Основные свойства мышечной системы
Мышечная система обладает рядом физических и физиологических свойств. К основным физическим свойствам относятся:
Двоякое лучепреломление (анизотропия). Формируется за счет дисков А, заключается в том, что в обыкновенном свете анизотропные участи выглядят темными, а в поляризованном - светлыми, если свет пропускается в продольном направлении, и темными, если он проходит в поперечном направлении. Чередование анизотропных и изотропных дисков и создает поперечную исчерченность мышцам.
Растяжимость. Связана с наличием в мышцах эластического компонента мембраны, полоски, саркоплазматического ретикулюма, …).
Эластичность. Это свойство связано с растяжимостью и заключается в том, что после растяжения мышца приходит в исходное положение.
Упругость. Это свойство мышцы связано с ее сжатием. После сжатия мышца способна приходить в исходное состояние.
Пластичность. Заключается в том, что мышца способна некоторое время сохранять приданную ей искусственную форму. Пластические свойства скелетных мышц выражены очень слабо, они в большей степени присущи гладкой мускулатуре. При некоторых заболеваниях (кататоническая форма шизофрении) пластические свойства скелетных мышц становятся выраженным.
К физиологическим свойствам мышц относятся - возбудимость, проводимость и сократимость.
Итак, возбудимость – это свойство клеточных мембран отвечать на действие раздражителя изменением ионной проницаемости мембраны и величины мембранного потенциала. В мышечном волокне, как и в любой возбудимой ткани, регистрируются электрические явления. Величина мембранного потенциала составляет 50-90 мВ. В мышечной мембране по сравнению с нервной имеются дополнительные кальциевые и хлорные каналы, поэтому имеют место и соответствующие токи, оказывающие определенное влияние на величину мембранного потенциала. При действии на мышечное волокно раздражителем подпороговой силы развивается локальный ответ с характерными для него свойствами, о которых говорилось раньше. При действии раздражителя пороговой силы в мышечном волокне развивается потенциал действия. Однако, вследствие того, что возбудимость мышечной ткани несколько меньше, чем нервной. продолжительность всех элементов потенциала действия несколько больше. Так продолжительность основного зубца потенциала действия доходит до 5 мс, вместо 0,5-2 мс в нервном волокне, следовая электроотрицательность продолжается 20-30 мс, а следовая электроположительность - 50-150 мс. Амплитуда основного зубца потенциала действия составляет 110-130 мВ. Как видно, эти элементы потенциала действия также более длительны, чем в нервном волокне. Электрогенез потенциалов в мышечном волокне такой же, как и в нервном, поэтому на его природе я не останавливаю вашего внимания.
В мышечном волокне при возбуждении меняется возбудимость, что носит фазный характер (рис. 2.10.). Абсолютный рефрактерный период продолжается 4-5 мс, относительный - до 10 мс, фаза повышенной возбудимости равна 20-30 мс, пониженной - 100-150 мс. О причинах изменения возбудимости при возбуждении говорилось раньше, когда речь шла о физиологии нервного волокна. При возбуждении мышечного волокна наблюдаются не только электрические, но и другие процессы, свойственные возбуждению, а именно, имеет место изменение температуры. В мышечной ткани наблюдаются две фазы тепловых изменений:
1. Начальное теплообразование, которое составляет 30% всего образующегося тепла, которое не сопровождается потреблением кислорода (бескислородная фаза).
2. Запаздывающее теплообразование (восстановительное), сопровождающееся потреблением кислорода (кислородная фаза), при этом образуется около 70 % тепла. Кроме того, начальное теплообразование характеризуется несколькими периодами:
а) период активации (в этом периоде образуется тепло, связанное с переходом ткани от невозбужденного состояния к возбужденному),
б) период теплообразования, связанный с сокращением мышцы,
в) период теплообразования в период расслабления мышцы.
Кроме того, при возбуждении в мышцах имеют место метаболические изменения:
а) распад и ресинтез макроэргических соединений (АТФ, АДФ, креатинфосфат),
б) усиление гликолиза с накоплением лактата,
в) синтез и выделение БАВ (медиаторы, моноамины и др.),
г) усиливается потребление кислорода и выделение углекислого газа,
д) усиливается распад жиров и углеводов как источников энергии.