3) Типи скорочення м’язів залежно від зміни їхньої довжини та напруження: ізометричні, ізотонічні. Типи м'язових скорочень.

Характер скорочення посмугованого м'яза залежить від частоти подразнення або імпульсації рухових нейронів, що його іннервують. Існують 3 типи м`язових скорочень :

• поодинокі,

• тетанічні ( зубчастий і гладкий),

• тонічні.

Поодиноке скорочення.

У відповідь на один нервовий імпульс відбувається швидке скорочення, за яким настає швидке розслаблення м'яза. Цей процес називаю поодиноким скороченням. Воно має:

- латентний (прихований) період,

- фаза скорочення і

- фаза розслаблення.

Латентний період — це час від нанесення подразнення до початку скорочення.

Тривалість цього періоду в м'язах ссавців близько 15 мс, а фаза скорочення і розслаблення — по 50 мс. Все скорочення дещо перевищує 0,1 с.

Амплітуда поодинокого скорочення ізольованого м'язового волокна не залежить від сили подразнення, тобто підпорядковується закону "все або нічого» Проте скорочення цілого м'яза, що складається з багатьох м'язових волокон різною збудливістю, безпосередньо залежить від сили подразнення:

• на порогової сили подразнення до реакції залучається лише невелика частина волокон і скорочення м'яза має малу (порогову) ампліту­ду,

• зі збільшенням сили подразнення кількість волокон, охоплених збудженням, зростає, скорочення посилюється доти, докі всі волокна не скоротяться. Це максималне скорочення, і подальше підвищення сила подразнення вже не збільшує його амплі­туду.

Амплітуда скорочення м'яза не підпорядко­вується закону "все або нічого", тобто зі збільшенням сили подразнення вона збільшується, оскільки в такому разі до процесу скорочення долу­чається усе більше волокон, що входять до складу м'яза. Окреме м'язове волокно підпорядковується цьому закону, амплітуда його скорочення завжди є максимальною.

Тетанічне скорочення.

Тетанічні скорочення виникають у результаті дії ритмічного подразника. Підґрунтям тетануса є сумація двох скорочень, що виникають у разі дії двох послідовних подразників.

З відносно малої частоти подразнень, коли кожний наступний подразник діє у період розслаблення попереднього скорочення, розвивається зубчатий тетанус. Якщо збільшити частоту подразнення, ко­ли подразник потрапляє у період скорочення, виникає суцільний тетанус.

Якщо на окреме м'язове волокно чи на весь м'яз діють два субмаксимальні подразнення з невеликим інтервалом між ними, то ско­рочення, що виникає, матиме більшу амплі­туду, ніж максимальне при поодинокому подразненні, оскільки скоротливі ефекти, спричинені першим і другим подразнення­ми, ніби додаються. Це явище називають сумацією скорочень.

Для виникнення такого скорочення по­трібно, щоб інтервал часу між подразненнями перевищував тривалість рефрактерного періоду (інакше на друге подразнення не буде відповіді), але був коротшим за тривалість усього скорочення, (щоб друге по­дразнення подіяло на м'яз раніше, ніж він встигне розслабитися після першого по­дразнення).

За ритмічного подразнення м'яза, коли хвилі скорочення накладаються одна на одну (суперпозиція), розвивається трива­ле скорочення м'яза, яке називають те­танічним, або тетанусом. Таке скоро­чення відбувається лише тоді, коли кож­ний наступний імпульс надходить ще до закінчення хвилі попереднього скоро­чення.

Залежно від частоти імпульсації тетанус може бути зубчастим (частко­вим) або повним.

Зубчастий тетанус ви­никає за такої частоти імпульсації, коли кожний наступний імпульс надходить у період розслаблення м'яза.

Повний (глад­кий) тетанус відбувається, коли нова хви­ля скорочення починається на максималь­ній амплітуді попереднього скорочення.

Для виникнення тетанічного скорочення м'язового волокна ссавців частота по­дразнення має бути понад 50 імп/с, але оскільки м'яз складається з багатьох сотень рухових одиниць, які скорочуються асинхронно, тетанус у ньому може виник­нути і за меншої частоти подразнення. На­пруження, яке розвиває м'язове волокно чи м'яз під час повного тетанічного скоро­чення, у 3-4 рази більше порівняно з по­одиноким скороченням.

У природних умовах через рухові нер­вові волокна до м'яза надходять серії імпульсів. Тому тетанічний режим для скелетних м'язів є фізіологічним.

Мак­симальне скорочення відбувається тільки за оптимального режиму імпульсації( оптимум). Ду­же висока частота (або сила) стимуляції призводить до зниження амплітуди скоро­чень м'яза (песимум Введенського).

Оптимум и пессимум (по Н. Введенскому).

А — схема регистрації; Б — криві м`язових скорочень

(1) при різній частоті подразнень (2)

Чим вища лабільність м'яза (м'язових волокон), тим швидше він (вони) скоро­чується і розслаблюється і тим частішим має бути подразнення, щоб викликати те­танус.

Поодинокі скорочення (А),

сумація (Б),

тетанус (В):

I — момент першого подразнення,

2 — момент другого подразнення

Формування тетануса в залежності від частоти подразнення

Тонічне скорочення.

Тонічним нази­вають тривале скорочення м'яза, яке від­бувається з незначними енергетичними ви­тратами і дуже повільним розвитком втом­лення.

Тонічні скорочення найбільш харак­терні для гладких м'язів, але серед посмугованих м'язів також є чимало тонічних. До таких належать насамперед скелетні м'язи, що підтримують вертикаль­не положення тіла людини (антигравітаційні м'язи): м'язи спини, шиї, м'язи, що підтримують нижню щелепу. Ці м'язи го­динами перебувають у скороченому стані, витримуючи вагу щелеп, голови чи верх­ньої половини тулуба, і при цьому, як пра­вило, втомлення у цих м'язах не розви­вається. Аналіз електроміограми свідчить, що в підтриманні тонусу м'язів важливу роль відіграють чергування скорочень і роз­слаблень тонічних (повільних) РО в асин­хронному режимі.

До складу тонічних (повільних) м'язо­вих волокон входить велика кількість нескоротливих білків, і тому в'язкість їх сар­коплазми вища порівняно зі швидкими (те­танічними) м'язовими волокнами. Після припинення збудження тонічні волокна ще досить довгий час протидіють пасивному розтяганню.