tekstfelter
tekstfelter
arrow_upward
I hvilende muskelfibre i fravær af motorneuronimpulser er myosin-krydsbroer ikke knyttet til actin-myofilamenter. Tropomyosin er placeret på en sådan måde, at det blokerer områder af actin, der kan interagere med myosin-krydsbroer. Troponin hæmmer myosin-ATPase aktivitet, og derfor nedbrydes ATP ikke. Muskelfibrene er i en afslappet tilstand.
Når en muskel trækker sig sammen, ændres længden af A-skiverne ikke, J-skiverne forkortes, og A-skivernes H-zone kan forsvinde (fig. 4.3.).
Fig.4.3. Muskelsammentrækning. A - Krydsbroerne mellem actin og myosin er åbne. Musklen er i en afslappet tilstand.
B — Lukning af tværbroer mellem actin og myosin. Broernes hoveder udfører robevægelser mod midten af sarkomeren. Glidning af aktinfilamenter langs myosinfilamenter, afkortning af sarkomeren, udvikling af trækkraft.
Disse data dannede grundlaget for skabelsen af en teori, der forklarer muskelsammentrækning ved glidemekanismen (glidende teori) tynde actin myofilamenter langs tykke myosin dem. Som et resultat trækkes myosin myofilamenter tilbage mellem de omgivende aktin. Dette fører til afkortning af hver sarkomer, og derfor hele muskelfiberen.
Molekylær sammentrækningsmekanisme muskelfiber er, at aktionspotentialet, der opstår i endepladens område, forplanter sig gennem systemet af tværgående tubuli dybt ind i fiberen, hvilket forårsager depolarisering af membranerne i de sarkoplasmatiske retikulumtanke og frigivelse af calciumioner fra dem. Frie calciumioner i det interfibrillære rum udløser sammentrækningsprocessen. Det sæt af processer, der forårsager udbredelsen af aktionspotentialet dybt ind i muskelfiberen, frigivelsen af calciumioner fra det sarkoplasmatiske retikulum, interaktionen af kontraktile proteiner og afkortningen af muskelfiberen kaldes "elektromekanisk kobling". Tidssekvensen mellem forekomsten af et muskelfiberaktionspotentiale, indtrængen af calciumioner i myofibrillerne og udviklingen af fiberkontraktion er vist i figur 4.4.
Fig.4.4. Diagram over udviklingens tidssekvensaktionspotentiale (AP), frigivelse af calciumioner (Ca2+) og udvikling af isometrisk muskelkontraktion.
Når koncentrationen af Ca 2+ -ioner i det intermyofibrillære rum er under 10″, er tropomyosin placeret på en sådan måde, at det blokerer bindingen af myosin-krydsbroer til actinfilamenter. Myosin-krydsbroer interagerer ikke med actinfilamenter. Der er ingen bevægelse af actin- og myosinfilamenter i forhold til hinanden. Derfor er muskelfiberen i en afslappet tilstand. Når fiberen exciteres, forlader Ca 2+ cisternerne i det sarkoplasmatiske reticulum, og følgelig øges dens koncentration nær myofibrillerne. Under påvirkning af aktiverende Ca 2+ -ioner ændrer troponinmolekylet sin form på en sådan måde, at det skubber tropomyosin ind i rillen mellem de to actinfilamenter, hvorved der frigøres steder for binding af myosin-krydsbroer til actin. Som et resultat er tværbroer fastgjort til aktinfilamenter. Da myosinhovederne laver "roende" bevægelser mod midten af sarkomeren, "trækkes actin myofilamenter" ind i mellemrummene mellem de tykke myosinfilamenter, og musklen forkortes.
Energikilde til muskelfibersammentrækning
tekstfelter
tekstfelter
arrow_upward
Energikilden til sammentrækning af muskelfibre er ATP. Med inaktivering af troponin af calciumioner aktiveres de katalytiske centre for spaltning af ATP på myosinhovederne. Enzymet myosin ATPase hydrolyserer ATP placeret på myosinhovedet, som giver energi til krydsbroerne. ADP-molekylet og uorganisk fosfat frigivet under ATP-hydrolyse bruges til den efterfølgende resyntese af ATP. Et nyt ATP-molekyle dannes ved myosin-krydsbroen. I dette tilfælde er tværbroen med aktinfilamentet afbrudt. Genbinding og løsgørelse af broerne fortsætter, indtil calciumkoncentrationen i myofibrillerne falder til en undertærskelværdi. Så begynder muskelfibrene at slappe af.
Med en enkelt bevægelse af tværbroerne langs aktinfilamenterne (robevægelser) forkortes sarkomeren med cirka 1 % af længden. Derfor er det for en fuldstændig isotonisk muskelkontraktion nødvendigt at udføre omkring 50 sådanne robevægelser. Kun den rytmiske fastgørelse og løsrivelse af myosinhoveder kan trække actinfilamenterne tilbage langs myosinfilamenterne og frembringe den nødvendige afkortning af hele musklen. Spændingen udviklet af en muskelfiber afhænger af antallet af samtidigt lukkede tværbroer. Hastigheden for udvikling af spænding eller afkortning af fiberen bestemmes af frekvensen af lukning af tværbroer dannet pr. tidsenhed, det vil sige hastigheden af deres vedhæftning til actin myofilamenter. Efterhånden som hastigheden af muskelafkortning stiger, falder antallet af samtidigt fastgjorte tværgående broer på et givet tidspunkt. Dette kan forklare faldet i kraften af muskelkontraktion med en stigning i hastigheden af dens afkortning.
Med en enkelt sammentrækning slutter processen med at afkorte muskelfiberen efter 15-50 ms, da de calciumioner, der aktiverer den, returneres ved hjælp af calciumpumpen til cisternerne i det sarkoplasmatiske reticulum. Musklen slapper af.
Da tilbagevenden af calciumioner til cisternerne i det sarkoplasmatiske retikulum går imod diffusionsgradienten, kræver denne proces energi. Dens kilde er ATP. Et ATP-molekyle bruges på at returnere 2 calciumioner fra det interfibrillære rum til tankene. Når indholdet af calciumioner falder til et undertærskelniveau (under 10 V), antager troponinmolekyler en form, der er karakteristisk for en hviletilstand. I dette tilfælde blokerer tropomyosin igen stederne for fastgørelse af tværbroer til actinfilamenter. Alt dette fører til muskelafslapning, indtil næste flow kommer. nerveimpulser når ovenstående proces gentages. Således spiller calcium i muskelfibre rollen som en intracellulær mediator, der forbinder excitations- og kontraktionsprocesserne.
Tilstande og typer af muskelsammentrækninger
tekstfelter
tekstfelter
arrow_upward
3.1. Enkelt sammentrækning
Sammentrækningsmåden af muskelfibre bestemmes af frekvensen af impulser fra motorneuroner. Den mekaniske reaktion af en muskelfiber eller individuel muskel på en enkelt stimulation kaldesenkelt sammentrækning .
Med en enkelt sammentrækning er der:
1. Fase for udvikling af spænding eller afkortning;
2. Fase af afspænding eller forlængelse (Fig. 4.5.).
Fig.4.5. Udvikling over tid af aktionspotentialet (A) og isometrisk kontraktion af adduktormusklen tommelfinger børster (B).1 - spændingsudviklingsfase; 2 - afspændingsfase.
Afspændingsfasen varer cirka dobbelt så længe som spændingsfasen. Varigheden af disse faser afhænger af muskelfiberens morfofunktionelle egenskaber: i de hurtigst rykkede fibre øjenmuskler spændingsfasen er 7-10 ms, og for de langsomste fibre i soleusmusklen er den 50-100 ms.
Under naturlige forhold fungerer muskelfibrene i en motorisk enhed og skeletmuskel som helhed kun i en enkelt kontraktionstilstand, når varigheden af intervallet mellem successive impulser fra en motorneuron er lig med eller større end varigheden af en enkelt kontraktion på muskelfibrene innerveret af det. Således sikres metoden for enkelt kontraktion af de langsomme fibre i den menneskelige soleus-muskel, når impulsfrekvensen for motorneuronen er mindre end 10 impulser/s, og de hurtige fibre i de oculomotoriske muskler er sikret, når impulsfrekvensen for motorneuronen er mindre. end 50 impulser/s.
I enkelt kontraktionstilstand er musklen i stand til at arbejde i lang tid uden at udvikle træthed. Men på grund af det faktum, at varigheden af en enkelt sammentrækning er kort, når spændingen udviklet af muskelfibrene ikke de maksimalt mulige værdier. Med en relativt høj frekvens af motorneuronimpulser forekommer hver efterfølgende stimulerende impuls i fasen af den tidligere fiberspænding, det vil sige indtil det øjeblik, hvor den begynder at slappe af. I dette tilfælde føjes de mekaniske effekter af hver tidligere sammentrækning til den næste. Desuden er størrelsen af den mekaniske reaktion på hver efterfølgende impuls mindre end på den foregående. Efter de første par impulser ændrer efterfølgende reaktioner af muskelfibre ikke den opnåede spænding, men opretholder den kun. Denne reduktionstilstand kaldesglat stivkrampe (Fig. 4.6.). I denne tilstand arbejder motoriske enheder af menneskelige muskler under udviklingen af maksimal isometrisk indsats. Ved glat stivkrampe er spændingen udviklet af motorenheden 2-4 gange større end ved enkelte sammentrækninger.
Fig.4.6. Enkelte (a) og tetaniske (b,c,d,e) sammentrækninger af skeletmuskulatur. Overlejring af kontraktionsbølger oven på hinanden og dannelse af stivkrampe ved stimuleringsfrekvenser: 5 -15 gange/s; c — 20 gange/s; g - 25 gange/s; d - mere end 40 gange pr. 1 sek (glat stivkrampe).I tilfælde hvor intervallerne mellem successive motorneuronimpulser er mindre end tiden fuld cyklus enkelt kontraktion, men længere end varigheden af spændingsfasen, svinger sammentrækningskraften af motorenheden. Denne reduktionstilstand kaldes tand snakkende stivkrampe (Fig. 4.6.).
Glat stivkrampe til hurtige og langsomme mus opnås med forskellige frekvenser impulser fra motoriske neuroner. Det afhænger af tidspunktet for en enkelt sammentrækning. Således opstår glat stivkrampe for den hurtige oculomotoriske muskel ved frekvenser over 150-200 impulser/s, og for den langsomme soleusmuskel - med en frekvens på omkring 30 impulser/s. I den tetaniske kontraktionstilstand kan musklen kun arbejde kort tid. Dette forklares med det faktum, at den på grund af manglen på en afslapningsperiode ikke kan genoprette sit energipotentiale og fungerer som "på gæld".
Mekanisk reaktion af en hel muskel, når den er ophidset
Den mekaniske reaktion af hele musklen, når den er ophidset, kommer til udtryk i to former - i udviklingen af spændinger og i afkortning. Under naturlige aktivitetsbetingelser i menneskekroppen kan graden af muskelafkortning være anderledes.
Efter størrelse afkortning Der er tre typer muskelsammentrækning:
1. Isotonisk er en sammentrækning af en muskel, hvor dens fibre forkortes under konstant ekstern belastning. I virkelige bevægelser er rent isotonisk kontraktion praktisk talt fraværende;
2. Isometrisk er en type muskelaktivering, hvor den udvikler spændinger uden at ændre dens længde. Isometrisk kontraktion er grundlaget for statisk arbejde;
3. Auxotonisk eller anisotonisk type- dette er en tilstand, hvor musklen udvikler spændinger og forkortes. Det er disse sammentrækninger, der finder sted i kroppen under naturlig bevægelse – gang, løb mv.
3.2. Dynamisk reduktion
Isotoniske og anisotoniske typer af sammentrækning er grundlaget dynamisk arbejde menneskelige bevægelsesapparater.
På dynamisk arbejde fremhæve:
1. Koncentrisk type kontraktion- når den ydre belastning er mindre end spændingen udviklet af musklen. Samtidig forkorter det og forårsager bevægelse;
2. Excentrisk type sammentrækning- når den ydre belastning er større end muskelspændingen. Under disse forhold strækker musklen sig (forlænges), mens den er spændt, mens den udfører negativt (eftergivende) dynamisk arbejde
Værk nr. 9.
Isotonisk sammentrækning udvikles, når musklen ikke belastes. Hvis en belastning påføres, skal musklen generere mere kraft for at bevæge den. Latensperioden vil også blive forlænget, da det tager længere tid for den nødvendige kraft, der skal genereres af musklen, at udvikle sig. Sammentrækningshastigheden afhænger af den belastning, musklen modstår. Maksimal hastighed opnås med en minimumsbelastning, og omvendt ledsages en højere belastning af en afmatning af muskelkontraktionshastigheden.
Vælg knappen "Eksperiment" på skærmens øverste panel, og derefter virker "Isotonisk kontraktion". Skærmen, der vises (fig. 4), ligner skærmen for "Single Stimulus"-operationen. Bemærk, at den valgfri muskellængde viser ( Muskellængde) og "Hastighed" ( Hastighed) er blevet tilføjet under oscilloskopskærmen, og musklen på venstre side af skærmen hænger nu frit i sin nederste ende. Lastkassen under musklen er åben; inden for den er der fire vægtkategorier, som hver kan påføres en muskel. Over fragtkassen er en bevægelig platform, som du kan betjene ved at trykke på knapperne ( + ) eller ( - ) under betegnelsen "Performhøjde" ( Platformhøjde). I dette arbejde lægger du vægt på enden af musklen for at observere en isotonisk sammentrækning.
Fremskridt:
1. Vi sætter potentialet til 8,2, og platformens højde til 75 mm.
2. Tryk på 0,5 g vægtmærket på vægtboksen og fastgør vægten til den hængende frie ende af musklen. Vægten vil strække musklen og nå støtten på platformen.
3. Tryk på stimuleringsknappen ( Stimulere) og se optagelsen. Observer en stigning i styrke, efterfulgt af et kort plateau efterfulgt af en afspændingsfase. Bemærk, at indikatoren for aktiv kraft ( Aktiv) forbliver den samme som vægten, der er knyttet til musklen (0,5 g).
Figur 12. Udstyr til det isotoniske kontraktionseksperiment.
Hvor lang tid tager det for en muskel at generere 0,5 g kraft (ms)?
4. Tryk på "Stimulation"-knappen igen, se omhyggeligt musklen og skærmen. Klik derefter på knappen "Registrer resultat".
På hvilket tidspunkt på grafen forkortes musklen?
Du kan observere fra den grafiske registrering, at musklen udvikler en stigning i styrke, før den når en plateaufase. Hvorfor sker der ikke muskelafkortning før plateaufasen?
5. Fjern vægten på 0,5 g og fastgør vægten på 1,0 g til musklen. Lad den forrige grafiske indtastning blive på skærmen.
6. Tryk på knappen "Stimulation" og derefter på knappen "Registrer resultat".
Er det nødvendigt at strække en muskel for at udvikle den styrke, der er nødvendig for at flytte en vægt?
Er denne grafiske optagelse forskellig fra optagelsen lavet med en vægt på 0,5 g påsat?
7. Efterlad disse to grafiske indtastninger på skærmen, gentag eksperimentet med de resterende skalaer. Tryk på knappen "Registrer resultat" efter hver serie. Registrer dine resultater i din rapport.
8. Når datalogningen er fuldført for alle fire skalaer, skal du klikke på knappen Værktøjer ( Værktøjer) på skærmens øverste panel og knappen "Tegn resultater tegning". (Plotdata).
9. Flyt den blå firkantede bjælke langs Y-aksen indtil "Speed"-kurven ( Hastighed) og langs X-aksen til "Vægt"-kurven ( Vægt).
1) Ved hvilken vægt er sammentrækningshastigheden størst?
2) Hvad sker der, når du sætter en vægt på 2,0 g til en muskel og stimulerer den?
3) Hvordan adskiller denne post sig fra andre?
4) Hvilken type sammentrækning observerer du?
10. Luk skærmbilledet Opret resultattegning ( Plot data| ved at klikke på "X" i øverste højre hjørne af skærmvinduet. Hvis du stadig har vægt knyttet til musklen, skal du fjerne den. Klik på knappen "Fjern spormærker". (Ryd spor) for at rydde oscilloskopskærmen.
11. Læg 0,5 g vægt på musklen og hæv platformen til 100 mm.
12. Tryk på "Stimulation"-knappen og observer registreringen af muskelsammentrækning.
Hvilken type optagelse modtager du? Hvad er sammentrækningskraften?
13. Klik på knappen Optag data", gentag derefter trin 12-13 for hver resterende vægt (husk at registrere resultatet efter hver serie af vægtændringer). Registrer dine resultater i din rapport
Beskriv din optagelse og forklar, hvad der sker på dem?
14. Klik på knappen Ryd spor».
15. Læg en vægt på 1,5 g på musklen.
16. Indstil platformen til en højde på 90 mm.
17. Tryk på knappen " Stimulere", og så " Optag data».
18. Gentag trin 16-18, bortset fra den laveste platformsposition, 10 mm høj, indtil du når 60 mm (dvs. indstil platformen til 80, 70 og derefter 60 mm højde).
19. Klik på knappen Værktøjer", og så " Plot data».
20. Flyt den blå firkantede bjælke langs X-aksen på skærmen Tegnresultater til Længde ( Længde), og langs Y-aksen til "Speed" ( Hastighed).
Hvilken muskellængde genererer den største sammentrækningshastighed?
21. Luk vinduet " Plot data" ved at klikke på "X" symbolerne i øverste højre hjørne af skærmvinduet.
22. Registrer dine resultater i din rapport. Tegn enkelte og tetaniske kontraktionskurver.
BLODPRØVER
Kort ordbog anvendte udtryk
Hæmatokritbestemmelse
Kontamineret bortskaffelsesbeholder
Blodprøve - Blodprøve
Højde på blodsøjlen - Højde på blodsøjlen
Højde på røde blodlegemer - Højde på røde blodlegemer
Højde på lag af hvide blodlegemer - Højde på hvide blodlegemer
% WBC - Procentdel af hvide blodlegemer
Ris. 13. Model af udstyr til bestemmelse af hæmatokrit
Hæmatokritindikatoren (hæmatokrit) angiver forholdet mellem dannede grundstoffer og blodplasma. For at identificere det centrifugeres blodet i et gradueret rør. I modelsættet ser du 6 blodprøver, i stativet øverst til højre er der kapillærer til opsamling af blod, ved siden af reagensglassene er der en kuvette med smeltet paraffin. Til venstre er en centrifuge og en målelineal.
Algoritme af handlinger:
1. Tag med musen kapillæren og sænk dens spids ned i det første reagensglas med blod. Derefter overfører vi spidsen af kapillæren til paraffin (dette er nødvendigt for at forsegle kapillæren og forhindre blod i at lække ud). Herefter placerer vi kapillæren i centrifugecellen.
2. Gentag disse trin for alle blodprøver.
3. Når alle centrifugecellerne er fyldt, indstilles driftstiden til 5 minutter.
4. Når centrifugen holder op med at køre, tag fat i den første kapillar og læg den på målestokken og tryk Optag data at registrere data i forskningsresultattabellen. Placer kapillæren i en skraldespand.
5. Gentag dette med alle kapillærer.
6. Skriv tabeldataene ned i en protokolnotesbog og drag en konklusion.
Job nr. 2 . UNDERSØGELSE AF ERYTROCYTSEDIMENTATION.
Røde blodlegemer, der efterlades uden bevægelse, sætter sig i bunden af røret. Hastigheden af deres sedimentering afhænger af antallet af celler og hastigheden af deres limning (agglutination) til klumper.
Ordbog:
Simpel - Eksempel
Natriumchlorid - Natriumchlorid
Blodprøve - Blodprøve
Højde af røde blodlegemer - Afstand RBC'er har indstilling
Tiden gik
Sedimentationshastighed - Sedimentindikator
R er. 14. Udstyr til ESR-forskning
Algoritme af handlinger:
1. Tag reagensglassene fra beholderen og læg dem i stativet. Anbring derefter en blodprøve fra flaskerne øverst til venstre i hvert af de seks rør, og tilsæt 3,8 % natriumcitratopløsning. Klik Blande at blande indholdet.
2. Tag med musen fat i det første rør og hæld blodet i kapillæren i stativet til højre. Smid det tomme rør i skraldespanden.
3. Gentag dette for alle blodprøver.
Isometriskkontraktion Isotonisk kontraktion
Det er nyttigt for en person, der er involveret i forskellige fysiske øvelser, og endnu mere for dem, der træner på egen hånd, at vide, hvordan sammentrækningen af en hel muskel opstår.
Muskler er i stand til at udvikle maksimal kraft, når de ikke trækkes sammen eller trækkes sammen i lille grad. Med isometrisk muskelsammentrækning tider, men forkortes ikke. Det er, isometrisk sammentrækning
opstår, når de to ender af en muskel holdes fra hinanden i en fast afstand, og stimulering forårsager, at der udvikles spændinger i musklen uden at ændre dens længde. Et eksempel på en isometrisk sammentrækning ville være at holde en vægtstang.
Ved isometrisk kontraktion dannes næsten alle broer mellem actin- og myosinfibre med det samme, da der ikke er behov for at danne nye forbindelser nye steder, da musklen ikke forkortes. Derfor kan musklen udvikle sig mere indsats.
Med isotonisk muskelsammentrækning forkortes uden at miste spændingen.
udføres, når den ene ende af musklen er fri til bevægelse, og musklen forkortes, på dette tidspunkt under udvikling konstant kraft. Et eksempel på en isotonisk sammentrækning ville være at løfte en vægtstang. 
Kun med meget hurtige bevægelser indsatsen kan være relativt lille.
Muskelindsatsens afhængighed af muskelsammentrækningens hastighed forklares ved funktionen af en individuel sarkomer. Med hurtig muskelsammentrækning bevæge sig meget hurtigt. Dette tyder på, at et vist antal broer mellem actin- og myosinfilamenter i hvert øjeblik skal gå i opløsning, så de kan opstå nye steder. Som følge heraf kan der udvikles en relativt svag kraft.
Faktisk involverer de fleste akronymer begge elementer. 
Så nu har vi en idé om, hvad det er isometrisk sammentrækning muskler, isotonisk sammentrækning muskler, samt om sammentrækningen af en hel muskel. Under en isometrisk sammentrækning spændes musklen, men den forkortes ikke. Med isometrisk muskelsammentrækning kan udvikle mere kraft. Med isotonisk muskelsammentrækning forkortes uden at miste spændingen. Mest af forkortelser omfatter begge elementer.
At tage et overblik over skeletmuskler er meget nyttigt. Jeg anbefaler! Læs.