Raumenų susitraukimo biofizika

Įvadas. Raumenų susitraukimo biofizika. Raumenų funkcijos. Raumenų sandara. Raumenų skaidulų sandara. Sarkomero molekulinė sandara. Raumens susitraukimas. Mechaninės raumenų savybės. Raumenų susitraukimo galia. Raumens susitraukimo energetika. Raumenų susitraukimo ir atsipalaidavimo procesų molekulinis mechanizmas. Išvados. Literatūra.

Raumenys – tai žmogaus organizmo organai gebantys susitraukti. Jie sąlygoja daugelį svarbiausių organizmo fiziologinių funkcijų: viso kūno judėjimą, kraujo apytaką, kvėpavimą, kramtymą, maisto judėjimą virškinamajame trakte, medžiagų apykaitos nereikalingų produktų šalinimą.

Raumenys pagal struktūrą ir funkcinius ypatumus skirstomi į skersaruožius ir lygiuosius. Lygieji raumenys – tai virškinamojo trakto, kraujagyslių, lytinių ir kvėpavimo takų, akių, odos raumenys, sąlygojantys judėjimą organizmo viduje. Lygiuosius raumenys inervuoja vegetaciniai nervai, reguliuojantys vidaus organų veiklą. Jie susitraukia automatiškai ir lėtai ir reaguoja tik į nervinių impulsų seką. Lygiųjų raumenų atsipalaidavimo fazė yra ilgesnė už susitraukimo fazę.

Skersaruožiai raumenys – tai žmogaus griaučių raumenys (galvos, liemens, galūnių, kaklo, liežuvio, gomurio i.t.t.) ir kai kurių vidaus organų, pvz. širdies. Skersaruožius griaučių raumenis inervuoja somatiniai nervai, valdantys kūno judesius. Jie reaguoja į pavienius nervinius impulsus (vienas impulsas sukelia vieną susitraukimą). Skersaruožiai raumenys susitraukia greitai ir energingai, tačiau pavargsta greičiau, negu lygieji raumenys. Skersaruožių raumenų susitraukimo ir atsipalaidavimo fazių trukmė yra vienoda.

Apvalus raumuo baigiasi virvės formos sausgysle, plokščias raumuo – sausplėve.

Raumenys, kurių skaidulos eina kampu į išilginę ašį, vadinami plunksniškai. Raumeninių skaidulų gali būti vienas sluoksnis, du sluoksniai arba daugiau sluoksnių. Per kai kuriuos raumenis – sausgyslės pereina ištisai).

Vienas raumens galas prisitvirtina prie nejudrios skeleto dalies, o kitas galas yra judrus. Nejudrus raumens galas vadinamas raumens pradžia, judrus – raumens pabaiga.

Skeleto raumuo pasižymi elastingumu ir klampumu. Šios raumens savybės priklauso nuo raumens nuosekliųjų ir lygiagrečiųjų elastinių komponentų, kuriuos formuoja raumeninės skaidulos sarkolema, citoskeletas (titinas, nebulinas, C-baltymas, M-baltymas ir kt.), sarkoplazminio retikulumo vamzdeliai, miozino ir aktino filamentai, raumens jungiamojo audinio trijų sluoksnių plėvelės ir sausgyslė. Tai priklauso nuo šių veiksnių:

Miozino ir aktino filamentų persiklojimo laipsnio sarkomere. Raumens ilgis, kuriam

Raumens pasyvaus pasipriešinimo. Ištempiant raumenį iki didesnio nei ramybės ilgio,

atsiranda raumens pasyvus pasipriešinimas. Atliekant paprastus judesius, raumens darbo ilgis

Raumens išvystomos jėgos peties, t.y. trumpiausio atstumo nuo atramos taško iki

Raumens susitraukimo tipo. Susitraukimo jėga priklauso ne tik nuo raumens ilgio, bet

ir nuo kitimo tipo (ilgėjimo ar trumpėjimo) bei greičio. Didžiausią jėgą raumuo išvysto ekscentrinio darbo metu, t.y. net apie du kartus didesnę negu izometrinio darbo metu.

Skeleto raumenų yra du tipai: faziniai bei toniniai arba posturaliniai raumenys. Raumenų fazinis susitraukimas užtikrina struktūros, prie kurios tvirtinasi raumuo, judesį. Faziniai raumenys didžiąja dalimi susideda iš taip vadinamų "greitųjų” skaidulų, sugebančių staigiai susitraukti – jų funkcija yra greitų judesių realizavimas. Minėtoje skaiduloje yra palyginti mažai kapiliarų, todėl šios skaidulos greičiau nuvargsta. Faziniams raumenims būdingas greitas pieno rūgšties (laktato) kaupimasis. Esant raumenų pažeidimams faziniai raumenys nusilpsta.