МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МЫШЦ

Раздражители. В организме в обычных условиях возбуждение возникает под влиянием либо тех раздражителей, которые находятся в самом организме, либо раздражителей, действующих на организм извне.

Примером раздражителей, которые образуются в самом организме и затем действуют на мышцу через нервную систему и вызывают в ней возбуждение, могут служить гормоны. Так, адреналин, действуя на центр сердечной деятельности, вызывает изменение работы сердца или рефлекторное сокращение мышц стенок кровеносного сосуда и, следовательно, сужение просвета сосуда. Точно так же и углекислота, которая образуется в самом организме в результате окислительных процессов, является раздражителем хеморецепторов или дыхательного центра, что приводит к сокращению дыхательных мышц.

Рис. ЗАПИСЬ КРИВОЙ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ

 

Внешние раздражители весьма разнообразны; свет, холод, тепло, звук и множество других раздражителей действуют на наш организм и вызывают возбуждение в рецепторах и рефлекторно— деятельность тех или иных мышечных групп.

Чтобы в условиях опыта вызвать возбуждение в нерве нервно-мышечного препарата, надо воздействовать на нерв каким-либо раздражителем, могущим вызвать возбуждение. Возбуждение возникает при применении механического раздражения (если сдавить, ущипнуть нерв или нанести удар по нему), при температурном (прикладывание нагретой стеклянной палочки) и химическом (накладывание кристаллика соли на нерв или прикладывание смоченного каким-либо веществом кусочка ваты к нерву) раздражении.

Однако все эти раздражители обладают большими недостатками, вследствие чего ими почти не пользуются. К недостаткам надо отнести длительность их действия (будучи приложенными к нерву, они для оказания действия требуют более или менее длительного времени, а вызвав возбуждение, долго его поддерживают), невозможность строго дозировать силу такого раздражителя и время его действия, наконец, как механические, так и тепловые, и химические раздражители часто вызывают в нерве или мышце необратимые явления (если ударом размозжен нерв, то восстановить его целостность уже не представляется возможным).

В отличие от механического, химического, теплового и других видов раздражителей электрический ток является таким раздражителем, который не обладает многими отрицательными качествами, описанными выше. Его напряжение и силу можно строго дозировать, им можно воздействовать в течение любого отрезка времени, так как его можно включать и выключать мгновенно. В силу этого электрический ток не вызывает необратимых явлений ни в мышце, ни в нерве. Начиная с середины XIX века, электрический ток широко применяется в качестве раздражителя при проведении физиологического эксперимента. Для его применения сконструированы различные приборы, в частности электрические стимуляторы. Наиболее распространенным является индукционная катушка Дюбуа—Реймона.

Катушка Дюбуа—Реймона представляет собой видоизмененную индукционную катушку Румкорфа и отличается от нее тем, что вторичная обмотка является подвижной. Передвигая вторичную обмотку ближе или дальше от первичной обмотки, можно усиливать или ослаблять индукционный ток, возникающий во вторичной обмотке. Расстояние между обмотками измеряется в сантиметрах или миллиметрах по шкале, которая находится на катушке. Такое усовершенствование индукционной катушки создало возможность довольно точно дозировать силу раздражителя. Сближая вторичную обмотку с первичной, можно усиливать индукционный ток и, наоборот, отдаляя,— ослаблять его.

От вторичной катушки индукционный ток подводится к электродам, которые прикладывают к нерву или мышце Мышца отвечает сокращением как в случае раздражения нерва, так и при раздражении непосредственно самой мышцы.

Раздражение, нанесенное нерву, чтобы вызвать возбуждение, а следовательно, и сокращение мышцы, называется непрямым, а раздражение, нанесенное непосредственно мышце, называется прямым.

При прямом раздражении нервные окончания, находящиеся в мышце, предварительно отравляют, так как в противном случае они будут возбуждаться в первую очередь и возникшее в них возбуждение будет передаваться мышце. В таком случае будет иметь место непрямое раздражение.

Регистрация мышечных сокращений. Внешним выражением процесса возбуждения, возникшего в мышце, является в первую очередь ее сокращение. Запись сокращения производится при помощи специального прибора миографа.

В зажимы, которые укреплены на штативе, вставляется и закрепляется остаток бедренной кости нервно-мышечного препарата; нижний конец мышцы, который оканчивается ахилловым сухожилием, прикрепляется к пишущему рычажку. Нерв кладут на электроды, которые также закрепляют неподвижно на штативе. При прямом раздражении электроды прикладывают непосредственно к мышце.

Сокращение мышцы передается пишущему рычажку, который при этом, следуя за мышцей, будет приподниматься и опускаться. Конец рычажка в зависимости от длины его плеча будет воспроизводить это движение в более или менее усиленном виде; свободный конец рычажка, который прикладывается в закопченной поверхности кимографа, чертит на ней характерную для данного сокращения кривую (рис.).

Отличают два вида мышечной деятельности: изотоническую и изометрическую. Изотонической является такая мышечная деятельность, когда при укорочении мышцы ее напряжение не меняется. Примером может служить описанное выше сокращение мышцы в условиях, когда закреплен только один конец мышцы и сократительный акт не сопровождается изменением напряжения.

При мышечной деятельности человека подобного чисто изотонического сокращения почти не бывает, так как сокращение отдельных мышц или их групп связано с изменением их напряжения.

Деятельность же мышцы, когда оба ее конца закреплены и при возбуждении она, не укорачиваясь, развивает напряжение, получила название изометрической деятельности. Такой вид мышечной деятельности встречается у человека при ст атических усилиях.

Однако подавляющее большинство двигательных актов человека является промежуточными формами между изотонической и изометрической деятельностью.

 

Статья на тему Исследование свойств мышц