобных веществ, имеет высокое удельное сопротивление и выполняет роль изолятора. Миелиновая оболочка через промежутки равной длины прерывается, оставляя открытыми участки осевого цилиндра шириной около 1 мкм. Эти участки называются перехватами узла (перехваты Ранвье). Поверхность осевого цилиндра представлена плазматической мембраной, а его содержимое аксоплазмой. Безмякотные нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, они покрыты только леммоцитами (шванновскими клетками). Между леммоцитами и осевым цилиндром имеется щель заполненная межклеточной жидкостью. В связи с этим поверхностная мембрана осевого цилиндра сообщается с окружающей нервное волокно средой (межклеточной жидкостью). Св-ва нервных волокон: 1.возбудимость.способность нервного волокна возбуждаться в любой точке и под действием различных раздражителей.У мякотных возбудимость выше. 2.проводимость.способность нервных волокон проводить возбуждение.скорость проведения зависит от толщины нервного волокна.у мякотных выше проводимость

учение о синапсах. Синапс – это структурно-функциональное образование, обеспечивающее переход возбуждения или торможения с окончания нервного волокна на иннер-вирующую клетку. структура синапса: 1) пресинаптическая мембрана (электрогенная мембрана в терминале аксона, образует синапс на мышечной клетке); 2) постсинаптическая мембрана (электрогенная мембрана иннервируемой клетки, на которой образован синапс); 3) синаптическая щель (пространство между преси-наптической и постсинаптической мембраной, заполнена жидкостью, которая по составу напоминает плазму крови). Классификации синапсов: По локализации: 1) центральные синапсы; 2) периферические синапсы.(Центральные синапсы лежат в пределах центральной нервной системы, а также находятся в ганглиях вегетативной нервной системы. Различают несколько видов периферических синапсов: 1) мионевральный; 2) нервно-эпителиальный.) Функциональная классификация синапсов: 1) возбуждающие синапсы; 2) тормозящие синапсы. По механизмам передачи возбуждения в синапсах: 1) химические; 2) электрические. Передача возбуждения осуществляется при помощи медиаторов. Различают несколько видов химических синапсов: 1) холинэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи ацетилхолина; 2) адренэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи трех катехоламинов; 3) дофаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи дофамина; 4) гистаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гистамина; Синапсы имеют ряд физиологических свойств: 1) клапанное свойство синапсов, т. е. способность передавать возбуждение только в одном направлении с пресинаптической мембраны на постсинап-тическую; 2) свойство синаптической задержки, связанное с тем, что скорость передачи возбуждения снижается; 3) свойство потенциации (каждый последующий импульс будет проводиться с меньшей постсинапти-ческой задержкой); 4) низкая лабильность синапса.

9. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам

• Закон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности.

• Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. В организме возбуждение всегда распространяется по аксону от тела клетки (ортодромно).

• Закон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна.

9.Биотоки. Биотокомом действия, называют потенциал, возникающий благодаря возбуждению ткани. Обычно он быстро достигает своего максимума (за время

0,1-10 мсек), а затем более медленно (миллисекунды — секунды) снижается до нуля. Потенциал покоя — потенциал, существующей между средой, в которой находится клетка, и ее содержимым.

Синапс-структурное образование обеспечивающее передачу возбуждения с нейрона на нейрон,с нейрона на мышцу или железу. Синапсы бывают: центральными(возбуждение передается с нейрона на нейрон) и периферическими(с нейрона на исполнительный орган). Строение синапса: 1.пресинаптическая мембрана. 2 синоптическая щель. 3.постсинаптическая мембрана. Механизм передачи возбуждения в синапсе: нервный импульс вызывает выработку медиатора в нервное волокно.2 медиатора:норадреналин и ацетилхолин. Медиатор проходит через пресинаптическую мембрану поступает в синаптическую щель и подходит к постсинаптической мембране. На ней имеются рецепторы которые взаимодействуют с медиатором в результате возникает возбуждение. Кроме химического,имеются элекрический и смешанный механизмы передачи возбуждения. Св-ва синапсов: 1.одностороннее проведение возбуждения.(возбуждение через синапс проводится только в одну сторону-с пресинаптической мембраны на постсинаптическую) 2.замедленное проведение возбуждения.(возбуждение через синапс проходит медленнее,чем по нервному волокну-ацетилхолин медленно проходит через синаптическую щель и синаптическую мембрану.Это замедление называется синаптической задержкой. 3.быстрая утомляемость синапсов-связано с быстрым расходом медиаторов.

Функции гормонов и изменение секреции при мышечной деятельности

Некоторые спортсмены в качестве средств, стимулирующих синтез белков и, соответственно, развитие мышечной силы и мышечной массы, применяют препараты мужских половых гормонов (стероидные анаболизаторы). В начале курса приема наблюдается рост мышечной массы, а также увеличения потенции.

Однако, активность желез внутренней секреции, в частности, половых желез, зависит от содержания выделяемого этой железой гормона в крови. Если гормона в крови мало, железа усиливает свою деятельность, и уровень гормона повышается. Если гормона в крови много, как в случае искусственного его введения, железа снижает свою активность.

Если железа продолжительное время проявляла низкую активность, ее способность работать с высокой или даже нормальной активностью меняется. Причем, восстановит утраченную способность очень трудно, а часто просто невозможно, так как железа за время вынужденного бездействия подвергается обратному развитию (клетки железы заменяются соединительной тканью, неспособной производить гормоны). Соответственно, прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, для мужчин чреват развитием неизлечимой импотенцией. У женщин прием препаратов, содержащих мужские половые гормоны, наряду с увеличением мышечной силы приводит к нарушению менструального цикла, появлению вторичных половых признаков, характерных для мужского организма (огрубление голоса, появление растительности на лице и др.), бесплодию.

Механизм действия гормонов

Пептидные гормоны взаимодействуют с белками-рецепторами, расположенными на поверхности мембран клеток-мишеней. Такое взаимодействие возбуждает активность аденилакциклазы, локализованной в той же мембране. Фермент катализирует образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из АТФ:

Циклический аденозинмонофосфат является внутриклеточным посредником в передаче гормонального сигнала. В основе молекулярного механизма действия цАМФ лежит активация протеинкиназ, чувствительных к цАМФ, который изменяет активность ряда внутриклеточных ферментов путем их фосфорилирования и таким образом регулирует многие биохимические процессы: обмен гликогена, расщепление триглицеридов, синтез белков и др. поэтому цАМФ считается одним из основных регуляторов обмена веществ.

Сходство и различие витаминов и гормонов

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8949 — | 7618 — или читать все.

Физиология нервно-мышечной системы

Известно, что под влиянием раздражителя живые клетки и ткани из состояния физиологического покоя переходят в состояние активности. Наибольшая ответная реакция среди тканей на раздражение наблюдается со стороны нервной и мышечной ткани. Основными свойствами нервной и мышечной ткани являются возбудимость, возбуждение, проводимость, рефрактерность и сократимость.

Возбудимость — это способность живой ткани отвечать на действие раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения. Возбуждение — это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под влиянием раздражителей и характеризуется изменением уровня обменных процессов в тканях, выделением энергии, сокращением мышечной ткани, выделением секрета, генерацией нервного импульса. Проводимостью называют способность живой ткани проводить волны возбуждения (биопотенциалы). Рефрактерность — это временное снижение возбудимости ткани, которое возникает в результате возбуждения. Лабильность — это зависимость ткани от особенностей обменных процессов, которая может возбуждаться определенное количество раз за единицу времени.

Различают электрические, химические, механические и температурные раздражители, которые способны вызвать ответную реакцию со стороны возбудимых тканей. По биологическим признакам раздражители могут быть адекватными и неадекватными, а по силе — подпороговымя, пороговыми и надпороговыми.

Решающее значение для появления возбуждения принадлежит силе раздражителя (закон раздражения). Существует определенная зависимость между силой раздражения и ответной реакцией. Чем больше сила раздражителя, тем выше, до соответствующего уровня, ответная реакция со стороны возбудимой ткани. Большое значение имеет и продолжительность действия раздражителя. Зависимость между силой раздражителя и продолжительностью его действия, необходимого для появления минимальной ответной реакции, определяется кривой силы — времени (рис. 140). Минимальная сила тока (напряжения), способная вызвать возбуждение, называется реобазой (отрезок ординаты (ОА). Кроме реобазы, важным параметром кривой силы является хроноксия. Последняя отражает наименьший промежуток времени, во время которого ток, равный по силе удвоенной реобазе (отрезок абсциссы OF), вызывает в ткани возбуждение. По величине хроноксии судят о скорости появления возбуждения в ткани: чем меньше хроноксия, тем быстрее возникает возбуждение. Приспособление возбудимой ткани к медленному нарастанию силы раздражителя получило название аккомодации. Последняя обусловлена тем, что за время нарастания силы раздражителя в ткани происходят активные изменения, которые повышают порог раздражения и препятствуют развитию возбуждения. Таким образом, скорость нарастания раздражения во времени называют градиентом раздражения.

Рис. 140. Кривая силы — времени

Закон градиента раздражения — это реакция на раздражитель, которая зависит от срочности или крутизны нарастания раздражителя за определенное время: чем выше градиент раздражения, тем сильнее (до определенных пределов) ответная реакция возбудимого объекта.

Потенциал покоя (мембранный потенциал) — это разность потенциалов между наружной поверхностью клетки и ее внутренним содержимым; он составляет около 60—90 мВ в зависимости от особенности той или иной клетки.

Потенциал действия (потенциал возбуждения) возникает при воздействии на участок нервного или мышечного волокна раздражителя достаточной силы и продолжительности. Проявлением возникшего возбуждения является быстрое колебание мембранного потенциала (см. рис. 99). При этом возбужденный участок имеет электроотрицательный заряд по отношению к невозбужденному. В потенциале действия различают местные колебания мембранного потенциала, пик потенциала действия и следовые потенциалы — отрицательный и положительный. Пик потенциала действия представляет собой кратковременное изменение внутреннего потенциала и имеет очень быструю восходящую фазу и несколько замедленный спад. Вслед за пиком потенциала действия регистрируются более слабые и продолжительные отрицательные, а затем положительные следовые потенциалы. Продолжительность потенциала действия в нервных и мышечных волокнах составляет 0,1—5,0 мс. В развитии потенциала покоя и потенциала действия роль играет система проникающих каналов для ионов Na + , К + , С1 — , Са 2+ . В нервной мембране присутствуют специфические натриевые, калиевые, хлорные и кальциевые каналы, которые пропускают только вышеназванные ионы. Эти каналы обладают воротными механизмами и могут быть открытыми и закрытыми. Определение состояния ионных каналов мембраны очень важно для образования потенциала покоя, где ведущая роль принадлежит неравномерному распределению ионов калия. В образовании потенциала действия основную роль играют ионы натрия. Проведение возбуждения — специализированная функция нервных волокон. Скорость возбуждения по ним зависит в основном от диаметра и гистологических особенностей строения нервных волокон. Чем больше диаметр нервного волокна, тем выше в нем скорость распространения возбуждения. Например, по нервному волокну диаметром 12— 22 мкм скорость распространения возбуждения составляет 70—120 м/с, а по нервному волокну диаметром 8—12 мкм — только 40—70 м/с.

По гистологическому строению нервные волокна делят на миелиновые и безмиелиновые. Миелиновое волокно состоит из осевого цилиндра и покрывающей его миелино-вой, или шванновской, оболочкой. В ее состав входят жи-ровидные вещества, которые обладают высоким удельным сопротивлением и выполняют изолирующую роль. Через равные промежутки миелиновая оболочка прерывается и оставляет открытые участки осевого цилиндра шириной около 1 мкм (перехват Ранвье). Поверхность осевого цилиндра представлена плазматической мембраной, а его содержимое — аксоплазмой. Безмиелиновые волокна не имеют миелиновой оболочки, а покрыты только шванновскими клетками. Пространство между шванновскими клетками и осевым цилиндром заполнено межклеточной жидкостью, что дает возможность поверхностной мембране осевого цилиндра сообщаться с окружающей нервное волокно средой.

Передача возбуждения по миелиновым и безмиелино-вым волокнам имеет свои особенности. Так, передача потенциала действия по миелиновому волокну происходит скачкообразно от одного перехвата Ранвье к другому, что дает возможность возбуждению распространяться без угасания. Скорость распространения по миелиновым волокнам значительно выше, чем по безмиелиновым. Если скорость возбуждения по двигательным нервным волокнам (покрытым миелиновой оболочкой) составляет 80—120 м/с, то по волокнам, которые не имеют миелиновых волокон, — только 0,5—2,0 м/с. Распространение возбуждения по нервному волокну при нанесении возбуждения подчиняется соответствующим законам.

Закон физиологической целостности — проведение возбуждения по нервному волокну возможно только в том случае, если сохраняется не только его анатомическая, но и физиологическая целостность (непрерывность).

Закон двухстороннего проведения возбуждения — передача возбуждения происходит в двух направлениях — центростремительном и центробежном.

Закон изолированного проведения возбуждения — при нанесении раздражения возбуждение проводится только по одному нервному волокну и не охватывает соседние волокна, что обусловливает строгую координацию рефлекторной деятельности. Нервные волокна мало устают. Это объясняется низкими энергетическими затратами и быстрыми восстановительными процессами.

Синапс — это специализированная структура, которая обеспечивает передачу нервного импульса из нервного волокна на эффекторную клетку — мышечное волокно, нейрон или секреторную клетку.

Синапсы классифицируют по анатомо-гистологическому принципу (нейросекреторные, нервно-мышечные, межнейронные); нейрохимическому принципу (адренергические — медиатор норадреналин и холинергические — медиатор ацетилхолин); функциональному (возбуждающие и тормозные). Нервно-мышечный синапс состоит из трех основных структур: пресинаптической мембраны, синапти-ческой щели и постсинаптической мембраны. Пресинаптическая мембрана покрывает нервное окончание, а постсинаптическая — эффекторную клетку. Между ними находится синаптическая щель. Постсинаптическая мембрана отличается от пресинаптической тем, что имеет белковые хеморецепторы, чувствительные не только к медиаторам, гормонам, но и к лекарственным и токсическим веществам. Строение нервно-мышечного синапса обусловливает его физиологические свойства: 1) односторонее проведение возбуждения (от пре- к постсинаптической мембране) при наличии чувствительных к медиатору рецепторов только в постсинаптической мембране; 2) синаптическая задержка проведения возбуждения, связанная с малой скоростью диффузии медиатора в сравнении со скоростью нервного импульса; 3) низкая лабильность и высокая усталость синапса; 4) высокая избирательная чувствительность синапса к химическим веществам.

Передача возбуждения в синапсе представляет собой сложный физиологический процесс, который проходит несколько стадий: 1) синтез медиатора; 2) секреция медиатора; 3) взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны; 4) инактивация (полная утрата активности) медиатора. Известно, что некоторые химические вещества, в том числе и лекарственные, могут существенно влиять на возбуждение в синапсе. Это явление нашло применение в клинической практике.

Нейромоторная единица — это анатомическая и функциональная единица скелетных мышц, которая состоит из аксона (длинного отростка мотонейрона спинного мозга) и иннервируемых им определенного количества мышечных волокон. В состав нейромоторной единицы может входить разное количество мышечных волокон (от единиц до нескольких тысяч), которое зависит от специализации мышцы. Двигательная единица работает как единое целое. Импульсы, выработанные мотонейроном, приводят в действие все образующие ее мышечные волокна.

Основной функцией скелетных мышц является сокращение, которое выражено различными движениями человека. Скелетные мышцы выполняют также рецепторную, обменную и терморегулирующую функции. Они образуются большим количеством многоядерных мышечных волокон. Сократительной частью мышечного волокна являются длинные мышечные нити — миофибриллы, которые проходят внутри волокна от одного конца к другому и имеют поперечную очерченность. Последняя образована чередованием темных (анизотропных) А-дисков и светлых (изотропных) 1-дисков (см. рис. 53). Через середину 1-диска проходит Z-линия; две соседние Z-линии ограничивают саркомер, структурно-фунциональную единицу. При электронной микроскопии волокон видно, что в составе А-диска есть более светлый участок (Н-зона), а в центре этот диск пересекает темная полоса — М-линия. Темный диск образован толстыми нитями белка миозина, а светлый 1-диск — тонкими нитями белка актина. В мышечном волокне содержатся также фибриллярный палочковидный белок — тропомиозин и глобулярный белок — тропонин. Механизм сокращения состоит в перемещении (перетягивании) тонких нитей вдоль толстых к центру саркомера за счет поперечных актиномиозиновых мостиков. Основным источником энергии, необходимой для мышечного сокращения, служат аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и присутствие ионов Са 2+ и Mg 2+ . Преобразование химической энергии в механическую происходит в мышце как без кислорода, так и с его участием. Анаэробная (бескислородная) фаза характеризуется рядом последовательных реакций, которые приводят к распаду АТФ и креатинфосфата, и их восстановлением. Выделенная при этом энергия используется для сокращения мышц и восстановления (ресинтеза) этих веществ. Аэробная (кислородная) фаза химических преобразований связана с процессами окисления молочной кислоты до углекислого газа и воды. Возникшая энергия используется для дальнейшего преобразования остатков молочной кислоты в глюкозу, а затем в гликоген.

Деятельность скелетной мускулатуры регулируется ЦНС — корой головного мозга, через чувствительные, двигательные и симпатические нервные волокна. Скелетные мышцы обладают следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, рефрактерностью, лабильностью и сокращением. Возбудимость, скорость распространения возбуждения, лабильность мышечной ткани ниже, чем в нервной, а рефракторный период продолжительнее нервного. Скелетные мышцы могут выполнять работу в режиме изотонического, изометрического и ауксото-ничного сокращения. При первом сокращении в основном происходит укорочение мышечного волокна, но напряжение остается постоянным, а при втором — длина мышечных волокон остается неизменной, но изменяются длина и напряжение. Характер сокращения скелетных мышц зависит от частоты раздражения (частоты поступления нервных импульсов).

Раздражение одиночным импульсом ведет к одиночному мышечному сокращению, а следующих один за другим нервных импульсов — к тетаническому сокращению, или тетанусу.

Физиологические свойства гладких мышц связаны с особенностью их строения, уровнем обменных процессов и значительно отличаются от особенностей скелетных мышц. Гладкие мышцы менее возбудимы, чем поперечнополоса-тые. Сокращение гладкой мускулатуры происходит медленнее и продолжительнее. Рефракторный период у гладких мышц более удлиненный, чем у скелетных (до нескольких секунд). Характерная особенность гладких мышц — их способность к автоматической деятельности, которая обеспечивается нервными элементами. Гладкие мышцы иннервируют-ся симпатическими и парасимпатическими вегетативными нервами, обладают высокой чувствительностью к некоторым биологически активным веществам (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин и др.).

Источник статьи: http://mupvirc.ru/gormony/sokraschenie-myshechnyh-kletok-vyrabotka-gormonov-provedenie-nervnogo-impulsa/