Мышца снабжена двигательными, чувствительными и симпатическими нервными волокнами. Большое количество кровеносных капилляров расположены вдоль мышечных волокон и образуют вокруг них петлистую сеть. Во время работы число открытых капилляров значительно возрастает.

Мышечное волокно имеет тонкую эластическую оболочку – сарколемму, многочисленные ядра, митохондрии и другие органоиды, а также сложную систему тончайших канальцев и полостей – саркоплазматическую сеть. Сократительным образованием в мышечном волокне являются миофибриллы, они очень тонки и отделены одна от другой тончайшим слоем саркоплазмы.

Тема 1.4. Концевая пластинка. Механизм нервно-мышечной передачи. В концевой пластинке окончание афферентного волокна, лишенное миелиновой оболочки, очень тонкое и погружено в углубление мышечного волокна. Пресинаптическая и постсинаптическая мембраны концевой пластинки шире и толще, чем в синапсе ЦНС. Каждая мембрана состоит из трех слоев. Наружный слой постсинаптической мембраны, обращенный в постсинаптическую щель, имеет складчатое строение, что увеличивает его поверхность. В аксоплазме пресинаптической части содержится много митохондрий и синаптических пузырьков, содержащих ацетилхолин.

Проведение возбуждения через нервно-мышечные синапс имеет особенности: 1) скорость проведения в нервно-мышечном синапсе в тысячи раз меньше, чем в нервном волокне; 2) нервно-мышечный синапс может передавать возбуждение только в одном направлении – от нервного волокна к мышечному; 3) передача возбуждения через нервно-мышечный синапс происходит посредством химических процессов.

При передаче возбуждения с нерва на мышечное волокно выделяют три процесса: 1) электрический – достижение нервным импульсом концевой веточки аксона, деполяризацию и повышение проницаемости ее мембраны, выделение ацетилхолина в синаптическую щель; 2) химический – диффузия ацетилхолина к постсинаптической мембране и образование на ней комплекса с холинорецептором; 3) электрический – увеличение ионной проницаемости постсинаптической мембраны и возникновение локального электрического потенциала, развитие потенциала действия мышечного волокна.

Тема 1.5. Механизм и химизм мышечных сокращений. Сократимость обеспечивается наличием саркоплазматического ретикулума. В мембране ретикулума находятся две транспортные системы, которые обеспечивают освобождение Са2+ от ретикулума при возбуждении и их возврат из миоплазмы обратно в ретикулум при расслаблении мышцы.

Механизм взаимодействия между этими белками во время элементарного акта мышечного сокращения объясняет теория скользящих нитей (Хаксли и Хансон). Мышца укорачивается в результате сокращения множества саркомеров, соединенных последовательно в миофибриллах. Скольжение актиновых нитей осуществляется в момент тесного контакта поперечных мостиков миозиновой нити с актиновой.

Ведущую роль в мышечном сокращении принадлежит АТФ, активируемой мышечным белком миозином. Миозин является для АТФ ферментом, вступающим в действие при взаимном сближении сократительных элементов мышцы. Запасы АТФ в человеческом организме сравнительно невелики. Поэтому расходование ее при мышечной работе должно сопровождаться постоянным ресинтезом. Ресинтез АТФ в мышце осуществляется анаэробным и аэробным путями. В связи с этим в мышце работают три энергетические системы: фосфагенная (АТФ-КрФ) система, гликолитическая и окислительная.

Тема 1.6. Одиночное и тетаническое сокращение мышечных волокон. Механический ответ мышечного волокна на однократное раздражение называется одиночным сокращением, в котором различают фазу развития напряжения, или укорочения, и фазу расслабления, или удлинения.

При высокой частоте импульсации мотонейронов каждый последующий импульс приходится на фазу предшествующего напряжения волокна. В этом случае механические эффекты каждого предыдущего сокращения суммируются с последующим. Причем величина механического ответа последующего импульса меньше, чем предыдущего. Такой режим сокращения называется гладким тетанусом. При гладком тетанусе развиваемое напряжение в 2–4 раза больше, чем при одиночных сокращениях. В случае, когда промежутки между последовательными импульсами мотонейрона меньше времени полного цикла одиночного сокращения, но больше длительности фазы напряжения, сила сокращения ДЕ колеблется и приобретает режим зубчатого тетануса.

Тема 2.1. Многоуровневая система управления движениями. Руководящая роль в управлении произвольными движениями принадлежит корковому уровню. Передняя центральная извилина лобной доли является первичной двигательной зоной с определенной проекцией участков тела.

В глубине коры центральной извилины начинается пирамидный, или кортико-спинальный путь. Периферические отростки двигательных нейронов выходят из коры, проходят белое вещество полушарий и через внутреннюю капсулу входят в ствол мозга; в конце ствола мозга они частично перекрещиваются и затем спускаются в спинной мозг. Эти отростки заканчиваются в сером веществе спинного мозга.

Черное вещество вместе с красными ядрами (средний мозг) и ретикулярной формацией ствола мозга принимают участие в регуляции мышечного тонуса, в выполнении требующих большой точности и плавности мелких движений пальцев рук. Двигательные функции мозжечка состоят в регуляции мышечного тонуса, позы и равновесия, координации выполняемого целенаправленного движения, программировании целенаправленных движений.

Тема 2.2. Безусловные тонические рефлексы в произвольных движениях. Установочные рефлексы – рефлексы положения, которые координируют деятельность рефлекторных механизмов, обеспечивая такое перераспределение в напряжении мышц туловища и конечностей, которое предохраняет тело от падения и восстанавливает равновесие в случае его нарушения.