Классификация моторных единиц

Содержание
  1. Двигательная единица – что это?
  2. Двигательные единицы: их классификация
  3. Единицы первого типа
  4. Единицы второго типа
  5. Рефлекс на растяжение и мотонейронный пул
  6. «Принцип величины»
  7. Классификация моторных единиц
  8. 1.Микроциркуляция при мышечной деятельности
  9. 2.Гипокинезия
  10. 3.Мозг и организация движений
  11. Двигательные единицы (ДЕ)
  12. Определение
  13. Структура ДЕ
  14. Размер ДЕ (иннервационное отношение, коэффициент иннервации)
  15. Классификации ДЕ
  16. Принцип размера или правило Хеннемана
  17. Активация ДЕ в зависимости от различной величины внешней нагрузки
  18. Моторная единица скелетной мышцы классификация
  19. Нейромоторные (двигательные) единицы и их классификация
  20. 1.4. Физиология скелетных мышц
  21. Нейромоторные единицы
  22. Мионевральный аппарат позвоночных
  23. Сокращение моторных единиц
  24. 6.2.2 Классификация двигательных единиц
  25. Сравнение медленных и быстрых мышечных волокон
  26. 6.2.3 Строение скелетной мышцы

Двигательная единица – что это?

Классификация моторных единиц

Моторная или двигательная единица представляет собой группу волокон, которые иннервируются одним мотонейроном. Количество волокон, входящих в одну единицу, может варьироваться в зависимости от функции мышцы. Чем более мелкие движения она обеспечивает, тем меньше моторная единица и меньше усилий надо для ее возбуждения.

Двигательные единицы: их классификация

В изучении данной темы есть важный момент. Существуют критерии, по которым может быть охарактеризована любая двигательная единица. Физиология как наука, выделяет два критерия:

  • скорость сокращения в ответ на проведение импульса;
  • скорость утомления.

Соответственно, исходя из этих показателей, можно выделить три типа двигательных единиц.

  1. Медленные, не утомляющиеся. Их мотонейроны содержат много миоглобина, который имеет высокое сродство к кислороду. Мышцы, имеющие в большом количестве медленные мотонейроны, называются красными из-за их специфического цвета. Они необходимы для поддержания позы человека и удержания его в равновесии.
  2. Быстрые, утомляемые. Такие мышцы способны выполнять большое количество сокращений за короткий промежуток времени. Волокна их содержат много энергетического материала, из которого при помощи окислительного фосфорилирования можно получить молекулы АТФ.
  3. Быстрые, устойчивые к утомлению. В этих волокнах содержится мало митохондрий, а АТФ образуется за счет расщепления молекул глюкозы. Эти мышцы именуются белыми, поскольку в них отсутствует миоглобин.

Единицы первого типа

Двигательная единица первого типа или медленная неутомляемая, встречается чаще всего в крупных мышцах. Такие мотонейроны имеют низкий порог возбуждения и скорость проведения нервного импульса.

Центральный отросток нервной клетки в своем терминальном отделе разветвляется и иннервирует небольшую группу волокон. Частота разрядов, поступающих к медленным двигательным единицам – от шести до десяти импульсов в секунду.

Мотонейрон может поддерживать такой ритм в течение нескольких десятков минут.

Сила и скорость сокращения двигательных единиц первого типа в полтора раза меньше, чем у других типов моторных единиц. Причина этого – низкая скорость образования АТФ и медленных выходов ионов кальция на наружную мембрану клетки для связывания с тропонином.

Единицы второго типа

Двигательная единица этого типа имеет крупный мотонейрон с толстым и длинным аксоном, который иннервирует большой пучок мышечных волокон. Эти нервные клетки имеют наиболее высокий порог возбуждения и высокую скорость проведения нервных импульсов.

При максимальном напряжении мышцы, частота нервных импульсов может достигать пятидесяти в секунду. Но мотонейрон не способен длительно поддерживать такую скорость проведения, поэтому быстро устает.

Сила и скорость сокращения мышечного волокна второго типа выше, чем у предыдущего, так как количество миофибрилл в нем больше.

[attention type=yellow]

В волокнах содержится много ферментов, расщепляющих глюкозу, но меньше митохондрий, белка миоглобина и кровеносных сосудов.

[/attention]

Двигательная единица третьего типа относится быстрым, но устойчивым к утомлению мышечным волокнам. По своим характеристикам она должна занимать промежуточное значение между первым типом двигательных единиц и вторым. Мышечные волокна таких мышц сильные, быстрые и выносливые. Для добычи энергии она могут использовать как аэробный, так и анаэробный пути.

Соотношение быстрых и медленных волокон генетически детерминировано и может отличаться у разных людей. Именно поэтому кто-то хорош в беге на длинные дистанции, кто-то с легкостью преодолевает спринтерскую стометровку, а кому-то больше подходит тяжелая атлетика.

Рефлекс на растяжение и мотонейронный пул

При растягивании любой мышцы первыми реагируют медленные волокна. Их нейроны генерируют разряды до десяти импульсов в секунду.

Если мышцу продолжать растягивать, то частота генерируемых импульсов возрастет до пятидесяти. Это приведет к сокращению двигательных единиц третьего типа и увеличит силу мышцы в десять раз.

При дальнейшем растяжении подключатся моторные волокна второго типа. Это преумножит силу мышцы еще в четыре-пять раз.

Двигательная мышечная единица управляется мотонейроном. Совокупность нервных клеток, входящих в состав одной мышцы, называется мотонейронный пул.

В одном пуле могут одновременно находиться нейроны из разных, по качественным и количественным проявлениям, двигательных единиц.

Из-за этого участки мышечных волокон включаются в работу не одновременно, а по мере того, как увеличивается напряжение и скорость нервных импульсов.

«Принцип величины»

Двигательная единица мышцы, в зависимости от ее типа, сокращается только при достижении определенной пороговой нагрузки. Порядок возбуждения моторных единиц стереотипный: сначала сокращаются мелкие мотонейроны, затем нервные импульсы постепенно добираются до крупных. Эту закономерность в середине двадцатого века заметил Эдвуд Хеннеман. Он назвал ее «принцип величины».

Броун и Бронк за полвека до этого публиковали свои труды по исследованию принципа работы мышечных единиц разных типов. Они выдвинули предположение, что существует два способа управления сокращениями мышечных волокон. Первый из них – это увеличить частоту нервных импульсов, а второй – вовлечь в процесс как можно большее количество мотонейронов.

Источник: https://FB.ru/article/280532/dvigatelnaya-edinitsa---chto-eto

Классификация моторных единиц

Классификация моторных единиц

5

ТЕМА: ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ.

ЦЕЛЬ. Изучить механизм сократительной деятельности мышц.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

1.Классификация Форм мышечной деятельности (тонические, ритмические, тетанические сокращения).

2.Раздражители мышц (изменение геометрии, нервные импульсы, химические и биологически активные вещества).

3.Характеристика одиночного мышечного сокращения.

4.Сокращения мышц в условиях естественной активности. Работа моторных единиц.

5.Суммация мышечных сокращений как основа тетанусов.

6.Механизм сокращения и расслабления мышц Физиологическая характеристика мышечного аппарата (Т – система, сократительные и модуляторные белки; энергообеспечение сокращения). Схема сокращения и расслабления мышц.

7.Работа мышц. Зависимость работы от нагрузки

8.Физиологические особенности гладких мышц.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Работа 1. Запись и анализ электромиограммы мыщц предплечья.

Оборудование: регистрирующий прибор (электрокардиограф), электроды, гантели массой 2 , 3 и 5 кг.

Методика. Красный и желтый электроды наложить на мышцы предплечья одной руки так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Рука находится в полусогнутом положении,не касаясь туловища. Заземляющий электрод расположить на правой ноге или другой руке.

Коммутатор электрокардиографа поставить в положение « 1 отведение». Записать электромиограмму при расслабленном состоянии мышц предплечья и при удержании груза массой 2, 3 и 5 кг. Продолжительность записи 5секунды.

Скорость лентопротяжки установить 50 мм/ с.

В полученных электромиограммах рассчитать амплитуду и частоту, данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

Импульсная активность мышц предплечья при различной величине удерживаемого груза

Величина удерживаемого груза( в кг)Суммарная амплитуда импульсной активностиИзменение амплитуды в сравнении с контролемКоличество импульсов за 5секундИзменение количества импульсов в сравнении с контролем
Контроль (без нагрузки)
2
3
5

При оформлении выводов по работе ответить на следующие вопросы.

  1. При каких условиях возникает электрическая активность скелетных мышц?

  2. Как зависит частота и амплитуда ЭМГ от развиваемого усилия?

  3. Какова роль потенциала действия в мышечном сокращении?

Работа 2. Анализ электромиограммы, записанной при различных условияхмышечной активности.

Оснащение. Планшеты с электромиограммами

Задание. Оценить характер электромиограммы( по частоте и амплитуде) при различных условиях регистрации, обозначенных на планшете.

При оформлении протокола ответить на вопросы:

1.Почему изменяется амплитуда и частота ЭМГ икроножной мышцы при длительном стоянии?

2. Как изменяется электрическая активность мышц при развитии утомления?

Работа 3. Динамометрия. Расчет индекса относительной силы и определение уровня физического здоровья по Г. Д. Апанасенко(1988).

Оснащение. Кистевой динамометр.

Методика. Определяем силу мышц правой и левой кисти. По наибольшей силе рассчитываем индекс относительной силы (ИОС). ИОС = динамометрия (наибольшая, в кг) / масса тела (кг) х 100% .

По величине ИОС оцениваем уровень физического здоровья.

ОЦЕНКА УРОВНЯ ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ

(по Г.Л.Апанасенко, 1988 г.)

Показатель:Уровень здоровья
Индекс относительной силыНизкийНиже среднегоСреднийВыше среднегоВысокий
Женщины40 и меньше41 – 5051 – 5556 – 6061 и больше
Мужчины60 и меньше61 – 6566 – 7071 – 8081 и больше

При оформлении выводов по работе сделать рекомендации по результатам оценки физического здоровья.

1.Какие мышечные белки и почему называют «сократительными» и «модуляторными»?

2.Каково значение саркоплазматического ретикулума (СПР) в мышечном сокращении?

3.Роль потенциала действия в мышечном сокращении.

4.Роль ионов кальция в мышечном сокращении.

5.Что происходит в мышечном волокне после выхода кальция из (СПР)?

6.Почему при работе скелетных мышц выделяется много тепла?

7.В какой последовательности будут наблюдаться различные виды мышечных сокращений, если увеличивать частоту раздражения от 1 до 100 импульсов в секунду?

8.Чтотакое «пластический тонус» гладких мышц?

9.Чем отличается иннервация поперечно-полосатых и гладких мышц?

10.Отличаются ли моторные единицы скелетных мышц спринтера от стайера?

ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТИВНЫХ СООБЩЕНИЙ.

1.Микроциркуляция при мышечной деятельности

План реферата.

1Анатомо-физиологические особенности микроциркуляторного русла.

2.Микроциркуляция в скелетных мышцах.

  • Микроциркуляторное русло в скелетных мышцах.
  • Васкуляризация красных и белых волокон.
  • Состояние микроциркуляции при рабочей гиперемии скелетных мышц.
  • Проницаемость микрососудов скелетной мышцы при рабочей гиперемии.

3.Состояние системы микроциркуляции у спортсменов.

  • Особенности микроциркуляции у спортсменов различных специализаций.
  • Реакция системы микроциркуляции у спортсменов на физическую нагрузку.

4.Заключение.

Литература.

Козлов В.И., Тупицын И.О. /В.И.Козлов, И.О.Тупицин. – М.,1982.

2.Гипокинезия

План реферата.

1.Изменение газообмена, биоэнергетики, тканевого дыхания при гипоконезии.

  • Общий обмен при гипокинезии.
  • Внешнее дыхание при гипокинезии.
  • Структурные и функциональные изменения легких при гипокинезии.

2.Изменения сердечно-сосудистой системы при гипокинезии.

  • Изменение массы сердца при гипокинезии.
  • Изменение функции сосудистой системы при гипокинезии.
  • Общая характеристика гемодинамики при длительной гипокинезии.

3.Изменение мышечной массы при гипокинезии.

4.Изменение костной системы при гипокинезии.

5.Заключение.

Литература.

Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н. Гипокинезия /Е.А.Коваленко, Н.Н.Гуровский.-М.,1980.

3.Мозг и организация движений

План реферата.

1.Характеристика скелетно-мышечного аппарата.

  • Скелет – пассивная часть двигательной системы.
  • Структура мышц.
  • Сенсорное обеспечение двигательного аппарата.
  • Организация мотонейронного пула.

2.Общие принципы управления биомеханической структурой.

  • Управление по абсолютному положению.
  • Управление по скорости.
  • Управление по ускорению.

3.Механизм ориентационных движений и позы.

  • Вестибуло – глазодвигательная координация.
  • Механизм регуляции позы.
  • Поддержание равновесия.

4.Заключение.

Литература.

Батуев А.С. Мозг и организация движений / А.С.Батуев, О.П.Таиров. – Л.,1978.

Задачи по теме « Физиология мышц»

Задача 1.

Длительность периода укорочения мышцы при одиночном сокращении равна 0,03 с, а период расслабления 0,04 с. Определить вид сокращения этой мышцы при частоте раздражения 10 гц.

Эталон ответа.

Длительность одиночного сокращения мышцы составляет 0,07 с. Интервал между соседними раздражениями = 1с : 10 = 0, 1 с. Каждое последующее раздражение будет поступать к мышце когда её одиночное сокращение, вызванное предыдущим раздражением , уже завершилось. Следовательно, при частоте раздражения 10 гц мышца будет сокращаться по типу одиночных сокращений.

Задача 2

Назовите основные процессы, протекающие во время латентного периода при изометрическом одиночном сокращении мышечного волокна.

Эталон ответа.

Во время латентного периода при изометрическом одиночном сокращении в условиях прямого раздражения мышечного волокна происходят следующие процессы:

-распространение возбуждения по поверхностной мембране и по системе поперечных трубочек мышечного волокна;

-выход ионов кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума и диффузия их в межфибриллярное пространство;

-образование связи миозиновой головки с актиновым центром и образование актомиозинового комплекса;

Задача 3

В результате утомления в волокнах мышцы уменьшилось содержание АТФ. Как и почему это скажется на одиночном сокращении?

Эталон ответа.

В результате утомления в волокнах мышцы уменьшилось содержание АТФ. Длительность одиночных сокращений увеличится за счёт удлинения фазы расслабления вследствие нарушения работы кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума. Амплитуда одиночного сокращения уменьшится вследствие нарушения процесса фосфорилирования миозина.

Задача 4.

Под влиянием ионов йода в мыщечных волокнах понижается активность кальциевого насоса СПР. Как и почему это скажется на длительности и амплитуде одиночных сокращений мышцы?

Эталон ответа.

Длительность и амплитуда одиночных сокращений мышцы увеличится, так как в её волокнах удлинится период существования актомиозинового комплекса вследствие медленного снижения концентрации кальция в межфибриллярном пространстве.

Задача 5.

[attention type=red]

Как изменится характер электромиограммы, если в мышце увеличится число одновременно возбужденных волокон?

[/attention]

Задача 5.

[attention type=red]

Как изменится характер электромиограммы, если в мышце увеличится число одновременно возбужденных волокон?

[/attention]

Эталон ответа.

На ЭМГ увеличится амплитуда суммарных ПД, отводимых от мышцы.

Задача 6.

Как изменится характер ЭМГ, если увеличится частота ПД, которые возникают в отдельных нейро-моторных единицах?

Эталон ответа

Увеличится частота и амплитуда ПД, отводимых от мышцы.

Литература

  1. Физиология человека. Учебник для студентов мед. вузов / под ред. В.М. Смирнова М.; Медицина, 2001.-С. 82 – 94.

  2. Основы физиологии человека. Учебник для высших учебных заведений в 2-х томах / под ред. Б.И.Ткаченко – СПб, 1994. — т.1-С. 146 168.

  3. Физиология человека / под ред. Г.И.Косицкого — М.; Медицина, 1985 –С. 45 – 64.

  4. Физиология человека. В 4-х томах / под ред., Р.Ф.Шмидта и Г Тевса – М.; Мир,1986- т.1 –С. 50 –77.

,

  1. Общий курс физиологии человека и животных. В 2-х томах /под ред. А.Д.Ноздрачева – Высшая школа, 1991 – т.1 – С.36 –69.

6 .Курс лекций по нормальной физиологии . В 2-х частях /под ред. – Пермь,2002 – ч. 1 — – С. – 20 – 25.

7. Начала физиологии: Учебник для вузов / Под ред. акад. А.Д. Ноздрачева – СПб Издательство «Лань», 2001. – С .93 – 133.

  1. Физиология человека. В 3-х томах. Пер. с англ. /под ред.Р. Шмидта и Г. Тевса.-М Мир, 1966 – т.1 — С. 69 — 87.

5

Источник: studfile.net

Источник: https://naturalpeople.ru/klassifikacija-motornyh-edinic/

Двигательные единицы (ДЕ)

Классификация моторных единиц

Дано понятие двигательной единицы (ДЕ) и описана ее структура. Приведена классификация ДЕ и соответствие ДЕ и типов мышечных волокон. Описан принцип размера и правило Хеннемана. Приведены данные об активации ДЕ при выполнении силовых упражнений в зависимости от величины отягощения.

Определение

Термин «двигательная единица» был предложен Е. Г. Лидделом и Ч.С. Шеррингтоном для обозначения группы мышечных волокон, иннервируемых терминалями (веточками) одного аксона.

В настоящее время под двигательной единицей (ДЕ) понимается элементарная функциональная единица мышцы, включающая в себя мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна.

Структура ДЕ

Войдя в мышцу, аксон мотонейрона разветвляется на множество веточек, каждая из которых иннервирует отдельное мышечное волокно. Таким образом, один мотонейрон иннервирует достаточно большое количество мышечных волокон (от нескольких единиц до нескольких тысяч), в то время как каждое мышечное волокно иннервируется только одним двигательным нейроном.

Установлено, что мышечные волокна, принадлежащие к одной ДЕ, рассредоточены по всей мышце, то есть принадлежат к разным мышечным пучкам.

Такое рассредоточенное (дисперсное) распределение мышечных волокон каждой ДЕ обеспечивает равномерное сокращение мышцы, когда в работу «включается» лишь некоторая часть ДЕ.

Следует отметить, что в одну ДЕ составляют мышечные волокна, обладающие одинаковыми свойствами. Посредством активации различных ДЕ центральная нервная система управляет активностью всей мышцы.

Размер ДЕ (иннервационное отношение, коэффициент иннервации)

Размер ДЕ  —  это количество мышечных волокон, которые иннервируются одним мотонейроном. Чтобы определить этот показатель  определяют количество мышечных волокон в скелетной мышце и количество мотонейронов, которые инннервируют эти мышечные волокна (табл.1).  Иногда в литературе размер ДЕ называют иннервационным отношением или коэффициентом иннервации.

Всякий раз, когда  активируется мотонейрон, он посылает потенциалы действия ко всем мышечным волокнам, которые он иннервирует.

Поэтому, чем ниже коэффициент иннервации, тем совершеннее контроль со стороны нервной системы за мышечными волокнами.

По коэффициенту иннервации (размеру ДЕ) можно судить о количестве веточек, необходимых аксону мотонейрона, чтобы иннервировать все входящие в ДЕ мышечные волокна.

[attention type=green]

Табл. 1 — Количество мышечных волокон, количество ДЕ (мотонейронов) и размер ДЕ в различных скелетных мышцах человека

[/attention]
МышцаКоличество мышечных волоконКоличество ДЕРазмер ДЕ
Передняя большеберцовая250090445562
Медиальная головка икроножной мышцы11203651934579
Наружная прямая мышца глаза2673029709
Плечелучевая136530333410

С возрастом количество ДЕ, приходящихся на одну мышцу уменьшается.  Это связано с тем, что уменьшается количество мотонейронов, которые иннервируют отдельную мышцу. Вследствие этого количество мышечных волокон по мере старения организма человека также уменьшается.

Классификации ДЕ

Существуют различные классификации ДЕ. Исходя из значимости для организма, Р. Берк с соавт. (R.E. Burke, 1973) предложил разделять ДЕ по сочетанию двух признаков – скорости сокращения и устойчивости к утомлению.

По этой классификации ДЕ делятся на три типа: S (slow) – медленные, устойчивые к утомлению; FR (fast resistant) – быстрые, устойчивые к утомлению, FF (fast fatigable) – быстрые, быстроутомляемые.

Этим ДЕ соответствуют различные типы мышечных волокон (табл. 1).

Таблица 1 — Соответствие типов ДЕ и мышечных волокон

Тип ДЕSFRFF
Тип мышечного волокнаI типIIA типIIB тип

Строение и функции мотонейрона соответствуют морфологическим характеристикам мышечных волокон, которые он иннервирует. Так, мотонейрон ДЕ S типа имеет небольшое клеточное тело и иннервирует от 10 до 180 мышечных волокон, а мотонейрон ДЕ FF типа имеет большое клеточное тело и иннервирует от 300 до 800 мышечных волокон (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997) (рис.1).

Рис. 1. Гистохимические и физиологические свойства трех основных типов ДЕ и мышечных волокон (R.E. Burke, 1973)

В табл. 2 представлено количество  мышечных волокон и количество ДЕ в различных мышцах человека

Принцип размера или правило Хеннемана

ДЕ S типа имеют низкий порог активации, поэтому при развитии силы мышцы они включаются в работу первыми. После этого активируются ДЕ FR типа. ДЕ FF типа обладают высоким порогом активации, поэтому при развитии усилия в мышце они активируются последними.

Благодаря тому, что мышечные волокна, принадлежащие различным ДЕ, рассредоточены по всей мышце, а не находятся в одном пучке, развитие силы мышцы характеризуется плавностью.

Однако из-за того, что между соседними мышечными волокнами существуют соединительнотканные связи, при сокращении одних мышечных волокон, например, входящих в состав ДЕ S типа, и расслабленном состоянии других (например, входящих в состав ДЕ FF типа) должны возникать силы трения, обусловливающие высокую вязкость мышцы. Г.В.

 Васюков (1967) показал, что при небольших напряжениях мышцы (30% от максимума)  ее вязкость  максимальна. При дальнейшем напряжении мышцы, когда одновременно возбуждено много мышечных волокон, вязкость мышцы скачкообразно уменьшается.

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах “Гипертрофия скелетных мышц человека” и “Биомеханика мышц”

Активация ДЕ в зависимости от различной величины внешней нагрузки

В настоящее время установлено, что в зависимости от величины внешнего отягощения активируются разные ДЕ. Эти данные представлены в табл. 3

Таблица 33 – Активация ДЕ в зависимости от различной степени отягощения.

Степень отягощения, %Особенности активации ДЕ
20-30% от максимальногоРекрутируются ДЕ S типа.
От 30 до 50% от максимальногоРекрутируются ДЕ S и FR типа
От 50 до 70 % от максимальногоРекрутируются ДЕ: S, FR FF типов.
Более 70% от максимумаСинхронизация активности ДЕ, то есть одновременное возбуждение большинства мышечных волокон.

С уважением, А.В. Самсонова

Источник: https://allasamsonova.ru/dvigatelnye-edinicy-de/

Моторная единица скелетной мышцы классификация

Классификация моторных единиц

Скелетные мышцы Составляют 35-40% массы тела, их количество достигает 600. Состоят из пучков мышечных волокон, заключенных в общую соединительно-тканную оболочку.

Мышечное волокно – это гигантская, многоядерная мышечная клетка (диаметр от 1 до 100 мкм, длина от 5 до 400 мм), содержащая сотни миофибрилл, которые являются структурной единицей и представляют сократительный аппарат мышечного волокна. Миофибриллы включают актин и миозин.

Скелетные волокна подpазделяются на фазные волокна (они генерируют потенциал действия) и тонические (не способны генерировать распространяющееся возбуждение).

Физические свойства скелетных мышц.

Растяжимость – это способность мышцы изменять свою длину под действием растягивающей силы.

Эластичность – способность мышцы принимать свою первоначальную длину после прекращения действия растягивающей или деформирующей силы.

Сила – определяется максимальным грузом, который мышца в состоянии поднять.

Способность совершать работу – определяется произведением массы поднятого груза на высоту подъема.

[attention type=yellow]

Физиологические свойства скелетных мышц: возбудимость, проводимость, сократимость, лабильность.

[/attention]

Моторная единица (МЕ) является функциональной единицей скелетной мышцы. МЕ включает в себя группу мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон. Число мышечных волокон, входящих в состав одной МЕ, варьирует в разных мышцах.

Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные (S-МЕ) и быстрые(F-МЕ). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на устойчивые к утомлению (FF-МЕ) и быстроутомляемые(FR-МЕ).

Соответствующим образом подразделяют иннервирующие данные МЕ мотонейроны.

Существуют S-мотонейроны(S-МН), FF-мотонейроны (F-МН) и FR -мотонейроны(FR-МН) S- МЕ характеризуются высоким содержанием белка миоглобина, который способен связывать кислород (О2).

FF-МЕ составляют мышцы, способные выполнять быстрые сокращения без заметного утомления. Волокна FF-ME содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ путем окислительного фосфорилирования.

Режимы сокращений скелетных мышц (изотоническое, изометрическое, ауксотоническое).

Лестничная зависимость между силой раздражения и амплитудой сокращения скелетной

Для скелетной мышцы характерны три основных режима сокращения:

ИЗОТОНИЧЕСКИЙ – укорочение мышцы без изменения ее тонического напряжения (когда мышце не приходится перемещать груз, например, сокращение мышц языка).

ИЗОМЕТРИЧЕСКИЙ – длина мышечных волокон остается постоянной на фоне увеличения напряжения (попытка поднять непосильный груз)

АУКСОТОНИЧЕСКИЙ – изменение длины сопровождается изменением напряжения (работа мышцы при выполнении трудовых, спортивных и других двигательных актов).

Одиночное мышечное волокно, как и любая возбудимая клетка, реагирует на раздражение по закону «все или ничего». Мышца подчиняется закону силы. При увеличении силы раздражения, амплитуда сокращения ее растет.

[attention type=red]

При определенной (оптимальной) силе амплитуда становится максимальной. Если и дальше повышать силу раздражения, амплитуда сокращения не увеличивается и даже уменьшается за счет католической депрессии. Такая сила будет пессимальной.

[/attention]

Подобная реакция мышцы объясняется тем, что она состоит из волокон разной возбудимости, поэтому увеличение силы раздражения сопровождается возбуждением все большего их числа. При оптимальной силе её волокна вовлекаются в сокращение.

Католическая депрессия — это снижение возбудимости под действием деполяризующего тока — катода, большой силы или длительности.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения:Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10150 — | 7560 — или читать все.

85.95.179.227 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Нейромоторные (двигательные) единицы и их классификация

Скелетная мышца и иннервирующий ее нерв состоит из множества нейромоторных единиц. Мышца иннервируется несколькими мотонейронами, аксоны в составе двигательного нерва подходят к мышце. Каждый аксон, войдя в мышцу ветвится на множество веточек, конечная веточка в свою очередь, может иннервировать одно или несколько мышечных волокон.

Двигательный нейрон и иннервируемая им группа мышечных волокон образует нейромоторную единицу. Нейромоторная единица работает как единое целое. В нормальных условиях импульсы, посылаемые мотонейроном приводят в действие все мышечные волокна, входящие в состав данной моторной единицы.

Т.е. нейромоторная единица является элементарной, структурной и функциональной единицей нервно – мышечного аппарата.

Благодаря тому, что каждая скелетная мышца состоит из множества функциональных единиц (их может насчитываться в крупных мышцах несколько сотен), она сокращается при работе не вся, а по частям. Это – то и используется при регуляции скорости и силы мышечного сокращения.

Но сила сокращения может также зависеть и регулироваться в пределах и самой отдельной нейромоторной единицы, не за счет изменения величины нервных импульсов, а в результате изменения частоты их следования, чем больше частота, тем больше интенсивность сокращения.

Но все — таки сила сокращения прежде всего зависит от количества функционирующих нейромоторных единиц.

Сила сокращения будет меньше, чем меньшее число нейромоторных единиц вовлечено в сокращение, то есть в этом случае в мышце сокращаются небольшие ее участки, увеличение силы сокращения обусловлено вовлечением все большего и большего количества нейромоторных единиц, входящих в состав данной мышцы.

Таким образом, скорость сокращения и расслабления может регулироваться и скоростью вовлечения в сокращение определенного количества или выключением из процесса сокращения определенного количества нейромоторных единиц.

Нейромоторные единицы не являются однородными, а в процессе эволюции они приспособились к определенной функции, произошла их специализация.

Одни из них приспособлены для быстрых, фазных движений – так называемые быстрые нейромоторные единицы, другие – для медленных тонических — так называемые медленные нейромоторные единицы.

[attention type=green]

Скелетные мышцы как правило, являются смешанными и поэтому при включении в работу разных мышц одна и та же мышца может выполнять либо динамическую деятельность за счет разных движений, осуществляемых быстрыми нейромоторными единицами, либо статическую деятельность за счет тонических сокращений, выполняемые медленными нейромоторными единицами.

[/attention]

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения:Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9898 — | 7725 — или читать все.

источник

1.4. Физиология скелетных мышц

Известно три вида мышц: 1) исчерченные (поперечно-полосатые) мышцы; 2) сердечная мышца;

3) неисчерченные (гладкие) мышцы.

Скелетные мышцы у человека занимают примерно 40-50% от массы тела. По разным данным, в нашем организме их насчитывается от 400 до 500. Это произвольные мышцы, т.е. они не могут сокращаться без «приказа» из ЦНС. Другими словами, они не обладают автоматизмом.

Значение скелетных мышц: 1) поддержание позы человека в пространстве; 2) перемещение тела в пространстве; 3) перемещение частей тела относительно друг друга; 4) обеспечение дыхательной функции; 5) выработка тепла; 6) помощь движению крови и лимфы; 7) участие в осуществлении половых функций; 8) механическая защита внутренних органов; 9) депонирование воды и соли; 10) участие в работе произвольных сфинктеров; 11) участие в осуществлении витальных рефлексов.

О значении скелетных мышц красиво сказал И.М.Сеченов: «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 и всюду окончательным актом является мышечное движение».

Строение и физиологические свойства скелетных мышц. Морфологически скелетные мышцы состоят из мышечных волокон ( fibra , лат. – волокно) длиной до 3 см и диаметром от 10 до 100 мкм, т.е. представляют собой надклеточную структуру – симпласт – это участок протоплазмы, ограниченный плазмолеммой и содержащий большое количество ядер.

Симпласты образуются путём слияния клеток, в данном случае миосимпласт (поперечно-полосатое мышечное волокно) образуется в эмбриогенезе путём слияния клеток миобластов. В каждом волокне содержится до 1000 и более мелких волокон – миофибрилл, имеющих диаметр 1-3 мкм.

В каждой миофибрилле содержится 2500 миофиламентов (протофибрилл), которые представляют собой полимеризованные молекулы белков: актина и миозина. Электронно-микроскопическую структуру миофибрилл разберём позже.

[attention type=yellow]

Физиологические свойства скелетных мышц: 1) возбудимость – способность генерировать потенциал действия; 2) проводимость – способность проводить волну возбуждения; 3) сократимость – способность укорачиваться или развивать напряжение; 4) эластичность – способность развивать напряжение при растягивании. _______________

[/attention]

1 Витальные рефлексы. По П.В.Симонову – это пищевой, питьевой, оборонительный, ориентировочный и другие рефлексы, не требующие взаимодействия с другим организмом.

Физиологически скелетные мышцы состоят из нейромоторных единиц (НМЕ).
Нейромоторная единица – это структура, состоящая из мотонейрона и комплекса мышечных волокон, который он иннервирует.

Аксон мотонейрона, приносящий нервный импульс (потенциал действия), проникает через базальную мембрану и ветвится между ней и плазмолеммой симпласта, участвуя в образовании концевой пластинки (нервно-мышечного синапса).

Нервный импульс запускает освобождение в синапсе химических веществ – медиаторов, которые вызывают возникновение потенциала концевой пластинки (локального ответа).

Этот локальный ответ является раздражающим фактором для возникновения на плазмолемме симпласта потенциала действия. Каждое мышечное волокно иннервируется самостоятельно. Классификация нейромоторных единиц скелетных мышц представлена на рис.9.

Источник: https://ckiom.ru/myshtsy/motornaya-edinitsa-skeletnoy-myshtsy-klassifikatsiya/

Нейромоторные единицы

Классификация моторных единиц

Скелетные мышцы позвоночных животных снабжаются двигательными нервными волокнами нейронов. находящихся в передних рогах спинного мозга.

Эти нервные волокна делятся на веточки, образующие нервные сплетения, расположенные между мышечными клетками, или мышечными волокнами, от которых отходят отдельные нервные волокна, соединенные с группой мышечных волокон.

Каждое нервное волокно, иннервирующее группу мышечных волокон, называется нейромоторной или моторной единицей.

Различают нейромоторные единицы, участвующие в фазных движениях (сокращениях и расслаблениях) и в длительных напряжениях мышц. В скелетных мышцах, как правило, содержатся обе группы волокон.

Фазные единицы разделяются на быстрые и медленные, в которых скорость проведения возбуждения в несколько раз меньше, чем в быстрых, а его возникновение и продолжительность сокращения больше. В мышцах человека, осуществляющих быстрые и точные движения, например в глазных мышцах, в одну моторную единицу, входит 3-6, а в мышцах пальцев рук 10-25 мышечных волокон.

В мышцах, производящих медленные движения регуляции позы человека, количество мышечных волокон в одной моторной единице доходит до 2000-3000, в икроножной мышце оно составляет примерно 2000. 

Мионевральный аппарат позвоночных

Место контакта нервного волокна с мышечным называется мионевральным аппаратом или нервно-мышечным синапсом. У позвоночных животных к каждому мионевральному аппарату подходит одна толстая мякотная веточка двигательного нервного волокна, а к капиллярам, прилегающим к мышечным волокнам, подходит одно тонкое мякотное волокно симпатической нервной системы.

Двигательное нервное волокно лишается миелиновой оболочки в месте ответвления концевой веточки, образующей контакты с моторной концевой пластинкой. В концевых веточках больше митохондрий, чем в аксоне.

Мембраны нервного окончания и двигательной концевой пластинки разделены синаптической щелью шириной 50 нм. По краям контакта мембран синаптическая щель открывается во внеклеточное пространство.

[attention type=red]

В пресинаптическом нервном окончании, непосредственно у пресинаптической щели, много пузырьков ацетилхолина диаметром около 50 нм. Мышечное волокно имеет только один синапс.

[/attention]

Площадь мионеврального аппарата млекопитающих 2-3 мкм2, общее количество пузырьков ацетилхолина около 20 тыс., они занимают примерно 20% объема аппарата.

На постсинаптической мембране около 4 млн. холинорецепторов, связывающих ацетилхолин, что увеличивает ее проницаемость для ионов Na и К, и холинэстеразных, в которых ацетилхолин разрушается ферментом холинэстеразой.

Ацетилхолин как медиатор или посредник в передаче возбуждения обеспечивает прохождение импульсов возбуждения через мионевральный аппарат с нерва на мышцу. Разрушение ацетилхолина прекращает нервно-мышечную передачу.

Эта передача облегчается суммацией мельчайших порций — квантов ацетилхолина, поступающих из каждого пузырька, а также увеличением общего количества ацетилхолина. Таким образом, возбуждение в мионевральном аппарате возрастает градуально.

В покое в отсутствие нервного импульса выделяется небольшое количество ацетилхолина, но беспорядочно, асинхронно, что приводит к возникновению слабых, миниатюрных электрических потенциалов.

При поступлении одиночного нервного импульса кванты ацетилхолина выделяются синхронно и в большом количестве, что приводит к образованию в мионевральном аппарате потенциала, в 50-80 раз превышающего амплитуду слабого потенциала в покое. Этот потенциал возбуждает мышечные волокна.

После прекращения раздражения двигательного нерва, вызывавшего тетаническое сокращение мышцы, возбуждение мионевральных аппаратов прекращается не сразу, а продолжается некоторое время. После длительного тетанического сокращения наблюдается временное угнетение передачи импульсов как результат выделения большого количества ацетилхолина. Наоборот, когда тетаническое сокращение продолжается недолго и секреция ацетилхолина мала, после прекращения раздражения нерва возбуждение мионеврального аппарата усиливается. При оптимальном ритме раздражения повышается экономичность расходования ацетилхолина на проведение каждого нервного импульса.

Сокращение моторных единиц

Сокращение одной нейромоторной единицы зависит от ее функционального состояния, а целой мышцы — от количества функционирующих нейромоторных единиц. Наибольшее напряжение развивает нейромоторная единица икроножной и камбаловидной мышц, поддерживающих позу стояния.

При увеличении силы раздражения скелетной мышцы высота ее сокращения возрастает. Это зависит от количества возбужденных моторных единиц, число которых увеличивается по мере повышения силы раздражения (К. Люкас, 1910).

Мышечные волокна, составляющие одну моторную единицу, сокращаются синхронно, одновременно, но мышечные волокна разных моторных единиц сокращаются, как правило, асинхронно, разновременно, так как разные моторные единицы иннервируются различными нейронами спинного мозга.

В результате суммации сокращений отдельных моторных единиц получается гладкий тетанус, высота которого градуально повышается по мере увеличения числа сокращающихся моторных единиц.

[attention type=green]

Следовательно, возрастание силы сокращения скелетной мышцы градуально зависит от числа сокращенных моторных единиц, а также обусловлено критическим пределом силы раздражения.

[/attention]

Сила сокращения мышцы зависит также от частоты возбуждения каждой моторной единицы. При небольшом напряжении мышцы частота импульсов возбуждения каждой моторной единицы равна 5-10 в 1 с, а при повышении напряжения — 20-50 до 150 в 1 с. Таким образом, высота сокращения мышцы возрастает также в зависимости ог частоты ее раздражения, но до известного критического предела.

Однако сила и частота раздражения определяют уровень обмена вещества в моторных единицах, который имеет решающее значение для градуального возрастания силы, или напряжения, скелетных мышц. Частота и сила импульсов регулируются по двигательным и вегетативным нервам скелетных мышц.

Сокращение и напряжение целой мышцы может долго продолжаться без утомления, так как в естественных условиях сокращение и напряжение мышц — результат суммации неодновременных, асинхронных сокращений и напряжений разных нейромоторных единиц.

Источник: https://www.polnaja-jenciklopedija.ru/biologiya/neyromotornye-edinitsy.html

6.2.2 Классификация двигательных единиц

Классификация моторных единиц

По морфофункциональнымсвойствам двигательные единицы делятсяна 3 типа:

1. Медленныенеутомляемые ДЕ.Мотонейроны имеют наиболее низкий порогактивации, способны поддерживатьустойчивую частоту разрядов в течениедесятков минут (т.е. неутомляемы). Аксоныобладают небольшой толщиной, низкойскоростью проведения возбуждения,иннервируют небольшую группу мышечныхволокон.

Мышечные волокна развиваютнебольшую силу при сокращении в связис наличием в них наименьшего количествасократительных белков – миофибрилл.Это так называемые «красные волокна»(цвет обусловлен хорошим развитиемкапиллярной сети и небольшим количествоммиофибрилл). Скорость сокращения этихволокон в 1,5 – 2 раза меньше, чем быстрых.

Они неутомляемы благодаря хорошоразвитой капиллярной сети, большомуколичеству митохондрий и высокойактивности окислительных ферментов.

2. Быстрые, легкоутомляемые ДЕ.Имеют наиболее крупный мотонейрон,обладающий наиболее высоким порогомвозбуждения, не способны в течениедлительного времени поддерживатьустойчивую частоту разрядов (утомляемые).

Аксоны толстые, с большой скоростьюпроведения нервных импульсов, иннервируетмного мышечных волокон. Мышечные волокнасодержат большое число миофибрилл,поэтому при сокращении развивают большуюсилу. Благодаря высокой активностиферментов скорость сокращения высокая.Эти волокна быстро утомляются, т.к.

содержат меньше, по сравнению с медленными,митохондрий и окружены меньшим количествомкапилляров.

3. Быстрые,устойчивые к утомлению.Сильные, быстро сокращающиеся волокна,обладающие большой выносливостьюблагодаря возможности использованияаэробных и анаэробных процессов полученияэнергии. Волокна 2 и 3 типов называются«белыми волокнами» из-за большогосодержания миофибрилл и низкого –миоглобина.

Сравнение медленных и быстрых мышечных волокон

Характеристика

Медленно сокращающиеся

(тип I)

Быстро сокращающиеся

(тип II)

Цвет

Метаболизм

Митохондрии

Гликогена

Утомляемость

Толщина

Скелетная мышцачеловека состоит из волокон 3 типов,однако их соотношение может значительноотличаться в зависимости от функциимышцы, а также врожденной и приобретеннойиндивидуальности. Чем больше в мышцахбелых волокон, тем лучше человекприспособлен к выполнению работы,требующей большой скорости и силы.Преобладание красных волокон обеспечиваетвыносливость при выполнении длительнойработы.

6.2.3 Строение скелетной мышцы

Скелетная мышцасостоит из множества мышечных волокон,которые расположены пучками в общемсоединительнотканном футляре и крепятсяк сухожилиям, связанным со скелетом.Каждое мышечное волокно – это тонкое(от 10 до 100 мкм) вытянутое в длину (от 5 до400мм) многоядерное образование –симпласт.

Мембраны мышечноговолокна сходна с нервной, но она даетрегулярные Т-образные впячивания. Внутримышечного волокна параллельно мембранерасполагается разветвленная, но замкнутаясистема трубочек – саркоплазматическийретикулум – внутриклеточное депо Ca2+.Т-система и прилегающий к ней СР –аппарат передачи возбуждения с мембранымышечного волокна на сократительныеструктуры – миофибриллы.

В саркоплазмемышечного волокна можно увидетьпоперечные чередующиеся светлые итемные участки – соответственно, J-(изотропные) и А-(анизотропные) диски. Всоседних миофибриллах одноименныедиски расположены на одном уровне, чтопридает волокну поперечную исчерченность.

Комплекс из одного темного и двухприлежащих к нему половин светлыхдисков, ограниченных поперечнымиZ-пластинками,называют саркомером.

Каждая миофибрилласостоит их множества параллельно лежащихтолстых (миозиновых) и тонких (актиновых)белковых нитей – миофиламентов. Посечению волокна толстые и тонкие нитирасполагаются высокоорганизованно вузлах гексагональной решетки. Каждаятолстая нить окружена шестью тонкими,каждая из тонких нитей частично входитв окружение трех соседних толстых.

Миозиновые нити имеют отходящие от нихпоперечные выступы с головками, состоящимипримерно из 150 молекул миозина. Актиноваянить состоит из двух закрученных однавокруг другой цепочек (подобно скрученнымниткам бус) молекул актина. На нитяхактина расположены молекулы тропонина,а в желобках между двумя нитями актиналежат нити тропомиозина.

Источник: https://studfile.net/preview/1635582/page:14/

Медик
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: