Скелетные мышцы и их работа (скелетная мышца, актин и миозин, утомление мышц)

7 терминов · 4 задания

Мышечная система: скелетные мышцы (около 600, 40 % массы тела) из поперечнополосатых многоядерных волокон; каждая мышца — брюшко и сухожилия (плотная соединительная ткань), прикрепляющиеся к костям; покрыта фасцией; имеет сосуды и нервы. Сокращение: нервный импульс с двигательного нейрона через синапс (ацетилхолин) → выход Ca²⁺ из саркоплазматической сети → нити актина скользят вдоль нитей миозина (саркомер укорачивается) с затратой АТФ; расслабление — обратный захват Ca²⁺.

Строение мышцы — от органа к молекулам: мышца, покрытая фасцией → пучки мышечных волокон в соединительнотканных оболочках с сосудами и нервами → мышечное волокно — многоядерная клетка длиной до нескольких сантиметров, возникшая слиянием многих клеток → миофибриллы → саркомеры — повторяющиеся участки между поперечными перегородками (Z-пластинками) → нити сократительных белков: тонкие актиновые прикреплены к Z-пластинкам, толстые миозиновые лежат в середине саркомера. При сокращении головки миозина цепляются за актин и, расщепляя АТФ, подтягивают актиновые нити к середине саркомера, и нити глубже заходят друг между другом.

Работа мышц. Мышцы работают группами: антагонисты — противоположное действие (сгибатель — разгибатель; при сгибании двуглавая сокращается, трёхглавая расслабляется), синергисты — действуют в одном направлении. Работа динамическая (перемещение груза, чередование сокращения и расслабления) и статическая (удержание позы, груза — утомляет быстрее, так как мышца напряжена постоянно и сосуды сдавлены). Утомление — временное снижение работоспособности: накопление молочной кислоты, истощение гликогена и АТФ, утомление нервных центров и синапсов; И. М. Сеченов показал, что активный отдых (работа других мышц) восстанавливает быстрее пассивного.

Маркеры ЕГЭ. «Рост кости в длину» → хрящ эпифиза, «в толщину» → надкостница; «красный костный мозг» → губчатое вещество, кроветворение; «S-образный позвоночник, сводчатая стопа, широкий таз» → прямохождение; «сгибатель и разгибатель» → антагонисты; «удержание груза быстрее утомляет» → статическая работа; «активный отдых» → Сеченов; «актин и миозин, Ca²⁺, АТФ» → сокращение.

Свойство мышцы	Проявление
Возбудимость	Отвечает на нервный импульс возбуждением
Сократимость	Укорачивается и развивает усилие за счёт скольжения нитей актина и миозина; нужны АТФ и ионы кальция
Эластичность	Возвращает исходную длину после растяжения
Тонус	Постоянное лёгкое напряжение, поддерживающее позу

Статическая и динамическая работа. При динамической работе мышца попеременно сокращается и расслабляется, кровоток не нарушается, утомление наступает медленнее. При статической (удержание груза, поза) мышца напряжена постоянно, сосуды сдавлены, продукты обмена накапливаются — утомление развивается быстро. Это показали опыты И. М. Сеченова: активный отдых (работа другой рукой) восстанавливает работоспособность быстрее, чем полный покой.

Утомление и тренировка. Утомление — временное снижение работоспособности из-за истощения запасов АТФ и гликогена, накопления молочной кислоты и изменений в нервных центрах. Регулярная тренировка увеличивает объём и силу мышц, число митохондрий и капилляров, улучшает координацию; гиподинамия, наоборот, ведёт к атрофии мышц, ослаблению сердца и нарушению осанки.

Маркеры ЕГЭ. «Сгибатель и разгибатель» → мышцы-антагонисты; «удержание груза без движения» → статическая работа, быстрое утомление; «активный отдых» → опыты Сеченова; «накопление молочной кислоты» → утомление при нехватке кислорода; «актин и миозин» → механизм сокращения; «мышца → пучки → волокно → миофибрилла → саркомер» → уровни строения мышцы; «двигательный нейрон и иннервируемые им волокна» → двигательная единица; «креатинфосфат» → быстрое восстановление АТФ; «миоглобин, много митохондрий, медленно утомляются» → красные волокна; «рычаг скорости» → сгибание предплечья; «средняя нагрузка и средний ритм» → наибольшая работа.

Нюансы. Утомление развивается прежде всего в нервных центрах, а не только в самой мышце. Сила мышцы зависит от её поперечного сечения, а размах движения — от длины волокон. Тренировка увеличивает толщину волокон, а не их число. При сокращении укорачиваются саркомеры, а длина нитей актина и миозина не меняется. АТФ нужна и для расслабления — чтобы головки миозина отсоединились от актина, а Ca²⁺ был закачан обратно; поэтому после смерти, когда АТФ заканчивается, мышцы коченеют.

Работа мышц. Тренировка увеличивает мышечные волокна (гипертрофия), силу и выносливость; гиподинамия ослабляет мышцы, сердце, ведёт к ожирению. Осанка, сколиоз, роль физкультуры.

Закрепите теорию: 7 терминов и 4 задания с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward