СӨЖ
Тақырыбы:Бұлшықет биофизикасы
Қарағанды 2016
Жоспары:
I. Кіріспе
II.Негізгі бөлім
1) Мәйіттің қалтырауы,егде жастағы адамның қалтырауы
2) Спортшының жаттығудан кейінгі қалтырауы
3) Жас ерекшелігіне байланысты бұлшық еттің дамуы
Кіріспе
Бұлшықеттің биомеханикасы. Бұлшықетті тұтас орта деп қарастыруға болады, яғни бір- бірімен соғылыспай өзара әсерлесетін, сыртқы өрісте болатын, элементтердің көп санынан тұратын орта деп қарастыруға болады. Бұлшықет бір мезгілде серпімділік және тұтқырлық қасиетке ие, яғни тұтқырлы- серпімді орта болып табылады. Осындай орта үшін классикалық механика заңдары қолданылады. Тұтас орталар механикасының фундаментальді ұғымдары болып табылады: деформация, күштену (ширығу), серпімділік, тұтқырлық, және де энергия мен температура. а) Серпімділік- күштердің әсерінен денелердің өлшемдері мен пішінін өзгерте алу қасиеті және осыларды сыртқы әсер тоқтағаннан кейін өз еркімен қалпына келтіре алу қасиеті. Денелердің серпімділігі олардың атомдары мен молекулаларының өзара әсерлесу күштерімен анықталады. Сыртқы әсер тоқтағаннан кейін, дене өз еркімен бастапқы қалпына келеді. б) Тұтқырлық- ортаның ішкі үйкелісі. в) Тұтқырлы- серпімді- қатты денелер материалының серпімділік пен тұтқырлық қасиеттерін үйлестіруі. г) Деформация – ұзындықтың салыстырмалы өзгерісі: , мұндағы – бастапқы ұзындық, – ұзару мәні, таңбасын өзгертуі мүмкін. д) Механикалық күштену (ширығу)- материалдың деформациясы кезінде пайда болатын ішкі күштердің өлшемі. Біртекті өзекше үшін : , мұндағы S ~ қима ауданы, F –өзекшеге түсірілген күш. Серпімді деформация жүктемемен бір мезгілде пайда болып, жоғалып кетеді және ол кезде энергия сәулеленбейді. Серпімді деформация үшін Гук заңы орындалады: мұндағы Е – Юнг модулі, ол заттың табиғатымен анықталады. Түрлі материалдардың ұзаруы кезінде, жалпы жағдайда . Кішкене ұзаруларда Е=const.
Жылжымалы жіпшелер үлгісінің негізгі қағидалары.
1.Актин мен миозин жіпшелерінің ұзындығы ет жиырылғанда өзгермейді
- Жиырылған кездегі саркомердің ұзындығының өзгеруі (қысқаруы)- актин жіпшелерінің миозин жіпшелерінің арасына енгендігінің нәтижесі.
- Миозиннен шығатын көлденең көпірлер актиннің комплементарлы центрлеріне қосыла алады.
- Көпірлер актинге бір мезгілде жабыспайды.
- Тұйықталған көпірлер құрылымдық өтуге душар болады, осы кезде олар күшеюді арттырады, одан кейін олар ажыратылады.
- Бұлшықеттің жиырылуы мен босаңсуы тұйықталу- ажыратылу циклін орындайтын көпірлер санының артуы мен артынан кемуінен тұрады.
- Әрбір цикл АҮФ-ң бір молекуласының гидролизімен байланысты.
- Көпірлердің тұйықталу- ажыратылу әрекеттері бір- біріне байланыссыз жүреді.
Мәйіттің қалтырауы ерікті және еріксіз бұлшық еттің болуынан байқалады.Бұлшықеттің өлуінен кейін сүт қышқылы мен аденозин трифосфат жойылуына байланысты.Мәйіттің қалтырау ы әдетте өлімінен кейін 2-3 сағаттан кейін дами бастайды,тәулік соңында бүкіл денеге толығымен таралады. Алдымен қалтырау кезінде созылмалы және мимикалық бұлшық ет ,содан кейін бет бұлшық еті, мойын бұлшықетінен кейін бүкіл бұлшықет бойынша таралады.Бұлшықет қатаяды:аяқты бүгу үшін,елеулі күш жұмсауы қажет.
Мәйіттік қалтырау қатты білініп,әсіресі бұлшықетті адамда тез дамиды, және де өлім қалтырау кезінде басталады.Егде жастағы адамдар мен балаларда бұлшықет қалтырауы нашар білінеді. Қоршаған ортаның төмен температурасы ,қалтыраудың пайда бойын ауырлатып ,оның ұзақтығын төмендетеді,жоғары температурада мәйіттің қалтырауы тез таралар еді.
Адам температурасы төмендейді,ақырында қоршаған орта температурасымен тенеседі.Содан кейін мәйіттің қалтырауы басталады.
Тіршілікте бұлшық еттер жиырылады және босаңсиды екі филаменттің әсерінен,яғни актин мен миозин ,екеуі бір-біріне қарама-қарсы қозғалады.
Жасуша өлімінен кейін қуат көзін алатын қайнар көзден айырылып,филаментті ақуыздар бір күйде қатып қалады. Нәтижесінде бұлышқет қатайып,буындар жабылады.
Балалардың мен егде адамдар мәйіттері тез суыйды.Егде адамдарда ,ұзақ өмірге байланысты және ұзақ уақыт бойы ауырғандар ,адамның пластикалық метоболзимінің деңгейі құлауынан толық бұлшық ет массасына,миофибрилла аппаратаның редукциясы мен жасушаішілік субастрактар төмендейді.
Бұл бұған әкеледі :мәйіттің қалтырауы тез өтеді алдында көрсетілгендерден қарағанда.Ол 30-40 минутта өтуі мүмкін,себебі әлсіз әрі тез болуы.
Актин және миозин жіпшелерінің жақындауынан,саркомер қысқарып ,бұлшық ет талшықтары мен бүкіл бұлшықеттер жиырылады.
Үдемелі уақыт барысында,бұлшықеттер анаэробты режимде ,яғни оның оттегінің жетіспеушілігін сезгенде сақталған энергияны пайдаланады .Анаэробты процесте табылған түпкі өнім сүт қыщқылы. Жүктеме орташа болса,онда сүт қышқылы қауіпсіз қаннан бөлінеді.Бірақ егер жүктеме қарқынды болса ,сүт қышқылы қаннан жақсы мөлшерде бөлінеді.
Сүтқышқылы концентрациясы әсіресе тез өседі, жаттығулар әсерінен.
Лактат бұлшықет клеткаларының гипертрофия ынталандырады және бодибилдинг бір жағымды рөл атқаратынын ғылыми деректер бар. Бұл атақты білдіру «No Pain No Gain Жоқ Pain » көрініс табады.
Сүт қышқылы кезде глюкоза ыдырау қалыптасады .Кейде «қаң қаңты» деп атайды. Нәруыз ағзадағы басты компаненттердің бірі.Оның рөлі ми үшін ,жүйке жүйесі үшін,және де физикалық жүктеме кезінде бұлшық ет үшін маңызды.
Глюкоза бөлінген кезде, ұяшықтар ағзадағы химиялық реакциялардың энергиясын ең қамтамасыз етіп ATФ шығарады.ATФ деңгейі біздің бұлшық жаттығулар кезінде бас тарта алады себебі тез және қаншалықты ұзақ анықтайды.
Бұл бірінші ауру типі,бұлшықеттің үлкен жүктемесінде.Бұл процесс физикалық жаттығулар әсерінен пайда болып,оның жалғасуына байланысты күшейеді.
Дене белсенділігі, бұлшық қан айналымын арттырады, олардың тонусын арттырған кезде, бұлшық көлемін ұлғайтады.
Жаттығулар кезіндегі спортшылар қалтырауы.
Қалтырау жүйке жүйесінің реакциясы болып табылады.
Еріксіз бұлшық жиырылу туындаған кенеттен спазмы, ауырсыну.
Қалтырау механизмі қалай жұмыс істейді.
Қалыпты жағдайда бұлшық ет жасушасы электрлі зарядталған.Бұл сырттан келген фактор,жасуша ішінде калий ал сыртында көп мөлшерде натрийдің болуы.Калий иондарының натрий иондарымен байланысы жасушалық насос жұмысының көмегімен қолдайды,натрий иондарын шығарып ,калийді ішке тартады.Электр зарядтардың әсерінен бұлшықет жасушасы жиырыла алады,яғни қандай да бір жұмысты орындай алады.Жүйке импульсінің әсерінен жасуша тез тітіркенеді және оған кальций бағытталады.
Кальций – жасуша, ол ниеттелген жұмысты орындауға туғызатын элемент болып табылады. Бұлшықет жасушалары азаяды. ұяшыққа кальций кіріс және шығыс натрий калий жүреді. жасуша қуысы көп кальций, ал ол спазмы күйде болып табылады
Жасушада босаңсудың осының арқасында жүргізіледі:кальций насосы арқыды кальцийдің шығарылуы және натрийің сызылып тасталуы,натрий-калий насосы арқылы калийдің енуі.
Жасушалық насостар 40 %энергияны тартып алады.
- Тірі адамда бұлшықет жиырылуы бұлшықет ақуызының АТФ-пен қосылуы нәтижесінде жүреді де, көп энергия бөлініп шығады. Бұл энергия бұлшықеттің механикалық жұмысына жұмсалады. Босаңсуы оттегі қатысуында АТФ-тің АДФ-тен ресинтезделуіне байланысты. Мәйіт бұлшықеттерінде біртіндеп АТФ ыдырауы мен бұлшықет жиырылуы жүреді. Оттегі жоқ болғандықтан, ресинтез жүрмейді. Сөйтіп бұлшықет босаңсымайды, керісінше қатая береді. АТФ жоғалып, оның орнына бұлшықетте сүтқышқылы жинақталады. Бұл процесстер қайтыс болған соң 2-5 сағаттан соң болады. 8-14 сағаттан соң барлық бұлшықеттер қатайып кетеді де, 2-3 күндей сақталады.
- Көп жағдайда егде жастағы адамдарда қалтырау байқалады. Ол бұлшықет массасының төмендеуінен, яғни атрофия салдарынан болады. Жас келген сайын бұлшықеттер бұрынғыдай тез жиырыла алмайды. Сондай-ақ сусызданудың әсерінен де болуы мүмкін. Себебі, егде адамдарда дене температурасы жас адамдарға қарағанда төмен болады. Фаренгейт бойынша егде адамдардың температурасы 97 градусты құрайды, ал жас адамдарда ол 98,7 градус. Адам денесінде қажетті су мөлшері болмағандықтан қалтырауға ұшырайды. Бұл уақытта бұлшықеттер бәсеңсейді, зәр шығару төмендейді, жүрек қағысы жоғарылайды.
- Дене жаттығуларымен көп шұғылданып қойған адамдарда, әсіресе, спортсмендерде бұлшықет қалтыраулары болуы мүмкін. Ол- денеге артық салмақ түсірген жағдайда қаңқа бұлшықеттерінің ауыртатын, спазматикалық жиырылуы. Бұның дәл себебі әлі толық анықталмаған. Дегенмен де ол организмдегі электролиттік немесе су балансының бұзылуынан болуы мүмкін. Швелльнюс және тағы басқа ғалымдар қалтыраудың негізгі себебі арқа омырқаларындағы альфа-мотор нейрондарының бұзылысына алып келетін бұлшықет талшықтарының әлсіреуі деп болжамдаған. Сондай-ақ бұлшықеттерге артық күш түсіру бұлшықеттердің қан мен оттекпен қанығуын төмендетеді. Қөз кезегінде бұл спазм тудыруша зат алмасу өнімдерінің жинақталып қалуына әкеп соқтырады. Бұлшықет бұзылыстары мен интенсивті жұмыстан кейінгі ауыртпалық бұлшықет спазмасына әкелуі мүмкін.
- Спорт және басқа да физикалық жүктемелер өте көп су мөлшерінің жоғалуына алып келуі мүмкін. Осындай кездерде қалтырау байқалады. Бұндай қалтыраулар жылы және ыстық ауа райында көбірек болады. Сондай-ақ судың организмде ерекше таралған уақытында осындай қалтыраулар болады. Мысалы бауыр циррозы кезінде құрсақ қуысында су жинақталады. Кальций мен магнийдің қанда аз болуы бұлшықеттерді иннервирациялайтын жүйке ұштарының қозғыштығын күшейтеді. Бұл спонтанды қалтырауға әкеп соғады. Натрий, калий, магний және кальций иондары жүйкелік импульс берілу мен бұлшықет жиырылуында маңызды роль атқарады. Бұл иондар жетіспегенде процесс бұзылады. Қанның көлемі артқанда натрий, калий мен кальцийдің концентрациялары азаяды. Яғни диализ соңында қалтырау байқалады.
- Фебрильдік қалтыраулар 0-4 жас аралықтағы әрбір жиырмасыншы балада кездеседі. Бұл кезеңде ми толық жетілмеген, сондықтан әртүрлі факторларөте сезімтал. Қалтыраулар температура қатты көтерілген кездерде болады. Яғни 38-39 градустан асқан уақыттарда. Әдетте қалтырау аурудың алғашқы күнінде болады және естен тану, дененің тырысып қалуы мен аяқ-қолдың дірілдеуімен сипатталады. Кейде қалтырау дененің тек бір жақ қамтуы мүмкін. Кейбір балаларда аузынан көпіршік бөлінеді және бақылаусыз кіші дәрет бөлінеді. Әдетте бұл қалтыраулар тек бір ретті болады және 3-5 минутқа созылады.
Қорытынды
Қалтырау – ауру қоздырғыштарына қарсы организмде туатын ерекше әрекет. Қалтырау өз алдына жеке ауру емес, әр түрлі аурулардың белгісі ретінде білінеді. Қалтыраудың пайда болуына әр түрлі микроб және оның уы, улы заттар, организмде белокты заттардың ыдырауы, жарақаттану т. б. Жағдайлар әсер етеді. Әсіресе, орталық нерв жүйесінің дене қызуын реттейтін бөлімінің қызметі бұзылғанда организмнің жылу шығаруы кемиді де, жылу түзуі артады. Соның нәтижесінде дене қызуы көтеріледі. Қалтырау кезінде организм алғашында қалтырап тоңады, кейіннен дене қызуы көтеріліп, тер шығып басылады. Кейде кенеттен дене температурасы тез төмендеуі мүмкін. Мұндай жағдайды кризис деп атайды. Сондай – ақ Қ. кезінде зат алмасу бұзылады, науқас сандырақтайды, әр нәрселер елестейді,жүрек соғуы өзгеріп, қан қысымы көтеріледі, , асқазан, бүйрек т. б. органдар қызметіне әсер етеді. Дене қызуының көтерілуіне қарай қ. субфебрильді, қалыпты температурадан жоғары, жоғары температуралы және өте жоғары температуралы болып бірнешеге бөлінеді. Қызудың 41градустан жоғары болуы адам өміріне қауіп төндіреді. Қалтырауды қолдан жасауға, бәсеңдетуге және тоқтатуға болады. Қолдан жасалған Қ. кейбір ауруларды емдеу үшін қолданылады.
Мәйіттің қалтырауы ерікті және еріксіз бұлшық еттің болуынан байқалады.Бұлшықеттің өлуінен кейін сүт қышқылы мен аденозин трифосфат жойылуына байланысты.Мәйіттің қалтырау ы әдетте өлімінен кейін 2-3 сағаттан кейін дами бастайды,тәулік соңында бүкіл денеге толығымен таралады. Алдымен қалтырау кезінде созылмалы және мимикалық бұлшық ет ,содан кейін бет бұлшық еті, мойын бұлшықетінен кейін бүкіл бұлшықет бойынша таралады.Бұлшықет қатаяды:аяқты бүгу үшін,елеулі күш жұмсауы қажет.