Физиологические свойства скелетных мышц. Виды и функции двигательных единиц. Композиция мышц и ее роль в проявление двигательных качеств.

Физиология

 

 

Физиологические свойства скелетных мышц. Виды и функции двигательных единиц. Композиция мышц и ее роль в проявление двигательных качеств.

Скелетная мышца состоит из группы мышечных пучков. Каждый из них состоит из тысяч мышечных волокон. У человека количество этих волокон в мышце устанавливается через 4—5 месяцев после рождения и затем практически не изменя­ется. Мышечное волокно представляет собой клетку цилиндрической формы. В мышце с параллельным ходом волокон они обычно кре­пятся к обоим сухожилиям. Мышечное во­локно покрыто тонкой эластичной мембраной— сарколеммой. Мембрана мышечных клеток играет важную роль в возникновении и про­ведении возбуждения. Внутреннее содержимое мышеч­ного волокна называется саркоплаз­мой. Она состоит из двух частей. Первая — саркоплазматический матрикс —представляет собой жид­кость, в которую погружены сокра­тительные элементы мышечного во­локна— миофибриллы). В этой жидкости находятся раство­римые белки, гранулы гликогена, капельки жира, фосфатсодержащие вещества и другие малые молекулы и ионы. Вторая часть саркоплазмы — саркоплазматический ретикулум. Так обозначается систе­ма сложно связанных между собой элементов в виде вытянутых мешочков и продольных трубочек, расположенных между миофибриллами параллельно им.

Сокращение скелетных мышц возникает в ответ на нервные импульсы, идущие от специальных нервных клеток — мотонейронов. Мышцы и иннервирующие их мотонейроны составляют нервно-мышечный аппарат человека.

Связь мотонейронов с мыш­цами осуществляется через ак­соны. Это длинные отростки, которые отходят от тел мото­нейронов и в составе перифери­ческих нервов достигают мыш­цы. Внутри нее каждый аксон многократно ветвится, образуя концевые веточки. Каждая ве­точка оканчивается на одном мышечном волокне, образуя нервно-мышечный синап. Свойства скелетных мышц: возбудимость, сократимость, проводимость. Мотоней­рон, его аксон и мышечные во­локна, иннервируемые этим аксоном, составляют двига­тельную единицу. Она представляет собой основ­ной функционально-структур­ный элемент нервно-мышечного аппарата. Нервно-мышечный аппарат - это сово­купность двигательных единиц. М алая двигательная единица включает относительно маленький мотонейрон с тон­ким аксоном, который имеет небольшое число концевых веточек и соответственно иннервирует небольшое число мышечных волокон (самая ма­лая— до нескольких десятков). Малые двигательные единицы входят в состав всех мелких мышц лицевой мускулатуры, пальцев рук и ног, кистей и ча­стично в состав больших мышц туловища и конечностей. Боль­шая двигательная единица включает крупный мотонейрон с относительно толстым аксо­ном, который образует большое число концевых веточек в мыш­це и соответственно иннервирует большое число мышечных волокон. Таким образом, чем крупнее тело мотонейрона, тем толще его аксон и тем больше мышеч­ных волокон иннервируется этим мотонейроном. Большие двигательные единицы входят преимущественно в состав больших мышц туловища и конечностей.

Композиция мышц. 1) Медленные неутомляемые (красные мышечные волокна) и они мало утомляются. Поэтому их относят к тоническим. 2) Быстрые легко утомляются (белые мышечные волокна) быстро сокращаются и развивают большую силу, но быстро утомляются. Поэтому их называют фазными.

 

Современные представления о рефлекторных механизмах деятельности ЦНС. Принципы координации рефлекторной деятельности. Доминанта и динамический стереотип как физиологические механизмы формирования двигательного навыка.

Деятельность нервной системы осуществляется по рефлекторному принципу: нервная система под влиянием внешних или внутренних воздействий приходит в состояние возбуждения, из ЦНС возбуждение передается определенному органу, который отвечает на это возбуж­дение изменением своих функций.

рефлекс - это закономерная реакция организма на изменение внешней или внутренней среды, осуществляемая при непосредственном участии ЦНС в ответ на раздражение рецепторов.

Впервые вопрос об отражающем (рефлекторном) принципе дея­тельности нервной системы был поставлен французским естествоис­пытателем и философом Р. Декартом, который в XVI в. предложил схему безусловного рефлекса для объяснения так называемых непро­извольных движений. Произвольные же движения, по Декарту, зависят от наличия в теле души. Таким образом Декарт был дуалистом, хотя для своего времени воззрения Декарта были прогрессивными.

Термин "рефлекс" был предложен чешским естествоиспытателем И.Прохаска в последней трети XVIII в. От Р. Декарта до И.М. Сеченова и И. П. Павлова рефлексы пони­мались как реакции организма, зависящие исключительно от дея­тельности низших отделов ЦНС (в основном, спинного мозга). В то время термин "рефлекс" служил для разграничения непроизвольных и произвольных движений. Произвольные движения рассматрива­лись как результат душевной психической деятельности, возникаю­щей независимо от приходящих в мозг импульсов.

И.М. Сеченов распространил понятие "рефлекс" на любую дея­тельность организма. И.М. Сеченов теоретически обосновывает идею о рефлекторной природе всех процессов, проис­ходящих в головном мозге, включая и наиболее сложные из них -процессы человеческого мышления. В своих рассуждениях И.М. Сече­нов исходил из двух положений: 1) всякая деятельность организма сводится к движению; 2) все движения "по способу происхождения - суть рефлексы".

И.П. Павловым был открыт нервный механизм обеспечивающий наиболее совершенные и сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс. Координация рефлексов – это упорядоточённость и согласование рефлекторных реакций. Принципы координации: 1) принцип конвергенции – схождение импульсов, поступивших по различным афферентным путям, в каком-либо одном центральном нейроне или нервном центре. 2) иррадиации – распространение процесса возбуждения на другие нервные центры. 3) реципрочности 4) общего конечного пути 5) доминанты.

Доминанта. Активность нервных центров непостоянна, и преоб­ладание активности одних из них над активностью других вызывает заметные перестройки в процессах координации рефлекторных ре­акций.

Термином доминанта - господствующий очаг воз­буждения в центральной нервной системе, определяющий текущую деятельность организма.

Основные черты доминанты следующие: 1) повышенная возбу­димость нервных центров, 2) стойкость возбуждения во времени, 3) способность к суммации посторонних раздражений и 4) инерция доминанты. Доминирующий (господствующий) очаг может возник­нуть лишь, при определенном функциональном состоянии нервных центров. Одним из условий его образования является повышенный уровень возбудимости нервных клеток, который обусловливается различными гуморальными и нервными влияниями

Порядок возбуждения в доминирующих нервных центрах зак­репляется в виде определенной системы условных и безусловных рефлексов и сопровождающих их вегетативных реакций, образуя двигательный динамический стереотип. Каждый предшествующий двигательный акт в этой системе запускает следующий. Это облегчает выполнение целостно­го упражнения и освобождает сознание человека от мелочного конт­роля за каждым его элементом. Роль условно-рефлекторного меха­низма образования двигательных навыков доказывается, в частно­сти, тем, что выработанные навыки во многом угасают при переры­вах в тренировке (при отсутствии подкрепления). Навыки, в основном, представляют условные рефлексы 2 рода — оперантные или инструментальные условные рефлексы. В них новым отделом рефлекторной дуги является ее эффекторная часть, т. е. со­здается новая форма движения или новая комбинация из ранее освоенных действий.

 

Функции дыхание и его этапы. Показатели внешнего дыхания (ЧД, ДО, ЖЕЛ, МВЛ, МОД) их изменения в процессе тренировок. Обмен и транспорт газов в легких и тканях. Регуляция дыхания при мышечной работе.

Дыхание- совокупность физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение углекислого газа для поддержания газового гомеостаза организма. Функции: 1. обмен газов между клетками организма и окруж. среды. 2. выделительная 3. участие в водном и электроном балансе. 4. участие в депонирование крови 5. в терморегуляции 6. в поддержание гомеостаза. Этапы: 1. Вешнее дыхание-

Обмен газов между внешней средой и алвиолами легких. 2. обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью капилляров легких. 3. Транспорт кровью кислорода и углекислого газа. 4. обмен между кровью капилляров и тканями организма. 5. Тканевое или внутриклеточное дыхание. Показатели. В покое ЧД у взрослых людей – 12-18 дыхательных циклов в 1 мин., у тренир. спортсменов 8-12 (брадипноэ).При тяжелой мышечной работе ЧД у неспортсменов возрастает до 50-60 в мин. А спортсменам доступна величина 60-90. ДО- в покое равна 0,4-0,5л. у неспортсменов и 0,6-0,8 у спортсменов. ДО- это количество воздуха проходящая через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400-500 мл. Резервный объем вдоха- составляет воздух, кот можно вдохнуть дополнительно после обычного выдоха. Резервный объем выдоха- (1-1,5л.) назыв. объем воздуха кот еще можно выдохнуть после обычного выдоха. Остаточный объем (1-1,2л.)- количество воздуха кот остается в легких после мах. Выдоха и выходит только при пневмотораксе. ЖЕЛ- сумма дыхательного воздуха резервный объем вдоха и выдоха. Норма: 3,5-5л. у спортсменов достигает 6л. и более.

МОД- в покое у неспортсменов равен 6-8л/мин. А у спортсменов 5-7л/мин. МВЛ- количество воздуха кот чел. Может пропустить через свои легкие при мах. частоте и глубине дыхания.

Регуляция дыхания.

В организации нормального чередования дыхательных движений человека (вдоха и выдоха) участвует также группа клеток пневмотаксический центр. ДЦ не обладает спо­собностью к автоматической деятельности. Работа ДЦ зависит от сдвигов в окружающей его среде и крови, которые воспринимаются мозговыми (модуллярными) хеморецепторами и артериальными хеморецепторами каротидных синусов, и от приходящих к ДЦ импульсов при раздражении различных рецепторов тела (механорецепторов легких, бронхов, трахеи, стенок грудной клетки, проприорецепторов межреберных мышц и скелетных мышц двигательного аппарата).

Главным стимулом дыхательного центра является Р С0₂ крови, в

результате от инспираторных нейронов возбуждение поступает к мо­тонейронам наружных межреберных мышц и диафрагме, сокращение ко­торых обеспечивает вдох.

Если в условиях покоя основную роль в регуляции дыхания иг­рают гуморальные факторы - химические изменения в составе крови и цереброспинальной жидкости (Р₂0, Р₂СО, рН), которые воздейс­твуют на ДЦ через хеморецепторы, то при мышечной работе значение имеют не только гуморальные (химические), но и нейрогенные факторы. Можно говорить о двух основных нейрогенных источниках влияния на ДЦ во время мышечной работы: 1-й - моторная зона коры головного мозга и 2-ой - рецепторы движущихся конечностей и дру­гих частей тела.

 

Физиология

 

 

Физиологические свойства скелетных мышц. Виды и функции двигательных единиц. Композиция мышц и ее роль в проявление двигательных качеств.

Скелетная мышца состоит из группы мышечных пучков. Каждый из них состоит из тысяч мышечных волокон. У человека количество этих волокон в мышце устанавливается через 4—5 месяцев после рождения и затем практически не изменя­ется. Мышечное волокно представляет собой клетку цилиндрической формы. В мышце с параллельным ходом волокон они обычно кре­пятся к обоим сухожилиям. Мышечное во­локно покрыто тонкой эластичной мембраной— сарколеммой. Мембрана мышечных клеток играет важную роль в возникновении и про­ведении возбуждения. Внутреннее содержимое мышеч­ного волокна называется саркоплаз­мой. Она состоит из двух частей. Первая — саркоплазматический матрикс —представляет собой жид­кость, в которую погружены сокра­тительные элементы мышечного во­локна— миофибриллы). В этой жидкости находятся раство­римые белки, гранулы гликогена, капельки жира, фосфатсодержащие вещества и другие малые молекулы и ионы. Вторая часть саркоплазмы — саркоплазматический ретикулум. Так обозначается систе­ма сложно связанных между собой элементов в виде вытянутых мешочков и продольных трубочек, расположенных между миофибриллами параллельно им.

Сокращение скелетных мышц возникает в ответ на нервные импульсы, идущие от специальных нервных клеток — мотонейронов. Мышцы и иннервирующие их мотонейроны составляют нервно-мышечный аппарат человека.

Связь мотонейронов с мыш­цами осуществляется через ак­соны. Это длинные отростки, которые отходят от тел мото­нейронов и в составе перифери­ческих нервов достигают мыш­цы. Внутри нее каждый аксон многократно ветвится, образуя концевые веточки. Каждая ве­точка оканчивается на одном мышечном волокне, образуя нервно-мышечный синап. Свойства скелетных мышц: возбудимость, сократимость, проводимость. Мотоней­рон, его аксон и мышечные во­локна, иннервируемые этим аксоном, составляют двига­тельную единицу. Она представляет собой основ­ной функционально-структур­ный элемент нервно-мышечного аппарата. Нервно-мышечный аппарат - это сово­купность двигательных единиц. М алая двигательная единица включает относительно маленький мотонейрон с тон­ким аксоном, который имеет небольшое число концевых веточек и соответственно иннервирует небольшое число мышечных волокон (самая ма­лая— до нескольких десятков). Малые двигательные единицы входят в состав всех мелких мышц лицевой мускулатуры, пальцев рук и ног, кистей и ча­стично в состав больших мышц туловища и конечностей. Боль­шая двигательная единица включает крупный мотонейрон с относительно толстым аксо­ном, который образует большое число концевых веточек в мыш­це и соответственно иннервирует большое число мышечных волокон. Таким образом, чем крупнее тело мотонейрона, тем толще его аксон и тем больше мышеч­ных волокон иннервируется этим мотонейроном. Большие двигательные единицы входят преимущественно в состав больших мышц туловища и конечностей.

Композиция мышц. 1) Медленные неутомляемые (красные мышечные волокна) и они мало утомляются. Поэтому их относят к тоническим. 2) Быстрые легко утомляются (белые мышечные волокна) быстро сокращаются и развивают большую силу, но быстро утомляются. Поэтому их называют фазными.

 

Современные представления о рефлекторных механизмах деятельности ЦНС. Принципы координации рефлекторной деятельности. Доминанта и динамический стереотип как физиологические механизмы формирования двигательного навыка.

Деятельность нервной системы осуществляется по рефлекторному принципу: нервная система под влиянием внешних или внутренних воздействий приходит в состояние возбуждения, из ЦНС возбуждение передается определенному органу, который отвечает на это возбуж­дение изменением своих функций.

рефлекс - это закономерная реакция организма на изменение внешней или внутренней среды, осуществляемая при непосредственном участии ЦНС в ответ на раздражение рецепторов.

Впервые вопрос об отражающем (рефлекторном) принципе дея­тельности нервной системы был поставлен французским естествоис­пытателем и философом Р. Декартом, который в XVI в. предложил схему безусловного рефлекса для объяснения так называемых непро­извольных движений. Произвольные же движения, по Декарту, зависят от наличия в теле души. Таким образом Декарт был дуалистом, хотя для своего времени воззрения Декарта были прогрессивными.

Термин "рефлекс" был предложен чешским естествоиспытателем И.Прохаска в последней трети XVIII в. От Р. Декарта до И.М. Сеченова и И. П. Павлова рефлексы пони­мались как реакции организма, зависящие исключительно от дея­тельности низших отделов ЦНС (в основном, спинного мозга). В то время термин "рефлекс" служил для разграничения непроизвольных и произвольных движений. Произвольные движения рассматрива­лись как результат душевной психической деятельности, возникаю­щей независимо от приходящих в мозг импульсов.

И.М. Сеченов распространил понятие "рефлекс" на любую дея­тельность организма. И.М. Сеченов теоретически обосновывает идею о рефлекторной природе всех процессов, проис­ходящих в головном мозге, включая и наиболее сложные из них -процессы человеческого мышления. В своих рассуждениях И.М. Сече­нов исходил из двух положений: 1) всякая деятельность организма сводится к движению; 2) все движения "по способу происхождения - суть рефлексы".

И.П. Павловым был открыт нервный механизм обеспечивающий наиболее совершенные и сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс. Координация рефлексов – это упорядоточённость и согласование рефлекторных реакций. Принципы координации: 1) принцип конвергенции – схождение импульсов, поступивших по различным афферентным путям, в каком-либо одном центральном нейроне или нервном центре. 2) иррадиации – распространение процесса возбуждения на другие нервные центры. 3) реципрочности 4) общего конечного пути 5) доминанты.

Доминанта. Активность нервных центров непостоянна, и преоб­ладание активности одних из них над активностью других вызывает заметные перестройки в процессах координации рефлекторных ре­акций.

Термином доминанта - господствующий очаг воз­буждения в центральной нервной системе, определяющий текущую деятельность организма.

Основные черты доминанты следующие: 1) повышенная возбу­димость нервных центров, 2) стойкость возбуждения во времени, 3) способность к суммации посторонних раздражений и 4) инерция доминанты. Доминирующий (господствующий) очаг может возник­нуть лишь, при определенном функциональном состоянии нервных центров. Одним из условий его образования является повышенный уровень возбудимости нервных клеток, который обусловливается различными гуморальными и нервными влияниями

Порядок возбуждения в доминирующих нервных центрах зак­репляется в виде определенной системы условных и безусловных рефлексов и сопровождающих их вегетативных реакций, образуя двигательный динамический стереотип. Каждый предшествующий двигательный акт в этой системе запускает следующий. Это облегчает выполнение целостно­го упражнения и освобождает сознание человека от мелочного конт­роля за каждым его элементом. Роль условно-рефлекторного меха­низма образования двигательных навыков доказывается, в частно­сти, тем, что выработанные навыки во многом угасают при переры­вах в тренировке (при отсутствии подкрепления). Навыки, в основном, представляют условные рефлексы 2 рода — оперантные или инструментальные условные рефлексы. В них новым отделом рефлекторной дуги является ее эффекторная часть, т. е. со­здается новая форма движения или новая комбинация из ранее освоенных действий.