Виды и режимы мышечных сокращений

В результате поступления импульсов, приходящих по двигательному нервному волокну к мышце, в ней возникают потенциалы действия, которые распространяются по мышечному волокну и активируют его сократительный аппарат. Это приводит к сокращению мышцы. В зависимости от условий, в которых происходит сокращение, различают три режима сокращений: изометрическое, изотоническое, ауксотоническое.

Изотоническим называется сокращение мышцы, при котором длина ее волокон укорачивается, но напряжение остается постоянным. Такое сокращение получают, если один конец мышцы закрепляется неподвижно, а другой – к подвижному рычагу.

Изометрическим называют такое сокращение, при котором длина мышцы не меняется, а возрастает ее напряжение. Получают его при условии, если оба конца мышцы закреплены неподвижно. В условиях целого организма не встречаются чисто изотоническое или изометрическое сокращения, а они являются смешанными (ауксотоническими), т.к. при движениях мышцы и укорачиваются и меняют свое напряжение.

В зависимости от частоты наносимых раздражении на мышцу различают одиночные и тетанические сокращения.

Одиночное сокращение возникает в ответ на раздражение мышцы или ее двигательного нерва одиночным стимулом. Хотя одиночные сокращения в организме, как правило, не бывают, их изучение имеет большое значение для понимания механизма тетануса, т.к. в основе его лежит суммация одиночных сокращений.

При графической регистрации одиночное сокращение икроножной мышцы лягушки на кривой различают латентный период (0,01 с.), фазу сокращения (0,048 с.) и фазу расслабления (0,052 с.). Таким образом, общая продолжительность одиночного сокращения для мышцы лягушки составляет 0,11 с.

Если на мышцу наносить два последовательных раздражения и интервал между ними будет менее 0,1 с., то возникает суммация двух одиночных сокращений. Существует два типа суммаций. В одном случае второе раздражение наступает в мышце в начале расслабления (интервал более 0,05 с., например, при частоте раздражении от 10 до 20 сек.).

Такой тип суммации может лежать в основе зубчатого тетануса. Если же наносить более частые раздражения (от 20 до 30 в с.), то второе раздражение застает мышцу в конце фазы укорочения и возникает тип суммации – гладкий тетанус.

При этом амплитуда сокращений будет больше, чем при максимальном одиночном сокращении. Таким образом, тетанусом называется длительное и сильное сокращение мышцы, вызванная частым наступлением импульсов в мышце, в результате чего возникает суммация сокращения.

Согласно теории тетануса по Введенскому амплитуда тетанических сокращений зависит от того, в какую фазу возбудимости попадет каждый последующий импульс раздражения. Если раздражение попадает в фазу повышенной возбудимости, то амплитуда будет наибольшей (оптимум частоты), если фазу пониженной возбудимости (рефрактерная фаза), то амплитуда будет наименьшей (пессимум частоты). Это положение справедливо и для силы раздражения.