Свойства и функции скелетных мышц

Базовые физиологические свойства мышечной ткани

Абсолютно все типы мышечной ткани обладают тремя фундаментальными физиологическими свойствами, которые обеспечивают их нормальное функционирование и реакцию на внешние или внутренние стимулы. К этим свойствам относятся:

1. Возбудимость — способность ткани переходить в состояние физиологической активности в ответ на действие раздражителя.
2. Проводимость — способность распространять возникший потенциал действия (возбуждение) вдоль клеточной мембраны.
3. Сократимость — специфическое свойство мышечной ткани. Оно заключается в способности мышцы укорачиваться, а также увеличивать свое напряжение (тонус) при воздействии порогового и надпорогового раздражения.

Функции скелетной мускулатуры

Скелетные мышцы выполняют в организме ряд жизненно важных задач, которые не ограничиваются исключительно обеспечением движения. Выделяют четыре основные функции:

• Двигательная. Отвечает за непосредственное перемещение всего тела, а также его отдельных частей в трехмерном пространстве.
• Статическая (позная). Обеспечивает поддержание равновесия тела в самых различных пространственных положениях и во время движения. Эта функция реализуется за счет постоянного поддержания базового мышечного тонуса.
• Теплопродукция. Мышцы играют важнейшую роль в процессах терморегуляции организма. Выработка тепла многократно увеличивается как при целенаправленном сокращении мускулатуры, так и при непроизвольной мышечной дрожи в условиях холода.
• Насосная. Ритмичные сокращения скелетных мышц оказывают механическое давление на проходящие сквозь них сосуды, что активно способствует току лимфы в организме.

Закон «Все или ничего» и рекрутирование волокон

В нормальной физиологии существует закон «Все или ничего», однако его применимость к мышечной ткани зависит от того, рассматриваем ли мы отдельную клетку или орган в целом.

Отдельное мышечное волокно строго подчиняется этому закону: при достижении пороговой силы раздражителя оно отвечает максимально возможным сокращением, а при подпороговом стимуле не сокращается вообще.

В отличие от одиночного волокна, целая скелетная мышца не подчиняется закону «Все или ничего». Это связано с ее гетерогенным строением и принципами иннервации:

• В составе мышцы находится огромное количество волокон, и каждое из них обладает своим собственным порогом раздражения.
• По мере увеличения силы наносимого раздражения происходит рекрутирование — в процесс возбуждения и последующего сокращения вовлекается всё большее количество мышечных волокон с более высокими порогами.
• Прямым следствием этого механизма является то, что амплитуда общего сокращения мышцы плавно увеличивается пропорционально силе раздражения.

Ключевые параметры мышечного ответа

При оценке функционального состояния и характеристик ответа скелетной мышцы на раздражение, физиологи анализируют ряд базовых параметров. К ним относятся:

• Длительность — время, в течение которого длится цикл сокращения и расслабления.
• Частота — количество стимулов, поступающих к мышце в единицу времени.
• Амплитуда — степень укорочения мышцы, которая, как было отмечено выше, зависит от количества рекрутированных волокон.
• Сила — напряжение, развиваемое мышцей при сокращении.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Механизмы рекрутирования мышечных волокон при увеличении силы раздражения
• Влияние параметров стимула (длительность, частота, амплитуда, сила) на характер сокращения
• Роль мышечного тонуса в реализации статической (позной) функции
• Отличия порогового и надпорогового раздражения для мышечной ткани

Другие темы раздела «Мышечное сокращение»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.