Excitabilitatea și contractilitatea mușchilor. Fiecare țesut viu răspunde într-un fel sau altul la iritare. Această abilitate este una din proprietățile de bază ale materiei vii și se numește excitabilitate. Pentru orice stimulare - mecanică, termică, chimică, electrică - mușchii răspund prin contracție (scurtare). Mărimea contracției depinde de puterea stimulului. Un stimulent slab, care nu poate provoca un răspuns, se numește un stimulent sublim. Forța minimă de stimulare care declanșează un răspuns se numește prag. Excitabilitatea țesutului muscular poate fi diferită în funcție de starea sa funcțională. Mușchii scheletici contractă sub acțiunea excitațiilor, care sunt transmise de-a lungul nervilor.
Chimia contracției musculare. Contracția musculaturii este rezultatul transformării energiei chimice, preluate cu furaje, în energie mecanică și, de asemenea, în energie termică și electrică. Acest lucru se datorează unui număr de transformări chimice complexe în fibrele musculare. Transformările chimice în mușchi se desfășoară în două faze.
În prima fază (anoxice) digerat carbohidrati (glicogen) și compuși azotați care conțin acid fosforic (adenozin trifosfat, creatina fosfat). Aceste reacții sunt efectuate prin acțiunea enzimelor și se desfășoară fără participarea oxigenului. În acest caz, se eliberează o cantitate mare de energie termică. Acenul adenozin trifosforic este cel mai rapid clivat. Decay al acestui acid - inițial schimb total de legătură în mușchi și o sursă de energie pentru funcționarea acestuia. După dezintegrare, acidul adenozin trifosforic este sintetizat din nou rapid. Energia necesară pentru acest proces este obținută prin descompunerea fosfatului de creatină. Energia eliberată în timpul descompunerii carbohidraților (glicogen) este folosit pentru a recupera ambele adenozintrifosfat si creatina. Ca urmare a descompunerii glicogenului, apare o cantitate echivalentă de acid lactic.
În a doua fază (oxigen), acidul lactic este oxidat, ceea ce necesită o cantitate considerabilă de oxigen. Acidul lactic este oxidat doar în HD din cantitatea sa, iar restul Ch sunt supuși sintezei inverse (reducerii) în glicogen și, în acest scop, se folosește energia formată în timpul oxidării acidului lactic HD. O cantitate mare de energie termică este, de asemenea, eliberată în faza de oxigen. În consecință, majoritatea cheltuielilor se încadrează pe carbohidrați. Cheltuielile de energie ale mușchilor la reducere sunt acoperite de energia obținută la oxidarea produselor de descompunere a carbohidraților.
Contracția musculară apare ca urmare a interacțiunii actinomiosinei (un compus din myofibrilele proteinei myosin cu o altă proteină-actină din mușchi) cu acidul adenozin trifosforic. În același timp, există o scurtare bruscă a firelor de actinomiozină datorită eliberării unei cantități semnificative de apă. Forma și proprietatea mușchiului în repaus și cu contracție. Când mușchiul contractează, lungimea lui scade și grosimea crește. - Volumul mușchilor nu se schimbă prea mult. Schimbarea formei musculare se datorează sumei modificărilor care apar în fiecare fibră musculară. Mușchiul are o plasticitate pronunțată și proprietăți elastice. Metodă pentru înregistrarea contracției musculare. Când se studiază proprietățile fiziologice ale mușchiului, o obiectivitate suficientă se realizează prin cartografierea contracției musculare pe suprafața fumă a tamburului cu kimograf rotativ. Pentru a înregistra contracțiile, utilizați miograful (Figura 26) - un instrument în care un capăt al mușchiului este fixat nemișcat, iar celălalt este atașat la pârghia de înregistrare. Controlarea mușchiului ridică pârghia, care înregistrează pe tamburul kimografului o imagine mărită a contracției mușchiului.
Contracție musculară unică. Dacă o singură lovitură a curentului de inducție este aplicată mușchiului broască izolat, mușchiul va răspunde la stimulare cu o contracție, care poate fi ușor înregistrată pe tamburul kymograph. Figura 27 prezintă curba unei singure contracții a gastrocnemiusului broaștei. Contracția nu începe în momentul iritării musculare, ci mai târziu. Intervalul de timp de la momentul stimulării (a) la debutul contracției musculare (b) este numit perioada latentă (latentă) de contracție. Sub myogram, adică curba de contracția musculară, aplicată o linie ondulată - un elektrokamertona vibrații de înregistrare (100 oscilații pe secundă). Această înregistrare vă permite să măsurați fazele individuale ale contracției musculare. Așa cum se poate vedea din figură, perioada latentă în acest caz a fost de 0,015 secunde, iar reducerea a fost de 0,14 secunde.
Contracția thetanică (figura 28). O singură contracție a mușchiului este cauzată de o singură iritare. Dacă iritațiile sunt trimise mușchilor unul după celălalt, natura contracției va depinde de frecvența stimulilor expediați. Dacă intervalul dintre stimuli depășește durata unei singure contracții (până la 10 stimulări pe secundă), în intervalul dintre cei doi stimuli, mușchiul va avea timp să se contracte și să se relaxeze.
Fig. 28. Diferite forme de tetanos cu frecvență crescătoare de iritare:
1 abrevieri simple; 2 și 3 - tetanos înțepenit; 4 - tetanos solid (neted).
Dacă se aplică mai multe iritații frecvente, de exemplu 15-20 pe secundă, fiecare nou stimul va afecta mușchii într-un moment în care nu sa relaxat complet de contracția anterioară. Prin urmare, pentru o serie de iritații consecutive, mușchiul va fi din ce în ce mai scurt. O astfel de tăiere lungă, relativ limitată, se numește tetanos. Abrevierea descrisă se numește tetanos incomplet sau dentat. Iritări mai frecvente, de exemplu, peste 25 pe secundă, provoacă un tetanos complet sau neted. În condiții naturale, toate contracțiile musculare la animale în orice mișcare sunt tetanice. Muschiul inimii este incapabil de contracția tetanică (vezi "Excitabilitatea mușchiului inimii").
Tonul muscular. Mușchii corpului în timpul vieții animalului se află într-o stare de scurtare prelungită sau de tensiune, cunoscută sub numele de ton. Tonul muscular este cauzat de un efect permanent asupra mușchilor sistemului nervos central.
Semnificația tonusului este enormă: datorită lui, mușchii sunt gata să lucreze în orice moment. Timpul nu este cheltuit pe tensiune, iar atunci când impulsul nervos este primit, mușchiul imediat răspunde cu o contracție.
Învățarea muncii mușchilor. Mucusul în condițiile experimentale poate efectua munca, adică ridicarea încărcăturii la o înălțime cunoscută. Pentru cel mai mare efect, este necesar ca sarcina să nu fie prea mare, altfel mușchiul nu poate fi scurtat complet. Încărcarea nu ar trebui să fie prea mică, deoarece atunci mușchiul nu folosește toată forța și va fi redus în zadar. Cea mai mare lucrare este făcută de mușchi, când nu numai că depășește inerția încărcăturii la începutul contracției, dar continuă să acceadă această sarcină.
Cantitatea de lucru depinde de lungimea, grosimea și structura mușchilor. Mușchii cu fibre lungi paralele pot face mult mai mult decât un mușchi cu fibre scurte. Mușchiul poros ridică o sarcină mai mare, dar la o înălțime mai mică.
Când lucrați într-un mușchi de până la 2/3 energia intră în căldură, de aici eficiența mușchiului este de 20-30%.
Efectul instruirii unui animal asupra muncii musculare. În timpul antrenamentului, animalul dobândește abilități motorii, care dezvoltă forța, rezistența, viteza și precizia muncii aparatului său motor.
Competența motrică este un reflex complex condiționat. Este obținută sub influența regulatoare a cortexului emisferelor cerebrale (a se vedea mai jos). Ca urmare a exercițiilor, se stabilește o coordonare precisă între mișcările complexe ale animalului și activitatea tuturor sistemelor organismului său.
În corpul unui animal instruit, toate organele lucrează mai productiv. Sub influența exercitării, mușchii se îngroașă și fiecare fibră musculară crește.
Când faceți antrenament, trebuie să luați în considerare întotdeauna toate condițiile în care animalul va funcționa. Instruirea, ținând cont de condițiile de lucru, ca un act reflex complex, poate contribui la formarea și asigurarea dispozitivelor necesare.
Oboseala musculară. De-a lungul timpului, activitatea mușchiului de lucru se slăbește treptat, apoi încetează. O astfel de slăbire treptată, și apoi o încetare completă a activității musculare ca rezultat al muncii se numește oboseală. Oboseala apare ca urmare a epuizării rezervelor de energie în mușchiul de lucru și otrăvirea cu produsele metabolice finale formate în timpul muncii. De asemenea, este asociată cu o schimbare a stării funcționale a sistemului nervos central, care coordonează activitatea tuturor sistemelor de organe (circulație, respirație, etc.). Părțile superioare ale sistemului nervos central și, în special, cortexul emisferelor cerebrale joacă un rol important în eliminarea fenomenelor de oboseală din aparatul motor. Este bine cunoscut faptul că un animal foarte obosit, cu greu mișcă, este foarte vesel, chiar călcând înapoi în camera de odihnă.