Az izmok élettana
Az izmok izgalmassága és összehúzódása. Minden élő szövet reagál valamilyen módon az irritációra. Ez a képesség az élő anyagok egyik alapvető tulajdonsága, és ez az izgatottság. Minden stimuláció - mechanikai, termikus, kémiai, elektromos - az izmok összehúzódással (rövidítéssel) reagálnak. A kontrakció nagysága az inger erősségétől függ. Egy gyenge inger, amely nem okozhat reakciót, alsó küszöb ingernek nevezik. A minimális inger erő, amely egy válaszot indít, küszöbértéknek nevezik. Az izomszövet excitivitása a funkcionális állapotától függően eltérő lehet. A vázizmok összehúzódnak a gerjesztések hatására, amelyeket az idegek továbbadnak.
Az izomösszehúzódás kémia. Az izmok összehúzódása a takarmányokkal átvitt vegyi energia átalakulásának, a mechanikai energiának, valamint a termikus és elektromos energia átalakulásának eredménye. Ennek oka az izomrost számos összetett kémiai átalakulása. Az izmok kémiai átalakulása két fázisban megy végbe.
Az első szakaszban (anoxicus) a foszforsav (adenozin-trifoszforsav, kreatin-foszfát) tartalmú szénhidrátok (glikogén) és nitrogéntartalmú anyagok lehasadnak. Ezeket a reakciókat enzimek hatásával végzik, és oxigén nélkül vesznek részt. Ebben az esetben nagy mennyiségű hőenergiát szabadítanak fel. Az adenozin-trifoszforsav leggyorsabban hasadódik. Ennek a savnak a bomlása az izmok összes anyagcseréjének és az energiaforrásnak a kezdeti kapcsolata. A szétesés után az adenozin-trifoszforsav ismét gyorsan szintetizálódik. Az ehhez a folyamathoz szükséges energiát a kreatin-foszfát bomlása nyeri le. A szénhidrátok (glikogén) lebomlása során felszabadított energia mind az adenozin-trifoszfát, mind a kreatin-foszfát helyreállítására szolgál. A glikogén bomlása következtében egyenértékű tejsav jelenik meg.
A második fázisban (oxigén) a tejsav oxidálódik, ami jelentős mennyiségű oxigént igényel. A tejsav csak a mennyisége HD-jén oxidálódik, a fennmaradó Ch reverz szintézisnek (redukciónak) van kitéve a glikogénnek, és erre a célra a HD tejsav oxidálásakor keletkező energiát alkalmazzák. Nagy mennyiségű hőenergia is felszabadul az oxigén fázisban. Következésképpen a kiadások nagy része szénhidrátokra esik. A csökkentett izmok energiafogyasztását a szénhidrátok bomlási termékeinek oxidálásakor kapott energia fedezi.
Az izom összehúzódása az aktinomiozin (a miozin fehérje miofibrilláiban lévő vegyület egy másik izomfehérje-aktinnal) és az adenozin-trifoszforsav kölcsönhatásának eredményeképpen következik be. Ugyanakkor a jelentős mennyiségű víz felszabadulása miatt az aktinomiozin szálak élesen lerövidülnek. Az izom alakja és tulajdonsága nyugalmi állapotban és összehúzódással. Amikor az izom összehúzódik, a hossza csökken és a vastagság megnövekszik - Az izom mennyisége nem változik sokat. Az izmok alakváltozása az egyes izomszálakban bekövetkező változások összegének köszönhető. Az izom kifejezett plaszticitással és rugalmas tulajdonságokkal rendelkezik. Az izomösszehúzódás rögzítési módszere. Az izom fiziológiai tulajdonságainak tanulmányozása során elegendő objektivitás érhető el az izomösszehúzódás feltérképezésével a forgó kymográfok dob füstös felületén. A összehúzódások rögzítéséhez használja a myografot (26. ábra) - egy olyan műszer, amelyben az izomvég egyik vége fix mozdulatlanul, a másik pedig a rögzítő karhoz van rögzítve. Az összehúzódó izom felemeli a karot, amely a kymograph dobján rögzíti az izom összehúzódásának kinagyított képét.
Egyetlen izomösszehúzódás. Ha az indukciós áram egy fújását alkalmazzák az elszigetelt békaizmokra, akkor az izom összehúzódással reagál a stimulációra, ami könnyen felírható a kymográfdubon. A 27. ábra mutatja a béka gasztro-kíméletes összehúzódásának görbéjét. A összehúzódás nem az izom irritációjának pillanatában kezdődik, hanem később. A stimuláció pillanatától (a) az izomösszehúzódás kezdetétől (b) a látszólagos (latens) kontrakciós időszakot nevezzük. A myogram, vagyis az izom összehúzódás görbéje, egy hullámos vonal ábrázolása - ez az elektrokammakon oszcillációinak rekordja (100 oszcilláció / másodperc). Ez a rekord lehetővé teszi az izomösszehúzódás egyes fázisainak mérését. Amint az az ábrából látható, a látens idő ebben az esetben 0,015 másodperc volt, és a csökkenés 0,14 másodperc volt.
A teológiai összehúzódás (28. ábra). Az izom egyetlen összehúzódását egyetlen irritáció okozza. Ha az izmok egymás után irritációkat küldenek, akkor a összehúzódás jellege függ attól, hogy milyen frekvenciájú az inger. Ha az ingerek közötti intervallum meghaladja az egyetlen összehúzódás időtartamát (legfeljebb 10 stimuláció másodpercenként), a két inger közötti intervallumban az izomnak ideje van a kontrakcióra és a relaxációra.
Ábra. 28. A tetanusz különféle formái, növekvő irritációs gyakorisággal:
1 egyszemélyes rövidítések; 2. és 3. ábra - fogazott tetanusz; 4 - szilárd (sima) tetanusz.
Ha gyakoribb irritációt alkalmaznak, például 15-20 másodpercenként, akkor minden új inger hatással lesz az izmokra olyan időpontban, amikor nem teljesen ellazult az előző összehúzódástól. Ezért több egymást követő irritáció esetén az izom egyre inkább lecsökken. Az ilyen hosszú folyású, viszonylag korlátozó vágást tetanusznak nevezik. A leírt rövidítést hiányosnak, vagy fogazottnak, tetanusznak nevezik. A gyakoribb irritáció, például több mint 25 per másodperc, teljes vagy sima tetanust okoz. Természetes körülmények között az állatok minden izomösszehúzódása bármilyen mozgásban tetanikus. A szívizom képtelen a tetanus összehúzódásra (lásd "A szívizom izgalmassága").
Izomtónus. A test izmainak az állat életében az elhúzódó lerövidülés vagy feszültség állapotában van, amelyet hangnak neveznek. Az izomtónust a központi idegrendszer izomzataira gyakorolt állandó hatás okozza.
A tónus jelentése hatalmas: köszönetének köszönhetően az izmok bármikor készen állnak a munkára. Az időt nem a feszültségre fordítják, és amikor az idegimpulzus érkezik, az izom azonnal összehúzódással reagál.
Az izmok munkájának elsajátítása. Az izom a kísérleti körülmények között elvégezheti a munkát, azaz felemeli a terhet egy ismert magasságra. A legnagyobb hatás eléréséhez a terhelés nem túl nagy, különben az izom nem lehet teljesen lecsökkentve. A terhelés nem lehet túl kicsi, mivel az izom nem használ minden erejét, és hiába csökken. A legnagyobb munkát az izom végzi, amikor nemcsak a terhelés tehetetlenségét leküzdi a kontrakció kezdetén, hanem tovább erõsíti ezt a terhelést.
A munka mennyisége az izmok hosszától, vastagságától és szerkezetétől függ. A hosszú párhuzamos szálakkal rendelkező izmok sokkal többet tudnak elvégezni, mint egy rövid rostokkal rendelkező izom. A porózus izom nagyobb terhelést, de kisebb magasságot emel.
Ha izomban dolgozik, akár 2 \ 3 energia is felmelegszik, ezért az izom hatékonysága 20-30%.
Az állat képzése az izmok munkájára. A képzés során az állat olyan motoros készségeket szerez, amelyek motorja erőssége, állóképessége, gyorsasága és pontossága miatt alakulnak ki.
A motoros készség egy komplex kondícionált reflex. Az agyféltekék kortexének szabályozó hatása alatt szerezhető be (lásd alább). A gyakorlatok eredményeként pontos koordináció jön létre az állat komplex mozgása és a szervezet összes rendszere tevékenységének között.
Egy képzett állat testében minden szerv hatékonyabban dolgozik. A testmozgás hatására az izmok megvastagodnak, és minden izomrost nő.
A képzés során mindig figyelembe kell venni az állatok minden körülményét. A képzés, figyelembe véve a munkakörülményeket, mint komplex reflex cselekvés, hozzájárulhat a szükséges eszközök kialakításához és biztosításához.
Izomfáradtság. Idővel a működő izom aktivitása fokozatosan gyengül, majd megszűnik. Az ilyen fokozatos gyengülést, majd a munka eredményeként az izomaktivitás teljes megszüntetését fáradtnak nevezik. Fáradtság következik be a munka izomban lévő energia tartalékok kimerülésének eredményeképpen, és mérgezik a munka során keletkező végső metabolizmus termékeivel. A központi idegrendszer funkcionális állapotában bekövetkezett változás is társul, amely koordinálja az összes szervrendszer működését (keringés, légzés stb.). A központi idegrendszer magasabb részein, különösen az agyféltekék agykéregében fontos szerepet játszik a fáradtság jelenségeinek kiküszöbölése a motorberendezésben. Köztudott, hogy egy nagyon fáradt, alig mozgó állat nagyon vidám, még a tornateremben is.