Sima izmok. A simaizomzat funkciói és tulajdonságai A gyomor-bél traktus simaizomzatának főbb tulajdonságai a

Fontos simaizom tulajdonsága nagy plaszticitása, vagyis az a képesség, hogy a nyújtás által adott hosszt megtartja anélkül, hogy a feszültség változna. A csekély plaszticitású vázizom és a jó plaszticitással rendelkező simaizom közötti különbség könnyen kimutatható, ha először lassan megnyújtjuk, majd a húzóterhelést megszüntetjük. a terhelés eltávolítása után azonnal lerövidül. Ezzel szemben a simaizom a terhelés eltávolítása után addig marad megfeszülve, amíg valamilyen irritáció hatására aktív összehúzódása meg nem történik.

A plaszticitás tulajdonsága nagyon fontos az üreges szervek falának, például a hólyag simaizmainak normál működéséhez: a hólyag falának simaizmainak plaszticitása miatt a benne lévő nyomás viszonylag kis mértékben változik különböző töltési fokozatok.

Izgatottság és izgalom

Sima izom kevésbé ingerelhetőek, mint a csontvázak: irritációs küszöbük magasabb, kronaxiájuk hosszabb. A legtöbb simaizomrost akciós potenciálja kis amplitúdójú (körülbelül 60 mV a vázizomrostok 120 helyett) és hosszú ideig - akár 1-3 másodpercig is - rendelkezik. Tovább rizs. 151 A méhizom egyetlen rostjának akciós potenciálja látható.

A refrakter periódus az akciós potenciál teljes időtartama alatt, azaz 1-3 másodpercig tart. A gerjesztés sebessége a különböző szálakban másodpercenként néhány millimétertől néhány centiméterig változik.

Az állatok és az emberek testében nagyszámú különböző típusú simaizom található. A test üreges szerveinek többségét érzékeny szerkezetű simaizomzat béleli. Az ilyen izmok egyes rostjai nagyon szorosan szomszédosak egymással, és úgy tűnik, morfológiailag egyetlen egészet alkotnak.

Az elektronmikroszkópos vizsgálatok azonban kimutatták, hogy az izom syncytium egyes rostjai között nincs membrán és protoplazma folytonosság: vékony (200-500 Å) rések választják el őket egymástól. A „szincitiális szerkezet” fogalma jelenleg inkább fiziológiai, mint morfológiai.

Syncytium- ez egy funkcionális képződmény, amely biztosítja, hogy az akciós potenciálok és a lassú depolarizációs hullámok akadálytalanul terjedhessenek egyik szálról a másikra. Az idegvégződések csak kis számú syncytium roston találhatók. A gerjesztés egyik rostról a másikra való akadálytalan terjedése miatt azonban a teljes izom részvétele a reakcióban bekövetkezhet, ha az idegimpulzus kevés izomrosthoz érkezik.

Sima izomösszehúzódás

Nagy erejű egyszeri irritáció esetén a simaizom összehúzódása léphet fel. Ennek az izomnak az egyszeri összehúzódásának látens periódusa sokkal hosszabb, mint a vázizomé, például egy nyúl bélizomzatában eléri a 0,25-1 másodpercet. Maga a kontrakció időtartama is hosszú ( rizs. 152): egy nyúl gyomrában eléri az 5 másodpercet, a béka gyomrában pedig az 1 percet vagy többet. Az ellazulás különösen lassan következik be összehúzódás után. Az összehúzódási hullám a simaizomzaton is nagyon lassan terjed, másodpercenként mindössze 3 cm-t halad. De a simaizmok kontraktilis aktivitásának ez a lassúsága nagy erejükkel párosul. Így a madarak gyomrának izmai keresztmetszetének 1 cm2-énként 1 kg-ot képesek megemelni.

Sima izomtónus

Az összehúzódás lassúsága miatt a simaizom még ritka ritmusos ingerléssel is (békagyomránál percenként 10-12 stimuláció is elegendő) könnyen tartósan tartós összehúzódásos állapotba kerül, ami vázizom tetanuszra emlékeztet. Azonban a simaizom ilyen tartós összehúzódásához szükséges energiafelhasználás nagyon kicsi, ami megkülönbözteti ezt a kontrakciót a harántcsíkolt izom tetanuszától.

Az okok, amelyek miatt a simaizmok sokkal lassabban húzódnak össze és ellazulnak, mint a vázizmok, még nem teljesen tisztázottak. Ismeretes, hogy a simaizom miofibrillumai, a vázizomzathoz hasonlóan, miozinból és aktinból állnak. A simaizmokban azonban nincsenek keresztcsíkok, nincs Z-membránjuk, és sokkal gazdagabbak a szarkoplazmában. Nyilvánvalóan a simaizom hullámainak ezek a szerkezeti jellemzői határozzák meg a kontraktilis folyamat lassú ütemét. Ez a simaizom-anyagcsere viszonylag alacsony szintjének is megfelel.

A simaizmok automatizálása

A simaizmok jellegzetes tulajdonsága, amely megkülönbözteti őket a vázizmoktól, a spontán automatikus tevékenység képessége. Spontán összehúzódások figyelhetők meg a gyomor, a belek, az epehólyag, az ureter és számos más simaizomszerv simaizomzatának vizsgálatakor.

A simaizomzat automatizmusa miogén eredetű. Magukban az izomrostokban rejlik, és a simaizom szervek falában található idegelemek szabályozzák. Az automatizmus miogén természetét a bélfal izomcsíkjain végzett kísérletek igazolták, amelyeket gondos kimetszéssel szabadítottak meg a szomszédos idegfonatokból. Az ilyen csíkok, amelyeket meleg Ringer-Locke oldatba helyeznek, amely oxigénnel telített, képesek automatikus összehúzódásra. A későbbi szövettani vizsgálat kimutatta az idegsejtek hiányát ezekben az izomcsíkokban.

A simaizomrostokban a következő spontán membránpotenciál-oszcillációkat különböztetjük meg: 1) lassú depolarizációs hullámok, amelyek ciklusideje körülbelül néhány perc és amplitúdója körülbelül 20 mV; 2) a potenciál kis gyors ingadozása, amely megelőzi az akciós potenciálok előfordulását; 3) akciós potenciálok.

A simaizom minden külső hatásra a spontán ritmusok frekvenciájának megváltoztatásával reagál, ami izomösszehúzódásokat és ellazulásokat eredményez. A bél simaizomzatának irritációjának hatása az ingerlés gyakorisága és a spontán ritmus természetes frekvenciája közötti összefüggéstől függ: alacsony tónus esetén - ritka spontán akciós potenciállal - az alkalmazott irritáció emeli a tónust; , az ellazulás az irritáció hatására következik be, mivel az impulzusok túlzott növekedése ahhoz vezet, hogy minden következő impulzus egy refrakter fázisba esik az előzőtől.

A simaizmok élettani tulajdonságai szerkezetük sajátosságaihoz, az anyagcsere-folyamatok szintjéhez kapcsolódnak, és jelentősen eltérnek a vázizmok jellemzőitől.

A simaizmok a belső szervekben, az erekben és a bőrben találhatók.

Kevésbé izgatóak, mint a csíkosak. Izgatásukhoz erősebb és hosszabb ideig tartó ingerre van szükség. A simaizom-összehúzódás lassabban és hosszabb ideig tart. A simaizmokra jellemző az automatikus tevékenység végzésének képessége, amelyet idegelemek biztosítanak (a bennük generált gerjesztő impulzusok hatására összehúzódni képesek).

A simaizom a harántcsíkolt izomzattal ellentétben nagy nyújthatósággal rendelkezik. A lassú nyújtásra válaszul az izom megnyúlik, de feszültsége nem növekszik. Emiatt a belső szerv feltöltésekor a nyomás az üregében nem növekszik. A nyújtás által adott hossz megtartásának képességét a feszültség megváltoztatása nélkül plasztikus tónusnak nevezzük. Ez a simaizmok élettani jellemzője.

A sima izmokat lassú mozgások és hosszan tartó tónusos összehúzódások jellemzik. A fő irritáló tényező a gyors és erős nyújtás.

A simaizmokat szimpatikus és paraszimpatikus idegek beidegzik, amelyek szabályozó hatást fejtenek ki rájuk, nem pedig kiváltó hatást, mint a vázizmokra, és nagyon érzékenyek egyes biológiailag aktív anyagokra (acetilkolin, adrenalin, noradrenalin, szerotonin stb.) .

Izomfáradtság

Az izomtevékenységből adódó átmeneti teljesítménycsökkenés fiziológiás állapotát fáradtságnak nevezzük . Ez az izomerő és az állóképesség csökkenésében, a hibás és szükségtelen cselekvések számának növekedésében, a pulzusszám és a légzés változásában, a vérnyomás emelkedésében, a beérkező információk feldolgozásának és a vizuális-motoros reakciók idejének növekedésében nyilvánul meg. Fáradtság esetén a figyelem folyamatai, stabilitása és kapcsolhatósága, az állóképesség és a kitartás, a memória és a gondolkodás képességei gyengülnek. A test állapotában bekövetkezett változások súlyossága a fáradtság mélységétől függ. A változások enyhe fáradtság esetén hiányozhatnak, és rendkívül hangsúlyosak lehetnek a test fáradtságának mély szakaszaiban.

Szubjektíven a fáradtság fáradtságérzetként nyilvánul meg, ami a munka abbahagyásának vagy a munkaterhelés csökkentésének vágyát váltja ki.

A fáradtságnak 3 szakasza van. Az első szakaszban a munka termelékenysége gyakorlatilag nem csökken, a fáradtság érzése kissé kifejeződik. A második szakaszban a munka termelékenysége jelentősen csökken, és a fáradtság érzése kifejezett. A harmadik szakaszban a munka termelékenysége nullára csökkenthető, és a fáradtság érzése nagyon hangsúlyos, amely a pihenés után és néha még a munka folytatása előtt is fennáll. Ezt a szakaszt néha krónikus, kóros fáradtság vagy túlterheltség stádiumaként jellemzik.

A fáradtság okai az anyagcseretermékek (tej, foszforsav stb.) felhalmozódása, az oxigénellátás csökkenése és az energiaforrások kimerülése.

A munka jellegétől függően különbséget tesznek a fizikai és szellemi fáradtság és a fejlődési mechanizmusok között, amelyek nagyrészt hasonlóak. A fáradtság folyamatai mindkét esetben először az idegközpontokban alakulnak ki. Ennek egyik mutatója a szellemi teljesítmény csökkenése fizikai fáradtság esetén, szellemi fáradtság esetén pedig az izomtevékenység hatékonyságának csökkenése.

A munka utáni felépülési időszakot pihenésnek nevezik. I. P. Pavlov a pihenést a sejtek normál összetételének helyreállítását célzó speciális tevékenység állapotának értékelte. Pihenés lehet passzív(teljes motorpihenő) és aktív. Az aktív szabadidő a mérsékelt tevékenység különböző formáit foglalja magában, de eltér attól, ami a fő munkát jellemezte. Az aktív pihenés ötlete I. M. Sechenov kísérleteiből fakadt, aki megállapította, hogy a működő izmok teljesítményének legjobb helyreállítása nem teljes pihenéssel, hanem más izmok mérsékelt munkájával történik. I. M. Sechenov ezt azzal magyarázta, hogy a pihenés során a központi idegrendszer más dolgozó izmaiból érkező afferens impulzusok izgalmas hatása hozzájárul a fáradt idegközpontok és izmok teljesítményének jobb és gyorsabb helyreállításához.

Képzés jelentése

Edzésnek nevezzük azt a folyamatot, amikor a testet szisztematikusan fizikai gyakorlatokkal befolyásoljuk, hogy növeljük vagy fenntartsuk a magas szintű fizikai vagy szellemi teljesítőképességet, valamint az ember ellenálló képességét a környezeti hatásokkal, a kedvezőtlen életkörülményekkel és a belső környezet változásaival szemben. Az edzés során a szervezetben bekövetkező változások lényege összetett és sokoldalú. Fiziológiai és morfológiai változásokat tartalmaz. A fizikai gyakorlatok hatásának végeredménye új komplex kondicionált reflexek kialakulása, amelyek növelik a test funkcionalitását.

Az agykéregben az ismételt gyakorlatok nyomkövetési folyamatai miatt egy bizonyos kapcsolat jön létre - egy kérgi sztereotípia. I. P. Pavlov a motoros aktusokban kifejezett agykérgi sztereotípiát dinamikus (mozgó) sztereotípiának nevezte. Az új motoros készségek képzése során az izommozgások gazdaságosabbá, összehangoltabbá válnak, a motoros aktusok pedig nagymértékben automatizálódnak. Ugyanakkor pontosabb összefüggések jönnek létre az izmok által végzett munka ereje és a kapcsolódó autonóm funkciók (vérkeringés, légzés, kiválasztási folyamatok stb.) intenzitása között. A szisztematikusan edzett izmok megvastagodnak, sűrűbbé és rugalmasabbá válnak, és megnő a nagyobb erőkifejtési képességük.

Vannak általános és speciális képzések. Az első célja az egész szervezet funkcionális alkalmazkodásának fejlesztése a fizikai aktivitáshoz, a második pedig a betegség vagy sérülés miatt károsodott funkciók helyreállítását célozza. A speciális edzés csak általános edzéssel kombinálva hatásos. A testmozgás sokrétű pozitív hatással van az emberi szervezetre, ha figyelembe veszi annak fiziológiai adottságait.

A simaizmok a belső szervek és az erek falát (izomrétegét) alkotják.

A sima és harántcsíkolt izmok mikroszkopikus szerkezete eltérő.

A simaizom élettani tulajdonságai szerkezetük sajátosságaiból és az anyagcsere folyamatok szintjéből adódóan jelentősen eltérnek a harántcsíkolt izmok élettani tulajdonságaitól.

A sima izmok kevésbé ingerlékenyek, mint a harántcsíkolt izmok. A simaizmokban a gerjesztés átvihető egyik rostról a másikra, ellentétben az idegrostokkal és a harántcsíkolt izmok rostjaival. A gerjesztés kis sebességgel terjed a simaizomzaton keresztül - 2-15 cm/s.

A simaizom-összehúzódás lassabban és hosszabb ideig megy végbe. Így a nyúl belei simaizomzatának összehúzódása 5 másodpercig tarthat, és a relaxáció még lassabban megy végbe.

A kontraktilis aktus időtartama miatt a simaizom még ritka ingerek hatására is elhúzódó összehúzódási állapotba kerülhet, ami a vázizom tetanuszához hasonlít. A hosszan tartó tónusos összehúzódások a simaizmokra is jellemzőek.

A simaizomzatban a refrakter periódus hosszabb, mint a vázizmokban.

A simaizom fontos tulajdonsága a nagy plaszticitás, i.e. a nyújtással létrehozott hossz megtartásának képessége a feszültség megváltoztatása nélkül. Ez a tulajdonság jelentős, mivel a hasüreg egyes szervei (méh, hólyag, epehólyag) néha jelentősen megnyúlnak.

A simaizom jellegzetessége, hogy képesek automatizálás, amelyet a simaizomszervek falába ágyazott idegelemek biztosítanak.

A simaizomzat megfelelő ingere a gyors és erőteljes nyújtás, amely számos simaizomszerv (ureter, belek és egyéb üreges szervek) működéséhez nagy jelentőséggel bír.

A simaizmok jellemzője az is, hogy nagy érzékenységet mutatnak bizonyos biológiailag aktív anyagokra (acetilkolin, adrenalin, noradrenalin, szerotonin és mások).

A simaizmokat szimpatikus és paraszimpatikus autonóm idegek beidegzik, amelyek általában ellentétes hatással vannak funkcionális állapotukra.

HOGY. Egyetlen izomösszehúzódás időtartama 0,1 s. A vázizom rövidülési és relaxációs fázisa megközelítőleg azonos - 0,05 s. LA hosszabb, mint AP.

A simaizmokban az időtartam néhány másodperctől néhány percig terjed. A relaxációs fázis időtartama hosszabb. Az LP rövidebb, mint a PD.

SZAKASZ: AZ IZGATÓ SZÖVET ÉLETTANA

1. LECKE

TÉMA: BIOELEKTROMOS JELENSÉGEK A SZERVEZETBEN.

PIHENÉSI LEHETŐSÉG, CSELEKVÉSI LEHETŐSÉG.

A GERJELÉS TÖRVÉNYEI

Az óra időtartama - 2 óra.

Óraterv és szervezés.

1. Az óra előkészítő szakasza:

a) szervezési rendezvények - 5 perc.

b) a kezdeti tudásszint ellenőrzése, javítása, az anyag szóbeli vagy tankönyvi elemzésével - 20 perc.

2. Az óra fő szakasza:

a) gyakorlati munka elvégzése - 45 perc.

b) a vizsgálati jegyzőkönyv rögzítése - 15 perc.

c) a kutatási eredmények elemzése - 10 perc.

3. Az óra utolsó szakasza:

a) az oktatási anyag végső elsajátítási szintjének ellenőrzése tesztellenőrzéssel vagy szituációs feladatok megoldásával - 20 perc.

3. Az óra tanulási céljai.

TUD:

1. Az ingerlékenység és ingerlékenység fogalma.

2. A sejtek plazmamembránjának szerepe, jelentősége, funkciói.

3. A potenciálfüggő nátrium, kálium, klorid, kalcium csatornák tana.

4. Az ionok ingerlékeny szövetekben való egyenetlen eloszlásának, a transzmembrán elektrokémiai gradiensnek és egyensúlyi potenciálnak a tana.

5. A nyugalmi potenciál membrán-ion keletkezési mechanizmusai, fizikai jellemzői és élettani szerepe.

6. Az akciós potenciál mechanizmusa, mint a terjedő gerjesztés megnyilvánulása. Az ionáramok dinamikája gerjesztés közben.

7. A lokális válasz ionos jellege és azok a fiziológiai jellemzők, amelyek megkülönböztetik a lokális választ a terjedő gerjesztéstől.

8. Az ingerlékenység változása az akciós potenciál kialakulásának különböző fázisaiban. A labilitás magyarázata.

9. Az elektrotonikus potenciál törvénye: a katód és az anód alatt lejátszódó folyamatok az egyenáramnak a gerjeszthető szövetekre gyakorolt ​​extracelluláris hatása során.

10. Az „erő”, „mindent vagy semmit”, „erő-idő” törvényei. Sejtmembrán csatornák elhelyezése.

11. A reobázis, a kronaxia fogalma.

12. Az elektromos jelenségek vizsgálatának története ingerelhető szövetekben.

KÉPESNEK LENNI:

1. Rajzoljon diagramokat a nyugalmi és akciós potenciál alakulásáról!

2. Rajzoljon görbéket az akciós potenciálról és a sejt ingerlékenységének változásáról a generálás során!

4. Rajzolja fel a plazmamembrán egyenértékű elektromos modelljének diagramját!

5. Készítse elő a béka neuromuszkuláris preparátumát.

6. Munka mérőműszerekkel.

4. Az óra lebonyolításának módszertana:

1. Az óra előkészítő szakasza.

Az óra elején meg kell fogalmazni annak célját és céljait, hogy a tanulóknak mit kell tudniuk és tudniuk kell az óra végén. Ennek megfelelően el kell magyarázni a hallgatóknak, hogy a plazmamembránnak a szervezet összes sejtjének működési mechanizmusában betöltött szerepének megértéséhez a témával kapcsolatos anyagok ismerete szükséges, és ezek különösen fontosak a tanulmányozás során. az ideg-, izom- és szekréciós szövetek élettani tulajdonságai és jellemzői. A plazmamembránon keresztül történő transzport szerkezeti jellemzőinek és típusainak ismerete lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy elmagyarázzák az alapvető sejtállandók eredetét és megfelelő szinten tartását, a hormonok, mediátorok és gyógyhatású anyagok hatásmechanizmusait, a gerjesztés és gátlás kialakulását. a szervezet sejtjeiben zajló folyamatok és más specifikus funkciók ellátása. Minden megszerzett tudásra szükség lesz a fiziológia más szakaszainak tanulmányozásakor, a későbbi elméleti és klinikai osztályokon való tanulás során. A hallgatóknak figyelniük kell arra, hogy jelenleg a világon a fiziológia területén a legfontosabb kutatások sejt-, membrán- vagy molekuláris szinten zajlanak, és ezen szakaszok ismerete nélkül lehetetlen megmagyarázni és megérteni a különféle betegségek okait. és elvégzi a szükséges terápiát.

Az óra előkészítő szakaszának nagy részét a tanulók kezdeti tudásszintjének nyomon követésére kell fordítani szóbeli vagy tesztfelmérés útján.

2. Az óra fő szakasza.

Az óra ezen szakaszát a tanulók kezdeti tudásszintjének elemzésére és korrigálására kell fordítani, figyelembe véve az elvégzett ellenőrzést. Ebből a célból ajánlott szóban elemezni az anyagot az óra fő kérdéseiről, és felkérni a tanulókat alapvető képletek, grafikonok és diagramok írására és rajzolására. Az oktatási anyag elemzése során szükséges az óra összes kérdésének tisztázása, az alapfogalmak, megfogalmazások feljegyzése, a beszámolókban diagramok, grafikonok, képletek felvázolása. Ugyanakkor a hallgatók bármilyen oktatási irodalmat használhatnak: tankönyveket, segédkönyveket, atlaszokat, elektronikus tankönyveket és egyéb információforrásokat.

Gyakorlati rész: Laboratóriumi munkavégzés a munkaprogramnak megfelelően.

3. Az óra utolsó szakasza.

Az óra ezen szakaszában figyelik a tanulók végső tudásszintjét, melyhez vagy tudásteszt, vagy szituációs feladatok megoldása javasolt.

Az óra végén a tanár ellenőrzi és aláírja a tanulók laboratóriumi munkavégzési jegyzőkönyveit, és feladatot tűz ki a következő órára való önálló felkészülésre.

Laboratóriumi munkák.

1. Béka neuromuszkuláris készítmény készítése.

Az izmok és idegek élettani tulajdonságainak tanulmányozására gyakran használnak egy béka hátsó lábaiból készített neuromuszkuláris készítményt. A klasszikus neuromuszkuláris készítmény a gastrocnemius izom és az azt beidegző ülőideg.

Előrehalad. Miután előkészítette az ideget a térdízülethez, vágja le a végtagot a térdízület felett és alatt, és készítsen neuromuszkuláris készítményt. Izolált izompreparátum elkészítéséhez az ideget le kell vágni a neuromuszkuláris készítményről.

2. Az idegvezetés és annak zavara.

Az ingerelhető szövetek egyik fő fiziológiai tulajdonsága az ingerlékenység, amely szövetenként változó. Az ingerlékenység szintjének jellemzésére az irritációs küszöböt használjuk, azaz. az inger minimális erőssége, amely reakciót vált ki. Kísérleti körülmények között egy izom ingerlékenységének meghatározására közvetlen irritációs módszert alkalmaznak, pl. közvetlenül az izomra alkalmazott irritáció. Az idegek ingerlékenységét az adott izmot beidegző ideg irritálásával vizsgálják, azaz. közvetett izomstimulációval.

Előrehalad. Neuromuszkuláris készítményt készítenek. Egyszeri, állandó időtartamú, például 0,5 ms-os ingerek hatására az idegre az amplitúdó fokozatosan növekszik, és megállapítható az inger minimális erőssége, amely az izom alig észrevehető összehúzódását okozza – ez lesz az irritáció küszöbe. az ideg.

Az izomirritáció küszöbének meghatározásához közvetlen stimulációt alkalmaznak a stimulátorhoz csatlakoztatott miográf vezető áramkörén keresztül. Az irritáció küszöbértéke ugyanúgy megtalálható, mint a közvetett irritáció esetében.

Ajánlások a munka tervezéséhez. Rajzoljon diagramot az izom közvetlen és közvetett stimulálására szolgáló telepítésről, írja le a kísérlet eredményeit, és adja meg az ideg és az izom ingerlékenységének összehasonlító értékelését. Vonjon le következtetéseket az idegek és az izmok ingerlékenységi értékeinek különbségéről.

3. Galvani kísérletei.

Galvani első kísérlete.

Előrehalad. Készítsen egy mintát a béka két hátsó lábából, és akassza fel egy állványra. Vegyünk bimetál csipeszeket, amelyek egyik pofája rézből, a másik vasból készült. Az idegfonatok alá egy rézágat helyeznek, a másikat pedig a mancs izmaira. A mancsok izmainak összehúzódása figyelhető meg.

Galvani második kísérlete (redukció fém nélkül).

Galvani második kísérlete volt az első, amely bebizonyította az „állati elektromosság” létezését a szövetekben, amely az izom sérült és sértetlen felülete között keletkezik. Ha ezt a két területet egy neuromuszkuláris készítmény idege köti össze, nyugalmi áram lép fel , ami irritálja az ideget és izomösszehúzódást okoz.

Előrehalad. Az ülőideg úgy van kidobva, hogy egyszerre érintse a combizmok sérült és sértetlen felületét. Ebben az esetben a lábszár izmai összehúzódnak.

4. A Matteuchi élmény.

A Matteuci élmény.

Az ideg irritációja a vázizmokra ható áramok által (másodlagos tetanusz). Matteuci 1840-ben kimutatta, hogy egy neuromuszkuláris készítmény izomzatának összehúzódása előfordulhat, ha ennek a készítménynek az idegét egy másik neuromuszkuláris készítmény összehúzódó izmaira dobják. Ennek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy amikor egy izom izgat, olyan áramok keletkeznek, amelyek irritáló hatásúvá válhatnak egy másik neuromuszkuláris gyógyszer számára. Ezeket az áramokat akcióáramoknak nevezték.

Előrehalad. Az egyik neuromuszkuláris készítmény idegét (a gerinc egy darabjával) üvegkampó segítségével a stimulátorhoz csatlakoztatott elektródákra helyezik. A második neuromuszkuláris készítmény idege hosszirányban ennek a készítménynek az izmaira kerül. Az első neuromuszkuláris készítmény idegét ritmikus stimulációnak vetik alá. Mindkét láb tetanikus összehúzódása figyelhető meg.

5. A válasz erősségének függősége az inger erősségétől.

A vázizomzat minimális küszöbösszehúzódással reagál a küszöberős ingerekre. Ha az inger erősségét fokozatosan növeljük, akkor a vázizom összehúzódásainak amplitúdója is fokozatosan növekszik a küszöbtől a szubmaximális és maximális összehúzódásokig, ami után az inger erősségének növekedése nem okoz további amplitúdó növekedést. az összehúzódásról. A vázizom ezen reakciója a szerkezetének köszönhető. Számos izomrostból áll, amelyek különböző ingerlékenységgel rendelkeznek, ezért a reakcióban való részvételük fokozatosan megy végbe: a legnagyobb ingerlékenységű izomrostok reagálnak az inger küszöberősségére, pl. amelynek a legalacsonyabb az irritációs küszöbe. Az inger erősségének növekedésével a kevésbé ingerelhető rostok fokozatosan bekapcsolódnak a kontraktilis folyamatba. Az inger maximális erejénél az adott izmot alkotó összes izomrost összehúzódik, ezért az izomösszehúzódások amplitúdója az inger erejének növekedése ellenére már nem növekszik.

Előrehalad. Béka gastrocnemius izom készítményt készítünk. Megtalálható az izom irritációs küszöbe, amelyet annak minimális összehúzódása határoz meg. Ezután az inger erősségének növelésével az izomösszehúzódást rögzítik egy kimográfon.

Vonjon le következtetést az irritáció mértéke és az izomösszehúzódás ereje közötti összefüggésről!

6. Különféle természetű ingerek hatása.

1. számú feladat.

Amikor a szívizom vérellátása romlik, megnő a káliumionok koncentrációja az intercelluláris folyadékban. Hogyan és miért befolyásolja ez az AP kialakulását a szívizomsejtekben?

Normál válasz.

A káliumionok koncentrációjának növekedésével az intercelluláris folyadékban a szívizom rostok membránjainak hiperpolarizációja következik be. Kritikus depolarizációjuk értéke a nullához közelít, aminek következtében az akciós potenciál (AP) generálása lehetetlenné válik.

2. feladat.

Hogyan és miért változik a cella AP amplitúdója

a) a káliumionok koncentrációjának növekedésével a citoplazmában

b) a nátriumionok koncentrációjának növekedésével az intercelluláris folyadékban

c) a sejtmembrán káliumionok permeabilitásának növekedésével?

Normál válasz.

Az AP amplitúdója csökken a citoplazmában lévő káliumionok koncentrációjának növekedésével és a sejtmembrán permeabilitásának növekedésével ezen ionok számára, és nő a nátriumionok koncentrációjának növekedésével az intercelluláris folyadékban.

3. feladat.

Milyen gyakorlati jelentősége van annak az „erő-idő” törvénynek, amely szerint egy szupererős inger rendkívül rövid ideig tartó hatása alatt nem történik gerjesztés a szövetben?

Normál válasz.

Ez a tulajdonság (törvény, az „erő-idő” törvény következménye) az UHF terápiás módszer biofizikai alapja. Az ilyen elektromos áramnak ultra-nagy frekvenciája miatt nincs ideje változást okozni a sejtmembránok csatornáinak és pumpáinak fehérjéinek állapotában, ezért az izomsejtekben és az idegvégződésekben PD keletkezik. nem fordul elő. A szövetek elektromos ellenállásának jelenléte miatt azonban felmelegszenek.

4. feladat.

Helyi érzéstelenítő hatására megnőtt az inaktivált nátriumcsatornák száma a sejtmembránban. Hogyan és miért érinti ez a cellában előforduló AP paramétereket?

Normál válasz.

Ahogy nő az inaktivált nátriumcsatornák száma a sejtmembránban, a nátriumionok vezetőképessége csökken. Ennek eredményeként az AP felszálló fázisában csökken a sejtbe belépő pozitív töltésű nátriumionok diffúziós áramlása. Ez ennek a fázisnak a meredekségének csökkenéséhez és az AP amplitúdójának csökkenéséhez vezet.

5. feladat.

Farmakológiai tényezők hatására a sejtmembránban megnőtt a káliumcsatornák száma, amelyek a sejt PD kialakulása során aktiválódhatnak. Hogyan és miért érinti ez a PD cella paramétereit?

Normál válasz.

Ha az AP keletkezése során megnő az aktivált káliumcsatornák száma a sejtmembránban, akkor a sejtből kilépő pozitív töltésű káliumionok diffúziós áramlása megnő, főként az AP leszálló szakaszában. Ez e fázis időtartamának, következésképpen a teljes PD egészének csökkenéséhez vezet. Ezenkívül az AP amplitúdója is kissé csökkenhet.

2. LECKE

TÉMA: IZOMÉLET

A simaizom a legtöbb emésztőszerv falában, az erekben, a különböző mirigyek kiválasztó csatornáiban és a húgyúti rendszerben található. Akaratlanok, és biztosítják az emésztőrendszer és a húgyúti rendszer perisztaltikáját, fenntartva az érrendszeri tónust. A vázizmokkal ellentétben a simaizmokat gyakran orsó alakú és kis méretű, keresztirányú csíkozás nélküli sejtek alkotják. A myofibrillák vékony aktinszálakból állnak, amelyek különböző irányokba futnak, és a szarkolemma különböző részeihez kapcsolódnak. A miozin protofibrillumok az aktinok mellett helyezkednek el. A szarkoplazmatikus retikulum elemei nem alkotnak csőrendszert. Az egyes izomsejtek alacsony elektromos ellenállású érintkezőkkel kapcsolódnak egymáshoz - nexusok, amely biztosítja a gerjesztés terjedését az egész simaizom szerkezetben.

Tulajdonságok:

1. Izgathatóság - a szövetek azon képessége, hogy a küszöb és a küszöb feletti erősségű ingerek hatására gerjesztett állapotba kerüljenek.

A simaizom kevésbé ingerelhető, mint a vázizmok: irritációs küszöbük magasabb. A legtöbb simaizomrost akciós potenciálja kis amplitúdójú (körülbelül 60 mV a vázizomrostok 120 mV helyett) és hosszú időtartamú - akár 1-3 másodpercig.

2. Vezetőképesség - az izomrost azon képessége, hogy a gerjesztést idegimpulzus vagy akciós potenciál formájában a teljes izomroston keresztül továbbítsa.

3. A refrakteritás a szövet azon tulajdonsága, hogy az impulzusgerjesztés során 0-ig élesen megváltoztatja ingerlékenységét.

Az izomszövet refrakter periódusa hosszabb, mint az idegszövet refrakter periódusa.

4. A labilitás a teljes gerjesztések maximális száma, amelyet a szövet egységnyi idő alatt pontosan az alkalmazott stimuláció ritmusával képes reprodukálni. A labilitás kisebb, mint az idegszöveteké (200-250 impulzus/s)

5. A kontraktilitás az izomrost azon képessége, hogy megváltoztatja hosszát vagy tónusát. A simaizom-összehúzódás lassabban és hosszabb ideig megy végbe. Összehúzódás alakul ki az AP során a sejtbe jutó kalcium miatt.

A sima izmoknak is megvannak a sajátosságai:

1) instabil membránpotenciál, amely az izmokat állapotban tartja

állandó részleges összehúzódás - hang;

2) spontán automatikus tevékenység;

3) összehúzódás a nyújtás hatására;

4) plaszticitás (csökkenő nyúlás a nyúlás növekedésével);

5) nagy érzékenység a vegyszerekre.

Vasomotor centrum, összetevői, elhelyezkedésük és jelentősége. A bulbar vasomotor centrum aktivitásának szabályozása. Idős emberek légzésének reflexszabályozásának jellemzői.

Vasomotor központ(SDC) a medulla oblongatában, a IV kamra alján (V. F. Ovsyannikov, 1871, az agytörzs különböző szintű elvágásával fedezték fel), két osztály képviseli (pressor és depresszió). Vasomotor központ V. F. Ovsyannikov 1871-ben megállapította, hogy az artériás ágy bizonyos fokú szűkítését biztosító idegközpont vazomotoros központ- a medulla oblongata-ban található. Ennek a központnak a lokalizációját az agytörzs különböző szintű elvágásával határozták meg. Ha a keresztmetszetet kutyán vagy macskán végzik a quadrigeminális terület felett, akkor a vérnyomás nem változik. Ha az agyat a medulla oblongata és a gerincvelő közé vágják, a nyaki verőérben a maximális vérnyomás 60-70 Hgmm-re csökken. Művészet. Ebből következik, hogy a vazomotoros központ a medulla oblongata-ban lokalizálódik és tónusos aktivitás állapotában van, azaz. azaz hosszan tartó állandó gerjesztés. Hatásának megszüntetése értágulatot és vérnyomásesést okoz. Egy részletesebb elemzés kimutatta, hogy a medulla oblongata vazomotoros központja az IV kamra alján található, és két részből áll - nyomógombÉs lehúzó izom. Az első irritációja az artériák szűkülését és a vérnyomás emelkedését, a másodiké pedig az artériák tágulását és nyomásesést okoz.

Jelenleg úgy vélik depressziós osztály a vazomotoros centrum értágulatot okoz, csökkenti a presszoros régió tónusát és ezáltal csökkenti az érszűkítő idegek hatását. A medulla oblongata érszűkítő központjából érkező hatások az autonóm idegrendszer szimpatikus részének idegközpontjaiba érkeznek, amelyek a gerincvelő mellkasi szegmenseinek oldalsó szarvaiban helyezkednek el, ahol érszűkítő központok képződnek, amelyek szabályozzák az egyén vaszkuláris tónusát. testrészek. A gerincvelői központok a medulla oblongata érszűkítő központjának kikapcsolása után némi idővel képesek enyhén emelni a vérnyomást, amely az artériák és arteriolák tágulása miatt csökkent. Az erek állapotát a medulla oblongata és a gerincvelő vazomotoros központja mellett a diencephalon és az agyféltekék idegközpontjai is befolyásolják.

A simaizmok az üreges szervekben, az erekben és a bőrben találhatók. A simaizomrostok nem rendelkeznek keresztirányú csíkokkal. A sejtek megrövidülnek a filamentumok viszonylagos csúszása következtében. Az adenozin-trifoszfát csúszási sebessége és lebomlási sebessége 100-1000-szer kisebb, mint a . Ennek köszönhetően a simaizmok jól alkalmazkodnak a hosszú távú, tartós összehúzódáshoz, fáradtság nélkül, kevesebb energiafelhasználással.

Sima izom számos üreges belső szerv falának szerves részét képezik, és részt vesznek e szervek által végzett funkciók ellátásában. Különösen szabályozzák a véráramlást a különböző szervekben és szövetekben, a hörgők levegő átjárhatóságát, a folyadékok és a húgyhólyag mozgását (a gyomorban, a belekben, az ureterekben, a vizeletben és az epehólyagban), a méhösszehúzódást a szülés során, a pupilla méretét és a bőr szerkezetét.

A simaizomsejtek orsó alakúak, 50-400 µm hosszúak, 2-10 µm vastagok (5.6. ábra).

A simaizmok akaratlan izmok, azaz. redukciójuk nem függ a makroorganizmus akaratától. A gyomor, a belek, az erek és a bőr motoros aktivitásának jellemzői bizonyos mértékig meghatározzák e szervek simaizomzatának élettani jellemzőit.

A simaizom jellemzői

• Automatikus (az intramurális idegrendszer hatása korrekciós jellegű)
• Plaszticitás - a hosszúság hosszú távú megőrzésének képessége a hang megváltoztatása nélkül
• Funkcionális syncytium - az egyes szálak elkülönülnek, de vannak speciális érintkezési területek - nexusok
• A nyugalmi potenciál értéke 30-50 mV, az akciós potenciál amplitúdója kisebb, mint a vázizomsejteké
• Minimális „kritikus zóna” (gerjesztés akkor következik be, ha bizonyos minimális számú izomelemet gerjesztenek)
• Az aktin és a miozin közötti kölcsönhatáshoz Ca 2+ ionra van szükség, amely kívülről érkezik
• Egyetlen összehúzódás időtartama hosszú

A simaizom jellemzői- lassú ritmikus és hosszan tartó tónusos összehúzódások kifejtésére való képességük. A gyomor, a belek, az ureterek és más üreges szervek simaizmainak lassú ritmikus összehúzódásai elősegítik tartalmuk mozgatását. Az üreges szervek záróizmainak simaizmainak hosszan tartó tónusos összehúzódásai megakadályozzák tartalmuk önkéntes felszabadulását. Az erek falának simaizomzata is állandó tónusos összehúzódás állapotában van, és befolyásolja a vérnyomás szintjét és a szervezet vérellátását.

A simaizmok fontos tulajdonsága az miszticizmus, azok. a nyújtás vagy deformáció okozta alakja megtartásának képessége. A simaizomzat nagy plaszticitása nagy jelentőséggel bír a szervek normális működésében. Például a húgyhólyag plaszticitása lehetővé teszi, hogy vizelettel megtöltve megakadályozza a nyomásnövekedést anélkül, hogy megzavarná a vizeletképződést.

A simaizmok túlzott nyújtása összehúzódást okoz. Ez a sejtmembránok nyúlásuk okozta depolarizációja következtében következik be, azaz. simaizmok rendelkeznek automatizmus.

A nyújtás okozta összehúzódás fontos szerepet játszik a vérerek tónusának autoregulációjában, a gyomor-bélrendszeri tartalom mozgásában és egyéb folyamatokban.

Rizs. 1. A. Vázizomrost, szívizomsejt, simaizomsejt. B. Vázizom szarkomer. B. A simaizom szerkezete. D. A vázizom és a szívizom mechanogramja.

A simaizomzat automatizmusa a bennük lévő speciális pacemaker (ritmusbeállító) sejtek jelenlétének köszönhető. Szerkezetük megegyezik más simaizomsejtekével, de különleges elektrofiziológiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezekben a sejtekben pacemaker-potenciálok keletkeznek, amelyek kritikus szintre depolarizálják a membránt.

A simaizomsejtek gerjesztése fokozza a kalciumionok sejtbe jutását és ezen ionok felszabadulását a szarkoplazmatikus retikulumból. A szarkoplazmában a kalciumionok koncentrációjának növekedése következtében a kontraktilis struktúrák aktiválódnak, de a sima rostok aktiválási mechanizmusa eltér a harántcsíkolt izmok aktiválási mechanizmusától. A sima sejtekben a kalcium kölcsönhatásba lép a kalmodulin fehérjével, amely aktiválja a miozin könnyű láncait. A protofibrillumokban az aktin aktív központjaihoz kapcsolódnak, és „löketet” hajtanak végre. A simaizom passzívan ellazul.

A simaizmok önkéntelenek, és nem függenek az állat akaratától.

A simaizmok élettani tulajdonságai és jellemzői

A simaizmoknak, akárcsak a vázizmoknak, van ingerlékenységük, vezetőképességük és összehúzódásuk. Ellentétben a vázizmokkal, amelyek rugalmasak, a simaizmoknak plaszticitásuk van - az a képesség, hogy megőrizzék a nekik adott hosszúságot, ha hosszú ideig nyújtják, anélkül, hogy növelnék a feszültséget. Ez a tulajdonság fontos az élelmiszerek gyomorban való lerakódásához, illetve a folyadékok lerakódásához az epében és a hólyagban.

A simaizomsejtek ingerlékenységének jellemzői bizonyos mértékig összefüggenek a nyugalmi membrán alacsony potenciálkülönbségével (E 0 = (-30) - (-70) mV). A sima myociták lehetnek automatikusak, és spontán akciós potenciált generálnak. Az ilyen sejtek, a simaizom-összehúzódás pacemakerei a belek, a vénás és a nyirokerek falában találhatók.

Rizs. 2. A simaizomsejt felépítése (A. Guyton, J. Hall, 2006)

A sima myocytákban az AP időtartama elérheti a több tíz milliszekundumot, mivel bennük az AP elsősorban a Ca 2+ -ionok lassú kalciumcsatornákon keresztül a sejtközi folyadékból a szarkoplazmába való bejutása miatt alakul ki.

Az AP vezetés sebessége a sima myocyták membránja mentén alacsony - 2-10 cm/s. A vázizmokkal ellentétben a gerjesztés átvihető egyik sima myocytáról a közelben lévő többire. Ez az átvitel a simaizomsejtek közötti nexusok jelenléte miatt következik be, amelyek alacsony ellenállásúak az elektromos árammal szemben, és biztosítják a Ca 2+ -ionok és más molekulák cseréjét a sejtek között. Ennek eredményeként a simaizom a funkcionális syncytium tulajdonságait mutatja.

A simaizomsejtek összehúzódását hosszú látens periódus (0,25-1,00 s) és hosszú időtartam (legfeljebb 1 perc) jellemzi egyetlen összehúzódás. A simaizmok alacsony összehúzó erőt fejlesztenek, de képesek hosszú ideig tónusos összehúzódásban maradni anélkül, hogy kimerültség alakulna ki. Ez annak köszönhető, hogy a simaizom 100-500-szor kevesebb energiát fordít a tónusos összehúzódás fenntartására, mint a vázizomzat. Ezért a simaizom által elfogyasztott ATP-tartalékoknak még az összehúzódás során is van ideje helyreállni, és egyes testszerkezetek simaizomzata szinte folyamatosan tónusos összehúzódás állapotában van. A simaizom abszolút ereje körülbelül 1 kg/cm2.

A simaizom-összehúzódás mechanizmusa

A simaizomsejtek legfontosabb jellemzője, hogy számos inger hatására izgalomba kerülnek. természetes körülmények között csak a hozzá érkező idegimpulzus indítja be. A simaizom összehúzódását okozhatja mind az idegimpulzusok hatása, mind a hormonok, neurotranszmitterek, prosztaglandinok, egyes metabolitok hatása, valamint fizikai tényezők, például a nyújtás hatása. Ezenkívül a sima myocyták gerjesztése és összehúzódása spontán módon is bekövetkezhet - az automatizálás miatt.

A simaizmok azon képessége, hogy összehúzódással reagáljanak a különböző tényezők hatására, jelentős nehézségeket okoz az orvosi gyakorlatban ezen izmok tónusának zavarainak kijavításában. Ez látható a bronchiális asztma, az artériás magas vérnyomás, a görcsös vastagbélgyulladás és más olyan betegségek, amelyek a simaizmok összehúzódási aktivitásának korrekcióját igénylik kezelési nehézségekre.

A simaizom-összehúzódás molekuláris mechanizmusa is számos eltérést mutat a vázizom-összehúzódás mechanizmusától. Az aktin és a miozin filamentumai a simaizomsejtekben kevésbé rendezettek, mint a vázsejtekben, ezért a simaizomzatban nincsenek keresztcsíkok. A simaizom aktinszálai nem tartalmazzák a troponin fehérjét, és az aktin központok mindig nyitottak a miozinfejekkel való kölcsönhatásra. Ugyanakkor a miozinfejek nyugalmi állapotban nincsenek energiával ellátva. Az aktin és a miozin kölcsönhatása érdekében a miozinfejeket foszforilálni kell, és többletenergiát kell adni nekik. Az aktin és a miozin kölcsönhatását a miozinfejek forgása kíséri, melynek során az aktin filamentumok visszahúzódnak a miozin filamentumok közé, és megtörténik a sima myocyta összehúzódása.

A miozinfejek foszforilációja a miozin könnyűlánc kináz enzim részvételével történik, a defoszforiláció pedig foszfatáz segítségével történik. Ha a miozin-foszfatáz aktivitás dominál a kináz aktivitással szemben, a miozinfejek defoszforilálódnak, a miozin-aktin kötés megszakad, és az izom ellazul.

Ezért a miociták sima összehúzódása érdekében növelni kell a miozin könnyű lánc kináz aktivitását. Tevékenységét a szarkoplazmában lévő Ca 2+ -ionok szintje szabályozza. A neurotranszmitterek (acetilkolin, noradrsnalin) vagy hormonok (vazopresszin, oxitocin, adrenalin) stimulálják specifikus receptorukat, ami a G-fehérje disszociációját idézi elő, amelynek a-alegysége tovább aktiválja a foszfolipáz C enzimet. A foszfolipáz C katalizálja a trifoszfatozi képződését IFZ) és diacilglicerin a foszfo-inozitol-difoszfát sejtmembránokból. Az IPE az endoplazmatikus retikulumba diffundál, és receptoraival való kölcsönhatás után kalciumcsatornák megnyílását és Ca 2+ -ionok felszabadulását idézi elő a depóból a citoplazmába. A citoplazma Ca 2+ -ion-tartalmának növekedése kulcsfontosságú esemény a sima szívizom-összehúzódás megindításában. A szarkoplazmában a Ca 2+ ionok tartalmának növekedése is az extracelluláris környezetből a myocytákba való bejutása miatt érhető el (3. ábra).

A Ca 2+ ionok komplexet képeznek a kalmodulin fehérjével, a Ca 2+ -kalmodulin komplex pedig növeli a miozin könnyű láncok kináz aktivitását.

A simaizom-összehúzódás kialakulásához vezető folyamatok sorrendje a következőképpen írható le: Ca 2+ -ionok bejutása a szarkoplazmába - kalmodulin aktiválása (a 4Ca 2 -kalmodulin komplex képződésén keresztül) - miozin könnyű lánc kináz aktiválása - miozinfejek foszforilációja - miozinfejek kötődése aktinhoz és a fejek forgatása, mely során az aktinszálak visszahúzódnak a miozin filamentumok közé - összehúzódás.

Rizs. 3. A Ca 2+ -ionok simaizomsejt szarkoplazmájába jutásának (a) és a szarkoplazmából való eltávolításának útjai (b)

A simaizom relaxációhoz szükséges feltételek:

• a szarkoplazma Ca 2+ -ion-tartalmának csökkenése (10-7 M/l-ig vagy kevesebb);
• a 4Ca 2+ -kalmodulin komplex szétesése, ami a miozin könnyű lánc kináz aktivitásának csökkenéséhez vezet - a miozin fejek defoszforilációja foszfatáz hatására, ami az aktin és a miozin filamentumok közötti kötések felszakadásához vezet.

Ilyen körülmények között a rugalmas erők a simaizomrost eredeti hosszának viszonylag lassú helyreállítását és ellazulását idézik elő.