Классификация по изменению длины и тонуса
Анализ механики работы скелетной мускулатуры позволяет разделить все мышечные реакции на три основные группы, базирующиеся на соотношении длины мышцы и ее тонуса (напряжения).
- Изометрическое сокращение. При таком виде активности существенно увеличивается внутреннее напряжение (тонус) мышечного волокна, однако его общая длина остается неизменной.
- Изотоническое сокращение. Противоположный вариант работы, при котором мышца активно укорачивается, изменяя свою длину, в то время как ее тонус поддерживается на стабильном, неизменном уровне.
- Смешанное (ауксометрическое) сокращение. Представляет собой комбинированный процесс, при котором одновременно происходят изменения как длины мышечного брюшка, так и степени его напряжения.
Важно отметить, что чистые изометрические и изотонические сокращения в чистом виде встречаются редко. В естественных условиях жизнедеятельности для человека наиболее характерны именно смешанные сокращения.
Ответ на ритмическое раздражение
В зависимости от частоты и характера поступающих импульсов (например, при ритмическом или одиночном раздражении) мышца может реагировать по-разному. Выделяют два главных типа ответов: одиночные сокращения и тетанические сокращения (так называемый тетанус).
Любое одиночное мышечное сокращение строго структурировано во времени и всегда протекает в три последовательных периода:
- Латентный (скрытый) период. Это начальная фаза, которая строго предшествует самому механическому сокращению. В этот промежуток времени происходит возникновение потенциала действия и проведение волны возбуждения непосредственно по структуре мышечного волокна.
- Период укорочения. Фаза активного изменения геометрических параметров мышцы.
- Период расслабления. Возвращение волокна в исходное физиологическое состояние.
Особенности мышечной работы в организме
Существует огромная разница между работой изолированной мышцы в эксперименте и ее функционированием in vivo.
Полноценное тетаническое сокращение, вызываемое одновременной бомбардировкой волокон стимулами высокой частоты, — это преимущественно лабораторный феномен, возникающий при искусственном ритмическом раздражении.
В условиях живого организма нервная система работает иначе. Слитное, плавное и мощное сокращение целой мышцы достигается не за счет одновременного, а за счет последовательного (асинхронного) раздражения различных мышечных волокон. Пока одни волокна расслабляются, другие вступают в фазу укорочения, обеспечивая непрерывность усилия.
Тонические сокращения и поддержание позы
Особым видом мышечной активности являются тонические сокращения скелетных мышц. Их главная функциональная задача — обеспечение сохранения равновесия и адекватное поддержание позы тела в пространстве.
Эта сложная работа обеспечивается постоянным взаимодействием нескольких структурных уровней:
- Проприорецепторов, расположенных в самих мышцах и собирающих информацию об их растяжении.
- Нейронов спинного мозга, замыкающих базовые рефлекторные дуги.
- Нервных центров экстрапирамидной системы головного мозга, осуществляющих высший контроль.
Особенностью регуляции этого процесса является размер двигательных единиц. Моторные единицы экстрапирамидной системы отличаются значительными размерами: каждая из них способна включать до 2000–3000 мышечных волокон, что позволяет генерировать мощное и стабильное тоническое напряжение больших мышечных массивов.
Чтобы не путать термины: в ИзоМетрическом сокращении не меняется Метрика (длина), а в ИзоТоническом постоянным остается Тонус (напряжение).
Вопросы с занятий и экзамена
Чем изотоническое сокращение отличается от изометрического?
При изотоническом сокращении мышца укорачивается при неизменном тонусе, а при изометрическом — длина остается прежней, но значительно возрастает мышечное напряжение.
Какие фазы включает одиночное мышечное сокращение?
Оно всегда состоит из трех этапов: скрытого (латентного) периода, во время которого проводится возбуждение, периода физического укорочения и последующего периода расслабления.
Возможен ли истинный тетанус в естественных условиях?
Классическое тетаническое сокращение считается лабораторным феноменом. В теле человека слитное напряжение обеспечивается асинхронным, а не одновременным раздражением множества волокон.
Какие структуры контролируют тонические сокращения?
Тонус для поддержания позы тела обеспечивается непрерывным взаимодействием мышечных проприорецепторов, нейронов спинного мозга и центров экстрапирамидной системы.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы проведения возбуждения в течение латентного периода сокращения.
- Различия между подпороговым, пороговым и надпороговым раздражением.
- Принципы асинхронного вовлечения мышечных волокон в живом организме.
- Роль проприорецепторов в передаче сигналов к спинному мозгу.
- Организация крупных моторных единиц экстрапирамидной системы.
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Виды мышечных сокращений» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Мышечное сокращение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.