Взаимосвязь различных систем организма (опорно-двигательного аппарата, систем дыхания, кровообращения и др.) при мышечной деятельности.
Если нагрузка предельно интенсивна или длительна, то все структуры организма начинают работать на обеспечение такого высокого уровня жизнедеятельности. Одни системы увеличивают свою деятельность, обеспечивая мышечное сокращение, а другие - затормаживают, освобождая резервы организма.
Даже малоинтенсивная мышечная работа никогда не является работой только одних мышц, это деятельность всего организма.
Нервная система посылает исполнительные команды к мышцам и внутренним органам, получает и анализирует информацию от них и от окружающей обстановки, обеспечивает согласованное взаимодействие мышц с другими органами. На деятельность нервной системы оказывает влияние система желез внутренней секреции.
Система крови осуществляет перенос кислорода, гормонов и химических веществ, необходимых для обеспечения сокращающихся мышц энергией, а также вывод продуктов повышенной жизнедеятельности мышечных клеток.
Сердечно-сосудистую система. С помощью системы сосудов организм регулирует приток крови к работающим мышцам. Сосуды работающих мышц, а также органов, обеспечивающих мышечное сокращение, расширяются, поэтому к ним поступает больше крови. Сосуды неработающих мышц и неработающих органов сужаются, и к ним поступает существенно меньше крови. Система сердца увеличивает скорость тока крови по сосудам. Благодаря этому кровь успевает доставить работающим мышцам больше кислорода и питательных веществ в единицу времени.
Система дыхания обеспечивает большее насыщение крови кислородом в единицу времени.
Система желез внутренней секреции обеспечивают гормональную поддержку выполняемой работы. Работа желез внутренней секреции регулируется собственными механизмами и нервной системой.
Гормоны - это высокоактивные биологические вещества. Без большинства из них организм человека и млекопитающего не может существовать более нескольких часов, после чего наступает смерть. Высокое содержание определенных гормонов в крови позволяет увеличить работоспособность организма в несколько раз. Механизм действия гормонов довольно сложен, поэтому здесь не приводится.
Система выделения (к ней можно отнести почки, кожу и легкие). Система выделения осуществляет удаление огромного количества продуктов распада, образующихся в результате мышечной деятельности. Работа системы выделения регулируется собственными механизмами, гормонами желез внутренней секреции и нервной системой.
Система терморегуляции (можно отнести кожу и легкие). Обеспечивает отдачу во внешнюю среду большого количества тепла, образующегося в результате сокращения мышц. Таким образом организм предохраняется от перегревания. Деятельность системы терморегуляции управляется собственными механизмами, гормонами желез внутренней секреции и нервной системой.
Деятельность других систем организма, не принимающих участия в обеспечении мышечной работы, на время ее выполнения существенно тормозится вплоть до полного прекращения. Торможению подвергается, например, деятельность пищеварительной системы, высших психических функций нервной системы, большинства органов чувств, половой системы.
Роль нервной системы и нейро-эндокринных отношений в регуляции мышечной деятельности.
Если связь между нейронами осуществляется в помощью синапсов, то их связь с мышечными волокнами происходит в нервно-мышечном соединении. Нервно-мышечное соединение выполняет ту же функцию, что и синапс. Даже проксимальная часть нервно-мышечного соединения такая же: она начинается окончаниями аксона двигательного нейрона, которые выделяют нейротрансмиттеры в пространство между двумя клетками. Окончания аксона в нервно-мышечном соединении переходят в плоские диски — концевые пластинки. В нервно-мышечном соединении импульс принимает мышечное волокно (рис. 3.4). В месте приближения окончаний аксона к мышечному волокну оно имеет вогнутость. Образуемая таким образом впадина называется синаптическим желобом. Пространство между нейроном и мышечным волокном разделено синаптической щелью. Нейромедиаторы, выделяемые окончаниями аксона, диффундируют через синаптическую щель и присоединяются к рецепторам на сарколемме мышечного волокна, мембране. Это, как правило, приводит к деполяризации, поскольку открываются каналы ионов натрия, и в мышечное волокно попадает больше натрия. Если достигается порог деполяризации, образуется потенциал действия, который распространяется через сарколемму, вызывая сокращение мышечных волокон. НЕЙРОМЕДИАТОРЫВыявлено более 40 нейромедиаторов. Их можно разделить на быстро- и медленнодействующие, или нейропептиды. Мы рассмотрим преимущественно быстродействующие нейромедиаторы, которые обеспечивают большую часть передач нервных импульсов. Ацетилхолин и норадреналин — основные нейромедиаторы, участвующие в регуляции физиологических реакций организма человека на физические нагрузки. Первый — основной нейромедиатор двигательных нейронов, иннервирующих скелетную мышцу, а также многие парасимпатические нейроны. Это, как правило, возбуждающий нейромедиатор, однако он может оказывать и тормозящее действие на некоторые парасимпатические нервные окончания, например, в области сердца. Норадреналин — нейромедиатор некоторых симпатических нейронов, который также может оказывать как возбуждающее, так и тормозящее действие, в зависимости от участвующих рецепторов. Быстродействующие медиаторы
Класс I Ацетилхолин
Класс II Амины: норадреналин, адреналин, допамин, серотонин и гистамин
Класс III Аминокислоты: гамма-аминомасляная кислота, глицин, глютамат и аспартат
Медленнодействующие медиаторы
Гипоталамо-возбуждающие гормоны (например, тиротропин, выделяющий гормон соматостатин)
Гипофизарные пептиды (например, р-эндорфины, тиротропин и вазопрессин). Пептиды, воздействующие на мозг и кишечник (например, холецистокинин, нейротензин и лейцин-энкефалин). Пептиды из других тканей (например, ангиотензин II, брадикинин и кальцитонин). Если нейромедиатор присоединяется к постсинаптическому рецептору, значит нервный импульс успешно передан. Затем нейромедиатор либо разрушается ферментами, либо транспортируется обратно в пресинаптические окончания для нового использования, когда поступит очередной импульс.