Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Сегодня одним из самых эффективных способов реабилитации является кинезотерапия. Данный метод основан на движении мышц и суставов. Он используется для реабилитации после огромного количества заболеваний.

Причем его можно использовать сразу после того, как состояние пациента станет стабильным.

Кинезотерапия восстанавливает двигательную функцию, уменьшает риск возникновения осложнений и сохраняет общую физическую способность.

Содержание:

Что такое кинезотерапия

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Кинезотерапия – это лечение через движение. Данная методика считается одной из форм лечебной физкультуры. Она позволяет получить необходимый терапевтический результат путем выполнения упражнений лечебной гимнастики. Данная методика предусматривает активное участие пациента в оздоровительном процессе. За счет этого у пациента повышается мотивация, а также вера в свои силы. К тому же кинезотерапия позволяет установить контроль над заболеванием, что способствует ускорению восстановительного процесса.

Показания и противопоказания

Показанием к этому методу терапии могут быть такие патологии: рассеянный склероз, невриты, невралгии, нейропатии, ДЦП, синдром Паркинсона, нейроинфекции и вегетососудистая дистония.

К кинезотерапии часто прибегают при нарушениях сна, тревожных расстройствах и регулярных головных болях.

Лечение движением также рекомендовано пациентам, которые восстанавливаются после инсульта или травм головного мозга.

Кинезотерапия будет актуальна и при наличии патологий опорно-двигательного аппарата. Такой способ терапии рекомендован людям, которые страдают от искривления позвоночника, протрузии межпозвоночных дисков и нестабильности между позвонками. Артрозы суставов, артриты, периартриты и остеохондроз также являются поводом для того, чтобы начать лечение движением.

Что касается противопоказаний, то этот метод терапии категорически не рекомендован пациентам, у которых возникают или усиливаются болевые ощущения во время выполнения активных и пассивных движений.

Кинезотерапия также запрещена при наличии травм мышц и сухожилий. Этот метод противопоказан и тем пациентам, у которых диагностирована онкология суставов и позвоночника.

Если пациент восстанавливается после операции на суставах или позвоночнике, ему категорически не рекомендуется заниматься кинезотерапией.

Виды кинезотерапии

Существуют такие виды кинезотерапии: активная и пассивная. В первом случае пациент самостоятельно выполняет все упражнения. К активной кинезотерапии можно отнести лечебную физкультуру и подвижные игры. А вот пассивная кинезотерапия предполагает, что движениями конечностей пациента управляет либо специалисты, либо специальный аппарат.

Также стоит отметить, что существуют различные методы кинезотерапии. К наиболее востребованным методикам можно отнести гидрокинезотерапию, детензор-терапию и терапию при помощи сенсомоторной подушки.

Гидрокинезотерапия

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Гидрокинезотерапия предусматривает выполнение упражнений и ходьбу в воде. К этому методу терапии также относится лечебное плавание и аквагимнастика. Гидрокинезотерапия считается максимально естественным способом восстановления пациентов с нарушением органов движения. Применение данного метода терапии:

  • улучшает кровообращение и трофические процессы;
  • ликвидирует или уменьшает трофические и вегетососудистые расстройства;
  • укрепляет связочный аппарат;
  • ослабляет мышечную дистонию;
  • устраняет или предупреждает мышечные контрактуры и тугоподвижности в суставах;
  • усовершенствует движения и делает их более координированными.

Стоит добавить, что данный способ терапии будет актуален и для тех, кто не умеет плавать. Наличие аквапояса помогает удержать тело в вертикальном положении, не касаясь дна. При этом голова будет находиться над водой.

Детензор-терапия

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Эта разновидность кинезотерапии основана на продолжительной щадящей тракции позвоночника под воздействием собственного веса. За счет такого воздействия снимается болевой синдром и корректируются деформации позвоночника. Этот способ терапии может быть рекомендован как взрослым, так и детям. Его применение исключает стресс для пациента и при этом гарантирует сохранение эффекта на протяжении длительного времени.

Этот способ терапии рекомендован при наличии острых или хронических заболеваний позвоночника, сколиоза, остеопороза и выпадения межпозвонкового диска. Его также используют для устранения проблемы перенапряжения и нарушений осанки. Показанием к детензор-терапии также являются головные боли, астма, дыхательная недостаточность и цервикальные мигрени.

Этот метод кинезотерапии актуален и для профессиональных спортсменов. Он снимает перенапряжение в мышцах и обеспечивает реабилитацию после травм.

Сенсомоторная подушка

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Отвечая на вопрос что относится к средствам кинезотерапии, следует обязательно упомянуть о сенсомоторной подушке. Она представляет собой резиновый диск, который частично заполнен воздухом. Объем воздуха в подушке должен быть таким, чтобы сохранялось движение балансировки при применении этого приспособления в положении стоя или сидя.

Упражнения на сенсомоторной подушке (балансировочном диске) позволяют нормализовать координацию движений и выработать чувство равновесия и устойчивости.

Благодаря тому, что во время занятий с сенсомоторной подушкой необходимо прикладывать дополнительные усилия для удержания равновесия, терапия при помощи этого приспособления на порядок эффективнее обычных упражнений.

К тому же занятия с сенсомоторной подушкой могут быть рекомендованы всем, кто желает сбросить лишние килограммы и получить стройную фигуру.

Данный метод терапии может использоваться в целях оздоровительной и лечебной гимнастики. Он также рекомендован людям, страдающим от рассеянного склероза и болезни Паркинсона.

Резюмируя, стоит сказать, что кинезотерапия способствует продлению жизни, и делает ее более увлекательной, насыщенной и интересной.

Двигательная активность и ее значение для организма

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

«Движение — жизнь!» — этому утверждению уже очень много лет, и оно не утратило своей актуальности. А новейшие исследования только подтвердили его правоту. Зачем необходима двигательная активность, чем опасен ее недостаток и как избежать многих неприятностей – об этом и пойдет речь в статье.

Значение движения

Правильная нагрузка необходима для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Когда мышцы включаются в работу, организм начинает выделять эндорфины. Гормоны счастья снимают нервное напряжение и повышают тонус. В результате отрицательные эмоции исчезают, а уровень работоспособности, напротив, взлетает.

Когда скелетные мышцы включаются в работу, происходит активация окислительно-восстановительных процессов, все органы и системы человека «просыпаются» и включаются в деятельность.

Поддержание организма в тонусе необходимо для сохранения здоровья.

Доказано, что у пожилых людей, регулярно занимающихся спортом, органы работают лучше и соответствуют возрастным нормам людей, которые на 5-7 лет моложе.

Двигательная активность не дает развиваться старческой атрофии мышц. Как человек становится немощным, замечал каждый, кому приходилось соблюдать долгий строгий постельный режим.

После 10 дней лежания очень трудно выходить на прежний уровень работоспособности, т. к. сила сердечных сокращений уменьшается, что приводит к голоданию всего организма, расстройству обменных процессов и т. д.

Результатом становится общая слабость, в том числе и мышечная.

Двигательная активность дошкольников стимулирует не только физическое, но и умственное развитие. Дети, которые с малых лет лишены физической нагрузки, вырастают болезненными и слабыми.

Почему современные люди все меньше двигаются

Это обусловлено образом жизни, который зачастую диктуют внешние условия:

  • Физический труд используется все реже. На производстве людей заменяют различные механизмы.
  • Все больше работников умственного труда.
  • В быту используется большое количество приборов. Например, стиральные и посудомоечные машины упростили работу до нажатия на пару кнопок.
  • Широкое использование различных видов транспорта вытеснило пешие и велосипедные прогулки.
  • Очень низка двигательная активность детей, т. к. они отдают предпочтение компьютерным, а не подвижным играм на улице.

С одной стороны, широкое распространение механизмов значительно облегчило человеку жизнь. С другой стороны, оно же и лишило людей движения.

Гиподинамия и ее вред

Недостаточная двигательная активность человека губительна для всего организма. Тело рассчитано на большую ежедневную нагрузку. Когда оно ее не получает, то начинает сокращать функции, уменьшать количество работающих волокон и т. д. Так отсекается все «лишнее» (по мнению организма), т. е. то, что не принимает участия в процессе жизнедеятельности.

В результате мышечного голодания происходят разрушительные изменения. В первую очередь в сердечно-сосудистой системе. Сокращается количество резервных сосудов, капиллярная сеть уменьшается. Кровоснабжение всего тела, в том числе сердца и мозга ухудшается.

Малейший тромб может стать причиной для серьезных неприятностей для людей, ведущих сидячий образ жизни. У них не развита система резервных путей кровообращения, поэтому закупорка одного сосуда «отключает» большой участок от питания. У людей, активно двигающихся, быстро налаживается резервный путь снабжения, поэтому они легко восстанавливаются.

Да и тромбы появляются значительно позже и реже, т. к. в организме не происходит застойных явлений.

Мышечное голодание может быть опасней, чем авитаминоз или недостаток пищи. Но о последних организм сообщает быстро и доходчиво. Чувство голода совсем неприятно.

Читайте также:  Ногти. Строение ногтей. Реактивность и регенерация кожи и ее производных.

А вот первое никак о себе не сообщает, может даже вызывать приятные ощущения: тело отдыхает, оно расслаблено, ему комфортно.

Недостаточная двигательная активность организма приводит к тому, что мышцы дряхлеют уже в 30-летнем возрасте.

Вред долгого сидения

Большая часть современной работы заставляет человека сидеть по 8-10 часов в сутки. Это очень вредно для организма. Из-за постоянного согнутого положения одни группы мышц перенапрягаются, а другие не получают никакой нагрузки.

Поэтому у офисных работников часты проблемы с позвоночником. Также происходят застойные явления в органах малого таза, что особенно вредно для женщин, т. к. приводит к нарушениям в работе мочеполовой системы. Кроме этого, атрофируются мышцы ног, сокращается капиллярная сеть.

Сердце и легкие начинают работать менее эффективно.

Положительное влияние физических нагрузок

Благодаря активной мышечной работе, снимается перенапряжение отдельных органов и систем. Улучшается процесс газообмена, кровь циркулирует по сосудам быстрее, а сердце работает более эффективно. Также двигательная активность успокаивает нервную систему, что повышает работоспособность человека.

Доказано, что люди, ведущие активный образ жизни, живут дольше и меньше болеют. В старости их обходят стороной многие опасные заболевания, например, атеросклероз, ишемия или гипертония. Да и само тело дряхлеть начинает гораздо позже.

Для кого особенно важно движение

Конечно же, для тех, у кого малая активность в течение дня. Также необходимо двигаться людям, больным атеросклерозом и гипертонией. Это необязательно должны быть занятия в спортивном или тренажерном зале. Достаточно простых пеших прогулок.

Неоценимую пользу принесет двигательная активность работникам умственного труда. Она активизирует работу мозга и снимает психоэмоциональное перенапряжение.

Многие писатели и философы утверждали, что лучшие идеи к ним приходят во время прогулок. Так, в Древней Греции Аристотель даже организовал школу перипатетиков. Он с учениками прогуливался, обсуждая идеи и философствуя.

Ученый был уверен, что ходьба делает умственную работу более продуктивной.

Двигательная активность дошкольников должна занимать родителей, т. к. только она может обеспечить правильное и гармоничное развитие ребенка. С малышом нужно много гулять и играть в подвижные игры.

Самый доступный вид двигательной активности

«Мне некогда заниматься спортом» — таков ответ большинства людей, когда им говорят о недостатке физической работы. Однако вовсе необязательно выделять по 2-3 часа ежедневно на упражнения.

Обеспечить себя необходимой «дозой» движения можно и с помощью прогулок. Например, если работа находится в 20 минутах ходьбы, можно дойти до нее, а не ехать на автобусе 2-3 остановки. Очень полезны прогулки перед сном.

Вечерний воздух очистит мысли, позволит успокоиться, снимет дневное напряжение. Сон будет крепким и здоровым.

Когда нужно гулять

Не стоит отправляться на улицу сразу же после еды. В этом случае процесс пищеварения будет затруднен. Необходимо выждать 50-60 минут, чтобы завершилась первая фаза.

Можно составить режим двигательной активности в течение дня. Например, небольшая прогулка с утра, чтобы взбодриться, потом в обеденный перерыв или после работы. И вечерняя, перед сном. В этом случае достаточно будет 10-15 минут в каждый «заход».

Если нет решимости или силы воли заставлять себя каждый раз идти на улицу, то можно завести собаку. С ней придется гулять, вне зависимости от желания. Домашние питомцы помогут организовать режим двигательной активности детей, особенно, если последние предпочитают проводить все свободное время за компьтером.

Как делать это правильно

Несмотря на то что ходьба – привычное дело для каждого, здесь есть некоторые нюансы, которые необходимо учитывать, чтобы получить максимум эффекта и пользы.

Шаг должен быть твердым, пружинистым, бодрым. Ходьба должна активно задействовать мышцы стоп, голени и бедра. Также в работу включаются пресс и спина. Всего, чтобы совершить один шаг, необходимо задействовать около 50 мышц.

Не нужно делать слишком широкие шаги, т. к. это приведет к быстрому утомлению. Расстояние между ногами не должно превышать длину стопы. Также нужно следить за осанкой: держать спину прямо, расправить плечи. И ни в коем случае не горбиться.

Дыхание при ходьбе должно быть ровным, глубоким, ритмичным.

Очень важна правильная организация двигательной активности. Ходьба прекрасно тренирует сосуды, улучшает капиллярное и коллатеральное кровообращение. Легкие также начинают работать более эффективно. Это способствует насыщению крови кислородом.

Организм получает достаточное количество питательных веществ, что ускоряет процессы метаболизма в клетках и тканях, стимулирует процессы пищеварения, улучшает деятельность внутренних органов. В сосуды поступает резервная кровь из печени и селезенки.

Основные ошибки

При появлении дискомфорта или болевых ощущений нужно остановиться, отдышаться, при необходимости завершить прогулку.

Многие люди убеждены, что только большая физическая нагрузка даст результат, но это большая ошибка. Более того, новичкам без подготовки нельзя совершать большие прогулки. Развитие двигательной активности должно происходить постепенно. Тем более нельзя пытаться преодолеть дискомфорт и боль с помощью повышения уровня нагрузки.

Значение утренней зарядки

Видео краткий курс физиологии двигательной системы. Посмотреть видео краткий курс физиологии двигательной системы.

Еще одна полезная привычка. Но люди усиленно продолжают игнорировать рекомендации врачей. Утренняя гимнастика не только разгонит сонливость. Польза ее гораздо больше. В первую очередь, она позволяет «разбудить» нервную систему и наладить ее функционирование. Легкие упражнения приведут организм в тонус и быстро приведут в рабочее состояние.

Зарядку можно выполнять на свежем воздухе и заканчивать обтираниями или обливаниями. Это даст дополнительный закаливающий эффект. Также воздействие воды поможет избавиться от отечности и нормализует кровоток.

Легкие упражнения поднимут настроение, двигательная активность человека сделает его бодрым сразу после пробуждения. Также они улучшают многие физические качества: силу, выносливость, быстроту, гибкость и координацию.

Можно проработать отдельные группы мышц или качества, включив специализированные упражнения в утренний комплекс.

Ежедневное выполнение упражнений позволит всегда быть в тонусе, поддержит резервные системы организма, а также восполнит дефицит физической работы.

Правильная организация двигательной активности

Оптимальный уровень физической нагрузки – дело индивидуальное. Чрезмерный или недостаточный уровень активности не даст оздоровительного результата и пользы не принесет. Очень важно это понимать, чтобы правильно дозировать нагрузку.

Существует несколько принципов, которые позволят правильно организовать физическую активность. Все они используются при построении тренировочного процесса. Главных всего три:

  • Постепенность. Неподготовленному человеку нужно начинать с малых нагрузок. Если сразу пытаться большой вес или пробежать большую дистанцию, можно нанести значительный вред своему организму. Повышение двигательной активности должно происходить плавно.
  • Последовательность. Очень многогранный принцип. Сначала необходимо знать основы, или наработать базу, или научиться правильно выполнять упражнения, а лишь потом переходить к комплексным элементам. Если коротко, то это принцип «от простого к сложному».
  • Регулярность и систематичность. Если заниматься неделю, а потом забросить дело на месяц, то эффекта от этого не будет. Организм становится сильнее и выносливее только при условии регулярных нагрузок.

Тренированный организм может быстро приспосабливаться к меняющимся условиям, включать резервы, экономно расходовать силы и т. д. А самое главное – он дольше остается активным, подвижным, а значит, и живым.

Значение двигательной активности трудно переоценить, т. к. именно она поддерживает организм в рабочем состоянии, позволяет человеку чувствовать себя хорошо.

Источник

Openedu.ru

  • Русский
  • 15 недель
  • 3 зачётных единицы

Курс дает представление о базовых понятиях физиологии центральной нервной системы (ЦНС), достижениях и практической значимости этой области биологической науки.

Курс включает сведения о современных методах изучения ЦНС; информацию, характеризующую строение и свойства мозга человека и животных на различных уровнях организации (синаптическом, клеточном, нейросетей, макроструктурном).

В ходе курса слушатели узнают о вкладе нейронов, медиаторных систем, различных областей и структур ЦНС в реализацию физиологических и психологических процессов разной степени сложности в норме и при ряде нарушений (вегетативная и нейроэндокринная регуляция, организация движений, патологические процессы, формирование зависимостей и др.).
В структуре курса можно выделить разделы и темы, посвященные:
• общим вопросам физиологии ЦНС (базовые принципы электрической и синаптической активности нервных клеток);
• функционированию важнейших нейромедиаторов, а также свойствам соединений, изменяющих состояние нейромедиаторных систем (введение в психофармакологию);
• деятельности основных структур ЦНС (спинной мозг, средни мозг, гипоталамус, большие полушария и т.д.);

Читайте также:  Факторы выделяющиеся при разрушении клеток. Воспаление. Признаки воспаления. Классические признаки острого воспаления по Цельсу. Гистамин.

• работе ключевых функциональных блоков ЦНС (память, эмоции, потребности, принятие решений и др.).

Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видео-лекций и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов.

Важным элементом изучения дисциплины является написание творческих работ в формате сочинения-рассуждения по заданным темам, которое должно содержать полные развернутые ответы, подкрепленные примерами из лекций и/или личного опыта, знаний или наблюдений.

Курс является общеобразовательным, требует лишь базовых биологических знаний и рассчитан на широкую аудиторию слушателей.

Имеются в виду, прежде всего, студенты (бакалавры, магистры, специалисты), учебные планы которых включают дисциплины, связанные со строением и функционирование нервной системы – биологи, психологи, медики, педагоги и др.

Предлагаемые материалы будут полезны также преподавателям вузов и учителям биологии средних школ. Наконец, курс способен привлечь внимание всех, кто интересуется деятельностью мозга (и круг таких пользователей Интернета растет изо дня в день).

Тема 1. Нервная клетка. Цепи и сети нейронов ЦНС. Рефлекторная дуга. Краткая характеристика основных отделов ЦНС и их функций
Тема 2. Химический состав живых организмов. Структура и разнообразие белков. Внутреннее строение нейронов. Потенциал покоя нервных клеток.
Тема 3.

Потенциал действия нервных клеток, порог запуска и фазы. Свойства электрочувствительных Na+ и К+-каналов. Проведение ПД, роль глиальных клеток. Пейсмекеры; местные анестетики; электрические синапсы.
Тема 4. Химический синапс. Жизненный цикл медиатора: синтез, выброс в синаптическую щель, взаимодействие с рецепторами, инактивация.

Постсинапти-ческие потенциалы и запуск ПД. Вторичные посредники. Агонисты и антагонисты медиаторов.
Тема 5. Ацетилхолин (Ацх), его синтез. Никотиновые и мускариновые рецепторы, их антагонисты. Нервно-мышечный синапс. Роль Ацх в ВНС и ЦНС. Никотиновая зависимость. Ацх-эстераза и ее блокаторы.
Тема 6.

Норадреналин (NЕ), его синтез. Типы адренорецепторов, их агонисты и антагонисты. Симпатические эффекты NЕ (регуляция функций внутренних органов). NЕ в головном мозге: роль голубого пятна. NЕ, адреналин и реакция на стресс.
Тема 7. Глутаминовая кислота и ГАМК – главные медиаторы ЦНС: синтез, типы рецепторов, инактивация.

Нарушение баланса медиаторов-аминокислот как причина многих отклонений деятельности мозга. Ноотропы, транквилизаторы, снотворные и антиэпилептические препараты. СДВГ.
Тема 8. Дофамин: синтез, типы рецепторов. Черная субстанция; паркинсонизм и его лечение. Шизофрения и нейролептики. Психомоторные стимуляторы.

Серотонин: периферические и центральные эффекты. 5-НТ-рецепторы, их разнообразие и функции. МАО и антидепрессанты.
Тема 9. Глицин и гистамин – медиаторы ЦНС. Энкефалины и опиоиды. Вещество Р, другие регуляторные пептиды. Аденозин и кофеин. Каннабиноиды. Факторы роста нервов (нейротрофины), стволовые клетки нервной ткани. Мозг и алкоголь.

Тема 10. Продолговатый мозг и мост: дыхательный и сосудодвигательный центры; проведение вкусовых, слуховых и вестибулярных сигналов. Центры сна и бодрствования, стадии сна. Средний мозг и ориентировочный рефлекс. Экстрапирамидные тракты. Терморегуляторная функция гипоталамуса.
Тема 11.

Гипоталамус и гипофиз: нейроэндокринная регуляция. Либерины, статины, тропные гормоны. Влияние гормонов на функции ЦНС. Гипоталамус и миндалина: биологические потребности. Центры голода, жажды, полового и родительского поведения, страха, агрессии.
Тема 12. Центры подкрепления, прилежащее ядро.

Кора больших полушарий: механизмы обучения; гиппокамп. Миндалина, ассоциативная лобная кора, поясная извилина: запуск и оценка результатов поведения. Ассоциативная теменная кора: центры речи и мышления.

В результате освоения курса слушатели должны знать:

— функции основных структур ЦНС, в т.ч.

спинного мозга, мозжечка, таламуса и гипоталамуса, различных отделов коры больших полушарий;
— свойства и роль в деятельности мозга главных групп медиаторов (аминокислот, ацетилхолина, моноаминов, регуляторных пептидов);
— основные группы соединений с нейротропной активностью (транквилизаторы, анксиолитики, антидепрессанты и др.), механизмы их влияния на работу мозга;
— строение и функционирование ЦНС на уровне синапсов (в т.ч. синаптическую основу процессов обучения);
— основные электрические явления, обеспечивающие функционирование мозга (потенциалы покоя и действия, проведение ПД, постсинаптические потенциалы);
— основные принципы работы вегетативной нервной системы (управление функциями внутренних органов) и нейроэндокринного взаимодействия;

— механизмы развития наиболее распространенных нейро- и психопатологий, способы диагностики и принципы лечения.

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Классификацияифункциимышечныхволокон

Все мышечные волокна подразделяют на три вида: поперечно-

полосатые скелетные, особую поперечно-полосатую сердечную мышцу и гладкие мышцы внутренних органов. Мышца представляет собой отдельный орган, а мышечное волокно – соответственно поперечно-полосатую или гладкомышечную клетку.

  • Скелетные поперечно-полосатые мышцы составляют 40 % от массы тела и выполняют ряд важных функций:
  • –передвижение тела в пространстве;
  • –перемещение частей тела относительно друг друга;
  • –поддержание позы;
  • –передвижение крови и лимфы;
  • –выработка тепла;
  • –обеспечение акта вдоха и выдоха;
  • –защита внутренних органов;
  • –депонирование воды и солей.

Функциональной единицей мышцы является двигательная единица (ДЕ), состоящая из мотонейрона спинного мозга, его аксона (двигательного нерва), имеющего множество окончаний и иннервируемых им мышечных волокон.

Мотонейроны получают сигналы от коры больших полушарий и ствола мозга через пирамидный путь, от подкорковых структур, среднего и продолговатого мозга через экстрапирамидный путь.

Обратная связь осуществляется посредством расположенных в мышцах рецепторов – мышечных веретен и сухожильных рецепторов Гольджи, улавливающих степень растяжения и развиваемую мышцей силу (напряжение).

Возбуждение мотонейрона вызывает одновременное сокращение всех входящих в эту двигательную единицу мышечных волокон. Большие ДЕ образованы крупными мотонейронами, имеющими толстые аксоны и большое число связанных с ним волокон.

Такие ДЕ имеют низкую возбудимость, генерируют высокую частоту ПД и характеризуются высокой скоростью проведения импульса. Они включаются в работу лишь при больших нагрузках.

Мелкие ДЕ, наоборот, имеют мелкие мотонейроны с тонкими медленно

 Физиология. Конспект лекций -91-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Классификация и функции мышечных волокон

проводящими аксонами и малое число иннервируемых мышечных волокон. Такие волокна легко возбудимы, поэтому включаются в работу при незначительных мышечных усилиях.

Существует несколько классификаций мышечных волокон, например подразделение их на интрафузальные и экстрафузальные. Интрафузальные волокна находятся внутри мышечного веретена и управляются γ — мотонейронами спинного мозга. Остальные волокна, принадлежащие мышце, относятся к экстрафузальным и управляютсяα -мотонейронами спинного мозга.

По способности генерировать ПД скелетные волокна подразделяются на фазные, генерирующие ПД, и тонические, не способные генерировать полноценный ПД из-за отсутствия на их мембране потенциал-зависимых Na+ каналов.

По скорости проведения импульса и механизму энергообеспечения фазные волокна делятся на быстрые (белые, гликолитические) и медленные (красные, окислительные). Гликолитические или быстрые волокна обеспечиваются энергией за счет анаэробного расщепления глюкозы до молочной кислоты с получением 2 моль АТФ на 1 моль глюкозы.

Этот путь ресинтеза АТФ быстрый, но накапливающаяся молочная кислота тормозит действие гликолитических ферментов. Такой вид ресинтеза АТФ всегда имеет место в начале всякой двигательной активности, пока кровообращение в мышце не станет достаточным для развития процесса аэробного окисления глюкозы и жирных кислот в цикле Кребса.

В основе энергообеспечения окислительных медленных волокон лежат как раз процессы аэробного окисления, происходящие в митохондриях. В результате аэробного окисления на 1 моль глюкозы образуется 38 моль АТФ, а на 1 моль жирной кислоты – 128 моль АТФ.

Таким образом, процесс аэробного окисления более экономный, но требует больше времени.

Гладкомышечные волокна делятся на тонические и фазнотонические. Тонические волокна не способны развивать быстрые сокращения. Фазно-тонические мышцы подразделяются на мышцы, обладающие автоматией – способностью спонтанно сокращаться, и не обладающие таковой.

В отличие от скелетных мышц гладкие мышцы одновременно получают несколько воздействий: от нейронов вегетативной нервной системы, расположенных в стволе головного мозга и спинном мозге, вегетативных ганглиях; нейронов метасимпатического отдела автономной нервной системы, расположенных в стенках внутренних органов, обладающих моторной ак-

 Физиология. Конспект лекций -92-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Классификация и функции мышечных волокон

тивностью. Кроме того, гладкие мышцы испытывают влияние биологически активных веществ, вырабатываемых в различных регионах тела, и гормонов, продуцируемых железами внутренней секреции. Интенсивность перечисленных воздействий контролируется и регулируется со стороны высших отделов мозга.

Гладкие мышцы обеспечивают функцию полых органов, стенки которых они образуют. Благодаря гладким мышцам осуществляется моторная функция желудочно-кишечного тракта, обеспечивается сфинктерная функция (мочевой пузырь, матка), регулируется регионарный кровоток (за счет изменения просвета сосудов), обеспечивается работа связочного аппарата.

Читайте также:  Микроворсинки бактерий. Фимбрии бактерий. F-пили ( секс-пили ) бактерии. Клеточная оболочка бактерий. Гликокаликс.

Нервно-мышечныйаппарат

Нервно-мышечный синапс. При произвольной внутренней команде сокращение мышцы начинается через 50 мс. За это время моторная команда передается от коры больших полушарий к мотонейронам спинного мозга и по двигательным волокнам к мышце. Подойдя к мышце, процесс возбуждения должен с помощью медиатора преодолеть нервно-мышечный синапс.

В нервно-мышечном синапсе, как и во всяком химическом синапсе, различают пресинаптическую мембрану, синаптическую щель величиной около 50 нм и постсинаптическую мембрану (рис. 42).

Рис. 42. Схема нервно-мышечного синапса Однако нервно-мышечный синапс имеет свои особенности. Пресинап-

тическое окончание аксона на мышечном волокне называется моторной бляшкой, а постсинаптическая мембрана – концевой пластинкой. Особенности морфо-функциональной организации нервно-мышечного синапса свя-

 Физиология. Конспект лекций -93-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Нервно-мышечный аппарат

заны с тем, что мышечное волокно должно неукоснительно выполнять двигательные команды мотонейрона.

Во-первых, в нервно-мышечном синапсе используется только один медиатор – ацетилхолин, т.е. все синапсы являются возбуждающими. Вовторых, структура нервно-мышечного синапса позволяет в одном месте за короткое время выделить большое количество одинаковых квантов медиатора.

В-третьих, постсинаптическая мембрана – концевая пластинка, имеет выраженную складчатую форму, что позволяет разместить значительное количество холиновых рецепторов и натриевых каналов. Наибольшая плотность рецепторов на гребнях складок.

В-четвертых, высокая степень надежности передачи сигнала обеспечивается структурной близостью расположения холиновых рецепторов и натриевых каналов.

Это позволяет местному деполяризующему постсинаптическому потенциалу – потенциалу концевой пластинки (ПКП) – быстро запускать ПД соседней электровозбудимой мембраны мышечного волокна.

Ультраструктура сократительного аппарата. Мышечные волокна,

из которых построены скелетные мышцы, представляют собой гигантские многоядерные клетки, достигающие длины 50 мм и толщины 50 мкм.

Основную часть их цитоплазмы занимают миофибриллы – цилиндрические белковые элементы с характерными регулярно чередующимися поперечными светлыми и темными полосками (рис. 43).

Поперечно-полосатая исчерченность миофибрилл обусловлена наличием сократительных белков – тонких нитей актина и толстых нитей миозина, скомпонованных в отдельные отсеки длиной 2,5 мкм – саркомеры.

Саркомеры ограничены друг от друга перегородками, называемыми Z-дисками, иначе говоря, Z-мембранами, к которым крепятся актиновые нити, образующие светлый (изотропный) I-диск. В центре саркомера расположены толстые миозиновые нити, образующие темный (анизотропный, из-за двойного лучепреломления в поляризованном свете) А-диск длиной 1,6 мкм.

 Физиология. Конспект лекций -94-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Нервно-мышечный аппарат

Рис. 43. Ультраструктура сократительного аппарата

Чуть более светлая полоса посередине А-диска – это место прикрепления нитей миозина к М-мембране (узкой темной полоске). На уровне Z- мембран к каждому саркомеру спускается поперечная Т-трубочка, являющаяся продолжением продольной плазматической мембраны. Эти трубочки контактируют с сетью продольных трубочек и цистерн саркоплазматического ретикулума, который содержит ионы Са2+.

Молекула миозина состоит из шести полипептидных цепей: двух тяжелых и двух пар легких.

Толстые миозиновые филаменты образуются путем переплетения многочисленных хвостов миозина в пучок, на поверхность которого выступают головки миозина, обеспечивающие контакт и перемещение толстых филаментов относительно тонких актиновых филаментов (рис. 44).

Головки миозина соединены с телом миозиновой нити с помощью шейки, которая может изгибаться. На кончике головки имеется карман, где находится одна молекула АТФ. АТФ-азная активность головки проявляется только в присутствии актина.

 Физиология. Конспект лекций -95-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Нервно-мышечный аппарат

Рис. 44. Структура актинового и миозинового филаментов

Актиновый филамент представляет собой спираль из мономеров актина, которые состоят из одной полипептидной цепи, образованной 375юаминокислотными остатками (рис. 44).

Жесткость актиновым филаментам придают молекулы тропомиозина длиной 41 нм, состоящие из двух скрученных полипептидных цепей (по 284 аминокислотных остатка), связанных с молекулами актина. С тропомиозином контактирует молекула тропонина.

В состоянии покоя тропонин связан с актином, а тропомиозин занимает место, где должен быть контакт с головками миозина, поэтому взаимодействия актина с миозином не происходит.

Механизмысокращенияирасслаблениямышечноговолокна

В момент генерации ПД, ионная природа которого в фазных мышечных волокнах аналогична таковому нервного волокна, происходит распространение ПД вдоль продольной плазматической мембраны, включая поперечные трубочки, контактирующие с цистернами саркоплазматического ретикулума. В результате открываются кальциевые каналы, по которым кальций выходит в межфибриллярное пространство. Здесь он связывается с молекулами тропонина, после чего тропомиозин освобождает участок связыва-

 Физиология. Конспект лекций -96-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

Режимы и виды мышечных сокращений

ния актина с миозином, что дает возможность для осуществления цикла мышечного сокращения.

Сокращение происходит согласно распространенной модели «скользящих нитей» А. Хаксли (1971). Головки миозина образуют поперечные мостики, цепляющиеся к актиновой нити под углом 90°(рис. 45).

Тут же происх о- дит активация АТФ-азной активности и как следствие гидролиз АТФ до АДФ и фосфата с выделением порции энергии. Далее головка миозина освобождает фосфат и связывается с актином.

Затем головка миозина претерпевает сильные конформационные изменения, в результате чего совершает крутящий момент (гребок) и проталкивает актиновую нить примерно на 10 нм.

Если рядом с образовавшимся мостиком имеется молекула АТФ, то она встраивается в вершину мостика и обеспечивает отрыв головки миозина от актиновой нити. Затем опять происходит гидролиз АТФ, и цикл повторяется. Миозиновая головка вновь прикрепляется к актиновой нити, но уже в другом месте, до тех пор, пока в среде будет достаточно кальция.

Рис. 45. Иллюстрация модели скользящих нитей (Хаксли, 1971): MF

миозиновый филамент, AF – актиновый филамент, Т — Т-трубочки, Z – Z-мембрана

Расслабление мышцы происходит в результате снижения уровня кальция, т.к. мембраны продольных трубочек саркоплазматического ретикулума начинают откачивать кальций назад. Таким образом, миозиновые головки как бы «шагают» по актиновому филаменту, продвигая его относительно себя.

Поскольку в каждом толстом филаменте содержится до 500 головок, а

 Физиология. Конспект лекций -97-

Лекция 5. физиология двигательного аппарата. принципы управления движениями

  1. Режимы и виды мышечных сокращений
  2. каждая головка при сокращении проходит около 5 рабочих циклов в 1 с, то скорость перемещения тонких и толстых филаментов относительно друг друга составляет 15 мкм/с.
  3. В мышцах, не способных генерировать полноценный ПД плазматической мембраны, активация саркоплазматического ретикулума осуществляется петлей тока постсинаптического потенциала (ПСП).
  4. Весь процесс от появления мышечного потенциала действия до сокращения мышечного волокна носит название электромеханического сопря-
  5. жения (ЭМС).
  6. Особенности сокращения гладких мышц. Гладкие мышцы построе-

ны из веретенообразных одноядерных мышечных клеток. В гладкомышечных клетках имеются такие же миофибриллы с саркомерами, как и в поп е- речно-полосатых. Однако в гладкомышечных клетках эти структуры расположены нерегулярно и не имеют стройной ранжировки актиновых и миозиновых нитей.

В них слабо выражен саркоплазматический ретикулум, поэтому кальций для инициации сокращения поступает из внеклеточного пространства. ПД у ГМК имеет кальциевую природу, именно в момент генерации ПД кальций входит в клетку и вызывает акт сокращения.

Все блокаторы кальциевых каналов блокируют ПД и сокращение ГМК.

Отдельные ГМК клетки в гладких мышцах связаны между собой электрическими щелевыми контактами – нексусами.

Среди ГМК есть пейсмекерные клетки, генерирующие спонтанные ПД кальциевой природы, причиной которых является спонтанная медленная деполяризация мембраны.

Периодически возникающие ПД пейсмекерных клеток, распространяясь на соседние ГМК, создают миогенный тонус гладких мышц. Периодическое изменение частоты ПД пейсмекерных клеток вызывает повышение или понижение миогенного тонуса.

Регуляция взаимодействия актина и миозина в ГМК осуществляется за счет фосфорилирования хвоста миозиновой нити, активация которого происходит в присутствии ионов кальция, взаимодействующих с одной из субъединиц активирующего процесс фермента.

Расслабление происходит в результате дефосфорилирования специфической фосфатазой в тот момент, когда фосфатная группа снимается с хвоста миозиновой нити.

Таким образом, процесс сокращения и расслабления ГМК происходит намного медленнее, чем в скелетных мышцах.

 Физиология. Конспект лекций -98-
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector