22. Морфофункциональная характеристика нервно-мышечного синапса. Механизмы проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс.

Синапс – гетерогенная система, в которой осуществляется контакт между различными структурами.

Синапсами называются контакты, которые устанавливают нейроны как самостоятельные образования. Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптической части (окончание аксона, передающее сигнал), синаптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки).

Классификация синапсов. Синапсы классифицируются по мес­тоположению, характеру действия, способу передачи сигнала.

По местоположению выделяют нервно-мышечные синапсы и нейронейрональные, последние в свою очередь делятся на аксосоматические, аксоаксональные, аксодендритические, дендросоматические.

По характеру действия на воспринимающую структуру синапсы могут быть возбуждающими и тормозящими.

По способу передачи сигнала синапсы делятся на элек­трические, химические, смешанные.

Функциональные свойства синапсов:

• Одностороннее проведение возбуждения от пре- к постсинаптической мембране.

• За счет диффузии медиатора в синаптической щели происходит синаптическая задержка.

• Наличие постсинаптических рецепторов обусловливает высокую химическую чувствительность синапсов к биологически активным веществам.

• Постсинаптические потенциалы в синапсе не подчиняются закону «Все или ничего» и способны к суммации.

• Синапсы обладают повышенной утомляемостью по сравнению с утомляемостью нервов и мышц при их длительном ритмическом раздражении. Утомляемость связана с истощением медиатора.

• Синапсы имеют низкую лабильность по сравнению с лабильностью нервов и мышц. Лабильность или функциональная подвижность характеризуется быстротой появления и исчезновения возбуждения и количественно отражает минимальную длительность процесса возбуждения.

Механизм проведения:

1. Процесс выброса медиатора в синаптическую щель, который запускается посредством ПД пресинаптического окончания. Деполяризация его мембраны приводит к открытию кальциевых каналов. Кальций входит в нервное окончание (согласно электро-химическому градиенту). Са активирует экзоцитоз аппарата пресинапса – выброс ацетилхолина в синаптическую щель

2. Диффузия АХ к постсинаптической мембране и действие его на холинорецепторы. Удаление АХ из синаптической щели осуществляется путем его разрушения АХ-эстеразой.

3. Взаимодействие АХ с холинорецепторами постсинаптической мембраны, в результате открываются ионные каналы. Вследствие преобладания тока натрия в клетку, происходит деполяризация постсинаптической мембраны – потенциал концевой пластинки. ПД на мембране мышечного волокна возникает рядом с синапсом благодаря локальному току, вызванному ПКП, который открывает в ней потенциалзависимые натриевые каналы (быстрая деполяризация).

23. Электромеханическое сопряжение в скелетной мышце. Электрофизиологический, миографический и функциональный анализ одиночного сокращения скелетной мышцы.

В одиночном мышечном сокращении различают три периода:

• Латентный

• Укорочения

• Расслабления

Латентный период связан с возникновением и проведением возбуждения по мышце, которое потом переходит в сокращение.

24. Физиологические свойства скелетной мышцы. Режимы и виды сокращения скелетной мышцы. Механизмы тетанического сокращения скелетной мышцы.

Скелетная мускулатура является составной частью опорно-дви­гательного аппарата человека. При этом мышцы выполняют следующие функции:

1) обеспечивают определенную позу тела человека;

2) перемещают тело в пространстве;

3) перемещают отдельные части тела относительно друг друга;

4) являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.

В настоящей главе мы рассмотрим функциональные свойства мышц, связанные с участием в работе опорно-двигательного аппарата.

Скелетная мышца обладает следующими важнейшими свойствами:

1) возбудимостью — способностью отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала. В естественных условиях этим раздражителем является медиатор ацетилхолин, который выделяется в пресинаптических окончаниях аксонов мотонейронов. В лабораторных условиях часто используют электрическую стимуляцию мышцы.

2) проводимостью — способностью проводить потенциал действия вдоль и вглубь мышечного волокна по Т-системе;

3) сократимостью — способностью укорачиваться или развивать напряжение при возбуждении;

4) автоматия – способность к спонтанным автоматической деятельности.

Мышечные сокращения бывают:

От стимула

• Одиночные. В одиночном мышечном сокращении различают три периода: латентный, укорочения, расслабления.

• Тетанические. Возникает при искусственном ритмическом раздражении мышцы. В организме слитное сокращение скелетных мышц достигается последовательным раздражением.

От характеристики сокращения

• Ауксотонические (одновременное изменение и длины и тонуса)

• Изометрические (без изменения длины)

• Изотонические (без изменения тонуса)

Механизмы тетанического сокращения:

Возникает при увеличении частоты раздражения.

В основе:

• Суперпозиция – механическое наложение одного одиночного сокращения на второе и т.д.

• Роль состояния возбудимости в момент нанесения повторного раздражителя

• Роль Са, накапливается в миоплазме при действии повторного раздражителя

Виды тетануса:

1. Зубчатый тетанус. Возникает, когда каждое последующее раздражение попадает в период расслабления предыдущего одиночного сокращения.

2. Гладкий тетанус. Возникает, когда каждое последующее раздражение попадает в период укорочения предыдущего одиночного сокращения.

3. Оптимум – максимальная амплитуда тетанического сокращения мышцы при её ритмическом раздражении, когда каждое последующее раздражение попадает в период укорочения предыдущего одиночного сокращения и одновременно в фазу экзальтации предыдущего одиночного сокращения.

4. Пессимум – расслабление мышцы при ее ритмическом раздражении с частотой больше меры лабильности, когда каждое последующее раздражение попадает в латентный период предыдущего одиночного сокращения и одновременно в рефракторный период предыдущего одиночного возбуждения.

25. Физиология двигательной единицы. Классификация двигательных единиц. Сравнительная характеристика быстрых и медленных двигательных единиц.

Двигательная единица – мотонейрон с группой иннервируемых мышечных волокон

Типы:

1. Быстрые (белые).

Имеют относительно большой диаметр, отличаются светлым цветом, снижено количесво миоглобина, окружены небольшим количеством капилляров.

2. Медленные (красные)

Диаметр в 2 раза меньше, темно-красный цвет, высокое содержание миоглобина, большое количество капилляров.

Сравнительная характеристика:

Быстрые ДЕ Медленный ДЕ

Возбудимость меньше больше

Диаметр аксона больше меньше

Скорость больше меньше

Частота возбуждения больше 50 Гц меньше 8-10 Гц

26. Физиология утомления скелетной мышцы. Механизмы мышечного утомления в условиях целостного организма.

Утомление – состояние, при котором сила мышечного сокращения постепенно уменьшается, и в конечном итоге наступает момент, когда человек уже не в состоянии продолжить работу

Изменение амплитуды сокращений при раздражении ритмическими электрическими стимулами изолированной мышцы.

Наступление латентного периода.

Удлиняется период расслабления мышцы.

Причины:

1. Во время сокращения в мышце накапливаются продукты обмена веществ (фосфорная, молочная кислота).

2. Постепенное истощение в мышце энергических запасов (гликоген, АТФ).

3. Зависит так же от процессов в нервной системе, участвует в управлении двигательной деятельности.

27. Методы исследования скелетных и гладких мышц.

    1. Вне- и внутриклеточная регистрация одиночного ПД

    2. Электромиография – регистрация суммарной биоэлектрической активности нескольких двигательных единиц. ЭМГ – интерференция множества асинхронный возникших ПД в различных мышечных волокнах.

28. Физиология гладкой мышцы. Сравнительная характеристика скелетной и гладкой мышцы.

Гладкие мышцы находятся в стенке внутренних органов, крове­носных и лимфатических сосудов, в коже. Морфологически отли­чаются от скелетной и сердечной мышц отсутствием видимой по­перечной исчерченности.

Виды: Висцеральные гладкие мышцы находятся во всех внутренних органах, протоках пищеварительных желез, кровеносных и лимфатических сосудах, коже. К мулыпиунитарным относятся ресничная мышца и мышца радужки глаза. Деление гладких мышц на висцеральные и мультиунитарные основано на различной плотности их двигательной иннервации.

Гладкая мышечная ткань обладает низкой возбудимостью, длительным возбуждением, малой скоростью проведения возбуждения и самой низкой лабильностью. Одиночное сокращение возникает медленно, длительно продолжается и достигает значительной силы.

Гладкие мышцы обладают автоматизмом, то есть способностью самопроизвольно возбуждаться без внешних раздражителей. В связи с этим тонус и сокращение гладких мышц сохраняются даже в случае разрушения у животных головного и спинного мозга.

Не подчиняются закону «Все или ничего». Возбуждение распространяется за счет нексусов.

Обладают пластическим тонусом – способность сохранять приданное медленным растяжением длину.

Сравнительная характеристика

Скелетные мышцы	Гладкие мышцы
Опорно-двигательный аппарат	1. Внутренние органы и сосуды
При раздражении – укорочаются (напряг)	2. Растягиваются
Быстрая деполяризация, которая переходит в абсолютную рефрактерность (-90мВ)	3. Медленная деполяризация, длительный период абсолютной рефрактерности
Не обладают способностью к дифференцировке и делению	4. способна к регенерации
Иннервируют двигательные волокна	5. вегетативная н.с., укорочнные дуги
Нет автоматизма	6. автоматизм
Способны к быстрым фазическим сокращениям	7.длитеьные тонические сокращения
Упругость	8. Пластичность
Слабо выраженная чувствительность к хим веществам	9. высокая чувствит. К хим, фарм вещ, БАВ
Произвольные мышечные сокращения	10. Непроизвольные мышечные сокращения
В меньшей степени управляемы лекарствами	11. Управляемость лекарствами