Экстра и интрафузальные мышечные волокна

Содержание
  1. Экстрафузуальные и интрафузальные мышечные волокна: основные свойства, отличия, механизм действия
  2. Особенности мышечной системы
  3. Типы мышечных волокон
  4. В зависимости от скорости сокращения
  5. В зависимости от возбудимости
  6. В зависимости от окислительного потенциала
  7. Нервно-мышечное веретено
  8. Саркомер
  9. Классификация скелетных мышечных волокон и мышц Критерии классификации скелетных мышечных волокон и мышц
  10. Экстра- и интрафузальные мышечные волокна
  11. Фазные и тонические мышечные волокна
  12. Быстрые и медленные мышечные волокна
  13. Оксидативные и гликолитические мышечные волокна
  14. Частная физиология центральной нервной системы
  15. Спинной мозг (medulla spinalis)
  16. Функции спинного мозга:
  17. Ствол мозга
  18. Продолговатый мозг
  19. Варолиев мост
  20. Средний мозг
  21. У человека 3 различных типа мышечных волокон – почему это важно знать для успешных тренировок

Экстрафузуальные и интрафузальные мышечные волокна: основные свойства, отличия, механизм действия

Экстра и интрафузальные мышечные волокна

Мышечная система человеческого организма является очень сложной. Ее основным структурным компонентом являются различные типы мышечных волокон. Существуют разные классификации, подразделяющие мышечные волокна на виды, в зависимости от их функций и строения.

Особенности мышечной системы

Мышцы выполняют множество важных функций в человеческом организме, являясь важным компонентом опорно-двигательного аппарата. Основная их функция заключается в приведении в движение разных отделов тела. Движение является возможным за счет того, что мышцы крепятся посредством сухожилий к своеобразному каркасу, в качестве которого выступает скелет.

Основные функции мышечной системы:

Мышечная система

  • поддержание телесного равновесия
  • выполнение различных телодвижений
  • транспортировка крови по сосудам (за счет сердечной мышцы)
  • обеспечение дыхательных движений
  • защита внутренних органов
  • выработка тепловой энергии

В целом, функции мышц с уверенностью могут называться жизненно-важными, так как они обеспечивают не только подвижность организма, но и основные процессы, необходимые для поддержания его жизнеспособности.

За выполнение данных функций отвечают такие типы мышц:

  1. Скелетные. Также называются произвольными. За счет крепления к костям обеспечивают движение конечностей и других отделов человеческого тела. Также отвечают за сохранение равновесия при выполнении различных телодвижений. Данные мышцы участвуют в различных рефлекторных процессах, основными из которых являются дыхание и глотание.

    Типы мышц

  2. Гладкие. Это мышечные ткани, которые расположены в стенках кровеносных сосудов и внутренних органов. Основная функция заключается в транспортировке крови, питательных веществ, а также содержимого органов пищеварительной системы. Также данная группа мышц отвечает за изменение размера зрачка. Регуляция данных мышц осуществляется вегетативной нервной системой, а потому действия, которые ими выполняются, имеют постоянный характер.
  3. Сердечная. Данная мышца определена в отдельный тип из-за особенностей своей структуры. Также отличием от всех других мышц является то, что сердце без остановки сокращается на протяжении всей жизни без отдыха. Сердечные сокращения происходят самопроизвольно под действием импульсов, посылаемых вегетативной нервной системой.

Как избавиться от головокружения при шейном остеохондрозе, советы

Таким образом, мышечная система состоит из трех типов мышц, отвечающих за определенные функции в организме.

Типы мышечных волокон

Существуют разные классификации мышечных волокон, в зависимости от их свойств и функций. Определение особенностей строения и других аспектов позволяет подробно узнать механизм работы мышечной системы.

В зависимости от скорости сокращения

Виды мышечных волокон в зависимости от скорости сокращения:

Структура мышц

  1. Быстрые. В составе волокон содержится фермент миозин, который определяет скорость сокращения мышцы. В случае если данное вещество имеет высокую активность АТФ-азы, сократительная активность происходит значительно быстрее. Степень активности является наследственным фактором, и не определяется характером физических нагрузок на мышцы или другим аспектами.
  2. Медленные. Задействование таких волокон происходит только при выполнении статической работы в течение нескольких минут. Из-за низкой активности АТФ-азы скорость сокращения снижается. В качестве питательного вещества для выработки энергии медленные волокна потребляют жировые соединения, окисляемые молекулами кислорода.

Следует отметить, что в состав любой мышечной группы входят оба типа волокон. Однако для каждой мышцы определенная разновидность является преобладающей.

Исключением являются мускулы, расположенные в позвоночнике, а также в мышцах ног. Из-за постоянной нагрузки они содержат одинаковое количество медленных и быстрых волокон.

В зависимости от возбудимости

Виды мышечных волокон в зависимости от возбудимости:

Высокопороговые мышцы

  • Высокопороговые. Сокращение мышечных тканей происходит посредством электрического нервного импульса. Каждая группа волокон называется двигательной единицей, которая имеет определенный порок возбудимости. Высокопороговыми называются те волокна, которые начинают сократительную деятельность только при высоком уровне нервной возбудимости. Если же частота импульса ниже порога мышечной единицы, она не вовлекается в работу.
  • Низкопороговые. В отличие от описанных выше волокон, они вовлекаются в работу даже при воздействии низкочастотных нервных импульсов, посылаемых головным мозгом. Из-за этого мышцы, в которых преобладают такие волокна, устают намного быстрее, а также значительно быстрее истощаются в случае бездействия.

Что делать, если сломаны ребра – оказание первой помощи

В зависимости от окислительного потенциала

Помимо этого волокна классифицируются в зависимости от окислительного потенциала. Процесс окисления является необходимым для выработки энергии, приводящей мышцы в движение.

Выделяют такие виды:

Митохондрий в мышцах

  • Окислительные. Характеризуются высоким содержанием митохондрий – компонентов, отвечающих за синтез АТФ. Содержатся в мышцах, которые в наибольшей степени подвергаются нагрузкам.
  • Промежуточные. Отличаются низкой концентрацией митохондрий. Из-за повышенной утомляемости мышцы значительно быстрее истощаются и начинается выработка молочной кислоты.
  • Гликолитические. Такие группы волокон питаются за счет анаэробного гликолиза, так как количество митохондрий, способных перерабатывать питательные вещества в энергию, крайне низкое. Гликолитические волокна очень быстро истощаются и требуют длительного восстановления.

В целом, в медицине используются разные классификации мышечных волокон, отличительными свойствами которых является порог возбудимости и скорость сокращения и окислительной способности.

Нервно-мышечное веретено

Функционирование скелетных мышц осуществляется посредством сложного нервного рецептора, контролирующего скорость и степень мышечных сокращений.

Основной составляющей частью нервно-мышечного веретена являются интрафузальные мышечные волокна. Они являются своеобразными рецепторами, которые посредством высокочувствительных нервных окончаний передают в мозг информацию о степени растяжения мышцы. Рецепторная активность связана с тем, что волокно обвито нервными окончаниями.

Интрафузальные волокна крайне слабы, а потому не участвуют в сократительной активности. В случае если растяжение мышцы очень сильное, и может привести к ее повреждению, нервные волокна веретена воздействуют на экстрафузальные волокна, препятствуя таким образом растяжению и возможной травме.

Существуют следующие виды интрафузальных волокон:

  1. Сумчато-ядерные. Характеризуются наличием компактно расположенных ядер. Существуют сумчато-ядерные волокна как с низким, так и с высоким показателем быстродействия. Скорость реакции на растяжение экстрафузальной мышцы зависит от ее размеров, а также количества гликогена, степени активности АТФ-азы и других особенностей.
  2. Цепочно-ядерные. Для таких волокон характерным является цепочное расположение ядер. Такая разновидность значительно тоньше и меньше чем сумчато-ядерные. Являются мышечными волокнами с низким показателем быстродействия.

Как лечить вывих ноги в домашних условиях: основные рекомендации

В целом, нервно-мышечное веретено, является сложным механизмом, состоящим из интрафузальных мышечных волокон, нервных окончаний и питающих кровеносных сосудов, и выполняет функцию рецептора основной мышцы.

Мышечная система имеет очень сложную структуру, которая объединяет множество компонентов, выполняющих определенные функции. Основными из них являются разные типы мышечных волокон, участвующих в наиболее важных органических процессах.

Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Май 18, 2017Виолетта Лекарь

Источник: https://VseLekari.com/bolezni/musculoskeletal/intrafuzalnye-myshechnye-volokna.html

Саркомер

Экстра и интрафузальные мышечные волокна

При рассматривании мышечноговолокна в расслабленном состоянии можноувидеть чередование тёмных и светлыхпоперечных полосок (рис. 210201621).

Рис. 210201621. Микрофотографияучастка мышечного волокна. МФ –миофибрилла, А – анизотропный диск(А-диск), I– изотропныйдиск (I-диск),H–H‑полоска,S–S‑зона,Z-Z-мембрана,M–M‑мембрана.

Тёмная полоска носит названиеА-диска,светлая –I‑диска.А-диск в центре более светлыйи эта область называетсяН-полоской. Края А-диска более тёмные называютсяS-зоной.

Выяснилось, что I-дискв основном состоит из актиновых нитей,H‑полоска – из миозиновых,S‑зона из актиновых имиозиновых. На основании этих данныхпредложена схема взаимного расположенияактиновых и миозиновых нитей(рис. 210211130).

Рис. 210211130. Схема саркомера.

Актиновые нити крепятся наZ‑мембране, миозиновые– на М‑мембране.

Участок между миофибриллымежду Z‑мембранаминазываетсясаркомером(рис. 210211130).

Саркомер принято считатьструктурно-функциональной единицей(СФЕ) миофибриллы скелетных и сердечныхмиоцитов.

Для иллюстраций мышечногосокращения удобно пользоваться упрощённойсхемой саркомера (рис. 709240110).

Классификация скелетных мышечных волокон и мышц Критерии классификации скелетных мышечных волокон и мышц

Напрактике важны следующие классифицирующиекрите­риитипов мышечныхволокон:

  1. по расположению и основной функции экстрафузальныеиинтрафузальные

  2. характеру сокращения – фазные итонические

  3. скорости сокращения – медленныеибыстрые

  4. механизму ресинтеза АТФ – окислительные (красные)игликолитические (белые)

Экстра- и интрафузальные мышечные волокна

Интрафузальныемышечныеволокна вместеcчувствительными нервными окончаниямиформируютмышечныеверетёна.Мышечные веретёна – это рецепторный аппарат формирующийи передающий в ЦНС информацию о состояниискелетной мышцы.

Подробнеемы будем знакомиться с этим типоммышечных волокон при изучении сенсорныхсистем.

Рис. 709232249. Экстрафузальные(1) и интрафузальные (2) мышечные волокна.Мышечное веретено (3).

Экстрафузальныемышечныеволокна (рис. 709232249) образуют основнуюмассу мышцы и выполняют всю работу,необходимую для движения и поддержанияпозы.

Фазные и тонические мышечные волокна

Экстрафузальныемышечные волокна подразделяют на

  1. фаз­ные, осуществляющие энергичные и быстрые сокращения.

  2. тонические, специализирующиеся на поддержании статического напряжения, или тонуса.

Произвольнаямускулатура человека практическиполностью состоит из фазных мышечныхволокон, генерирую­щих потенциалыдействия.

Тоническиемышечные волокна встречаются лишь внаружных ушных и наружных глазныхмышцах. Тонические мышечные волокнаимеют более низкий по­тенциал покоя(от -50 до -70 мВ). Но лишь повторные нервныестимулы вызывают сокращение тоничес­кихволокон. Тонические мышечные волокнаимеют полинейронную иннервацию.

Быстрые и медленные мышечные волокна

Скоростьсокращения мышечного волокна определяетсятипом миозина. Различают миозин с высокойАТФазной активностью (быстрый)инизкой (медленный).

Скелетныемышечные волокна Iтипа имеют медленный миозин, IIтипа – быстрый

Оксидативные и гликолитические мышечные волокна

Единственнымнепосредственным источником энергиидля мышечного сокращения является АТФ.Мышечные волокна используют два основныхпути образования АТФ – окисли­тельныйи гликолитический. 

Оксидативныемышечные волокна имеют высокой уровеньактивности окислительных ферментов(например,сукцинатдегидрогеназы – СДГ)(рис. 709261321 B)и относительно низкий уровень активностигликолитических ферментов.

Гликолитическиемышечные волокна имеют высокой уровеньактивности гликолитических ферментов(например,фосфофруктокиназы – ФФК) и относительнонизкий уровень активности окислительныхферментов (рис. 709261321 B).

Оксидативныемышечные волокна небольшого диаметра,ок­ружены большим количествомкапилляров (рис. 709261522), содержат многомитохондрий (рис. 709251102).

Гликолитическиемышечные волокна большего диаметра,ок­ружены небольшим количествомкапилляров (рис. 709261522), содержатнемного митохондрий (рис. 709251102).

Оксидативныемышечные волокна содержат многомиоглобина и мало гликогена, поэтомуимеют красный цвет и имеют второеназвание – красные.

Гликолитическиемышечные волокна содержат много гликогенаи мало миоглобина, поэтому они бледныи имеют второе название – белые.

Источник: https://studfile.net/preview/3004161/page:14/

Частная физиология центральной нервной системы

Экстра и интрафузальные мышечные волокна
Оглавление по разделу: «Лекции по нормальной физиологии»

При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ

Спинной мозг (medulla spinalis)

Спинной мозг – тяж, длиной 40-50 см. Расположен в позвоночном канале. Покрыт мягкой, паутиной и твердой оболочками. Омывается спинномозговой жидкостью.

Сегментарность строения:

  • шейный (C I-VIII),
  • грудной (Th I-XII),
  • поясничный (L I-V),
  • крестцовый (S I-V)
  • и копчиковый (Co I-II).

Состоит из белого и серого вещества.

Рога серого вещества разделяют белое вещество.

Белое вещество представлены нервными волокнами — проводящими путями и клетками нейроглии. Серое вещество — > 10 млн. тел нейронов.

В передних рогах расположены альфа- и гамма-мотонейроны (3%). В боковых рогах — вегетативные (2%). В задних рогах – промежуточные (вставочные) нейроны (95%).

В спинной мозг входят задние корешки, состоящей из афферентных (центростремительных или чувствительных волокон). Тела их нейронов, находятся в спинномозговых узлах.

Передние корешки — включают в себя двигательные эфферентные (центробежные) волокна, иннервирующие скелетные мышцы, а также вегетативные эфферентные волокна (сосудистые, секреторные и к гладкой мускулатуре).

Передний и задний корешки соединяются и образуют 31 пару спинномозговых нервов.

Функции спинного мозга:

  • Рефлекторная,
  • Проводниковая,
  • Анализ сенсорной информации.

I. Рефлекторная функция

Спинной мозг участвует во всех сложных двигательных реакциях организма и иннервирует всю скелетную мускулатуру, кроме мышц головы (черепные нервы).

Мышечные волокна бывают:

  • Красные:
    • сокращаются медленно,
    • долго находятся в сокращенном состоянии;
  • Белые:
    • сокращаются быстро,
    • быстро устают.

Миотатический рефлекс (греч. myo – мышца, tatis — натяжение)

Играет важную роль в поддержании тонуса равновесия. Оннаправлен против гравитационных сил.

Рецепторы двигательных систем:

  • Мышечные веретена,
  • Сухожильные органы (рецепторы) Гольджи.

Мышечное веретено – это сложный рецепторный прибор, включающий несколько тонких интрафузальных волокон, находящихся внутри веретена.

Интрафузальные волокна:

  • с ядерной сумкой,
  • с ядерной цепочкой,
  • рецепторы растяжения,
  • аннуло-спиральный путь.

Каждый сегмент спинного мозга содержит мотонейроны:

  • Альфа-мотонейроны (крупные),
  • Гамма-мотонейроны (мелкие).

Аксоны альфа-мотонейронов в составе толстых двигательных волокон типа А-альфа образуют нервно – мышечные синапсы с экстрафузальными волокнами скелетной мышцы и формируют нейромоторные единицы.

Минуточку внимания! На сайте работает «Ночная тема». Нажмите на в меню сайта, чтобы перейти на темную цветовую схему.

Гамма-мотонейроны по тонким нервным волокнам А-гамма, осуществляют иннервацию мышечных элементов интрафузальных волокон.

Мышечные веретена:

  • Мышечные веретена возбуждаются только при растяжении мышцы, определяя ее длину.
  • Также веретена стабилизируют положение тела и участвуют в поддержании тонуса мышцы.

Нисходящие влияния вышележащих отделов головного мозга корригируют работу альфа и гамма мотонейронов, меняя тонус мышц.

II. Проводниковая функция

Восходящие импульсы: от периферических кожных, проприоцептивных и висцеральных рецепторов по афферентным путям в ЦНС (к вышележащим отделам).

По проводящим путям, пролегающим в задних и боковых столбахспинного мозга, в ствол, мозжечок и кору больших полушарий (КБП).

Афферентные пути:

  • Пути Голля и Бурдаха – проприоцептивная, тактильная чувствительность и стереогноз.
  • Спиноталамический тракт – болевая, температурная, тактильная чувствительность.
  • Спиномозжечковые тракты (передний Говерса и задний Флексинга) – глубокая чувствительность, мышечный тонус.

Нисходящие импульсы:

От вышележащих отделов ЦНС (двигательных зон коры, стволамозга) по проводящим путям передних и боковых столбов спинного мозга кмотонейронам передних рогов.

Эти импульсы оказывают возбуждающее или тормозное действиена вставочные и моторные нейроны спинного мозга.

Эфферентные пути:

  • Пирамидный путь (прямой и перекрещенный) – начинается в двигательной зоне коры.
  • Экстрапирамидные пути:
    • ретикуло-спинальный,
    • рубро-спинальный,
    • текто-спинальный,
    • вестибуло-спинальный,
    • оливо-спинальный.

Все эфферентные пути заканчиваются на мотонейронах передних рогов спинного мозга. Пирамидный тракт напрямую. Экстрапирамидные тракты через вставочные нейроны.

Вестибулоспинальный и ретикулоспинальный пути оказывают преимущественное влияние на мышцы проксимальных отделов конечностей.

Руброспинальный и кортикоспинальный пути влияют на мышцы дистальных отделов конечностей (кисти, предплечья).

Другая большая группа рефлексов – это двигательные кожно-мышечные рефлексы (сгибательный и др.).

Сгибательный рефлекс возникает при раздражении кожных рецепторов (тактильных, температурных, болевых).

Ствол мозга

Ствол мозга включает:

  • продолговатый мозг,
  • мост,
  • средний мозг.

Функции ствола мозга:

  • отвечает за примитивные формы поведения,
  • поддерживает жизненно-важные функции.

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг (medulla oblongata) – 2,5 – 3 см, расположен между мостом и местом отхождения корешка C1 спинного мозга.

Центры продолговатого мозга

  • Жизненно-важные вегетативные центры: дыхания, сосудисто-двигательный центр, пищеварения.
  • Защитные рефлексы: чихания, кашля, рвоты, мигания, сосания, жевания, глотания.
  • Центры, управляющие мускулатурой конечностей и туловища (латеральный ретикулоспинальный тракт).

В продолговатом мозге находятся ядра IX, X, XI, XII пар черепных нервов, которые участвуют в иннервации головы и шеи.

X пара иннервирует внутренние органы грудной и брюшной полостей.

Варолиев мост

Мост (открыт ученым Варолио в 1560 году) располагается между средним и продолговатым мозгом.

Рефлекторная функция:

  1. В пределах моста расположены ядра V, VI, VII и VIII пары черепных нервов, иннервирующих голову.
  2. Собственные нейроны моста образуют его ретикулярную формацию.
  3. РФ моста влияет на кору мозга, вызывая ее активацию или торможение.

Среди этих нейронов локализуется группа ядер, образующих пневмотакстический центр, регулирующий смену вдоха и выдоха.

Вестибулярные ядра:

  • верхнее ядро Бехтерева,
  • нижнее вестибулярное ядро Роллера,
  • медиальное ядро Швальбе,
  • латеральное ядро Дейтерса.

Ядра совместно с мозжечком принимают участие в сохранении равновесия и тонуса скелетной мускулатуры.

От ядра Дейтерса идет латеральный вестибулоспинальный путь.

Возбуждающее действие на мотонейроны разгибателей и тормозящее – на мотонейроны сгибателей.

При раздражении вестибулярного аппарата мышечный тонусперераспределяется таким образом, чтобы сохранить равновесие.

Средний мозг

  • четверохолмие (крыша),
  • ножки мозга,
  • Сильвиев водопровод.

Рефлекторная функция

Ядра среднего мозга выполняют ряд важный рефлекторныхфункций.

Передние бугры четверохолмия – подкорковые зрительные центры.

  • Зрительный ориентировочный рефлекс (движение глаз и поворот головы к свету).
  • Вместе с вегетативным ядром Якубовича IIIпары (глазодвигательный нерв) участвуют в зрачковом рефлексе, аккомодации, конвергенции, фиксации взора и слежения за движущимися объектами.

Задние бугры четверохолмия – это первичные подкорковые слуховые центры.

  • Ориентировочный слуховой рефлекс (настораживание ушей у животных).
  • Поворот головы по направлению к новому звуку.

Ядра четверохолмия обеспечивают сторожевой рефлекс. Человек с нарушениями в этой области неспособен быстро реагировать на неожиданный раздражитель.

Черная субстанция:

  • содержит пигмент меланин,
  • часть экстрапирамидной двигательной системы,
  • регулирует акты глотания и жевания,
  • участвует в регуляции пластического тонуса мышц,
  • участвует в организации эмоционального поведения и тонкой моторики (мелкие движения пальцев рук),
  • синтезирует дофамин, который транспортируется к базальным ганглиям.

Красные ядра:

  • располагаются в верхней части каждой ножки мозга,
  • цвет обусловлен густой капиллярной сетью,
  • содержат железо,
  • связаны с корой головного мозга (нисходящие пути), подкорковыми ядрами и мозжечком.

Нарушение связи красного ядра с РФ продолговатого мозга ведет к децеребрационной ригидности у животных.

Децеребрационная ригидность (спастичность) или контрактильный тонус открыт Ч. Шеррингтоном. Возникает при перерезке ствола мозга между передними и задними буграми четверохолмия. Красные ядра остаются выше места перерезки.

У животного развивается резкое повышение тонуса мышц– разгибателей (конечности вытянуты, голова запрокинута, спина выгнута, хвост приподнят). Животное можно поставить на лапы, оно будет стоять на вытянутых ногах, если не нарушен центр тяжести.

У человека подобное состояние (опистотонус) возникает присдавлении среднего мозга при внутримозговых гематомах, опухолях, отеке мозга,травме.

Механизм ригидности:

Выключается активирующее влияние красных ядер и кортикоспинального пути на сгибатели, что увеличивает влияние вестибулярных ядер (ядро Дейтерса) на разгибатели.

Устраняется тормозное влияние красного ядра на ядро Дейтерса, которое растормаживается, еще более усиливая тонус разгибателей.

Таким образом, создаются все условия для значительного повышения тонуса мышц разгибателей и формирования мышечной спастичности.

Разделы с похожими страницами

Источник: https://medfsh.ru/teoriya/teoriya-po-normalnoy-fiziologii/lektsii-po-normalnoj-fiziologii/chastnaya-fiziologiya-tsentralnoj-nervnoj-sistemy

У человека 3 различных типа мышечных волокон – почему это важно знать для успешных тренировок

Экстра и интрафузальные мышечные волокна

Наше тело приводится в движение мышцами, мышцы состоят из волокон, мышцы нужно тренировать, чтобы они развивались – это понимают все, а вот дальше начинаются различия. Например бегуны: одни бегают 100 метров, другие 42 километра, и те и те делают это ногами

Источник: https://zen.yandex.ru/media/epi_zog/u-cheloveka-3-razlichnyh-tipa-myshechnyh-volokon-pochemu-eto-vajno-znat-dlia-uspeshnyh-trenirovok-5db993491d656a00ae943495

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: