Механізми м’язового скорочення.

Скорочувальний апарат скелетного м'яза представлений мiофiбрилами, які складаються з протофiбрил - товстих і тонких ниток (фiламентів). Мiофiбрили розділені на окремі частини (саркомери), довжина яких складає в середньому 2,5мкм. Саркомери обмежені Z-мембранами. Ці мембрани служать для кріплення актинових ниток. У центрі саркомера розташовані товсті (мiозиновi) нитки.

В стані спокою взаємодії актинових та міозинових протофібрил немає тому, що активні центри актину заблоковані регуляторними білками тропоніном та тропоміозином. Знімають блокаду іони Са²⁺.

ПД, що виникають поширюються вздовж всієї довжини мембрани м’язового волокна.

В основі м’язового скорочення лежить ковзання актинових протофібрил відносно міозинових “теорія ковзання”.

П ричиною руху актинових ниток відносно міозинових (їх ковзання) є “нахил” голівки після її приєднання до активного центру актину. Велика кількість голівок, що входять до складу актино-міозинових містків, одночасно роблять “нахил”, нитка актину переміщується до центру саркомера вздовж нитки міозину.

На “нахил” однієї головки міозину витрачається енергія однієї молекули АТФ. Для того, щоб відбувся розпад актино-міозинового містка необхідно, щоб до голівки міозину приєдналася молекула АТФ (але енергія АТФ при цьому не витрачається).

Для розслаблення скелетного м’язу необхідно, щоб зменшилась концентрація іонів Са²⁺ в саркоплазмі.

Види м’язових скорочень: одинокі та тетанічні; ізотонічні та ізометричні.

В залежності від режимів навантаження виділяють наступні види м’язового скорочення.

1. Ізометричного скорочення – скорочення при незмінній довжинні м’яза. Довжина м’яза при скороченні залишається сталою, але змінюється її напруження (Н). В експерименті таке скорочення можна отримати, якщо ізольований м’яз закріпити з двох сторін та стимулювати електричним струмом. В умовах цілісного організму ізометричне скорочення буває, коли людина намагається, але не може підняти вантаж.

2. Ізотонічне скорочення – скорочення при незмінному напруженні м’яза. Напруження м’яза при його скороченні залишається сталим, а довжина змінюється (Δl). В експерименті таке скорочення можна отримати, якщо один кінець ізольованого м’яза закріпити, а інший залишити вільним та стимулювати. В умовах цілісного організму скорочення м’язів максимально наближується до ізотонічного, якщо відбувається згинання ненавантажених кінцівок.

3. Змішане (ауксотонічне) скорочення – скорочення, при якому змінюється довжина та напруження м’яза. Такий тип м’язових скорочень найчастіше зустрічається в умовах цілісного організму.

В залежності від частоти стимуляції виділяють наступні види м’язового скорочення:

1. Одиночне – спостерігається у відповідь на одиничний стимул чи на їх серію (якщо інтервал між подразниками більший чи рівний тривалості одиночного м’язового скорочення). Виділяють такі періоди м’язового скорочення:

- латентий період (1) – інтервал часу від дії подразника (П) до початку скорочення;

- період скорочення (2) – під час цього періоду довжина м’яза зменшується;

- період розслаблення (3) – під час цього періоду м’яз розслаблюється, його довжина збільшуєтся до вихідного рівня.

2. Тетанічне – спостерігається в умовах сумації одиночних м’язових скорочень (одне скорочення накладається на інше). Така сумація можлива, якщо м’яз подразнюється серією стимулів і кожен наступний стимул діє тоді, коли попереднє одиночне скорочення ще не закінчилось (тобто, інтервал між стимулами має бути меншим тривалості одиночного м’язового скорочення).