กล้ามเนื้อโครงร่างทำงานอย่างไร เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อโครงร่าง

ประการแรกรวมถึงกล้ามเนื้อโครงร่างของมนุษย์ทั้งหมดซึ่งให้ความสามารถในการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ, กล้ามเนื้อของลิ้น, ส่วนบนของหลอดอาหารและอื่น ๆ บางส่วน, กล้ามเนื้อหัวใจ (กล้ามเนื้อหัวใจ) ซึ่งมีลักษณะของตัวเอง (องค์ประกอบโปรตีน, ธรรมชาติ การหดตัว เป็นต้น) กล้ามเนื้อเรียบประกอบด้วยชั้นกล้ามเนื้อของอวัยวะภายในและผนังหลอดเลือดของมนุษย์ ซึ่งให้ความสามารถในการทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่สำคัญหลายประการ

องค์ประกอบโครงสร้างของกล้ามเนื้อทุกประเภทได้แก่ เส้นใยกล้ามเนื้อ- เส้นใยกล้ามเนื้อเป็นเส้นริ้วใน กล้ามเนื้อโครงร่าง ah มัดรวมกันเป็นชั้น ๆ ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ในตอนท้ายเส้นใยกล้ามเนื้อจะพันกันกับเส้นใยเอ็นซึ่งการยึดเกาะของกล้ามเนื้อจะถูกส่งไปยังกระดูกของโครงกระดูก เส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างเป็นเซลล์หลายนิวเคลียสขนาดยักษ์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 100 ไมครอน และความยาวมักจะสอดคล้องกับความยาวของกล้ามเนื้อ เช่น สูงถึง 12 ซม. ในกล้ามเนื้อของมนุษย์บางส่วน เส้นใยถูกหุ้มด้วยยางยืด เมมเบรน - sarcolemma และประกอบด้วย sarcoplasm องค์ประกอบโครงสร้างซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ต่างๆ เช่น ไมโตคอนเดรีย ไรโบโซม หลอดและถุงของซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม และที่เรียกว่า T-systems รวมต่างๆ เป็นต้น ในซาร์โคพลาสซึมมักจะอยู่ในรูปแบบของมัด มีการก่อตัวคล้ายเกลียวจำนวนมากที่มีความหนา 0.5 ถึงหลายไมครอน - ไมโอไฟบริลซึ่งมีเส้นขวางตามขวางเหมือนกับเส้นใยทั้งหมดโดยรวม ไมโอไฟบริลแต่ละชนิดถูกแบ่งออกเป็นหลายร้อยส่วน ยาว 2.5-3 ไมครอน เรียกว่า ซาร์โคเมียร์ ในทางกลับกัน ซาร์โคเมียร์แต่ละอันประกอบด้วยส่วนที่สลับกัน - ดิสก์ซึ่งมีความหนาแน่นของแสงไม่เท่ากัน และทำให้เกิดไมโอไฟบริลและเส้นใยกล้ามเนื้อโดยรวมเป็นแถบตามขวางที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งสามารถตรวจพบได้อย่างชัดเจนเมื่อสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์แบบเฟส ดิสก์ที่เข้มกว่ามีความสามารถที่จะแบ่งแยกสองส่วนและเรียกว่าแอนไอโซทรอปิกหรือดิสก์ A ดิสก์ที่เบากว่าไม่มีความสามารถนี้และเรียกว่าไอโซโทรปิกหรือดิสก์ I ส่วนตรงกลางของดิสก์ A ถูกครอบครองโดยโซนของการแบ่งแยกที่อ่อนแอกว่า - โซน H . Disk I แบ่งออกเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กันด้วยแผ่น Z สีเข้มซึ่งคั่นระหว่าง sarcomere หนึ่งอันจากอีกอันหนึ่ง ซาร์โคเมียร์แต่ละชนิดมีเส้นใยสองประเภทประกอบด้วยโปรตีนจากกล้ามเนื้อ: ไมโอซินหนาและแอกตินบาง เส้นใยกล้ามเนื้อเรียบมีโครงสร้างแตกต่างออกไปเล็กน้อย พวกมันเป็นเซลล์โมโนนิวเคลียร์ที่มีรูปทรงแกนหมุนซึ่งไม่มีแถบขวางตามขวาง ความยาวของพวกเขามักจะถึง 50-250 ไมครอน (ในมดลูก - สูงถึง 500 ไมครอน) ความกว้าง - 4-8 ไมครอน; ไมโอฟิลาเมนต์ในพวกมันมักจะไม่รวมกันเป็นไมโอไฟบริลที่แยกจากกัน แต่ตั้งอยู่ตามความยาวของเส้นใยในรูปของเส้นใยแอกตินเดี่ยวหลายเส้น ไม่มีระบบสั่งการของเส้นใยไมโอซินในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ ในกล้ามเนื้อเรียบของหอย บทบาทที่สำคัญที่สุดในการใช้งานฟังก์ชั่น obturator นั้นเห็นได้ชัดว่าเล่นโดยเส้นใยพาราไมโอซิน (tropomyosin A)

องค์ประกอบทางเคมีของกล้ามเนื้อแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดและ สถานะการทำงานกล้ามเนื้อและปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ สารหลักที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อโครงร่างของมนุษย์และเนื้อหา (เป็น% ของน้ำหนักเปียก) แสดงไว้ด้านล่าง:

• น้ำ 72-80
• สารที่มีความหนาแน่น 20-28

รวมทั้ง:

• กระรอก 16,5-20,9
• ไกลโคเจน 0,3-3,0
• ฟอสฟาไทด์ 0,4-1,0
• คอเลสเตอรอล 0,06-0,2
• ครีเอทีน + ครีเอทีนฟอสเฟต 0,2-0,55
• ครีเอตินีน 0,003-0,005
• เอทีพี 0,25-0,4
• ไอโอดีน 0,2-0,3
• คาร์นิทีน 0,02-0,05
• แอนเซริน 0,09-0,15
• กรดอะมิโนอิสระ 0,1-0,7
• กรดแลคติค 0,01-0,02
• เถ้า 1,0-1,5

โดยเฉลี่ยแล้วประมาณ 75% ของน้ำหนักเปียกของกล้ามเนื้อคือน้ำ โปรตีนเป็นสาเหตุของสารที่มีความหนาแน่นจำนวนมาก มีโปรตีน myofibrillar (หดตัว) - myosin, actin และเชิงซ้อน - actomyosin, tropomyosin และโปรตีนย่อยจำนวนหนึ่งที่เรียกว่า (a และ b-actinins, troponin ฯลฯ ) และ sarcoplasmic - globulins X, myogens, เม็ดสีทางเดินหายใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไมโอโกลบิน นิวคลีโอโปรตีน และเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญในกล้ามเนื้อ สารประกอบอื่น ๆ ที่สำคัญที่สุดคือสารสกัดซึ่งมีส่วนร่วมในการเผาผลาญและการหดตัวของกล้ามเนื้อ: ATP, ฟอสโฟครีเอทีน, คาร์โนซีน, แอนซีรีน ฯลฯ ; ฟอสโฟลิปิดซึ่งมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคของเซลล์และกระบวนการเผาผลาญ สารปลอดไนโตรเจน: ไกลโคเจนและผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว (กลูโคส กรดแลคติค ฯลฯ) ไขมันเป็นกลาง คอเลสเตอรอล ฯลฯ แร่ธาตุ - เกลือ K, Na, Ca, Mg กล้ามเนื้อเรียบมีความแตกต่างกันอย่างมาก องค์ประกอบทางเคมีจากโครงร่างที่มีโครงร่าง (ปริมาณโปรตีนตามสัญญาที่ต่ำกว่า - actomyosin, สารประกอบพลังงานสูง, ไดเปปไทด์ ฯลฯ )

คุณสมบัติการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่าง กล้ามเนื้อโครงร่างนั้นอุดมไปด้วยเส้นประสาทต่างๆ โดยศูนย์ประสาทจะควบคุมกิจกรรมของกล้ามเนื้อ สิ่งสำคัญที่สุดคือ: เส้นประสาทยนต์ซึ่งส่งแรงกระตุ้นไปยังกล้ามเนื้อทำให้เกิดการกระตุ้นและหดตัว เส้นประสาทรับความรู้สึกซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของมันจะถูกส่งจากกล้ามเนื้อไปยังศูนย์ประสาทและในที่สุดเส้นใยที่ปรับตัวได้ของระบบประสาทซิมพาเทติกซึ่งส่งผลต่อการเผาผลาญและชะลอการพัฒนาของความเมื่อยล้าของกล้ามเนื้อ

แต่ละสาขาของเส้นประสาทยนต์ซึ่งส่งกระแสประสาทไปยังเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งกลุ่มซึ่งก่อตัวเป็นหน่วยมอเตอร์ที่เรียกว่าจะไปถึงเส้นใยกล้ามเนื้อที่แยกจากกัน เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่ประกอบเป็นหน่วยหดตัวเมื่อตื่นเต้นแทบจะพร้อมกัน ภายใต้อิทธิพลของแรงกระตุ้นเส้นประสาทผู้ไกล่เกลี่ย acetylcholine จะถูกปล่อยออกมาที่ปลายของเส้นประสาทยนต์ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับ cholinergic ของเมมเบรนโพสซินแนปติก (ไซแนปส์) ด้วยเหตุนี้ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนสำหรับ Na และ K ไอออนจึงเพิ่มขึ้นซึ่งในทางกลับกันจะทำให้เกิดการสลับขั้ว (การปรากฏตัวของศักยภาพของโพสซินแนปติก) หลังจากนั้น คลื่นกระตุ้น (คลื่นไฟฟ้า) จะปรากฏขึ้นในบริเวณที่อยู่ติดกันของเยื่อหุ้มเส้นใยกล้ามเนื้อ ซึ่งแพร่กระจายไปตามเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง โดยปกติด้วยความเร็วหลายเมตรต่อวินาที ผลจากการกระตุ้นกล้ามเนื้อจะเปลี่ยนคุณสมบัติความยืดหยุ่น หากจุดยึดของกล้ามเนื้อไม่ได้รับการแก้ไขโดยไม่เคลื่อนไหว มันจะสั้นลง (หดตัว) ในกรณีนี้กล้ามเนื้อจะผลิตงานทางกลบางอย่าง หากจุดยึดของกล้ามเนื้อไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ ความตึงเครียดจะเกิดขึ้น ระหว่างการเกิดแรงกระตุ้นและการเกิดคลื่นหดตัวหรือคลื่นความตึงเครียด บางครั้งเรียกว่าระยะแฝง การหดตัวของกล้ามเนื้อจะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนซึ่งจะดำเนินต่อไปเป็นระยะเวลาหนึ่งแม้จะผ่อนคลายแล้วก็ตาม

ในกล้ามเนื้อของมนุษย์มีการจัดตั้งเส้นใยกล้ามเนื้อ "ช้า" (ซึ่งรวมถึงเส้นใยกล้ามเนื้อ "สีแดง" ซึ่งมีไมโอโกลบินในทางเดินหายใจ) และ "เร็ว" ("สีขาว" ซึ่งไม่มีไมโอโกลบิน) ซึ่งมีความเร็วต่างกัน ของคลื่นหดตัวและระยะเวลาของมัน ในเส้นใย "ช้า" ระยะเวลาของคลื่นการหดตัวจะนานกว่าประมาณ 5 เท่า และความเร็วการนำไฟฟ้าจะน้อยกว่าเส้นใย "เร็ว" ถึง 2 เท่า กล้ามเนื้อโครงร่างเกือบทั้งหมดเป็นแบบผสม ได้แก่ มีทั้งเส้นใย “เร็ว” และ “ช้า” ขึ้นอยู่กับลักษณะของการระคายเคืองอาจเกิดการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อเพียงครั้งเดียวหรือในระยะยาว - บาดทะยัก โรคบาดทะยักเกิดขึ้นเมื่อการระคายเคืองหลายครั้งเข้าไปในกล้ามเนื้อด้วยความถี่จนการระคายเคืองแต่ละครั้งยังคงพบว่ากล้ามเนื้ออยู่ในภาวะหดตัว ส่งผลให้เกิดการรวมคลื่นการหดตัว ไม่. Vvedensky ยอมรับว่าการเพิ่มความถี่ของการกระตุ้นทำให้เกิดบาดทะยักเพิ่มขึ้น แต่จะสูงถึงขีด จำกัด ซึ่งเขาเรียกว่า "เหมาะสมที่สุด" การกระตุ้นที่เพิ่มขึ้นอีกจะช่วยลดการหดตัวของบาดทะยัก (มองในแง่ร้าย) พัฒนาการของบาดทะยักมีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ "ช้า" ในกล้ามเนื้อที่มีเส้นใย "เร็ว" เด่นการหดตัวสูงสุดมักเป็นผลมาจากผลรวมของการหดตัวของหน่วยมอเตอร์ทั้งหมดซึ่งตามกฎแล้วแรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะไม่มาถึงพร้อมกันแบบอะซิงโครนัส

ในกล้ามเนื้อโครงร่าง มีการเกิดขึ้นของสิ่งที่เรียกว่าเส้นใยโทนิคล้วนๆ เส้นใยโทนิคมีส่วนในการรักษากล้ามเนื้อที่ "ปราศจากความเมื่อยล้า" การหดตัวของยาชูกำลังเป็นการหดตัวอย่างต่อเนื่องที่พัฒนาอย่างช้าๆ ซึ่งสามารถคงไว้ได้เป็นเวลานานโดยไม่ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก และแสดงออกในการต้านทาน "อย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย" ต่อแรงภายนอกที่มีแนวโน้มที่จะยืดกล้ามเนื้ออวัยวะ เส้นใยโทนิคทำปฏิกิริยากับแรงกระตุ้นของเส้นประสาทด้วยคลื่นการหดตัวเฉพาะในพื้นที่เท่านั้น (บริเวณที่เกิดอาการระคายเคือง) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีแผ่นเทอร์มินัลมอเตอร์จำนวนมาก ไฟเบอร์โทนิคจึงสามารถตื่นเต้นและหดตัวโดยรวมได้ การหดตัวของเส้นใยดังกล่าวพัฒนาช้ามากจนแม้ที่ความถี่การกระตุ้นต่ำมาก คลื่นการหดตัวแต่ละคลื่นจะทับซ้อนกันและรวมเข้าด้วยกันเป็นการทำให้สั้นลงในระยะยาว ความต้านทานในระยะยาวของเส้นใยโทนิคตลอดจนเส้นใยเฟสช้าต่อแรงดึงนั้นไม่เพียงมั่นใจได้จากความตึงแบบยืดหยุ่นเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความหนืดของโปรตีนในกล้ามเนื้อด้วย

เพื่ออธิบายลักษณะการทำงานของการหดตัวของกล้ามเนื้อ จึงใช้แนวคิดนี้ "ความแข็งแกร่งที่สมบูรณ์"ซึ่งเป็นปริมาณที่เป็นสัดส่วน ภาพตัดขวางของกล้ามเนื้อตั้งฉากกับเส้นใยและมีหน่วยเป็น kg/cm2 ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงสัมบูรณ์ของกล้ามเนื้อลูกหนูของมนุษย์คือ 11.4 และกล้ามเนื้อน่องคือ 5.9 กก./ซม.2

การทำงานอย่างเข้มข้นของกล้ามเนื้อ (การฝึก) อย่างเป็นระบบจะเพิ่มมวล ความแข็งแรง และประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามการทำงานมากเกินไปจะนำไปสู่การพัฒนาของความเมื่อยล้าเช่น ประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อลดลง การไม่ใช้งานของกล้ามเนื้อทำให้กล้ามเนื้อลีบ

คุณสมบัติการทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ

กล้ามเนื้อเรียบของอวัยวะภายในมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากกล้ามเนื้อโครงร่างในลักษณะของการปกคลุมด้วยเส้น การกระตุ้น และการหดตัว คลื่นกระตุ้นและการหดตัวเกิดขึ้นในกล้ามเนื้อเรียบด้วยความเร็วที่ช้ามาก การพัฒนาสถานะของกล้ามเนื้อเรียบที่ "ไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย" มีความเกี่ยวข้องเช่นเดียวกับในเส้นใยโครงกระดูกโทนิคกับความช้าของคลื่นที่หดตัวซึ่งรวมเข้าด้วยกันแม้ว่าจะมีการกระตุ้นจังหวะที่หายากก็ตาม กล้ามเนื้อเรียบนั้นมีลักษณะพิเศษคือความสามารถในการทำให้เป็นอัตโนมัติเช่น กิจกรรมที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเข้าของแรงกระตุ้นเส้นประสาทเข้าสู่กล้ามเนื้อจากระบบประสาทส่วนกลาง เป็นที่ยอมรับแล้วว่าไม่เพียงแต่เซลล์ประสาทที่อยู่ในกล้ามเนื้อเรียบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซลล์กล้ามเนื้อเรียบเองด้วยที่มีความสามารถในการกระตุ้นและหดตัวตามจังหวะตามธรรมชาติ

สิ่งจำเป็นสำหรับร่างกายคือความสามารถของกล้ามเนื้อเรียบในการเปลี่ยนความยาวโดยไม่เพิ่มความตึงเครียด (เช่น การเติมเต็มอวัยวะที่เป็นโพรง เป็นต้น กระเพาะปัสสาวะ, กระเพาะอาหาร ฯลฯ)

กล้ามเนื้อโครงร่างของมนุษย์

กล้ามเนื้อโครงร่างของมนุษย์มีรูปร่าง ขนาด และตำแหน่งที่แตกต่างกัน คิดเป็นมากกว่า 40% ของน้ำหนักตัว เมื่อหดตัว กล้ามเนื้อจะสั้นลงซึ่งสามารถยาวได้ถึง 60% ยิ่งกล้ามเนื้อยาวเท่าไร (กล้ามเนื้อที่ยาวที่สุดในร่างกายคือซาร์โทเรียสถึง 50 ซม.) ยิ่งมีระยะการเคลื่อนไหวมากขึ้นเท่านั้น การหดตัวของกล้ามเนื้อรูปโดม (เช่น กะบังลม) ทำให้เกิดการแบนราบ ในขณะที่การหดตัวของกล้ามเนื้อรูปวงแหวน (กล้ามเนื้อหูรูด) จะมาพร้อมกับการตีบหรือปิดของช่องเปิด ในทางกลับกันกล้ามเนื้อในทิศทางแนวรัศมีทำให้เกิดการขยายตัวของรูเมื่อหดตัว หากกล้ามเนื้ออยู่ระหว่างส่วนที่ยื่นออกมาของกระดูกและผิวหนัง การหดตัวของกล้ามเนื้อจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเนื้อสัมผัสของผิวหนัง

กล้ามเนื้อโครงร่างหรือร่างกายทั้งหมด (จากกรีกโสมา - ร่างกาย) ตามหลักการภูมิประเทศ - กายวิภาคสามารถแบ่งออกเป็นกล้ามเนื้อของศีรษะซึ่งมีกล้ามเนื้อใบหน้าและบดเคี้ยวที่ส่งผลต่อกรามล่างกล้ามเนื้อของ คอ ลำตัว และแขนขา กล้ามเนื้อลำตัวปกคลุมหน้าอกและประกอบเป็นผนัง ช่องท้องส่งผลให้แบ่งออกเป็นกล้ามเนื้อหน้าอก หน้าท้อง และหลัง การแยกส่วนของโครงกระดูกของแขนขาทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการระบุกลุ่มกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้อง: สำหรับแขนขาส่วนบน - เหล่านี้คือกล้ามเนื้อของผ้าคาดไหล่, ต้นแขน, ปลายแขนและมือ; สำหรับรยางค์ล่าง - กล้ามเนื้อของกระดูกเชิงกราน, ต้นขา, ขาส่วนล่าง, เท้า

บุคคลหนึ่งมีกล้ามเนื้อประมาณ 500 มัดที่เกี่ยวข้องกับโครงกระดูก ในหมู่พวกเขามีบางส่วนที่มีขนาดใหญ่ (เช่นกล้ามเนื้อ quadriceps femoris) และบางส่วนมีขนาดเล็ก (เช่นกล้ามเนื้อหลังสั้น) การทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อนั้นดำเนินการตามหลักการของการทำงานร่วมกันแม้ว่ากลุ่มกล้ามเนื้อทำงานแต่ละกลุ่มจะทำงานเป็นตัวต่อต้านเมื่อทำการเคลื่อนไหวบางอย่าง ดังนั้นที่ด้านหน้าของไหล่จึงมีกล้ามเนื้อลูกหนูและ brachialis ซึ่งทำหน้าที่งอของปลายแขนที่ข้อข้อศอกและที่ด้านหลังคือกล้ามเนื้อ triceps brachii การหดตัวซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวตรงกันข้าม - การขยายของปลายแขน

การเคลื่อนไหวที่เรียบง่ายและซับซ้อนเกิดขึ้นในข้อต่อทรงกลม ตัวอย่างเช่น ในข้อสะโพก การงอสะโพกเกิดจากกล้ามเนื้อ iliopsoas และการยืดออกโดย gluteus maximus สะโพกถูกลักพาตัวโดยการหดตัวของกล้ามเนื้อ gluteus medius และกล้ามเนื้อ minimus และกล้ามเนื้อทั้งห้าของต้นขาตรงกลางดึงเข้ามา เป็นเส้นรอบวง ข้อต่อสะโพกกล้ามเนื้อที่ทำให้สะโพกหมุนเข้าและออกก็ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นเช่นกัน

กล้ามเนื้อที่ทรงพลังที่สุดตั้งอยู่บนลำตัว เหล่านี้คือกล้ามเนื้อหลัง - เนื้อตัวของผู้สร้าง, กล้ามเนื้อหน้าท้องซึ่งประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างพิเศษในมนุษย์ - การกดช่องท้อง เนื่องจากตำแหน่งแนวตั้งของร่างกายกล้ามเนื้อของรยางค์ล่างของบุคคลจึงแข็งแกร่งขึ้นเนื่องจากนอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวแล้วยังให้การสนับสนุนร่างกายด้วย ในกระบวนการวิวัฒนาการ ในทางกลับกัน กล้ามเนื้อของแขนขามีความกระฉับกระเฉงมากขึ้น รับประกันประสิทธิภาพของการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วและแม่นยำ

จากการวิเคราะห์ตำแหน่งเชิงพื้นที่และการทำงานของกล้ามเนื้อ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังใช้การเชื่อมโยงต่อไปนี้: กลุ่มของกล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่เคลื่อนไหวของลำตัว, ศีรษะและคอ; กลุ่มกล้ามเนื้อที่ทำการเคลื่อนไหวของผ้าคาดไหล่และรยางค์บนฟรี กล้ามเนื้อของรยางค์ล่าง ภายในกลุ่มเหล่านี้ วงดนตรีขนาดเล็กจะมีความโดดเด่น

พยาธิวิทยาของกล้ามเนื้อ

การละเมิดการทำงานของกล้ามเนื้อหดตัวและความสามารถในการพัฒนาและรักษาน้ำเสียงจะสังเกตได้จากความดันโลหิตสูง, กล้ามเนื้อหัวใจตาย, กล้ามเนื้อเสื่อม, atony ของมดลูก, ลำไส้, กระเพาะปัสสาวะ, รูปแบบต่างๆอัมพาต (เช่นหลังจากทรมานโปลิโอ) ฯลฯ การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในการทำงานของอวัยวะของกล้ามเนื้อสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการรบกวนในการควบคุมประสาทหรือร่างกายความเสียหายต่อกล้ามเนื้อแต่ละส่วนหรือส่วนต่างๆ (เช่นระหว่างกล้ามเนื้อหัวใจตาย) และในที่สุด ในระดับเซลล์และระดับเซลล์ย่อย ในกรณีนี้ อาจมีความผิดปกติของการเผาผลาญ (โดยหลักแล้วคือระบบเอนไซม์สำหรับการสร้างสารประกอบพลังงานสูงซึ่งส่วนใหญ่เป็น ATP) หรือการเปลี่ยนแปลงในสารตั้งต้นที่หดตัวของโปรตีน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเกิดจากการสร้างโปรตีนของกล้ามเนื้อไม่เพียงพอเนื่องจากการสังเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องหรือเมทริกซ์ RNA บกพร่อง เช่น ข้อบกพร่อง แต่กำเนิดในโครงสร้าง DNA ของอุปกรณ์โครโมโซมของเซลล์ โรคกลุ่มสุดท้ายจึงจัดเป็นโรคทางพันธุกรรม

โปรตีน Sarcoplasmic ของกล้ามเนื้อโครงร่างและกล้ามเนื้อเรียบเป็นที่สนใจไม่เพียง แต่จากมุมมองของการมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ในการพัฒนาผลที่ตามมาที่มีความหนืดเท่านั้น หลายคนมีกิจกรรมของเอนไซม์และเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของเซลล์ เมื่ออวัยวะของกล้ามเนื้อได้รับความเสียหายเช่นกล้ามเนื้อหัวใจตายหรือการซึมผ่านของเยื่อหุ้มพื้นผิวของเส้นใยกล้ามเนื้อบกพร่อง เอนไซม์ (ครีเอทีนไคเนส, แลคเตตดีไฮโดรจีเนส, อัลโดเลส, อะมิโนทรานสเฟอเรส ฯลฯ ) จะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด ดังนั้นการพิจารณากิจกรรมของเอนไซม์เหล่านี้ในพลาสมาในเลือดในโรคต่างๆ (กล้ามเนื้อหัวใจตาย, กล้ามเนื้อหัวใจตาย ฯลฯ ) จึงเป็นที่สนใจทางคลินิกอย่างจริงจัง

กล้ามเนื้อโครงร่าง - ส่วนที่ใช้งานของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกซึ่งรวมถึงกระดูก, เอ็น, เส้นเอ็นและข้อต่อ จากมุมมองด้านการทำงาน เซลล์ประสาทสั่งการที่ทำให้เกิดการกระตุ้นเส้นใยกล้ามเนื้อสามารถจัดเป็นระบบมอเตอร์ได้เช่นกัน แอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการแตกกิ่งที่ทางเข้ากล้ามเนื้อโครงร่าง และแต่ละกิ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของไซแนปส์ประสาทและกล้ามเนื้อบนเส้นใยกล้ามเนื้อที่แยกจากกัน

เซลล์ประสาทสั่งการร่วมกับเส้นใยกล้ามเนื้อที่เซลล์ประสาทสั่งการนั้นเรียกว่าหน่วยนิวรอนมอเตอร์ (หรือมอเตอร์) (MU) ในกล้ามเนื้อตาหน่วยมอเตอร์หนึ่งหน่วยประกอบด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อ 13-20 เส้นในกล้ามเนื้อลำตัว - จากเส้นใย 1 ตันในกล้ามเนื้อฝ่าเท้า - เส้นใย 1,500-2,500 เส้น เส้นใยกล้ามเนื้อของมอเตอร์ยูนิตหนึ่งมีคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาเหมือนกัน

หน้าที่ของกล้ามเนื้อโครงร่างคือ 1) การเคลื่อนไหวของร่างกายในอวกาศ; 2) การเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆของร่างกายสัมพันธ์กันรวมถึงการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจที่ให้การระบายอากาศของปอด 3) การรักษาตำแหน่งและท่าทางของร่างกาย นอกจากนี้ กล้ามเนื้อโครงร่างยังมีความสำคัญในการสร้างความร้อน ซึ่งรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในสภาวะสมดุล และในการกักเก็บสารอาหารบางชนิด

คุณสมบัติทางสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อโครงร่าง เน้น:

1)ความตื่นเต้นง่ายเนื่องจากเยื่อหุ้มของเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างมีโพลาไรเซชันสูง (90 mV) ความตื่นเต้นง่ายจึงต่ำกว่าเส้นใยประสาท แอมพลิจูดศักย์ไฟฟ้าในการดำเนินการ (130 มิลลิโวลต์) มากกว่าเซลล์ที่ถูกกระตุ้นอื่นๆ ทำให้ง่ายต่อการบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าชีวภาพของกล้ามเนื้อโครงร่างในทางปฏิบัติ ระยะเวลาของศักยภาพในการดำเนินการคือ 3-5 ms สิ่งนี้จะกำหนดระยะเวลาสั้น ๆ ของการหักเหของแสงสัมบูรณ์ของเส้นใยกล้ามเนื้อ

การนำไฟฟ้าความเร็วของการกระตุ้นตามเยื่อหุ้มเส้นใยกล้ามเนื้อคือ 3-5 m/s;

การหดตัวแสดงถึงคุณสมบัติเฉพาะของเส้นใยกล้ามเนื้อในการเปลี่ยนความยาวและความตึงเครียดพร้อมกับการพัฒนาของการกระตุ้น

กล้ามเนื้อโครงร่างก็มี ความยืดหยุ่นและความหนืด

โหมดและประเภท การหดตัวของกล้ามเนื้อ.ระบอบไอโซโทนิก - กล้ามเนื้อจะสั้นลงหากไม่มีความตึงเครียดเพิ่มขึ้น การหดตัวดังกล่าวเกิดขึ้นได้เฉพาะกับกล้ามเนื้อที่แยกออก (ถูกถอดออกจากร่างกาย) เท่านั้น

โหมดภาพสามมิติ - ความตึงเครียดของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น แต่ความยาวไม่ลดลงเลย การลดลงนี้จะสังเกตได้เมื่อพยายามยกของหนักมาก

โหมดออโซโทนิก กล้ามเนื้อจะสั้นลงและความตึงเครียดเพิ่มขึ้น การลดลงนี้มักพบเห็นบ่อยที่สุดในระหว่างกิจกรรมด้านแรงงานมนุษย์ แทนที่จะใช้คำว่า "โหมด Auxotonic" มักใช้ชื่อนี้ โหมดศูนย์กลาง

การหดตัวของกล้ามเนื้อมีสองประเภท: เดี่ยวและบาดทะยัก

การหดตัวของกล้ามเนื้อเดี่ยวปรากฏตัวอันเป็นผลมาจากการพัฒนาของการกระตุ้นคลื่นลูกเดียวในเส้นใยกล้ามเนื้อ ซึ่งสามารถทำได้โดยการใช้สิ่งกระตุ้นที่สั้นมาก (ประมาณ 1 มิลลิวินาที) กับกล้ามเนื้อ พัฒนาการของการหดตัวของกล้ามเนื้อเดี่ยวแบ่งออกเป็นระยะแฝง ระยะสั้นลง และระยะผ่อนคลาย การหดตัวของกล้ามเนื้อเริ่มปรากฏขึ้น 10 มิลลิวินาทีนับจากจุดเริ่มต้นของการกระตุ้น ช่วงเวลานี้เรียกว่าช่วงแฝง (รูปที่ 5.1) ตามด้วยพัฒนาการของการทำให้สั้นลง (ระยะเวลาประมาณ 50 มิลลิวินาที) และการผ่อนคลาย (50-60 มิลลิวินาที) เชื่อกันว่าจะใช้เวลาเฉลี่ย 0.1 วินาทีตลอดวงจรของการหดตัวของกล้ามเนื้อเดี่ยว แต่ควรระลึกไว้ว่าระยะเวลาของการหดตัวของกล้ามเนื้อต่าง ๆ อาจแตกต่างกันอย่างมาก นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับสถานะการทำงานของกล้ามเนื้อด้วย อัตราการหดตัวและการผ่อนคลายโดยเฉพาะจะช้าลงเมื่อกล้ามเนื้อเริ่มล้า กล้ามเนื้อเร็วที่มีการหดตัวเพียงครั้งเดียว ได้แก่ กล้ามเนื้อลิ้นและกล้ามเนื้อปิดเปลือกตา

ข้าว. 5.1.ความสัมพันธ์ชั่วคราวระหว่างอาการต่าง ๆ ของการกระตุ้นเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง: a - อัตราส่วนของศักยภาพในการดำเนินการ, การปล่อย Ca 2+ เข้าสู่ sarcoplasm และการหดตัว: / - ระยะเวลาแฝง; 2 - การทำให้สั้นลง;

3 - การผ่อนคลาย; b - อัตราส่วนของศักยภาพในการดำเนินการการหดตัวและระดับความตื่นเต้นง่าย

ภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าเพียงครั้งเดียว ศักยภาพในการดำเนินการจะเกิดขึ้นก่อน จากนั้นจึงเริ่มพัฒนาช่วงระยะเวลาที่สั้นลง มันดำเนินต่อไปหลังจากสิ้นสุดการโพลาไรเซชัน การฟื้นฟูโพลาไรเซชันเริ่มต้นของ sarcolemma ยังบ่งบอกถึงการฟื้นฟูความตื่นเต้นง่าย ดังนั้นเมื่อเทียบกับพื้นหลังของการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อคลื่นกระตุ้นใหม่สามารถเกิดขึ้นได้ซึ่งผลการหดตัวจะสะสมการหดตัวของบาดทะยัก หรือบาดทะยัก

มีบาดทะยักหยักและเรียบ เพื่อให้ได้บาดทะยักฟันนั้นจำเป็นต้องกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยความถี่ที่การกระแทกแต่ละครั้งจะเกิดขึ้นหลังจากระยะการทำให้สั้นลง แต่ก่อนที่จะสิ้นสุดการผ่อนคลาย บาดทะยักเรียบเกิดขึ้นพร้อมกับการกระตุ้นบ่อยครั้งมากขึ้น เมื่อผลกระทบตามมาเกิดขึ้นระหว่างการพัฒนากล้ามเนื้อให้สั้นลง ตัวอย่างเช่นหากระยะการทำให้สั้นลงของกล้ามเนื้อคือ 50 ms และระยะการผ่อนคลายคือ 60 ms ดังนั้นเพื่อให้ได้บาดทะยักแบบหยักจำเป็นต้องทำให้กล้ามเนื้อนี้ระคายเคืองด้วยความถี่ 9-19 Hz เพื่อให้ได้บาดทะยักเรียบ - ด้วย ความถี่อย่างน้อย 20 เฮิรตซ์

ถึงอย่างไรก็ตาม

มองในแง่ร้าย

200 เฮิรตซ์

50 เฮิรตซ์

ข้าว. 5.2.ขึ้นอยู่กับความกว้างของการหดตัวกับความถี่ของการกระตุ้น (ความแรงและระยะเวลาของสิ่งเร้าไม่เปลี่ยนแปลง)

เพื่อสาธิตโรคบาดทะยักประเภทต่างๆ โดยปกติจะใช้การบันทึกการหดตัวของกล้ามเนื้อน่องของกบที่แยกออกมาบนเครื่องไคโมกราฟ ตัวอย่างของไคโมแกรมดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1

5.2. แอมพลิจูดของการหดตัวเพียงครั้งเดียวจะน้อยที่สุด โดยจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีบาดทะยักแบบหยัก และจะขยายสูงสุดเมื่อบาดทะยักเรียบ สาเหตุหนึ่งที่ทำให้แอมพลิจูดเพิ่มขึ้นนี้คือเมื่อเกิดคลื่นกระตุ้นบ่อยครั้ง Ca 2+ จะสะสมในซาร์โคพลาสซึมของเส้นใยกล้ามเนื้อเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาของโปรตีนที่หดตัว เมื่อความถี่ในการกระตุ้นเพิ่มขึ้นทีละน้อย ความแข็งแรงและความกว้างของการหดตัวของกล้ามเนื้อจะเพิ่มขึ้นจนถึงขีดจำกัดเท่านั้น -การตอบสนองที่เหมาะสมที่สุด ความถี่ของการกระตุ้นที่ทำให้กล้ามเนื้อตอบสนองมากที่สุดเรียกว่าเหมาะสมที่สุด ความถี่ในการกระตุ้นที่เพิ่มขึ้นอีกจะมาพร้อมกับความกว้างและแรงหดตัวที่ลดลงปรากฏการณ์นี้เรียกว่า

การมองในแง่ร้ายของการตอบสนอง และความถี่การระคายเคืองที่เกินค่าที่เหมาะสมถือเป็นค่าที่ต่ำที่สุดปรากฏการณ์ที่เหมาะสมและในแง่ร้ายถูกค้นพบโดย N.E. วเวเดนสกี้ เมื่อประเมินกิจกรรมการทำงานของกล้ามเนื้อพวกเขาจะพูดถึงน้ำเสียงและการหดตัวของเฟสกล้ามเนื้อโทน

เรียกว่าภาวะตึงเครียดต่อเนื่องยาวนาน ในกรณีนี้กล้ามเนื้อสั้นลงที่มองเห็นได้อาจหายไปเนื่องจากการกระตุ้นไม่ได้เกิดขึ้นเลย แต่เฉพาะในหน่วยมอเตอร์บางส่วนของกล้ามเนื้อเท่านั้นและพวกมันไม่ตื่นเต้นพร้อมกันการหดตัวของกล้ามเนื้อเฟสซิก เรียกว่าการหดตัวของกล้ามเนื้อในระยะสั้นตามด้วยการผ่อนคลายหน่วยโครงสร้างและการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่างคือเส้นใยกล้ามเนื้อซึ่งเป็นเซลล์หลายนิวเคลียสที่มีความยาว (0.5-40 ซม.) ความหนาของเส้นใยกล้ามเนื้ออยู่ที่ 10-100 ไมครอน เส้นผ่านศูนย์กลางสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อมีการฝึกซ้อมอย่างหนัก แต่จำนวนเส้นใยกล้ามเนื้อสามารถเพิ่มขึ้นได้จนถึงอายุ 3-4 เดือนเท่านั้น

เรียกว่าเยื่อหุ้มเส้นใยกล้ามเนื้อ ซาร์โคเลมมา,ไซโตพลาสซึม - ซาร์โคพลาสซึม sarcoplasm ประกอบด้วยนิวเคลียส, ออร์แกเนลล์จำนวนมาก, sarcoplasmic reticulum ซึ่งรวมถึง tubules ตามยาวและความหนา - ถังเก็บน้ำที่มีปริมาณสำรอง Ca 2+ ถังเก็บน้ำอยู่ติดกับ tubules ตามขวางที่เจาะเส้นใยในทิศทางตามขวาง (รูปที่ 5.3)

ในซาร์โคพลาสซึม มีไมโอไฟบริลประมาณ 2,000 ตัว (หนาประมาณ 1 ไมโครเมตร) วิ่งไปตามเส้นใยกล้ามเนื้อ ซึ่งรวมถึงเส้นใยที่เกิดจากการรวมตัวของโมเลกุลโปรตีนที่หดตัว: แอกตินและไมโอซิน โมเลกุลของแอคตินจะสร้างเส้นใยบาง ๆ (ไมโอฟิลาเมนต์) ซึ่งวางขนานกันและทะลุผ่านเมมเบรนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Z-line หรือแถบ เส้น Z ตั้งฉากกับแกนยาวของไมโอไฟบริล และแบ่งไมโอไฟบริลออกเป็นส่วนๆ ยาว 2-3 µm พื้นที่เหล่านี้เรียกว่า ซาร์โคเมียร์

ซาร์โคเลมมา ซิสเตอร์น

ท่อขวาง

ซาร์โกเมียร์

Jj3H ssss s_ z zzzz tccc ;

- zzzz ssss ด้วย

z zzzz สสสส

j3333 CCSS £

J3333 ด้วย ด้วย กับ with_

ซาร์โคเมียร์จะสั้นลง

ซาร์โคเมียร์รู้สึกผ่อนคลาย

ข้าว. 5.3.โครงสร้างของเส้นใยกล้ามเนื้อซาร์โคเมียร์: Z-lines - จำกัดซาร์โคเมียร์,/! - ดิสก์แอนไอโซทรอปิก (มืด) / - ดิสก์ไอโซโทรปิก (เบา) โซน H (มืดน้อยกว่า)

ซาร์โคเมียร์เป็นหน่วยหดตัวของไมโอไฟบริล ในใจกลางของซาร์โคเมียร์ เส้นใยหนาที่เกิดจากโมเลกุลของไมโอซินจะเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบและอยู่เหนืออีกด้านหนึ่ง และเส้นใยแอกตินบางๆ จะอยู่ที่ขอบของซาร์โคเมียร์ในทำนองเดียวกัน ปลายของเส้นใยแอกตินขยายระหว่างปลายของเส้นใยไมโอซิน

ส่วนกลางของซาร์โคเมียร์ (กว้าง 1.6 µm) ซึ่งมีเส้นใยไมโอซินอยู่ จะดูมืดเมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ บริเวณที่มืดนี้สามารถติดตามได้ทั่วทั้งเส้นใยกล้ามเนื้อ เนื่องจากซาร์โคเมียร์ของไมโอไฟบริลที่อยู่ใกล้เคียงจะอยู่เหนือกันและกันอย่างสมมาตรอย่างเคร่งครัด บริเวณที่มืดของซาร์โคเมียร์เรียกว่า A-disks มาจากคำว่า "แอนไอโซทรอปิก" บริเวณเหล่านี้มีการหักเหของแสงแบบสองทิศทางในแสงโพลาไรซ์ บริเวณขอบของดิสก์ A ซึ่งเส้นใยแอคตินและไมโอซินทับซ้อนกัน จะปรากฏสีเข้มกว่าตรงกลางซึ่งมีเพียงเส้นใยไมโอซินเท่านั้นที่อยู่ พื้นที่ส่วนกลางนี้เรียกว่าแถบ H

พื้นที่ของไมโอไฟบริลซึ่งมีเส้นใยแอกตินเท่านั้นไม่แสดงการสะท้อนกลับของแสง ดังนั้นชื่อของพวกเขา - I-disc ที่กึ่งกลางของ I-disc จะมีเส้นสีเข้มแคบๆ เกิดขึ้นจากเมมเบรน Z เมมเบรนนี้ช่วยรักษาเส้นใยแอกตินของซาร์โคเมียร์สองตัวที่อยู่ใกล้เคียงให้อยู่ในสถานะสั่งการ

นอกจากโมเลกุลของแอคตินแล้ว เส้นใยแอคตินยังรวมถึงโปรตีนโทรโพไมโอซินและโทรโปนิน ซึ่งมีอิทธิพลต่ออันตรกิริยาของเส้นใยแอคตินและไมโอซิน โมเลกุลไมโอซินมีส่วนที่เรียกว่าหัว คอ และหาง แต่ละโมเลกุลดังกล่าวมีหางหนึ่งหางและสองหัวที่มีคอ แต่ละหัวมีจุดศูนย์กลางทางเคมีที่สามารถจับ ATP และตำแหน่งที่ช่วยให้สามารถจับกับเส้นใยแอกตินได้

ในระหว่างการก่อตัวของเส้นใยไมโอซิน โมเลกุลของไมโอซินจะพันกันด้วยหางยาวซึ่งอยู่ตรงกลางของเส้นใยนี้ และหัวจะตั้งอยู่ใกล้กับปลายมากขึ้น (รูปที่ 5.4) คอและศีรษะมีส่วนยื่นออกมาจากเส้นใยไมโอซิน เส้นโครงเหล่านี้เรียกว่าสะพานข้าม พวกมันเคลื่อนที่ได้ และด้วยสะพานดังกล่าว เส้นใยไมโอซินจึงสามารถสร้างการเชื่อมต่อกับเส้นใยแอกตินได้

เมื่อ ATP ยึดติดกับหัวของโมเลกุลไมโอซิน สะพานจะอยู่ในตำแหน่งสั้นๆ ที่มุมป้านสัมพันธ์กับหาง ในช่วงเวลาถัดไป ความแตกแยกบางส่วนของ ATP เกิดขึ้น และด้วยเหตุนี้ ศีรษะจึงลอยขึ้นและเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่มีพลังงาน ซึ่งสามารถจับกับเส้นใยแอกตินได้

โมเลกุลของแอคตินก่อตัวเป็นเกลียวคู่โทรโลนิน

ศูนย์สื่อสารเอทีเอฟ

โมเลกุลไมโอซินที่กำลังขยายสูง

ส่วนของเส้นใยหนา (มองเห็นหัวของโมเลกุลไมโอซิน)

เส้นใยแอกติน

ศีรษะ

+แคลิฟอร์เนีย 2+

ADF-F

ข้าว. 5.4.โครงสร้างของเส้นใยแอคตินและไมโอซิน การเคลื่อนไหวของหัวไมโอซินระหว่างการหดตัวและผ่อนคลายของกล้ามเนื้อ คำอธิบายในข้อความ: 1-4 - ระยะของวงจร

กลไกการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อการกระตุ้นเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยานั้นเกิดจากแรงกระตุ้นที่มาจากเซลล์ประสาทของมอเตอร์เท่านั้น แรงกระตุ้นของเส้นประสาทกระตุ้นการทำงานของไซแนปส์ประสาทและกล้ามเนื้อ ทำให้เกิด PC.P และศักย์ไฟฟ้าที่แผ่นปิดช่วยให้แน่ใจว่ามีการสร้างศักยะงานออกฤทธิ์ที่ซาร์โคเลมมา

ศักยภาพในการออกฤทธิ์จะแพร่กระจายไปตามเยื่อหุ้มพื้นผิวของเส้นใยกล้ามเนื้อและลึกลงไปตามท่อตามขวาง ในกรณีนี้ ถังเก็บน้ำของ sarcoplasmic reticulum จะถูกสลับขั้วและเปิดช่อง Ca 2+

เนื่องจากในซาร์โคพลาสซึมความเข้มข้นของ Ca 2+ คือ 1(G 7 -1(G b M และในถังจะมากกว่าประมาณ 10,000 เท่า) จากนั้นเมื่อช่อง Ca 2+ เปิดออก แคลเซียมตามการไล่ระดับความเข้มข้นจะออกจาก ถังเข้าไปในซาร์โคพลาสซึมและแพร่กระจายไปยังไมโอฟิลาเมนต์และกระตุ้นกระบวนการที่ทำให้เกิดการหดตัว ดังนั้น Ca 2+ ไอออนจะถูกปล่อยออกมา เข้าไปในซาร์โคพลาสซึมเป็นปัจจัยที่จับคู่ไฟฟ้าท้องฟ้า และปรากฏการณ์ทางกลในเส้นใยกล้ามเนื้อ ไอออน Ca 2+ จับกับโทรโปนินและสิ่งนี้โดยมีส่วนร่วมของ tropomyo-ซีน่า, นำไปสู่การเปิด (ปลดบล็อก) ไซต์แอคติโนหอน เส้นใยที่สามารถจับกับไมโอซินได้ หลังจากนั้น หัวไมโอซินที่ได้รับพลังงานจะสร้างสะพานเชื่อมกับแอคติน และการสลายตัวครั้งสุดท้ายของ ATP ที่หัวไมโอซินที่จับและยึดไว้ก่อนหน้านี้ก็เกิดขึ้น 2+ พลังงานที่ได้รับจากการสลาย ATP จะใช้ในการหมุนหัวไมโอซินไปทางศูนย์กลางของซาร์โคเมียร์ ด้วยการหมุนนี้ หัวไมโอซินจะดึงเส้นใยแอกตินไปพร้อมกับพวกมัน และเคลื่อนพวกมันไปมาระหว่างเส้นใยไมโอซิน ในจังหวะเดียว ศีรษะสามารถเลื่อนเส้นใยแอกตินได้ -1% ของความยาวของซาร์โคเมียร์ เพื่อการหดตัวสูงสุด จำเป็นต้องขยับศีรษะซ้ำๆ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมี ATP และ ATP มีความเข้มข้นเพียงพอ

ส ในซาร์โคพลาสซึม เพื่อให้หัวไมโอซินเคลื่อนที่อีกครั้ง จะต้องแนบโมเลกุล ATP ใหม่เข้ากับมัน

เพื่อผ่อนคลายเส้นใยกล้ามเนื้อ ความเข้มข้นของ Ca 2+ ไอออนในซาร์โคพลาสซึมจะต้องน้อยกว่า 10 -7 M/l สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของปั๊มแคลเซียมซึ่งขับ Ca 2+ จากซาร์โคพลาสซึมเข้าไปในเรติคูลัม นอกจากนี้ เพื่อการผ่อนคลายกล้ามเนื้อ สะพานเชื่อมระหว่างหัวไมโอซินและแอกตินจะต้องถูกทำลาย การแตกนี้เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุล ATP มีอยู่ในซาร์โคพลาสซึมและจับกับหัวไมโอซิน หลังจากที่หัวหลุดออก แรงยืดหยุ่นจะยืดซาร์โคเมียร์และเคลื่อนเส้นใยแอกตินไปยังตำแหน่งเดิม แรงยืดหยุ่นเกิดขึ้นเนื่องจาก: 1) การดึงยืดหยุ่นของโปรตีนเซลล์รูปเกลียวที่รวมอยู่ในโครงสร้างของซาร์โคเมียร์; 2) คุณสมบัติยืดหยุ่นของเยื่อหุ้มของ sarcoplasmic reticulum และ sarcolemma; 3) ความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของกล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และผลกระทบของแรงโน้มถ่วง

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อความแข็งแรงของกล้ามเนื้อถูกกำหนดโดยค่าสูงสุดของน้ำหนักที่กล้ามเนื้อสามารถยกได้ หรือโดยแรงสูงสุด (แรงดึง) ที่สามารถพัฒนาได้ภายใต้เงื่อนไขของการหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน

เส้นใยกล้ามเนื้อเส้นเดียวสามารถพัฒนาความตึงเครียดได้ 100-200 มก. มีเส้นใยในร่างกายประมาณ 15-30 ล้านเส้นใย หากกระทำขนานกันในทิศทางเดียวกันและในเวลาเดียวกันก็สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้ 20-30 ตัน

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับปัจจัยทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และทางกายภาพหลายประการ

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นตามพื้นที่หน้าตัดทางเรขาคณิตและสรีรวิทยาที่เพิ่มขึ้น ในการหาค่าภาคตัดขวางทางสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อ ให้หาผลรวมของภาคตัดขวางของเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดตามแนวเส้นที่ลากตั้งฉากกับแนวของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้น

ในกล้ามเนื้อที่มีเส้นใยขนาน (ซาร์โทเรียส) หน้าตัดทางเรขาคณิตและสรีรวิทยาจะเท่ากัน ในกล้ามเนื้อที่มีเส้นใยเฉียง (ระหว่างซี่โครง) หน้าตัดทางสรีรวิทยาจะมากกว่ารูปทรงเรขาคณิต และจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ ภาพตัดขวางทางสรีรวิทยาและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่มีการจัดเรียงเพนเนต (กล้ามเนื้อส่วนใหญ่ของร่างกาย) ของเส้นใยกล้ามเนื้อเพิ่มมากขึ้น

เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบความแข็งแรงของเส้นใยกล้ามเนื้อในกล้ามเนื้อกับโครงสร้างทางเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันได้ จึงได้นำแนวคิดเรื่องความแข็งแรงของกล้ามเนื้อสัมบูรณ์มาใช้

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้ออย่างแน่นอน- แรงสูงสุดที่พัฒนาโดยกล้ามเนื้อ คำนวณต่อ 1 ซม. 2 ของหน้าตัดทางสรีรวิทยา ความแข็งแรงสัมบูรณ์ของลูกหนู - 11.9 กก./ซม.2, triceps brachii - 16.8 กก./ซม.2, น่อง 5.9 กก./ซม.2, กล้ามเนื้อเรียบ - 1 กก./ซม.2

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับ เปอร์เซ็นต์หน่วยมอเตอร์ประเภทต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในกล้ามเนื้อนี้ อัตราส่วน ประเภทต่างๆหน่วยการเคลื่อนไหวในกล้ามเนื้อเดียวกันแตกต่างกันไปในแต่ละคน

หน่วยมอเตอร์ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ก) ช้าและไม่เมื่อยล้า (มีสีแดง) - มีความแข็งแรงต่ำ แต่สามารถอยู่ในภาวะโทนิคหดตัวเป็นเวลานานโดยไม่มีอาการเมื่อยล้า; b) เร็ว เหนื่อยง่าย (มี สีขาว) - เส้นใยของพวกมันมีแรงหดตัวสูง c) รวดเร็วทนต่อความเหนื่อยล้า - มีแรงหดตัวค่อนข้างมากและความเหนื่อยล้าจะเกิดขึ้นช้าๆ

คุณ คนละคนอัตราส่วนของจำนวนหน่วยการเคลื่อนไหวช้าและเร็วในกล้ามเนื้อเดียวกันนั้นถูกกำหนดโดยพันธุกรรมและอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นในกล้ามเนื้อ quadriceps ของมนุษย์ ปริมาณสัมพัทธ์ของเส้นใยทองแดงอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 40 ถึง 98%

ยิ่งเปอร์เซ็นต์ของเส้นใยที่ช้าในกล้ามเนื้อของคนมีมากขึ้นเท่าใด เส้นใยก็จะยิ่งถูกปรับให้เข้ากับการทำงานระยะยาวแต่ใช้พลังงานต่ำมากขึ้นเท่านั้น ผู้ที่มีหน่วยมอเตอร์ที่แข็งแกร่งเร็วในปริมาณมากสามารถพัฒนาความแข็งแกร่งได้มากขึ้น แต่มีแนวโน้มที่จะเหนื่อยล้าอย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม เราต้องจำไว้ว่าความเมื่อยล้านั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นเมื่อยืดกล้ามเนื้อปานกลาง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อซาร์โคเมียร์ยืดออกปานกลาง (สูงถึง 2.2 ไมโครเมตร) จำนวนสะพานที่สามารถก่อตัวระหว่างแอคตินและไมโอซินจะเพิ่มขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อถูกยืดออก การยึดเกาะแบบยืดหยุ่นก็จะพัฒนาขึ้นไปด้วยโดยมีจุดประสงค์เพื่อทำให้สั้นลง แรงผลักดันนี้จะถูกเพิ่มเข้าไปในแรงที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของหัวไมโอซิน

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยระบบประสาทโดยการเปลี่ยนความถี่ของแรงกระตุ้นที่ส่งไปยังกล้ามเนื้อ ประสานการกระตุ้น

ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 75% ของค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ หน่วยมอเตอร์เกือบทั้งหมดจะถูกเปิดใช้งาน และความแข็งแรงเพิ่มขึ้นอีกเกิดขึ้นเนื่องจากความถี่ของแรงกระตุ้นที่เพิ่มขึ้นมาถึงเส้นใยกล้ามเนื้อ

ด้วยการหดตัวที่อ่อนแอ ความถี่ของแรงกระตุ้นในแอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการคือ 5-10 แรงกระตุ้น/วินาที และด้วย ความแข็งแกร่งอันยิ่งใหญ่การหดตัวสามารถสูงถึง 50 พัลส์/วินาที

ใน วัยเด็กความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากความหนาของเส้นใยกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นและสิ่งนี้สัมพันธ์กับการเพิ่มจำนวนไมโอไฟบริล

การเพิ่มจำนวนเส้นใยไม่มีนัยสำคัญ

เมื่อฝึกกล้ามเนื้อสำหรับผู้ใหญ่ ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนั้นสัมพันธ์กับจำนวนไมโอไฟบริลที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ความอดทนที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดจากการเพิ่มจำนวนไมโตคอนเดรียและความเข้มข้นของการสังเคราะห์ ATP เนื่องจากกระบวนการแอโรบิก

มีความสัมพันธ์ระหว่างแรงและความเร็วของการย่อให้สั้นลง

ยิ่งความยาวของกล้ามเนื้อมากขึ้น ความเร็วของการหดตัวของกล้ามเนื้อก็จะยิ่งสูงขึ้น (เนื่องจากผลรวมของการหดตัวของซาร์โคเมียร์) และขึ้นอยู่กับภาระของกล้ามเนื้อ เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ความเร็วในการหดตัวจะลดลง ของหนักจะยกได้ก็ต่อเมื่อเคลื่อนที่ช้าๆ เท่านั้นความเร็วการหดตัวสูงสุดที่เกิดขึ้นระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อมนุษย์คือประมาณ 8 เมตร/วินาทีแรงหดตัวของกล้ามเนื้อจะลดลงเมื่อเกิดความเหนื่อยล้า

ความเหนื่อยล้าและพื้นฐานทางสรีรวิทยา

ความเหนื่อยล้า

ความเหนื่อยล้าซึ่งเกิดขึ้นภายใต้สภาวะของกิจกรรมการทำงานปกติ ทั้งในระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อและจิตใจ มีกลไกการพัฒนาที่คล้ายคลึงกันเป็นส่วนใหญ่ ในทั้งสองกรณี กระบวนการของความเมื่อยล้าจะเกิดขึ้นในระบบประสาทเป็นอันดับแรก ศูนย์ตัวชี้วัดประการหนึ่งคือความฉลาดลดลง ระดับชาติประสิทธิภาพด้วยความเหนื่อยล้าทางร่างกายและความเหนื่อยล้าทางจิตใจ - ประสิทธิภาพลดลง ปากมดลูกกิจกรรม.

พักผ่อนเรียกว่าสภาวะการพักผ่อนหรือการทำกิจกรรมใหม่ๆ ขจัดความเหนื่อยล้าและประสิทธิภาพกลับคืนมา พวกเขา. Sechenov แสดงให้เห็นว่าการฟื้นฟูประสิทธิภาพจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นหากเมื่อพักผ่อนหลังจากเหนื่อยล้าของกลุ่มกล้ามเนื้อกลุ่มหนึ่ง (เช่นแขนซ้าย) งานจะดำเนินการโดยกลุ่มกล้ามเนื้ออื่น ( มือขวา- เขาเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “นันทนาการเชิงรุก”

การกู้คืนเป็นกระบวนการที่รับประกันการกำจัดการขาดแคลนพลังงานและสารพลาสติก การสร้างโครงสร้างที่ใช้ไปหรือความเสียหายระหว่างการทำงาน การกำจัดสารส่วนเกิน และการเบี่ยงเบนของตัวบ่งชี้สภาวะสมดุลจากระดับที่เหมาะสม

ระยะเวลาที่ต้องฟื้นฟูร่างกายจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและระยะเวลาของงาน ยิ่งความเข้มข้นของงานมากเท่าไร ระยะเวลาการพักผ่อนก็จะสั้นลงเท่านั้น

ตัวชี้วัดต่างๆ ของกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีจะได้รับการฟื้นฟูหลังจากเวลาที่ต่างกันนับตั้งแต่สิ้นสุดการออกกำลังกาย การทดสอบอัตราการฟื้นตัวที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการกำหนดระยะเวลาที่อัตราการเต้นของหัวใจจะกลับสู่ระดับพัก ระยะเวลาฟื้นตัวของอัตราการเต้นของหัวใจหลังการทดสอบการออกกำลังกายระดับปานกลางใน คนที่มีสุขภาพดีไม่ควรเกิน 5 นาที

ด้วยการออกกำลังกายที่รุนแรงมาก ปรากฏการณ์ของความเมื่อยล้าไม่เพียงพัฒนาในระบบประสาทส่วนกลางเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นในประสาทประสาทและกล้ามเนื้อตลอดจนในกล้ามเนื้อด้วย ในระบบการเตรียมประสาทและกล้ามเนื้อ เส้นใยประสาทมีความเหนื่อยล้าน้อยที่สุด ไซแนปส์ประสาทและกล้ามเนื้อมีความเหนื่อยล้ามากที่สุด และกล้ามเนื้ออยู่ในตำแหน่งกลาง เส้นใยประสาทสามารถนำศักยะงานความถี่สูงได้นานหลายชั่วโมงโดยไม่มีอาการเหนื่อยล้า ด้วยการเปิดใช้งานไซแนปส์บ่อยครั้งประสิทธิภาพของการส่งผ่านการกระตุ้นจะลดลงก่อนจากนั้นจึงเกิดการปิดล้อมการนำไฟฟ้า

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการจ่ายเครื่องส่งสัญญาณและ ATP ในเทอร์มินัลพรีไซแนปติกลดลงและความไวของเมมเบรนโพสต์ซินแนปติกต่ออะเซทิลโคลีนลดลง

มีการเสนอทฤษฎีจำนวนหนึ่งสำหรับกลไกของการพัฒนาของความเมื่อยล้าในกล้ามเนื้อที่ทำงานอย่างเข้มข้นมาก: ก) ทฤษฎีของ "ความเหนื่อยล้า" - การบริโภค ATP สำรองและแหล่งที่มาของการก่อตัวของมัน (ครีเอทีนฟอสเฟต, ไกลโคเจน, กรดไขมัน) , b) ทฤษฎีของ "การหายใจไม่ออก" - การขาดการส่งออกซิเจนมาในเส้นใยของกล้ามเนื้อทำงานก่อน c) ทฤษฎี "การอุดตัน" ซึ่งอธิบายความเหนื่อยล้าจากการสะสมของกรดแลคติคและผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นพิษในกล้ามเนื้อ ปัจจุบันเชื่อกันว่าปรากฏการณ์ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้ออย่างหนัก

เป็นที่ยอมรับว่าการทำงานทางกายภาพสูงสุดก่อนที่จะเกิดความเหนื่อยล้านั้นจะดำเนินการที่ระดับความยากและจังหวะการทำงานโดยเฉลี่ย (กฎของการโหลดโดยเฉลี่ย) ในการป้องกันความเมื่อยล้าสิ่งต่อไปนี้ก็มีความสำคัญเช่นกัน: อัตราส่วนที่ถูกต้องของระยะเวลาการทำงานและการพักผ่อน, การสลับงานทางจิตและทางกายโดยคำนึงถึงทางชีวภาพ, รายปีและรายบุคคลจังหวะ

พลังกล้ามเนื้อ

เท่ากับผลคูณของแรงกล้ามเนื้อและอัตราการหดตัว กำลังสูงสุดจะพัฒนาที่ความเร็วเฉลี่ยของการลดกล้ามเนื้อ สำหรับกล้ามเนื้อแขน จะได้กำลังสูงสุด (200 วัตต์) ที่ความเร็วการหดตัว 2.5 เมตร/วินาที

5.2. กล้ามเนื้อเรียบอวัยวะภายในบางส่วนและมีส่วนร่วมในการรับรองการทำงานของอวัยวะเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาควบคุมการแจ้งเตือนของหลอดลมในอากาศ การไหลเวียนของเลือดในอวัยวะและเนื้อเยื่อต่าง ๆ การเคลื่อนไหวของของเหลวและไคม์ (ในกระเพาะอาหาร ลำไส้ ท่อไต ท่อปัสสาวะ และถุงน้ำดี) ขับไล่ทารกในครรภ์ออกจากมดลูก ขยาย หรือบีบรูม่านตา (โดยการเกร็งกล้ามเนื้อเรเดียลหรือวงกลมของม่านตา) เปลี่ยนตำแหน่งการผ่อนเส้นผมและผิวหนัง เซลล์กล้ามเนื้อเรียบมีรูปร่างเป็นแกนหมุน ยาว 50-400 µm หนา 2-10 µm

กล้ามเนื้อเรียบ เช่น กล้ามเนื้อโครงร่าง มีความตื่นเต้นง่าย การนำไฟฟ้า และการหดตัว กล้ามเนื้อเรียบแตกต่างจากกล้ามเนื้อโครงร่างซึ่งมีความยืดหยุ่นตรงที่เป็นพลาสติก (สามารถรักษาความยาวที่กำหนดได้โดยการยืดเหยียดเป็นเวลานานโดยไม่เพิ่มความตึงเครียด) คุณสมบัตินี้มีความสำคัญต่อการทำงานของการสะสมอาหารในกระเพาะอาหารหรือของเหลวลงในถุงน้ำดีและกระเพาะปัสสาวะ

ลักษณะเฉพาะ ความตื่นเต้นง่ายเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบมีความเกี่ยวข้องกับศักยภาพของเมมเบรนต่ำในระดับหนึ่ง (E 0 = 30-70 mV) เส้นใยเหล่านี้จำนวนมากเป็นแบบอัตโนมัติ ระยะเวลาของศักยภาพในการดำเนินการอาจถึงหลายสิบมิลลิวินาที สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากศักยภาพในการดำเนินการในเส้นใยเหล่านี้พัฒนาขึ้นเนื่องจากการที่แคลเซียมเข้าสู่ซาร์โคพลาสซึมจากของเหลวระหว่างเซลล์ผ่านช่อง Ca 2+ ที่ช้าเรียกว่า

ความเร็ว ดำเนินการเริ่มต้นในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบเล็ก - 2-10 ซม./วินาที การกระตุ้นกล้ามเนื้อเรียบต่างจากกล้ามเนื้อโครงร่างตรงที่ส่งผ่านจากเส้นใยหนึ่งไปยังอีกเส้นใยใกล้เคียงได้ การส่งผ่านนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบที่มีความต้านทานต่ำ กระแสไฟฟ้าและทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนระหว่างเซลล์ Ca 2+ กับโมเลกุลอื่นๆ เป็นผลให้กล้ามเนื้อเรียบมีคุณสมบัติของซินไซเทียมที่ทำงานได้

การหดตัวเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบมีความโดดเด่นด้วยระยะเวลาแฝงที่ยาวนาน (0.25-1.00 วินาที) และระยะเวลานาน (สูงสุด 1 นาที) ของการหดตัวเพียงครั้งเดียว กล้ามเนื้อเรียบมีแรงหดตัวต่ำ แต่สามารถคงการหดตัวของยาชูกำลังได้เป็นเวลานานโดยไม่เกิดความเหนื่อยล้า เนื่องจากกล้ามเนื้อเรียบใช้พลังงานในการรักษาการหดตัวของบาดทะยักน้อยกว่ากล้ามเนื้อโครงร่างถึง 100-500 เท่า ดังนั้นปริมาณ ATP ที่ใช้โดยกล้ามเนื้อเรียบจึงมีเวลาในการฟื้นฟูแม้ในระหว่างการหดตัว และกล้ามเนื้อเรียบของโครงสร้างร่างกายบางส่วนจะอยู่ในภาวะหดตัวแบบยาชูกำลังตลอดชีวิต

ภาวะการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ ลักษณะที่สำคัญที่สุดของเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบคือพวกมันรู้สึกตื่นเต้นภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้ามากมาย

การหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างปกติจะเกิดขึ้นจากแรงกระตุ้นของเส้นประสาทที่มาถึงจุดเชื่อมต่อประสาทและกล้ามเนื้อเท่านั้น

การหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบอาจเกิดจากทั้งแรงกระตุ้นของเส้นประสาทและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (ฮอร์โมน สารสื่อประสาทหลายชนิด พรอสตาแกลนดิน เมตาบอไลต์บางชนิด) รวมถึงอิทธิพลของปัจจัยทางกายภาพ เช่น การยืดกล้ามเนื้อ

ฟอสโฟรีเลชั่นของหัวไมโอซินดำเนินการโดยใช้เอนไซม์ไคเนสสายเบาของไมโอซิน และดีฟอสโฟรีเลชั่นดำเนินการโดยฟอสฟาเตสสายเบาของไมโอซิน หากกิจกรรมของไมโอซินฟอสฟาเตสมีชัยเหนือกิจกรรมไคเนส หัวไมโอซินจะถูกดีฟอสโฟรีเลชั่น พันธะไมโอซิน-แอกตินจะขาด และกล้ามเนื้อจะผ่อนคลาย

ดังนั้น เพื่อให้กล้ามเนื้อเรียบหดตัว จำเป็นต้องมีกิจกรรมเพิ่มขึ้นของไคเนสสายโซ่เบาของไมโอซิน กิจกรรมของมันถูกควบคุมโดยระดับ Ca 2+ ในซาร์โคพลาสซึม เมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบตื่นเต้น ปริมาณแคลเซียมในซาร์โคพลาสซึมจะเพิ่มขึ้น

การเพิ่มขึ้นนี้เกิดจากการรับ Ca^+ จากสองแหล่ง: 1) พื้นที่ระหว่างเซลล์; 2) ร่างแห sarcoplasmic (รูปที่ 5.5) ถัดไป ไอออน Ca 2+ จะสร้างสารเชิงซ้อนด้วยโปรตีนสงบโมดูลิน ซึ่งเปลี่ยนไมโอซินไคเนสให้เป็นสถานะแอคทีฟ

ลำดับของกระบวนการที่นำไปสู่การพัฒนาของการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ: Ca 2 เข้าสู่ sarcoplasm - acti

การกระตุ้น Calmodulin (โดยการก่อตัวของ 4Ca 2+ - คอมเพล็กซ์ Calmodulin) - การกระตุ้นไคเนสของสายโซ่เบาของไมโอซิน - ฟอสโฟรีเลชั่นของส่วนหัวของไมโอซิน - การจับของส่วนหัวของไมโอซินกับแอกตินและการหมุนของส่วนหัว ซึ่งเส้นใยของแอคตินจะถูกดึงระหว่างเส้นใยของไมโอซิน

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการผ่อนคลายกล้ามเนื้อเรียบ: 1) ลดลง (เหลือ 10 M/l หรือน้อยกว่า) ปริมาณ Ca 2+ ในซาร์โคพลาสซึม; 2) การสลายตัวของคอมเพล็กซ์ 4Ca 2+ -calmodulin ส่งผลให้กิจกรรมของไคเนสสายโซ่เบาของไมโอซินลดลง - ภาวะดีฟอสโฟรีเลชั่นของหัวไมโอซิน ซึ่งนำไปสู่การแตกของพันธะระหว่างเส้นใยแอกตินและไมโอซิน หลังจากนั้น แรงยืดหยุ่นจะทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อเรียบคืนความยาวเดิมและการผ่อนคลายได้ค่อนข้างช้า

คำถามทดสอบและการมอบหมายงาน

เยื่อหุ้มเซลล์ข้าว. 5.5.

แผนผังวิถีทางของ Ca 2+ เข้าสู่ sarcoplasm ของกล้ามเนื้อเรียบ-

ของเซลล์และการกำจัดออกจากพลาสมา: a - กลไกที่รับประกันการเข้าสู่ Ca 2+ เข้าสู่ sarcoplasm และการหดตัว (Ca 2+ มาจากสภาพแวดล้อมนอกเซลล์และ reticulum sarcoplasmic);

b - วิธีกำจัด Ca 2+ ออกจาก sarcoplasm และผ่อนคลาย

อิทธิพลของ norepinephrine ผ่านตัวรับα-adrenergic

ช่อง Ca 2+ ที่ขึ้นกับลิแกนด์

ช่องรั่ว

ช่อง Ca 2+ ขึ้นอยู่กับศักยภาพ เซลล์กล้ามเนื้อเรียบอะ-อะดรีโน!ตัวรับฉ

นอร์อิพิเนฟริน

ช

ความสัมพันธ์ระหว่างศักยภาพในการออกฤทธิ์ การหดตัว และความตื่นเต้นง่ายของเส้นใยกล้ามเนื้อคืออะไร?

การหดตัวของกล้ามเนื้อมีโหมดและประเภทใดบ้าง?

ให้ลักษณะโครงสร้างและการทำงานของเส้นใยกล้ามเนื้อ

หน่วยมอเตอร์คืออะไร? ระบุประเภทและคุณสมบัติของพวกเขา

กลไกของการหดตัวและคลายตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อคืออะไร?

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อคืออะไร และปัจจัยอะไรที่มีอิทธิพลต่อมัน?

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงหดตัว ความเร็ว และงานคืออะไร?

กำหนดความเหนื่อยล้าและการฟื้นตัว

พื้นฐานทางสรีรวิทยาของพวกเขาคืออะไร?

คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและลักษณะของกล้ามเนื้อเรียบมีอะไรบ้าง?

หา

กล้ามเนื้อโครงร่าง เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อในร่างกายมนุษย์มีสามประเภท: กล้ามเนื้อโครงร่าง (โครงร่าง) กล้ามเนื้อเรียบ และกล้ามเนื้อหัวใจ ที่นี่เราจะตรวจสอบกล้ามเนื้อโครงร่างที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ประกอบเป็นผนังร่างกายและอวัยวะภายในบางส่วน (หลอดอาหาร คอหอย กล่องเสียง) ถ้าเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อทั้งหมดคิดเป็น 100% กล้ามเนื้อโครงร่างจะมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่ง (52%) เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อเรียบคิดเป็น 40% และกล้ามเนื้อหัวใจมีสัดส่วน 8% มวลกล้ามเนื้อโครงร่างเพิ่มขึ้นตามอายุ (มากถึงอายุที่เป็นผู้ใหญ่

) และในผู้สูงอายุกล้ามเนื้อลีบเนื่องจากการทำงานของมวลกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับการทำงาน ในผู้ใหญ่ กล้ามเนื้อโครงร่างคิดเป็น 40-45% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด ในทารกแรกเกิด - 20-24% ในผู้สูงอายุ - 20-30% และในนักกีฬา (โดยเฉพาะตัวแทนของกีฬาที่เน้นความเร็ว) - 50 % หรือมากกว่า ระดับของการพัฒนากล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับลักษณะของรัฐธรรมนูญ เพศ อาชีพ และปัจจัยอื่นๆ ในนักกีฬา ระดับของการพัฒนากล้ามเนื้อจะพิจารณาจากลักษณะของการเคลื่อนไหว การออกกำลังกายอย่างเป็นระบบนำไปสู่การปรับโครงสร้างกล้ามเนื้อเพิ่มมวลและปริมาตร กระบวนการปรับโครงสร้างกล้ามเนื้อภายใต้อิทธิพลของการออกกำลังกายนี้เรียกว่ายั่วยวน (การทำงาน) การออกกำลังกายที่เกี่ยวข้องกับกีฬาประเภทต่างๆ ทำให้เกิดการเจริญเติบโตมากเกินไปของกล้ามเนื้อที่ได้รับภาระมากที่สุด การออกกำลังกายในปริมาณที่เหมาะสมทำให้เกิดการพัฒนากล้ามเนื้อตามสัดส่วนของร่างกาย กิจกรรมที่ใช้งานของระบบกล้ามเนื้อไม่เพียงส่งผลต่อกล้ามเนื้อเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การปรับโครงสร้างของเนื้อเยื่อกระดูกและข้อต่อกระดูกส่งผลต่อรูปร่างภายนอกของร่างกายมนุษย์และโครงสร้างภายใน ประกอบกระดูกและกล้ามเนื้อเข้าด้วยกัน- หากกระดูกเป็นส่วนที่อยู่เฉยๆ กล้ามเนื้อก็จะเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์การเคลื่อนไหว

หน้าที่และคุณสมบัติของกล้ามเนื้อโครงร่าง ต้องขอบคุณกล้ามเนื้อ การเคลื่อนไหวที่หลากหลายระหว่างส่วนต่างๆ ของโครงกระดูก (ลำตัว หัว แขนขา) การเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์ในอวกาศ (การเดิน วิ่ง การกระโดด การหมุน ฯลฯ) การตรึงส่วนต่างๆ ของร่างกายในบางตำแหน่ง โดยเฉพาะการรักษาตำแหน่งแนวตั้งของร่างกายให้เป็นไปได้

ด้วยความช่วยเหลือของกล้ามเนื้อกลไกของการหายใจการเคี้ยวการกลืนการพูดกล้ามเนื้อมีอิทธิพลต่อตำแหน่งและการทำงานของอวัยวะภายในส่งเสริมการไหลเวียนของเลือดและน้ำเหลืองและมีส่วนร่วมในการเผาผลาญโดยเฉพาะการแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้กล้ามเนื้อยังเป็นหนึ่งในเครื่องวิเคราะห์ที่สำคัญที่สุดที่รับรู้ตำแหน่งของร่างกายมนุษย์ในอวกาศและตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนต่างๆ

กล้ามเนื้อโครงร่างมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1) ความตื่นเต้นง่าย– ความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้า

2) การหดตัว– ความสามารถในการลดหรือพัฒนาความตึงเครียดเมื่อตื่นเต้น

3) ความยืดหยุ่น– ความสามารถในการพัฒนาความตึงเครียดเมื่อยืดตัว

4) โทนเสียง– ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ กล้ามเนื้อโครงร่างจะอยู่ในภาวะหดตัวอยู่ตลอดเวลา เรียกว่า กล้ามเนื้อโทน ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแบบสะท้อนกลับ

บทบาทของระบบประสาทในการควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ คุณสมบัติหลักของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อคือการหดตัว การหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างนั้นขึ้นอยู่กับเจตจำนงของมนุษย์ การหดตัวของกล้ามเนื้อเกิดจากแรงกระตุ้นที่มาจากระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งกล้ามเนื้อแต่ละมัดเชื่อมต่อกันด้วยเส้นประสาทที่มีเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและมอเตอร์ เซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนซึ่งเป็นสื่อนำของ "ความรู้สึกของกล้ามเนื้อ" จะส่งแรงกระตุ้นจากตัวรับในผิวหนัง กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และข้อต่อไปยังระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ประสาทมอเตอร์ส่งแรงกระตุ้นจากไขสันหลังไปยังกล้ามเนื้อ ทำให้กล้ามเนื้อหดตัว กล่าวคือ การหดตัวของกล้ามเนื้อในร่างกายเกิดขึ้นแบบสะท้อนกลับ ในเวลาเดียวกัน เซลล์ประสาทสั่งการของไขสันหลังได้รับอิทธิพลจากแรงกระตุ้นจากสมอง โดยเฉพาะจากเปลือกสมอง ทำให้การเคลื่อนไหวเป็นไปตามความสมัครใจ โดยการหดตัว กล้ามเนื้อจะขยับส่วนต่างๆ ของร่างกาย ทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวหรือรักษาท่าทางบางอย่างไว้ เส้นประสาทที่เห็นอกเห็นใจยังเข้าใกล้กล้ามเนื้อด้วยเหตุนี้กล้ามเนื้อในสิ่งมีชีวิตจึงอยู่ในสภาวะหดตัวเรียกว่าโทนเสียง เมื่อทำการเคลื่อนไหวทางกีฬา เปลือกสมองจะได้รับแรงกระตุ้นเกี่ยวกับสถานที่และระดับความตึงเครียดของกล้ามเนื้อบางกลุ่ม ความรู้สึกที่เกิดขึ้นจากส่วนต่างๆ ของร่างกายที่เรียกว่า "ความรู้สึกของกล้ามเนื้อและข้อต่อ" มีความสำคัญมากสำหรับนักกีฬา

ควรพิจารณากล้ามเนื้อของร่างกายจากมุมมองของการทำงานรวมถึงภูมิประเทศของกลุ่มที่พับไว้

กล้ามเนื้อเป็นอวัยวะ โครงสร้างของกล้ามเนื้อโครงร่าง กล้ามเนื้อแต่ละมัดเป็นอวัยวะที่แยกจากกัน กล่าวคือ การก่อตัวแบบองค์รวมที่มีรูปแบบ โครงสร้าง หน้าที่ การพัฒนา และตำแหน่งในร่างกายเฉพาะของตัวเอง องค์ประกอบของกล้ามเนื้อในฐานะอวัยวะประกอบด้วยเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อโครงร่างซึ่งเป็นพื้นฐานเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หลวมและหนาแน่นหลอดเลือดและเส้นประสาท อย่างไรก็ตามเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่โดดเด่นในนั้นเป็นคุณสมบัติหลักคือการหดตัว

ข้าว. 69. โครงสร้างกล้ามเนื้อ:

1- ล่ำหน้าท้อง; เอ็น 2,3 สิ้นสุด;

เส้นใยกล้ามเนื้อ 4 เส้น

กล้ามเนื้อแต่ละมัดมีส่วนตรงกลางที่สามารถหดตัวและเรียกว่า ท้อง, และ เส้นเอ็นสิ้นสุดลง(เส้นเอ็น) ซึ่งไม่มีการหดตัวและทำหน้าที่ยึดกล้ามเนื้อ (รูปที่ 69)

กล้ามท้อง(รูปที่ 69-71) ประกอบด้วยมัดเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีความหนาต่างกัน เส้นใยกล้ามเนื้อ(รูปที่ 70, 71) เป็นชั้นของไซโตพลาสซึมที่มีนิวเคลียสและหุ้มด้วยเมมเบรน

ข้าว. 70.โครงสร้างของเส้นใยกล้ามเนื้อ

นอกจากส่วนประกอบตามปกติของเซลล์แล้ว ยังมีไซโตพลาสซึมของเส้นใยกล้ามเนื้อด้วย ไมโอโกลบินซึ่งกำหนดสีของกล้ามเนื้อ (สีขาวหรือสีแดง) และออร์แกเนลล์ที่มีความสำคัญเป็นพิเศษ - ไมโอไฟบริล(รูปที่ 70) ประกอบขึ้นเป็นอุปกรณ์หดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ ไมโอไฟบริลประกอบด้วยโปรตีนสองประเภท - แอกตินและไมโอซิน ในการตอบสนองต่อสัญญาณประสาท โมเลกุลของแอคตินและไมโอซินจะทำปฏิกิริยา ทำให้เกิดการหดตัวของไมโอไฟบริล และผลที่ตามมาคือกล้ามเนื้อ แต่ละส่วนของไมโอไฟบริลหักเหแสงแตกต่างกัน: บางส่วนในสองทิศทาง - ดิสก์สีเข้ม, ส่วนอื่น ๆ ในทิศทางเดียวเท่านั้น - ดิสก์แสง การสลับบริเวณที่มืดและสว่างในเส้นใยกล้ามเนื้อจะกำหนดเส้นขวางตามขวาง ซึ่งเป็นที่มาของชื่อกล้ามเนื้อ - มีลาย- ขึ้นอยู่กับความเด่นของเส้นใยที่มีปริมาณไมโอโกลบินสูงหรือต่ำ (เม็ดสีของกล้ามเนื้อสีแดง) ในกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อสีแดงและสีขาวมีความโดดเด่น (ตามลำดับ) กล้ามขาวมีความเร็วหดตัวสูงและสามารถพัฒนากำลังมหาศาลได้ เส้นใยสีแดงหดตัวช้าและมีความอดทนดี

ข้าว. 71. โครงสร้างของกล้ามเนื้อโครงร่าง.

เส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นถูกห่อหุ้มด้วยปลอกเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน - เอนโดไมเซียมประกอบด้วยหลอดเลือดและเส้นประสาท กลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อรวมตัวกันเป็นมัดกล้ามเนื้อ ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หนากว่าที่เรียกว่า ปริมิเซียม- ภายนอกหน้าท้องของกล้ามเนื้อถูกปกคลุมไปด้วยสิ่งปกคลุมที่หนาแน่นและทนทานยิ่งขึ้นซึ่งเรียกว่า พังผืดเกิดจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหนาแน่นและมีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน (รูปที่ 71) พังผืดแบ่งออกเป็นผิวเผินและลึก พังผืดผิวเผินนอนอยู่ใต้ชั้นไขมันใต้ผิวหนังโดยตรง ทำให้เกิดกรณีเช่นนี้ พังผืดลึก (เหมาะสม)ครอบคลุมกล้ามเนื้อส่วนบุคคลหรือกลุ่มกล้ามเนื้อ และยังสร้างปลอกหลอดเลือดและเส้นประสาทอีกด้วย เนื่องจากการมีอยู่ของชั้นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันระหว่างกลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อจึงสามารถหดตัวได้ไม่เพียงแต่โดยรวมเท่านั้น แต่ยังแยกออกจากกันอีกด้วย

การก่อตัวของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันทั้งหมดของกล้ามเนื้อผ่านจากกล้ามเนื้อหน้าท้องไปจนถึงปลายเอ็น (รูปที่ 69, 71) ซึ่งประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีเส้นใยหนาแน่น

เส้นเอ็นในร่างกายมนุษย์นั้นถูกสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของขนาดของแรงของกล้ามเนื้อและทิศทางของการกระทำของมัน ยิ่งแรงนี้มากเท่าไร เส้นเอ็นก็จะยิ่งเติบโตมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นกล้ามเนื้อแต่ละมัดจึงมีเส้นเอ็นที่มีลักษณะเฉพาะ (ทั้งขนาดและรูปร่าง)

เส้นเอ็นมีสีแตกต่างจากกล้ามเนื้อมาก กล้ามเนื้อมีสีน้ำตาลแดง เส้นเอ็นมีสีขาวและเป็นมันเงา รูปร่างของเส้นเอ็นกล้ามเนื้อมีความหลากหลายมาก แต่เส้นเอ็นที่พบบ่อยที่สุดจะยาว แคบ หรือแบน กว้าง (รูปที่ 71, 72, 80) เรียกว่าเส้นเอ็นแบนและกว้าง aponeuroses(กล้ามเนื้อหน้าท้อง ฯลฯ ) ส่วนใหญ่จะพบในกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของผนังช่องท้อง เส้นเอ็นมีความแข็งแรงและแข็งแรงมาก ตัวอย่างเช่นเอ็น calcaneal สามารถรับน้ำหนักได้ประมาณ 400 กก. และเอ็น quadriceps สามารถรับน้ำหนักได้ 600 กก.

เส้นเอ็นของกล้ามเนื้อได้รับการแก้ไขหรือยึดติด ในกรณีส่วนใหญ่ พวกมันจะติดอยู่กับส่วนกระดูกของโครงกระดูก ซึ่งเคลื่อนย้ายได้โดยสัมพันธ์กัน บางครั้งก็ติดกับพังผืด (ปลายแขน ขาส่วนล่าง) กับผิวหนัง (ในหน้า) หรือกับอวัยวะ (กล้ามเนื้อของลูกตา) ปลายด้านหนึ่งของเส้นเอ็นเป็นจุดเริ่มต้นของกล้ามเนื้อและเรียกว่า ศีรษะอีกด้านหนึ่งเป็นที่ยึดและเรียกว่า หาง- โดยปกติต้นกำเนิดของกล้ามเนื้อมักเรียกว่าปลายใกล้เคียง (ส่วนพยุงใกล้เคียง) ซึ่งอยู่ใกล้กับเส้นกึ่งกลางลำตัวหรือลำตัว และจุดเกาะติดคือส่วนปลาย (ส่วนรองรับส่วนปลาย) ซึ่งอยู่ห่างจากชั้นกล้ามเนื้อเหล่านี้ . จุดกำเนิดของกล้ามเนื้อถือเป็นจุดที่นิ่ง (คงที่) และการแทรกของกล้ามเนื้อถือเป็นจุดที่เคลื่อนไหว นี่หมายถึงการเคลื่อนไหวที่สังเกตได้บ่อยที่สุด ซึ่งส่วนปลายของร่างกายซึ่งอยู่ห่างจากร่างกายจะเคลื่อนที่ได้ดีกว่าส่วนใกล้เคียงซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับมัน แต่มีการเคลื่อนไหวที่การเชื่อมโยงส่วนปลายของร่างกายได้รับการแก้ไข (ตัวอย่างเช่นเมื่อทำการเคลื่อนไหวบนอุปกรณ์กีฬา) ในกรณีนี้การเชื่อมโยงที่ใกล้เคียงจะเข้าใกล้ส่วนปลาย ดังนั้นกล้ามเนื้อจึงสามารถทำงานโดยใช้ส่วนรองรับใกล้เคียงหรือส่วนปลายก็ได้

กล้ามเนื้อเป็นอวัยวะที่เคลื่อนไหว มีลักษณะเฉพาะคือการเผาผลาญที่รุนแรง และมาพร้อมกับหลอดเลือดที่ส่งออกซิเจน สารอาหาร ฮอร์โมน และนำผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญของกล้ามเนื้อและคาร์บอนไดออกไซด์ออกไป เลือดเข้าสู่กล้ามเนื้อแต่ละส่วนผ่านทางหลอดเลือดแดง ไหลผ่านเส้นเลือดฝอยจำนวนมากในอวัยวะ และไหลออกจากกล้ามเนื้อผ่านทางหลอดเลือดดำและท่อน้ำเหลือง การไหลเวียนของเลือดผ่านกล้ามเนื้อเป็นไปอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ปริมาณของเลือดและจำนวนเส้นเลือดฝอยที่ไหลผ่านนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะและความเข้มข้นของการทำงานของกล้ามเนื้อ ในสภาวะพักสัมพัทธ์ ประมาณ 1/3 ของการทำงานของเส้นเลือดฝอย

การจำแนกประเภทของกล้ามเนื้อ การจำแนกประเภทของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับหลักการทำงาน เนื่องจากขนาด รูปร่าง ทิศทางของเส้นใยกล้ามเนื้อ และตำแหน่งของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับการทำงานและงานที่ทำ (ตารางที่ 4)

ตารางที่ 4

การจำแนกประเภทของกล้ามเนื้อ

1. ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของกล้ามเนื้อพวกเขาจะแบ่งออกเป็นที่สอดคล้องกัน กลุ่มภูมิประเทศ: กล้ามเนื้อศีรษะ คอ หลัง หน้าอก หน้าท้อง กล้ามเนื้อแขนขาบนและล่าง

2. ตามรูปร่างกล้ามเนื้อมีความหลากหลายมาก: ยาว, สั้นและกว้าง, แบนและกระสวย, สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน, สี่เหลี่ยม ฯลฯ ความแตกต่างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความสำคัญในการทำงานของกล้ามเนื้อ (รูปที่ 72)

รูปที่ 72. รูปร่างของกล้ามเนื้อโครงร่าง:

a-fusiform, b-biceps, c-digastric, d-ribbonoid, d-bipinnate, e-unipennate: 1 กล้ามเนื้อหน้าท้อง, 2 เอ็น, 3 เอ็นระดับกลาง, 4 เอ็นสะพาน

ใน กล้ามเนื้อยาวมิติตามยาวมีชัยเหนือมิติตามขวาง พวกเขามีพื้นที่เล็ก ๆ ติดกับกระดูกโดยส่วนใหญ่อยู่ที่แขนขาและให้การเคลื่อนไหวที่สำคัญ (รูปที่ 72a)

คุณ กล้ามเนื้อสั้นมิติตามยาวมีขนาดใหญ่กว่ามิติตามขวางเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เกิดขึ้นในบริเวณต่างๆ ของร่างกายซึ่งมีช่วงการเคลื่อนไหวน้อย (เช่น ระหว่างกระดูกสันหลังส่วนบุคคล ระหว่างกระดูกท้ายทอย แผนที่ และกระดูกสันหลังตามแนวแกน)

กล้ามเนื้อลาติสซิมัสส่วนใหญ่จะอยู่ในลำตัวและเอวแขนขา กล้ามเนื้อเหล่านี้มีกลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อวิ่งไปในทิศทางที่แตกต่างกันและหดตัวทั้งโดยรวมและในแต่ละส่วน พวกมันมีส่วนสำคัญในการยึดติดกับกระดูก ต่างจากกล้ามเนื้ออื่น ๆ ไม่เพียงแต่มีการทำงานของมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่รองรับและป้องกันอีกด้วย ดังนั้นกล้ามเนื้อหน้าท้องนอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของร่างกายการหายใจและเมื่อตึงยังทำให้ผนังช่องท้องแข็งแรงขึ้นช่วยรักษาอวัยวะภายใน มีกล้ามเนื้อที่มีรูปร่างเฉพาะตัว trapezius, quadratus lumborum, เสี้ยม

กล้ามเนื้อส่วนใหญ่มีหน้าท้องหนึ่งอันและเอ็นสองเส้น (หัวและหาง รูปที่ 72a) กล้ามเนื้อยาวบางมัดไม่มีพุงเพียง 1 ชิ้น แต่มีหน้าท้อง 2, 3 หรือ 4 มัด และมีเส้นเอ็นจำนวนเท่ากัน โดยเริ่มต้นหรือสิ้นสุดที่กระดูกคนละชิ้น ในบางกรณีกล้ามเนื้อดังกล่าวเริ่มต้นด้วยเส้นเอ็นใกล้เคียง (หัว) จากจุดกระดูกที่แตกต่างกันจากนั้นจึงรวมเป็นช่องท้องเดียวซึ่งติดอยู่ด้วยเอ็นส่วนปลายเส้นหนึ่ง - หาง (รูปที่ 72b) ตัวอย่างเช่น ลูกหนูและไขว้ brachii, quadriceps femoris, กล้ามเนื้อน่อง ในกรณีอื่นๆ กล้ามเนื้อจะเริ่มต้นด้วยเส้นเอ็นใกล้เคียงเส้นเดียว และส่วนท้องจะสิ้นสุดด้วยเส้นเอ็นส่วนปลายหลายเส้นที่ติดอยู่กับกระดูกต่างๆ (กล้ามเนื้องอและยืดของนิ้วและนิ้วเท้า) มีกล้ามเนื้อที่หน้าท้องถูกแบ่งด้วยเส้นเอ็นตรงกลางเส้นเดียว (กล้ามเนื้อบริเวณคอ ภาพที่ 72c) หรือสะพานเอ็นหลายๆ เส้น (กล้ามเนื้อ rectus abdominis ภาพที่ 72d)

3. ทิศทางของเส้นใยมีความสำคัญต่อการทำงานของกล้ามเนื้อ ตามทิศทางของเกรนตามหน้าที่แล้ว กล้ามเนื้อที่มีเส้นใยตรง เฉียง ขวาง และวงกลมมีความโดดเด่น ใน กล้ามเนื้อทวารหนักเส้นใยกล้ามเนื้อตั้งอยู่ขนานกับความยาวของกล้ามเนื้อ (รูปที่ 65 a, b, c, d) กล้ามเนื้อเหล่านี้มักจะยาวและไม่มีกำลังมากนัก

กล้ามเนื้อมีเส้นใยเฉียงสามารถติดเอ็นได้ด้านเดียว ( Unipinate,ข้าว. 65e) หรือทั้งสองข้าง ( สองขา,ข้าว. 65ว) เมื่อหดตัว กล้ามเนื้อเหล่านี้จะพัฒนาแรงที่สำคัญได้

กล้ามเนื้อก็มี เส้นใยทรงกลมอยู่รอบๆ ช่องเปิดและเมื่อหดตัว ให้แคบลง (เช่น กล้ามเนื้อ orbicularis oculi กล้ามเนื้อ orbicularis oris) กล้ามเนื้อเหล่านี้เรียกว่า คอมเพรสเซอร์หรือ กล้ามเนื้อหูรูด(รูปที่ 83) บางครั้งกล้ามเนื้อก็มีเส้นใยรูปพัด ส่วนใหญ่มักเป็นกล้ามเนื้อกว้างซึ่งอยู่ในบริเวณข้อต่อทรงกลมและมีการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย (รูปที่ 87)

4. ตามตำแหน่งในร่างกายมนุษย์ กล้ามเนื้อแบ่งออกเป็น ผิวเผินและ ลึก, ภายนอกและ ภายใน, อยู่ตรงกลางและ ด้านข้าง.

5. ในความสัมพันธ์กับข้อต่อซึ่งกล้ามเนื้อ (หนึ่ง, สองหรือหลายอัน) ถูกโยนออกไป, กล้ามเนื้อหนึ่ง, สองและหลายข้อต่อมีความโดดเด่น กล้ามเนื้อข้อเดียวจับจ้องไปที่กระดูกข้างเคียงของโครงกระดูกและผ่านข้อต่อเดียวและ กล้ามเนื้อหลายข้อผ่านข้อต่อตั้งแต่สองข้อขึ้นไปทำให้เกิดการเคลื่อนไหว กล้ามเนื้อหลายข้อซึ่งยาวกว่าจะตั้งอยู่ผิวเผินมากกว่ากล้ามเนื้อข้อเดียว กล้ามเนื้อมีความสัมพันธ์บางอย่างกับแกนของการเคลื่อนไหว

6. ตามฟังก์ชันที่ดำเนินการกล้ามเนื้อแบ่งออกเป็น flexors และ extensors, abductors และ adductors, supinators และ pronators, levators และ depressors, mastication เป็นต้น

รูปแบบของตำแหน่งและการทำงานของกล้ามเนื้อ - กล้ามเนื้อถูกโยนทับข้อต่อโดยมีความสัมพันธ์บางอย่างกับแกนของข้อต่อที่กำหนดซึ่งเป็นตัวกำหนดการทำงานของกล้ามเนื้อ โดยปกติแล้วกล้ามเนื้อจะทับซ้อนกับแกนใดแกนหนึ่งเป็นมุมฉาก หากกล้ามเนื้ออยู่ด้านหน้าข้อต่อ จะทำให้เกิดการงอ ด้านหลัง – การยืดออก อยู่ตรงกลาง – การลักพาตัว ด้านข้าง – การลักพาตัว หากกล้ามเนื้ออยู่รอบแกนแนวตั้งของการหมุนของข้อต่อ กล้ามเนื้อจะทำให้เกิดการหมุนเข้าหรือออกด้านนอก ดังนั้นเมื่อรู้ว่ามีการเคลื่อนไหวใดบ้างและเป็นไปได้ในข้อต่อที่กำหนด คุณจึงสามารถคาดเดาได้ว่ากล้ามเนื้อทำหน้าที่อะไรและอยู่ที่ไหน

กล้ามเนื้อมีการเผาผลาญที่แข็งแรง ซึ่งจะเพิ่มมากขึ้นตามการทำงานของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันการไหลเวียนของเลือดผ่านหลอดเลือดจะเพิ่มขึ้นไปยังกล้ามเนื้อ การทำงานของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้นทำให้โภชนาการดีขึ้นและมวลกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น (Working Hypertrophy) ในเวลาเดียวกันมวลและขนาดของกล้ามเนื้อจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากเส้นใยกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น การออกกำลังกายที่เกี่ยวข้องกับการทำงานและการเล่นกีฬาประเภทต่างๆ ทำให้เกิดการเจริญเติบโตมากเกินไปของกล้ามเนื้อที่ได้รับภาระมากที่สุด บ่อยครั้งที่รูปร่างของนักกีฬาคุณสามารถบอกได้ว่าเขาเล่นกีฬาประเภทใด - ว่ายน้ำกรีฑาหรือยกน้ำหนัก สุขอนามัยในการประกอบอาชีพและการกีฬาต้องใช้ยิมนาสติกสากลซึ่งส่งเสริมการพัฒนาที่กลมกลืนกันของร่างกายมนุษย์ การออกกำลังกายที่เหมาะสมทำให้เกิดการพัฒนากล้ามเนื้อตามสัดส่วนของร่างกาย เนื่องจากการทำงานของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้นส่งผลต่อการเผาผลาญของร่างกาย การพลศึกษาจึงเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ทรงพลังของผลประโยชน์

อุปกรณ์เสริมของกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อ, การหดตัว, ทำหน้าที่โดยมีส่วนร่วมและด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบทางกายวิภาคจำนวนหนึ่งซึ่งควรถือเป็นส่วนช่วย อุปกรณ์ช่วยของกล้ามเนื้อโครงร่าง ได้แก่ เส้นเอ็น พังผืด ผนังกั้นระหว่างกล้ามเนื้อ เบอร์แซและปลอกไขข้อ บล็อกกล้ามเนื้อ และกระดูกเซซามอยด์

พังผืดครอบคลุมทั้งกล้ามเนื้อส่วนบุคคลและกลุ่มกล้ามเนื้อ มีพังผืดผิวเผิน (ใต้ผิวหนัง) และพังผืดลึก พังผืดผิวเผินนอนอยู่ใต้ผิวหนังล้อมรอบกล้ามเนื้อทุกส่วนบริเวณนั้น พังผืดลึกครอบคลุมกลุ่มของกล้ามเนื้อเสริมฤทธิ์กัน (เช่น การทำงานที่เป็นเนื้อเดียวกัน) หรือกล้ามเนื้อแต่ละส่วน (พังผืดของตัวเอง) กระบวนการขยายลึกลงไปจากพังผืด - เยื่อบุระหว่างกล้ามเนื้อ แยกกลุ่มกล้ามเนื้อออกจากกันและเกาะติดกับกระดูก

เส้นเอ็นเรตินาคูลัมตั้งอยู่ในบริเวณข้อต่อบางส่วนของแขนขา มีลักษณะเป็นพังผืดที่หนาเหมือนริบบิ้นและตั้งอยู่ตามขวางเหนือเส้นเอ็นของกล้ามเนื้อ เช่น เข็มขัด โดยยึดไว้กับกระดูก

ไขข้อ Bursae- ถุงเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีผนังบางซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวคล้ายกับไขข้อและอยู่ใต้กล้ามเนื้อ ระหว่างกล้ามเนื้อกับเส้นเอ็นหรือกระดูก พวกเขาลดแรงเสียดทาน

ช่องคลอดไขข้อพัฒนาในบริเวณที่เอ็นอยู่ติดกับกระดูก (เช่นในคลองกระดูก) สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบปิดในรูปแบบของข้อต่อหรือทรงกระบอกซึ่งครอบคลุมเส้นเอ็น ช่องคลอดไขข้อแต่ละอันประกอบด้วยสองชั้น ใบหนึ่งใบด้านในครอบคลุมเอ็นและใบที่สองใบด้านนอกวางแนวผนังของคลองที่มีเส้นใย ระหว่างแผ่นมีช่องว่างเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยของเหลวไขข้อซึ่งอำนวยความสะดวกในการเลื่อนเอ็น

กระดูกเซซามอยด์ตั้งอยู่ในความหนาของเส้นเอ็นใกล้กับจุดที่แนบมามากขึ้น พวกเขาเปลี่ยนมุมของกล้ามเนื้อเข้าหากระดูกและเพิ่มการงัดของกล้ามเนื้อ กระดูกเซซามอยด์ที่ใหญ่ที่สุดคือกระดูกสะบ้า

อุปกรณ์เสริมของกล้ามเนื้อเป็นตัวรองรับเพิ่มเติมสำหรับพวกเขา - โครงกระดูกอ่อน, กำหนดทิศทางของการลากของกล้ามเนื้อ, ส่งเสริมการหดตัวที่แยกได้, ป้องกันไม่ให้เคลื่อนไหวระหว่างการหดตัว, เพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อและส่งเสริมการไหลเวียนของเลือดและการระบายน้ำเหลือง

ทำหน้าที่หลายอย่าง กล้ามเนื้อทำงานประสานกัน ก่อตัวขึ้น คณะทำงานเฉพาะกิจ- กล้ามเนื้อรวมอยู่ในกลุ่มการทำงานตามทิศทางการเคลื่อนไหวของข้อต่อ ตามทิศทางการเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆ ของร่างกาย ตามการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของโพรง และตามการเปลี่ยนแปลงขนาดของรู

เมื่อขยับแขนขาและข้อต่อ กลุ่มการทำงานของกล้ามเนื้อจะมีความโดดเด่น - งอ, ส่วนต่อขยาย, ผู้ลักพาตัวและ adductor, pronating และ supinating

เมื่อเคลื่อนไหวร่างกาย กลุ่มกล้ามเนื้อทำงานจะมีความโดดเด่น - กล้ามเนื้องอและส่วนต่อขยาย (เอียงไปข้างหน้าและข้างหลัง) เอียงไปทางขวาหรือซ้าย หันไปทางขวาหรือซ้าย ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของแต่ละส่วนของร่างกายกลุ่มการทำงานของกล้ามเนื้อจะมีความโดดเด่นการยกและลดการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลัง โดยการเปลี่ยนขนาดของรู-ทำให้แคบลงและขยายออก

ในกระบวนการวิวัฒนาการกลุ่มกล้ามเนื้อทำหน้าที่พัฒนาเป็นคู่: กลุ่มกล้ามเนื้องอถูกสร้างขึ้นพร้อมกับกลุ่มยืด, กลุ่มที่ออกเสียง - พร้อมกับกลุ่มที่หงาย ฯลฯ สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในตัวอย่างของการพัฒนาข้อต่อ: แต่ละกลุ่ม แกนการหมุนในข้อต่อซึ่งแสดงรูปร่างมีกล้ามเนื้อคู่หน้าที่ของตัวเอง คู่ดังกล่าวมักประกอบด้วยกลุ่มกล้ามเนื้อที่อยู่ตรงข้ามกันในการทำงาน ดังนั้น ข้อต่อแกนเดียวจึงมีกล้ามเนื้อ 1 คู่ ข้อต่อสองแกนมี 2 คู่ และข้อต่อไตรแอกเซียลมี 3 คู่หรือ 2, 4, 6 กลุ่มกล้ามเนื้อทำงานตามลำดับ

การทำงานร่วมกันและการเป็นปรปักษ์กันในการทำงานของกล้ามเนื้อ. กล้ามเนื้อที่รวมอยู่ในกลุ่มการทำงานมีลักษณะเฉพาะคือกล้ามเนื้อเหล่านี้แสดงการทำงานของมอเตอร์แบบเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกมันทั้งหมดดึงดูดกระดูก - พวกมันสั้นลงหรือปล่อยพวกมัน - พวกมันยาวขึ้น หรือพวกมันแสดงความเสถียรของความตึงเครียด ขนาด และรูปร่าง กล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่รวมกันเป็นกลุ่มฟังก์ชันเดียวเรียกว่า การทำงานร่วมกัน- การทำงานร่วมกันไม่เพียงปรากฏให้เห็นในระหว่างการเคลื่อนไหวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการแก้ไขส่วนต่าง ๆ ของร่างกายด้วย

เรียกว่ากล้ามเนื้อของกลุ่มกล้ามเนื้อทำงานที่อยู่ตรงข้ามกับการกระทำ คู่อริ- ดังนั้นกล้ามเนื้อเกร็งจะเป็นปฏิปักษ์กับกล้ามเนื้อยืด ส่วน pronators จะเป็นปฏิปักษ์กับกล้ามเนื้อ supinators เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ไม่มีการต่อต้านกันอย่างแท้จริงระหว่างกล้ามเนื้อทั้งสอง ปรากฏเฉพาะเมื่อสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหวบางอย่างหรือแกนการหมุนบางแกนเท่านั้น

ควรสังเกตว่าในการเคลื่อนไหวที่มีกล้ามเนื้อมัดหนึ่งเกี่ยวข้อง จะไม่สามารถทำงานร่วมกันได้ ในเวลาเดียวกันการต่อต้านกันจะเกิดขึ้นเสมอและมีเพียงการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อเสริมฤทธิ์และกล้ามเนื้อที่เป็นปฏิปักษ์เท่านั้นที่ทำให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและป้องกันการบาดเจ็บ ตัวอย่างเช่น ในการงอแต่ละครั้ง ไม่เพียงแต่เฟลเซอร์จะทำหน้าที่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวยืดด้วย ซึ่งจะค่อยๆ หลีกทางให้เฟลเซอร์และป้องกันไม่ให้เกิดการหดตัวมากเกินไป ดังนั้นการเป็นปรปักษ์กันจึงทำให้การเคลื่อนไหวราบรื่นและเป็นสัดส่วน ทุกการเคลื่อนไหวจึงเป็นผลจากการกระทำของศัตรู

การทำงานของมอเตอร์ของกล้ามเนื้อ เนื่องจากกล้ามเนื้อแต่ละส่วนจับจ้องไปที่กระดูกเป็นหลัก การทำงานของมอเตอร์ภายนอกจึงแสดงออกมาในลักษณะที่ว่ามันดึงดูดกระดูก ยึดกระดูกไว้ หรือปล่อยกระดูกออก

กล้ามเนื้อดึงดูดกระดูก เมื่อมันหดตัว ช่องท้องจะสั้นลง จุดยึดจะเข้ามาใกล้มากขึ้น ระยะห่างระหว่างกระดูกและมุมที่ข้อต่อจะลดลงในทิศทางของการดึงกล้ามเนื้อ

การกักเก็บกระดูกเกิดขึ้นกับความตึงเครียดของกล้ามเนื้อค่อนข้างคงที่ ซึ่งความยาวกล้ามเนื้อเปลี่ยนแปลงจนแทบจะมองไม่เห็น

หากการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นภายใต้การกระทำที่มีประสิทธิผลของแรงภายนอก เช่น แรงโน้มถ่วง กล้ามเนื้อจะยาวขึ้นถึงขีดจำกัดและปล่อยกระดูกออกมา พวกมันเคลื่อนตัวออกจากกัน และการเคลื่อนไหวจะเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเปรียบเทียบกับที่เกิดขึ้นเมื่อกระดูกถูกดึงดูด

เพื่อให้เข้าใจการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่างจำเป็นต้องรู้ว่ากระดูกใดที่กล้ามเนื้อเชื่อมต่อกับข้อต่อที่มันผ่านแกนการหมุนที่ข้ามแกนการหมุนด้านใดและสิ่งที่รองรับกล้ามเนื้อ การกระทำ

กล้ามเนื้อโทน.ในร่างกายกล้ามเนื้อโครงร่างแต่ละมัดจะอยู่ในสภาพตึงเครียดและพร้อมสำหรับการกระทำอยู่เสมอ เรียกว่าความตึงเครียดของกล้ามเนื้อสะท้อนขั้นต่ำโดยไม่สมัครใจ กล้ามเนื้อ- การออกกำลังกายจะเพิ่มกล้ามเนื้อและส่งผลต่อพื้นหลังซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่าง เด็กมีกล้ามเนื้อน้อยกว่าผู้ใหญ่ ผู้หญิงมีน้อยกว่าผู้ชาย และผู้ที่ไม่เล่นกีฬามีน้อยกว่านักกีฬา

สำหรับ ลักษณะการทำงานกล้ามเนื้อใช้ตัวบ่งชี้เช่นเส้นผ่านศูนย์กลางทางกายวิภาคและสรีรวิทยา เส้นผ่านศูนย์กลางทางกายวิภาค- พื้นที่หน้าตัดตั้งฉากกับความยาวของกล้ามเนื้อและผ่านช่องท้องในส่วนที่กว้างที่สุด ตัวบ่งชี้นี้แสดงลักษณะของขนาดของกล้ามเนื้อความหนาของมัน (อันที่จริงมันกำหนดปริมาตรของกล้ามเนื้อ) เส้นผ่านศูนย์กลางทางสรีรวิทยาหมายถึงพื้นที่หน้าตัดรวมของเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อ และเนื่องจากความแข็งแรงของกล้ามเนื้อหดตัวขึ้นอยู่กับขนาดหน้าตัดของเส้นใยกล้ามเนื้อ หน้าตัดทางสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อจึงเป็นลักษณะความแข็งแรงของมัน ในกล้ามเนื้อกระสวยและรูปริบบิ้นที่มีเส้นใยขนานกัน เส้นผ่านศูนย์กลางทางกายวิภาคและสรีรวิทยาจะตรงกัน มันแตกต่างกันสำหรับกล้ามเนื้อขนนก กล้ามเนื้อสองมัดที่เท่ากันซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางทางกายวิภาคเท่ากัน กล้ามเนื้อเพนเนทจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางทางสรีรวิทยาที่ใหญ่กว่ากล้ามเนื้อกระสวย ในเรื่องนี้กล้ามเนื้อเพนเนทมีความแข็งแรงมากกว่า แต่ช่วงการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อสั้นจะน้อยกว่ากล้ามเนื้อกระสวย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกล้ามเนื้อเพนเนทซึ่งต้องใช้แรงหดตัวของกล้ามเนื้ออย่างมากโดยมีช่วงการเคลื่อนไหวค่อนข้างน้อย (กล้ามเนื้อเท้า ขาท่อนล่าง กล้ามเนื้อบางส่วนของปลายแขน) กระสวย กล้ามเนื้อรูปริบบิ้น สร้างจากเส้นใยกล้ามเนื้อยาว เมื่อหดตัวจะหดสั้นลงมาก ในเวลาเดียวกันพวกมันก็มีแรงน้อยกว่ากล้ามเนื้อเพนเนทซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางทางกายวิภาคเท่ากัน

ประเภทของการทำงานของกล้ามเนื้อ ร่างกายมนุษย์และส่วนต่างๆ ของมัน เมื่อกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องหดตัว เปลี่ยนตำแหน่ง เคลื่อนไหว เอาชนะความต้านทานของแรงโน้มถ่วง หรือในทางกลับกัน ยอมจำนนต่อแรงนี้ ในกรณีอื่นๆ เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว ร่างกายจะอยู่ในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งโดยไม่มีการเคลื่อนไหวใดๆ จากสิ่งนี้ จึงมีความแตกต่างระหว่างการเอาชนะ การยอม และการทำงานของกล้ามเนื้อค้างไว้

การเอาชนะการทำงานจะดำเนินการเมื่อแรงของการหดตัวของกล้ามเนื้อเปลี่ยนตำแหน่งของส่วนของร่างกาย แขนขา หรือส่วนต่อของมันโดยมีหรือไม่มีภาระ เอาชนะแรงต้านทาน ตัวอย่างเช่นเมื่อเกร็งแขนกล้ามเนื้อลูกหนูจะทำหน้าที่เอาชนะ กล้ามเนื้อเดลทอยด์ (ส่วนใหญ่เป็นมัดตรงกลาง) เมื่อทำการลักพาตัวแขนก็ทำหน้าที่เอาชนะเช่นกัน

ด้อยกว่าเรียกว่างานซึ่งกล้ามเนื้อซึ่งยังเกร็งอยู่ ค่อย ๆ ผ่อนคลาย โดยยอมให้แรงโน้มถ่วงของส่วนใดส่วนหนึ่ง (แขนขา) ของร่างกายและภาระที่กล้ามเนื้อนั้นรับอยู่ ตัวอย่างเช่น เมื่อดึงแขนที่ถูกลักพาตัว กล้ามเนื้อเดลทอยด์จะทำงานอย่างยอมจำนน โดยจะค่อยๆ ผ่อนคลายและแขนลดลง

โฮลดิ้งเรียกว่างานที่แรงโน้มถ่วงสมดุลโดยความตึงเครียดของกล้ามเนื้อและร่างกายหรือภาระถูกจัดให้อยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนโดยไม่มีการเคลื่อนที่ในอวกาศ ตัวอย่างเช่น เมื่อจับแขนในท่าลักพาตัว กล้ามเนื้อเดลทอยด์จะทำหน้าที่จับ

การเอาชนะและให้ผลผลิตเมื่อแรงของการหดตัวของกล้ามเนื้อถูกกำหนดโดยการเคลื่อนไหวของร่างกายหรือส่วนต่างๆ ในอวกาศ ถือได้ว่าเป็น งานแบบไดนามิก- งานจับยึดซึ่งไม่มีการเคลื่อนไหวทั้งร่างกายหรือส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายเกิดขึ้นคือ คงที่- เมื่อใช้งานประเภทใดประเภทหนึ่ง คุณจะกระจายการฝึกอบรมได้อย่างมากและทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

สรีรวิทยาของระบบมอเตอร์

บรรยายครั้งที่ 15

ร่างกายต้องการออกซิเจน

ในหลายสภาวะ รวมทั้งที่กล่าวมาข้างต้น จะมีการจ่ายออกซิเจนเข้าไป วัตถุประสงค์ทางการแพทย์- ในกรณีที่ปริมาณ O 2 หยุดนานกว่า 4 นาที จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในสมองที่ไม่สามารถรักษาให้หายได้ และบุคคลนั้นเสียชีวิต สถานการณ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้น เช่น เมื่อเด็กเล่นด้วย ถุงพลาสติกวางไว้บนหัวแล้วหายใจไม่ออก หากอุปทานของ CO 2 ลดลงเพียงอย่างเดียว ก็อาจพัฒนาขึ้นได้ ภาวะขาดออกซิเจนในสมอง - ซึ่งมักเกิดขึ้นกับคนที่ทำงานในพื้นที่จำกัด (ถังพัก ถัง หม้อต้มน้ำ) ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ พวกมันจะใช้อากาศที่มีอยู่จนหมดอย่างรวดเร็วและอาจเสียชีวิตได้ อาการเบื่ออาหารเว้นแต่จะได้รับออกซิเจนเพิ่มเติมหรือนำไปในอากาศบริสุทธิ์

เมื่อขาดออกซิเจน เลือดจะสูญเสียสีแดงสดโดยธรรมชาติและกลายเป็นสีน้ำเงิน ในเวลาเดียวกัน ริมฝีปาก หู และแขนขาของผู้ป่วยก็กลายเป็น ตัวเขียวนั่นคือสีฟ้า

กล้ามเนื้อในมนุษย์มีสามประเภท (รูปที่ 32):

Ø กล้ามเนื้อโครงร่างโครงร่างคิดเป็น 30-35% ของน้ำหนักตัว และมีพื้นที่ประมาณ 3 ตารางเมตร กล้ามเนื้อทั้งหมดเป็นอวัยวะที่แยกจากกัน และเส้นใยกล้ามเนื้อเป็นเซลล์ที่แยกจากกัน (รูปที่ 33)

Ø กล้ามเนื้อหัวใจโครงร่างพิเศษ

Ø กล้ามเนื้อเรียบของอวัยวะภายใน

ข้าว. 32 . ประเภทของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ: I - ส่วนตามยาว; II - ภาพตัดขวาง; เอ -เรียบ (ไม่มีโครงร่าง); บี -โครงกระดูกมีลาย; ใน -หัวใจเป็นเส้น

กล้ามเนื้อเกิดขึ้นได้สามวิธี:

Ø เส้นประสาทยนต์ซึ่งส่งคำสั่งมอเตอร์จากศูนย์กลาง

Øเส้นประสาทรับความรู้สึกข้อมูลที่ถูกส่งไปยังศูนย์กลางเกี่ยวกับความตึงเครียดและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ

Ø เส้นใยประสาทขี้สงสารที่มีอิทธิพล กระบวนการเผาผลาญในกล้ามเนื้อ

หน้าที่ของกล้ามเนื้อโครงร่าง:

– ขยับส่วนต่างๆ ของร่างกายให้สัมพันธ์กัน ยึดอวัยวะภายใน

– การเคลื่อนไหวของร่างกายในอวกาศ (การเคลื่อนไหว)

– รักษาท่าทาง;

– มีส่วนร่วมในการเผาผลาญ การควบคุมอุณหภูมิ และการรักษาระบบประสาทและระบบหัวใจและหลอดเลือด

ข้าว. 33 . แผนภาพกล้ามเนื้อโครงร่าง: เอ -เส้นใยกล้ามเนื้อติดอยู่กับเส้นเอ็น บี-เส้นใยที่แยกจากกันประกอบด้วยไมโอไฟบริล ใน-แยก myofibril: การสลับของดิสก์ light actin I และดิสก์ myosin A สีเข้ม การปรากฏตัวของโซน H และ M-line; จี-สะพานเชื่อมระหว่างไมโอซินหนาและเส้นใยแอกตินบาง

หน่วยการทำงานกล้ามเนื้อโครงร่างคือ หน่วยมอเตอร์, ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทสั่งการไขสันหลัง แอกซอน (เส้นประสาทสั่งการ) ที่มีปลายหลายจุด และเส้นใยกล้ามเนื้อที่กระตุ้นเส้นประสาทนั้น การกระตุ้นของเซลล์ประสาทสั่งการทำให้เกิดการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่รวมอยู่ในหน่วยนี้ หน่วยมอเตอร์ (MU) ของกล้ามเนื้อเล็กมีเส้นใยกล้ามเนื้อน้อย (MU ของลูกตา 3-6 เส้นใย) MU ของกล้ามเนื้อใหญ่ของลำตัวและแขนขา - ประมาณ 2,000 เส้นใย

เส้นใยกล้ามเนื้อแสดงถึง เซลล์ที่มีความยาว 10-12 ซม. (ความยาวของเส้นใยกล้ามเนื้อมักจะเท่ากับความยาวของกล้ามเนื้อเอง) เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยประมาณ 10-100 ไมครอน องค์ประกอบของเส้นใยกล้ามเนื้อประกอบด้วย (รูปที่ 33):

· เชลล์ – ซาร์โคเลมมา

· ปริมาณของเหลว – ซาร์โคพลาสซึม

· ไมโตคอนเดรียเป็นศูนย์กลางพลังงานของเซลล์

· ไรโบโซมเป็นแหล่งสะสมโปรตีน

· ไมโอไฟบริล (ไฟบริล) เป็นองค์ประกอบที่หดตัวได้ซึ่งประกอบด้วยโปรตีน 2 ชนิด (เส้นใยแอกตินบางและเส้นใยหนาเป็นสองเท่าของไมโอซิน) ไมโอไฟบริลถูกแบ่งโดยเยื่อ Z (หรือเส้น Z) ออกเป็นส่วนๆ - ซาร์โคเมียร์ ในส่วนตรงกลางจะมีเส้นใยไมโอซินเป็นส่วนใหญ่ (เส้นใยหนา) และเส้นใยแอกติน (เส้นใยบาง) ติดอยู่กับเมมเบรน Z บน ด้านข้างของซาร์โคเมียร์ (ความสามารถที่แตกต่างกันในการหักเหแสงในแอคตินและไมโอซินทำให้เกิดลักษณะเป็นเส้นริ้วในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่ส่วนที่เหลือของกล้ามเนื้อ) พื้นที่มืดเรียกว่า A-disks และพื้นที่สว่างเรียกว่า I-disks ในส่วนตรงกลางของ A-disc จะมีบริเวณที่สว่างกว่า - โซน H ในการพักกล้ามเนื้อนั้นไม่มีเส้นใยบางๆ ในโซน H และไม่มีเส้นใยหนาใน I-disc

· Sarcoplasmic reticulum เป็นระบบปิดของท่อและถังน้ำตามยาวที่อยู่ตามไมโอไฟบริลและมีไอออน Ca 2+

อ้วนเส้นใยประกอบด้วยประมาณ 400 โมเลกุล ไมโอซิน (บิดสัมพันธ์กัน) , ซึ่งมีลักษณะเป็นโมเลกุลรูปแท่งปลายหนา - ส่วนหัว (รูปที่ 33, D)

บางเส้นใยประกอบด้วยโปรตีนสามชนิด (รูปที่ 34):

- แอกติน – โปรตีนทรงกลมที่ก่อตัวเป็นโพลีเมอร์เกลียวสองเกลียวซึ่งประกอบด้วยโมเลกุล 13-14 โมเลกุล

- โทรโพไมโอซิน – เป็นโมเลกุลรูปแท่งซึ่งอยู่ในร่องของแอคตินดับเบิลเฮลิกส์ ความยาวของโมเลกุลโทรโพไมโอซินเท่ากับความยาวของแอคตินโมโนเมอร์ 7 ตัว

- โทรโปนิน – โมเลกุลทรงกลมประกอบด้วย 3 หน่วยย่อย (TnC, TnT, TnI): Ca-binding, tropomyosin-binding และสารยับยั้ง

เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีสามประเภท กล้ามเนื้อเรียบสร้างผนังหลอดเลือด กระเพาะอาหาร ลำไส้ และทางเดินปัสสาวะ กล้ามเนื้อหัวใจโครงร่างเป็นส่วนใหญ่ของชั้นกล้ามเนื้อของหัวใจ ประเภทที่สามคือกล้ามเนื้อโครงร่าง ชื่อของกล้ามเนื้อเหล่านี้มาจากการที่พวกมันเชื่อมต่อกับกระดูก กล้ามเนื้อโครงร่างและกระดูกเป็นระบบเดียวที่ให้การเคลื่อนไหว

กล้ามเนื้อโครงร่างประกอบด้วยเซลล์พิเศษ - ไมโอไซต์ เหล่านี้เป็นเซลล์ที่มีขนาดใหญ่มาก: เส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ระหว่าง 50 ถึง 100 ไมครอนและมีความยาวหลายเซนติเมตร คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของ myocytes คือการมีอยู่ของนิวเคลียสจำนวนมากซึ่งมีจำนวนถึงหลายร้อย

หน้าที่หลักของกล้ามเนื้อโครงร่างคือการหดตัว จัดทำโดยออร์แกเนลล์พิเศษ - ไมโอไฟบริล ตั้งอยู่ถัดจากไมโตคอนเดรียเนื่องจากการหดตัวต้องใช้พลังงานมาก

Myocytes ถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นคอมเพล็กซ์ - myosymplast ล้อมรอบด้วยเซลล์โมโนนิวเคลียร์ - myosatellites พวกมันเป็นเซลล์ต้นกำเนิดและเริ่มแบ่งตัวอย่างแข็งขันในกรณีที่กล้ามเนื้อเสียหาย ไมโอซิมพลาสต์และไมโอแซเทลไลท์เป็นหน่วยโครงสร้างของกล้ามเนื้อ

เส้นใยกล้ามเนื้อเชื่อมต่อกันด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หลวมเป็นมัดของแถวแรก ซึ่งประกอบเป็นมัดของแถวที่สอง เป็นต้น การรวมกลุ่มของแถวทั้งหมดถูกหุ้มด้วยเปลือกทั่วไป ชั้นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันไปถึงส่วนปลายของกล้ามเนื้อ และผ่านเข้าไปในเส้นเอ็นซึ่งติดอยู่กับกระดูก

การหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างต้องใช้การหดตัวเป็นจำนวนมาก สารอาหารและออกซิเจน กล้ามเนื้อจึงมีหลอดเลือดมากมาย อย่างไรก็ตาม เลือดไม่สามารถให้ออกซิเจนแก่กล้ามเนื้อได้เสมอไป เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว หลอดเลือดจะปิด การไหลเวียนของเลือดจะหยุดลง ดังนั้นเซลล์ของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจึงมีโปรตีนที่สามารถจับกับออกซิเจน - ไมโอโกลบิน

การหดตัวของกล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยส่วนร่างกายของระบบประสาท เส้นประสาทส่วนปลายซึ่งประกอบด้วยแอกซอนของเซลล์ประสาทที่อยู่ในไขสันหลัง เข้าใกล้กล้ามเนื้อแต่ละมัด ในความหนาของกล้ามเนื้อ เส้นประสาทจะแตกแขนงออกเป็นกระบวนการแอกซอน ซึ่งแต่ละเส้นประสาทจะไปถึงเส้นใยกล้ามเนื้อที่แยกจากกัน

แรงกระตุ้นจากระบบประสาทส่วนกลางส่งผ่านเส้นประสาทส่วนปลายควบคุมกล้ามเนื้อ - ของพวกเขา แรงดันไฟฟ้าคงที่ขอบคุณที่ร่างกายรักษาตำแหน่งที่แน่นอนตลอดจนการหดตัวของกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการกระทำของมอเตอร์โดยไม่สมัครใจและสมัครใจ

เมื่อหดตัว กล้ามเนื้อจะสั้นลงและปลายจะขยับเข้ามาใกล้กันมากขึ้น ในเวลาเดียวกันกล้ามเนื้อจะดึงกระดูกที่ติดอยู่ด้วยความช่วยเหลือของเอ็นและกระดูกจะเปลี่ยนตำแหน่ง กล้ามเนื้อโครงร่างแต่ละมัดมีกล้ามเนื้อที่สอดคล้องกัน ซึ่งจะคลายตัวเมื่อหดตัว จากนั้นจะหดตัวเพื่อให้กระดูกกลับสู่ตำแหน่งเดิม ตัวอย่างเช่นศัตรูของลูกหนู - กล้ามเนื้อลูกหนู brachii - คือกล้ามเนื้อไขว้, ไขว้ ตัวแรกทำหน้าที่เป็นตัวงอ ข้อต่อข้อศอกและอันที่สอง – เป็นตัวยืด อย่างไรก็ตาม การแบ่งนั้นเป็นไปตามเงื่อนไข การเคลื่อนไหวบางอย่างจำเป็นต้องหดตัวของกล้ามเนื้อคู่ต่อสู้พร้อมกัน

บุคคลมีกล้ามเนื้อโครงร่างมากกว่า 200 มัด ซึ่งมีขนาด รูปร่าง และวิธีการยึดเกาะกระดูกต่างกัน พวกมันจะไม่เปลี่ยนแปลงไปตลอดชีวิต - ปริมาณของกล้ามเนื้อหรือเนื้อเยื่อเกี่ยวพันจะเพิ่มขึ้น การออกกำลังกายจะช่วยเพิ่มปริมาณเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ