В 60-х годах начала складываться физиологическая школа в Казанском университете, где тогда работали Ф. В. Овсянников и Н. О. Ковалевский. Под руководством последнего были выполнены работы Л. Н. Симонова, доказавшего опытами на млекопитающих наличие тормозящих нервных центров, и Е. В. Адамюка о внутриглазном давлении. В Казанском университете в дальнейшем протекала деятельность выдающегося физиолога Н. А. Миславского, описавшего в 1885 г. локализацию дыхательного центра и выполнившего совместно в В. М. Бехтеревым серию исследований о влиянии коры полушарий головного мозга на деятельность внутренних органов. В середине 70-х годов началась блистательная, продолжавшаяся свыше 60 лет научная деятельность И. П. Павлова. Научное творчество этого великого физиолога посвящено изучению функций кровообращения и пищеварения и высшей нервной деятельности. Работы в области физиологии кровообращения и пищеварения были проведены Павловым преимущественно в прошлом столетии. Создание же физиологии высшей нервной деятельности явилось достижением науки XX столетия.
3. Кровь — внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур (эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %. У позвоночных кровь имеет красный цвет (от бледно- до тёмно-красного), который ей придаёт гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. У некоторых моллюсков и членистоногих кровь имеет голубой цвет за счёт наличия гемоцианина. Кровь, непрерывно церкулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции такие как: Транспортная — передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций: Дыхательная — перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким; Питательная — доставляет питательные вещества к клеткам тканей; Экскреторная (выделительная) — транспорт ненужных продуктов обмена веществ к легким и почкам для их экскреции (выведения) из организма; Терморегулирующая — регулирует температуру тела. Регуляторная — связывает между собой различные органы и системы перенося сигнальные вещества (гормоны) которые в них образуются. Защитная — обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов; Гомеостатическая — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) — кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и т.д. Гомеостаз, гомеостазис (homeostasis; греч. homoios подобный, тот же самый + stasis состояние, неподвижность),— относительное динамическое постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, терморегуляции, обмена веществ и так далее) организма человека и животных. Регуляторные механизмы, поддерживающие физиологическое состояние или свойства клеток, органов и систем целостного организма на оптимальном уровне, называются гомеостатическими. С точки зрения химической биофизики гомеостаз — это состояние, при котором все процессы, ответственные за энергетические превращения в организме, находятся в динамическом равновесии. Это состояние обладает наибольшей устойчивостью и соответствует физиологическому оптимуму. В соответствии с представлениями термодинамики организм и клетка могут существовать и приспосабливаться к таким условиям среды, при которых в биологической системе возможно установление стационарного течения физико-химических процессов, то есть гомеостаза. Основная роль в установлении гомеостаза принадлежит в первую очередь клеточным мембранным системам, которые ответственны за биоэнергетические процессы и регулируют скорость поступления и выделения веществ клетками.
3. Кровь — внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур (эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %. У позвоночных кровь имеет красный цвет (от бледно- до тёмно-красного), который ей придаёт гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. У некоторых моллюсков и членистоногих кровь имеет голубой цвет за счёт наличия гемоцианина. Кровь, непрерывно церкулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции такие как: Транспортная — передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций: Дыхательная — перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким; Питательная — доставляет питательные вещества к клеткам тканей; Экскреторная (выделительная) — транспорт ненужных продуктов обмена веществ к легким и почкам для их экскреции (выведения) из организма; Терморегулирующая — регулирует температуру тела. Регуляторная — связывает между собой различные органы и системы перенося сигнальные вещества (гормоны) которые в них образуются. Защитная — обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов; Гомеостатическая — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) — кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и т.д. Гомеостаз, гомеостазис (homeostasis; греч. homoios подобный, тот же самый + stasis состояние, неподвижность),— относительное динамическое постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, терморегуляции, обмена веществ и так далее) организма человека и животных. Регуляторные механизмы, поддерживающие физиологическое состояние или свойства клеток, органов и систем целостного организма на оптимальном уровне, называются гомеостатическими. С точки зрения химической биофизики гомеостаз — это состояние, при котором все процессы, ответственные за энергетические превращения в организме, находятся в динамическом равновесии. Это состояние обладает наибольшей устойчивостью и соответствует физиологическому оптимуму. В соответствии с представлениями термодинамики организм и клетка могут существовать и приспосабливаться к таким условиям среды, при которых в биологической системе возможно установление стационарного течения физико-химических процессов, то есть гомеостаза. Основная роль в установлении гомеостаза принадлежит в первую очередь клеточным мембранным системам, которые ответственны за биоэнергетические процессы и регулируют скорость поступления и выделения веществ клетками.
4) Эритроциты — высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO2) в обратном направлении. У позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют ядро, у эритроцитов млекопитающих ядро отсутствует. Форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцитов через узкие просветы капилляров. В капиллярах они движутся со скоростью 2 сантиметра в минуту, что даёт им время передать кислород от гемоглобина к миоглобину. Миоглобин действует как посредник, принимая кислород у гемоглобина в крови и передавая его цитохромам в мышечных клетках.
5) Группа крови определяется набором антигенов, которые содержаться в форменных элементах крови (эритроцитах, лейкоцитах, тромбоцитах) и белками плазмы данного индивидуума. К настоящему времени в крови человека обнаружено более 300 различных антигенов, образующих несколько десятков антигенных систем. Однако понятие о группах крови, которым пользуются в клинической практике, включает только эритроцитарные антигены системы АВ0 и резус-фактор, так как они наиболее активны и являются самой частой причиной несовместимости при гемотрансфузиях. Каждую группу крови характеризуют определенные антигены (агглютиногены) и агглютинины. На практике различают два агглютиногена в эритроцитах (их обозначают буквами А и В) и два агглютинина в плазме - альфа (α) и бета (β). Антигены (агглютиногены А и В) находятся в эритроцитах и во всех тканях организма, исключая мозг. Практическое значение имеют агглютиногены, расположенные на поверхности форменных элементов крови - с ними соединяются антитела, вызывая агглютинацию и гемолиз. Антиген 0 является слабым антигеном в эритроцитах и не дает реакции агглютинации Агглютинины (α β) - белки плазмы крови; они находятся также в лимфе, экссудате и транссудате. Специфично соединяются с одноименными антигенами крови. В сыворотке крови человека нет антител (агглютининов) против антигенов (агглютиногенов), которые имеются в его же эритроцитах, и наоборот. Различные соотношения агглютининов и агглютиногенов позволили разделить кровь всех людей на 4 основные группы: I (0), II (А), III (В) и IV (АВ). Соотношение агглютиногенов и агглютининов в четырех группах, а отсюда и совместимость крови при переливании представлены в следующей таблице: I группа - 0(I) α β II группа - А(II)β III группа - B(III)α IV группа - АВ(IV)0 Резус-фактор находят в эритроцитах, а также в лейкоцитах, тромбоцитах, в разных органах и тканевых жидкостях, околоплодных водах. Если кровь с положительным резус-фактором попадает человеку с резус-отрицательной кровью (Rh-фактор отсутствует), то образуются специфические антитела - антирезус агглютинины Перед переливанием крови обязательно следует установить резус-принадлежность донора и реципиента и провести пробу на резус-совместимость. При переливании крови следует строго придерживаться принципа использования крови, одноименной по резус-фактору. Около 80 % людей имеют I и II группы крови, 15 % - III и 5 % - IV группу крови. Отдавать свою кровь для переливания, т. е. быть донором, может каждый здоровый человек. Донорство приносит пользу не только больным, которым переливание крови иногда спасает жизнь, но и самому донору. Взятие небольшого количества крови у человека (200-250 мл) усиливает деятельность кроветворных органов.
6) Лейкоци́ты — белые кровяные клетки; неоднородная группа различных по внешнему виду и функциям клеток кровичеловека или животных, выделенная по признаку отсутствия самостоятельной окраски и наличия ядра. Главная сфера действия лейкоцитов — защита. Они играют главную роль в специфической и неспецифической защите организма от внешних и внутренних патогенных агентов, а также в реализации типичных патологических процессов. Все виды лейкоцитов способны к активному движению и могут переходить через стенку капилляров и проникать в ткани, где они поглощают и переваривают чужеродные частицы. Лейкоциты различаются по происхождению, функциям и внешнему виду. Некоторые из лейкоцитов способны захватывать и переваривать чужеродные микроорганизмы (фагоцитоз), а другие могут вырабатывать антитела. зернистые лейкоциты, или гранулоциты — клетки, имеющие крупные сегментированные ядра и обнаруживающие специфическую зернистость цитоплазмы; в зависимости от способности воспринимать красители они подразделяются на нейтрофильные, эозинофильные и базофильные; незернистые лейкоциты, или агранулоциты — клетки, не имеющие специфической зернистости и содержащие простое несегментированное ядро, к ним относятся лимфоциты имоноциты.
7) Основные свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость, сократимость и автоматия. Возбудимость - это способность миокарда под действием электрических, химических, термических и других раздражителей приходить в состояние возбуждения. Процессы возбуждения в сердечной мышце, как и в любой другой ткани, сопровождаются изменением биоэлектрических процессов в мышечных клетках. Эти биоэлектрические процессы могут быть зарегистрированы с помощью специальных приборов - электрокардиографов. Исключительно важной особенностью клеток рабочего миокарда является очень длительный (в 100 больше, чем у скелетной мышцы) рефрактерный период, что исключает возможность тетанического сокращения сердца, заставляя его работать только в режиме одиночного сокращения и создает условия к ритмическому сокращению органа. Проводимость (т.е. возможность прохождения возбуждения по ткани) сердечной мышцы очень высока и обеспечивается особым строением межклеточных контактов как в рабочем миокарде, так и в проводящей системе сердца. Сократимость сердечной мышцы отличается от скелетной. Миокард почти не обнаруживает зависимости между силой раздражения и величиной реакции. На допороговые раздражения миокард вообще не отвечает, но как только сила раздражения достигает порогового уровня, возникает максимальное сокращение. Дальнейшее нарастание раздражающего тока не меняет величины раздражения (закон "все или ничего") Сократимость сердечной мышцы определяется особенностями строения ее волокон и соотношением между длиной и напряжением саркомера. Другими словами, чем сильнее сердце растянуто во время диастолы, тем сильнее оно сокращается во время систолы (закон Франка - Стерлинга). Огромное значение для перехода процесса возбуждения в процесс сокращения (явление электромеханического сопряжения) в миокарде имеют ионы кальция. Недостаток этих ионов в миокарде приводит к полному разобщению возбуждения и сокращения. При этом электрические явления, регистрируемые в виде электрокардиограммы, остаются в неизменном виде, а сокращения кардиомиоцитов не происходит. Автоматия, т.е. способность к ритмическому сокращению без всяких видимых раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом органе, является характерной особенностью сердца. Ритмическое сокращение сердца проявляется уже на ранних стадиях эмбрионального развития (у человеческого эмбриона - на 18-20 день). Так же ритмически сокращаются сердечные клетки эмбриона в культуре тканей (т.е. вне организма). Природа автоматии до сих пор до конца не выяснена. У высших животных и человека возникновение импульсов связано с функцией атипических мышечных клеток, образующих проводящую систему сердца (рис. 73). Нервные структуры способны оказывать влияние на силу и частоту их разрядов, однако сам процесс генерации импульсов является специфической особенностью клеток проводящей системы.
8) Проводящая система сердца призвана обеспечить функцию автоматизма и проводимости, т.е. способность автономно вырабатывать электрические импульсы и распространять вызванное ими возбуждение (деполяризацию) на все отделы сократительного миокарда. Эта система содержит узлы и пучки (группы специализированных клеток — пейсмекеры), в которых рождаются электрические импульсы и волокна, по которым движется возбуждение, распространяющееся на сократительный миокард. Наибольшей активность обладает сино-аурикулярный узел (САузел). В физиологических условиях (в покое) он продуцирует 60-80 импульсов в минуту. Однако при определенных ситуациях частота импульсов может увеличиваться до 150-200. Это пейсмекер первого порядка. Атриовентрикулярное соединение (АВ- соединение), в которое входит АВ-узел и начальная часть пучка Гиса, продуцирует 40-60 электрических импульсов в минуту. Это пейсмекер второго порядка. И наконец, в нижней части пучка Гиса продуцируются только 25-40 импульсов в минуту. Это пейсмекер третьего порядка. В этой особенности провидящей системы заключается важный физиологический смысл. Торможение проведения в АВ узле и высокая скорость проведения в миокарде желудочков обеспечивает быстрое сокращение желудочков только после того, как закончилось сокращение (изгнание крови) предсердий. Торможение проводимости в АВ узле также способствует блокированию частых импульсов, исходящих из СА узла при его патологии. Электрокардиография — метод электрофизиологического исследования деятельности сердца в норме и патологии, основанный на регистрации и анализе электрической активности миокарда, распространяющейся по сердцу в течение сердечного цикла. Регистрация производится с помощью специальных приборов — электрокардиографов. Записываемая кривая — электрокардиограмма (ЭКГ) — отражает динамику в течение сердечного цикла разности потенциалов в двух точках электрического поля сердца, соответствующих местам наложения на теле обследуемого двух электродов, один из которых является положительным полюсом, другой — отрицательным (соединены соответственно с полюсами + и — электрокардиографа). Определенное взаимное расположение этих электродов называют электрокардиографическим отведением, а условную прямую линию между ними — осью данного отведения. На обычной ЭКГ величина электродвижущей силы (ЭДС) сердца и ее направление, меняющиеся в течение сердечного цикла, отражаются в виде динамики проекции вектора ЭДС на ось отведения, т.е. на линию, а не на плоскость, как это происходит при записи векторкардиограммы
9) Функциональные исследования - фундамент клинической физиологии сердца. Они поставляют значительное количество показателей о его состоянии, кровообращении. Малая часть их представлена в нижеследующих таблицах главы, но и они далеко не все учитываются врачем одновременно. По разным обстоятельствам. Более того, квалифицированный врач использует разумным образом отобранное ограниченное число показателей, диктуемое ситуацией и некоторыми общими принципами оптимального менеджмента пациента. Не все методы в конкретной ситуации доступны. Предпочтение имеют неинвазивные. Заметим снова, одни и те же показатели могут быть получены разными методами. Геометрия сердца доступна томографическим методам, фазовая структура сердечного цикла и того более, - семействам методов, вскрывающим разные стороны физиологии кровообращения. При выборе метода учитывается множество факторов, но всегда результат должен быть максимальным при минимальной цене (снова оптимизация). Функциональные показатели - производные от гемодинамических, биомеханических, электрофизиологических и иных функций. Они есть значения этих функций, взятые в конкретные (опорные) моменты (реперы) сердечного цикла. Наиболее часто - это границы фаз и периодов цикла. Цель книги - интерпретация, но не сами показатели. Ударный объем крови – количество крови, выбрасываемое сердцем при систоле на периферию, минутный – объем количества крови, выбрасываемого в 1 минуту. Последняя величина представляет, таким образом, произведение систолического объема на количество систол в 1 минуту. Наиболее точными способами определения ударного (минутного) объема являются газоаналитический метод Грольмана в модификации И.И. Хренова, физические методы и методы определения с помощью механокардиографии. Несмотря на большую точность, эти методы весьма трудоемки и при мышечной деятельности малопригодны. Поэтому было сделано много попыток косвенного определения величины минутного объема.
10) Кровяное давление — давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца; важнейший энергетический параметр системы кровообращения, обеспечивающий непрерывность кровотока в кровеносных сосудах, диффузию газов и фильтрацию растворов ингредиентов плазмы крови через мембраны капилляров в ткани (обмен веществ), а также в почечных клубочках (образование мочи). В соответствии с анатомо-физиологическим разделением сердечно-сосудистой системы (Сердечно-сосудистая система)различают внутрисердечное, артериальное, капиллярное и венозное К. д., измеряемое либо в миллиметрах водяного столба (в венах), либо миллиметрах ртутного столба (в других сосудах и в сердце). Учащение работы сердца и повышение силы его сокращений ведут к повышению объема сердечного выброса и кровяного давления. Это наблюдается при раздражении симпатических нервов, при выделении надпочечниками адреналина при стрессе. Аналогичным образом действуют на сердце токсины, которые выделяют многие микроорганизмы. При усилении работы сердца повышается в основном систолическое давление.
30. Pефлекс (от лат. "рефлексус" - отражение) - реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредстве центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов. Виды рефлексов: Безусловные и Условные. Безусловные рефлексы передаются по наследству, они присущи каждому биологическому виду; их дуги формируются к моменту рождения и в норме сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни. Условные рефлексы возникают при индивидуальном развитии и накоплении новых навыков. Выработка новых временных связей зависит от изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на основе безусловных и с участием высших отделов головного мозга. Любой рефлекс в организме осуществляется при помощи рефлекторной дуги. Рефлекторная дуга - это путь, по которому раздражение (сигнал) от рецептора проходит к исполнительному органу. В периферической нервной системе различают рефлекторные дуги (нейронные цепи) соматической нервной системы, иннервирующие скелетную иускулатуру, вегетативной нервной системы, иннервирующие внутренние органы: сердце, желудок, кишечник, почки, печень и т.д. Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов: 1. рецепторов, воспринимающих раздражение и отвечающих на него возбуждением. 2. чувствительного (центростремительного, афферентного) нервного волокна, передающего возбуждение к центру; нейрон, имеющий данное волокно, также называется чувствительным. Тела 3. нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. 4. двигательного (центробежного, эфферентного) нервного волокна, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; Двигательным называется нейрон, отросток которого подходит к рабочему органу и передает ему сигнал из центра. 5. эффектора - рабочего органа, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора. Эффекторами могут быть мышцы, сокращающиеся при поступлении к ним возбуждения из центра. РЕФЛЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО - фундаментальная форма управления двигательным процессом, состоящая из замкнутого цикла четырех составляющих: 1) афферентации— отображения результата движения и афферентационной импульсации, т. е. потока нервных импульсов, поступающих в ц. н. с. от органов чувств; 2) центрального управления — процессов в центральных замыкательных системах, реализующих сенсорные коррекции; 3) эфферентации — эффекторного нервного процесса и возбудительного процесса в мышце, характеризуемого его биоэлектрическим потенциалом; 4) движущейся системы — динамического напряжения в мышце, общего силового поля на периферии и результирующего движения.
31. Возбуждение — ответная реакция живой ткани на внешнее воздействие, выражающаяся изменением характера или интенсивности протекающих в ней процессов; в узком смысле — это физиологический процесс, которым некоторые типы клеток (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие (раздражитель). Способность клеток и тканей реагировать на раздражение возбуждением называется возбудимостью. Минимальная сила раздражителя, на которую возбудимая ткань отвечает возникновением возбуждения, называется пороговой; чем меньше эта величина, тем выше уровень возбудимости и ткань легче возбуждается. Возникновение возбуждения сопровождается появлением на мембранах клеток биоэлектрических потенциалов. Местное возбуждение — это изменение электрических свойств на каком-либо отдельном участке клеточной оболочки, возникающее в результате перераспределения ионов по ее обеим сторонам. Этот вид возбуждениz играет определенную роль лишь на ограниченном участке — в пределах одной клетки и неспособно вызывать возбуждение какой-либо другой, даже соседней, клетки. Распространяющееся возбуждение - является особой формой возбуждения, которое было выработано природой для компенсации неспособности местного возбуждения передаваться на большие расстояния (в пределах всего организма). Возникнув однажды (например, в специальных нервных образованиях — рецепторах — под влиянием света, звука, тепла и т. д.), местное возбуждение (при условии, что раздражающее воздействие достаточно сильно) становится самоподдерживающимся и начинает распространяться по клетке с постоянной скоростью. Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декрементное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутрь волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. Ток будет распространяться от «+» заряда к «—». В месте выхода кругового тока повышается проницаемость плазматической мембраны для ионов Na, в результате чего происходит деполяризация мембраны. Возбуждение постепенно охватывает соседние участки осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона. В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризован. Между перехватами возникает разность потенциалов, и появляются круговые токи. За счет круговых токов возбуждаются другие перехваты, при этом возбуждение распространяется сальтаторно, скачкообразно от одного перехвата к другому. Сальтаторный способ распространения возбуждения экономичен, и скорость распространения возбуждения гораздо выше (70—120 м/с), чем по безмиелиновым нервным волокнам (0,5–2 м/с).
32. Нейромоторная единица - совокупность нейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых аксоном этого нейрона. В состав нейромоторной единицы входят: нервная клетка - в основном мотонейроны, тела которых лежат в передних рогах спинного мозга; аксон мотонейрона - миелиновые волокна; группа мышечных волокон - в зависимости от вида деятельности количества волокон различно. Если тонкая работа 2-4, если грубая - до нескольких тысяч. Различают 2 вида мышечных волокон. Быстрые - продолжительность потенциала действия в 2 раза меньше, чем в медленных. Волна сокращения в 5 раз меньше, чем в медленных. Скорость распространения возбуждения в быстрых нейромоторных единицах в 2 раза больше, чем в медленных. Таким образом, быстрые фазные нейромоторные единицы обеспечивают динамическую работу, когда быстрое сокращение сменяется быстрым расслаблением. Для этого вида нейромоторных единиц характерно анаэробное образование энергии. Эти мышечные волокна практически не содержат миоглобина - светлые, белые мышцы; Медленные- обеспечивают в основном статическую работу, медленное, длительное сокращение мышц. Основной поставщик энергии окислительно-восстановительные процессы. Содержит миоглобин, который депонирует кислород. По цвету темные, красные мышцы.
33. Структура мышечной ткани: 1. мышечные клетки (волокна), длины которых 20-80 мкм и толщина БМ 10нм 2. внеклеточное вещество (коллаген, эластин) дополняет упругие свойства ткани 3. нервные волокна и кровеносные сосуды. Внутреннее строение волокна: 1. миофибриллы – совокупность сократительных комплексов (d=1-2мкм) 2. саркоплазматический ретикулум 3. система поперечных Т-трубочек (вгибающие области нервного во-локна). Мышцы имеют волокнистое строение. Отдельное мышечное волокно имеет диаметр 0,02-0,08мм, оно окружено мембраной. Волокно состоит из 1000-2000 более тонких волокон – миофибрилл. Фибриллы имеют оболочку, образованную трубочками и пузырьками саркоплазматического ретикулума. Миофибриллы (строение): 1. А-зона (анизотропная темная зона, обладает двулучепреломлением) 2. I-зона (изотропные светлые участки) 3. H-зона (изотропная, размеры все время изменяются) 4. Z-диск (промежуточный диск). Механизм мышечного сокращения. В процессе сокращения мышечного волокна в нем происходят следующие преобразования: А. Электрохимическое преобразование: 1. Генерация ПД. 2. Распространение ПД по Т-системе. 3. Электрическая стимуляция зоны контакта Т-системы и саркоплазматического ретикулума, активация ферментов, образование инозитолтрифосфата, повышение внутриклеточной концентрации ионов Са2+. Б. Хемомеханическое преобразование: 4. Взаимодействие ионов Са2+ с тропонином, освобождение активных центров на актиновых филаментах. 5. Взаимодействие миозиновой головки с актином, вращение головки и развитие эластической тяги. 6. Скольжение нитей актина и миозина относительно друг друга, уменьшение размера саркомера, развитие напряжения или укорочение мышечного волокна.
34. Одиночное мышечное сокращение. При раздражении мышцы одиночным импульсом тока возникает одиночное мышечное сокращение. Амплитуда одиночного сокращения мышцы зависит от количества сократившихся в этот момент миофибрилл. Возбудимость отдельных групп волокон различна, поэтому пороговая сила тока вызывает сокращение лишь наиболее возбудимых мышечных волокон. Амплитуда такого сокращения минимальна. При увеличении силы раздражающего тока в процесс возбуждения вовлекаются и менее возбудимые группы мышечных волокон; амплитуда сокращений суммируется и растет до тех пор, пока в мышце не останется волокон, не охваченных процессом возбуждения. В этом случае регистрируется максимальная амплитуда сокращения, которая не увеличивается, несмотря на дальнейшее нарастание силы раздражающего тока. Тетаническое сокращение. В естественных условиях к мышечным волокнам поступают не одиночные, а ряд нервных импульсов, на которые мышца отвечает длительным, тетаническим сокращением, или тетанусом. К тетаническому сокращению способны только скелетные мышцы. Гладкие мышцы и поперечнополосатая мышца сердца не способны к тетаническому сокращению из-за продолжительного рефрактерного периода. Тетанус возникает вследствие суммации одиночных мышечных сокращений. Чтобы возник тетанус, необходимо действие повторных раздражений (или нервных импульсов) на мышцу еще до того, как закончится ее одиночное сокращение. Если раздражающие импульсы сближены и каждый из них приходится на тот момент, когда мышца только начала расслабляться, но не успела еще полностью расслабиться, то возникает зубчатый тип сокращения (зубчатый тетанус). Если раздражающие импульсы сближены настолько, что каждый последующий приходится на время, когда мышца еще не успела перейти к расслаблению от предыдущего раздражения, то есть происходит на высоте ее сокращения, то возникает длительное непрерывное сокращение, получившее название гладкого тетануса. Гладкий тетанус – нормальное рабочее состояние скелетных мышц обусловливается поступлением из ЦНС нервных импульсов с частотой 40-50 в 1с. Зубчатый тетанус возникает при частоте нервных импульсов до 30 в 1с. Если мышца получает 10-20 нервных импульсов в 1с, то она находится в состоянии мышечного тонуса, т.е. умеренной степени напряжения.
35. Утомление — это временное снижение или потеря работоспособности, т. е. результат предшествовавшей работы. Утомление мышцы в организме в условиях кровообращения зависит не только от величины произведенной ею длительной работы, а от числа поступающих к ней волн возбуждения, вызывающих ее сокращение. При той же частоте раздражения и других равных условиях утомление появляется раньше при большей нагрузке мышцы. При той же нагрузке и других равных условиях утомление наступает раньше при более частых раздражениях. Если довести мышцу до полного утомления раздражением электрическим током, то после перемены направления тока ее работоспособность сразу восстанавливается. Это восстановление объясняется изменением состояния белков мышцы и сдвигами ионов на полюсах тока. Утомление является нормальным физиологическим процессом, который приводит к прекращению работы. Во время перерывов в работе восстанавливается работоспособность мышц. Локализация утомления, то есть выделение той ведущей системы (или систем), функциональные изменения, в которой и определяют наступление состояния утомления. При локализации утомления имеется три группы систем, обеспечивающих выполнение любого упражнения: 1) регулирующие системы – центральная нервная система, вегетативная нервная система и гармонально-гуморальная система; 2) система вегетативного обеспечения мышечной деятельности – системы дыхания и кровообращения.3) исполнительные системы – двигательный (периферический нервно-мышечный) аппарат.
36. Нервным центром называют функционально связанную совокупность нейронов, расположенных в одной или нескольких структурах центральной нервной системы и обеспечивающих осуществление регуляции определенных функций организма. В более узком понимании, применительно к рассматриваемой структуре рефлекторного акта, нервный центр как аппарат управления представляет собой функциональное объединение разных нейронов, обеспечивающее реализацию определенного рефлекса. Основные общие свойства нервных центров определяются тремя главными факторами: 1)свойствами нервных клеток, входящих в состав центра, 2) особенностями структурно-функциональных связей нейронов, 3) свойствами центральных синапсов. Для выявления функций нервного центра используют ряд методов: метод раздражения (усиление его деятельности), метод разрушения или удаления — экстирпации (нарушение регулируемой им функции), электрофизиологический метод — регистрация электрических явлений в нервном центре и др. Физиологические свойства нервных центров определяют характер ответных реакций. Эти свойства в значительной мере связаны с особенностями проведения нервных импульсов через синапсы, соединяющие различные нервные клетки. Одностороннее проведение возбуждения. В отличие от нервного волокна, в котором возможно двустороннее проведение волны возбуждения от места нанесения раздражения, в нервных центрах волна возбуждения проводится только в одном направлении: раздражение задних (чувствительных) корешков спинного мозга вызывает возникновение нервного импульса в передних двигательных корешках, однако при раздражении передних корешков волна возбуждения в задних корешках не появляется. Это обусловлено особенностями синаптической передачи возбуждения в отдельных нервных клетках. Поскольку проведение волны возбуждения от одного нейрона к другому через синапс происходит химическим путем—с помощью медиатора, а медиатор содержится лишь в пресинаптической части синапса и отсутствует в постсинаптической мембране, — проведение нервных влияний через синапс возможно только от пресинаптической мембраны к постсинаптической и невозможно в обратном направлении. В связи с этим поток нервных импульсов в рефлекторной дуге имеет определенное направление: от афферентных нейронов к вставочным и затем к эффекторным — мотонейронам и вегетативным нейронам.
37. Си́напс - место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками