Қан тамырларының негізгі бөліктерінің құрылысы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

Жоспары.
І.Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1.Жүрек-қан тамырлар жүйесінің құрылысы және механикалық
қасиеттері
2.Бұлшықеттер құрылысы және биомеханикасы
3.Бұлшықет жиырлуының механикалық моділі
4.Бұлшықет жүйесінің электрлік моділі. Реографияның негізі
ІІІ.Қорытынды
.

БҰЛШЫҚ ЕТ ЖИЫРЫЛУЫНЬЩ БИОФИЗИКАСЫ
ЖҰМСАҚ БИОЛОГИЯЛЫҚ ТІНДЕРДЩ ҚҰРЫЛЫСЫ
Биологиялық тіндер: тері, бұлшық ет, қан тамырлар, тыныс алу жүйесі,
жүрек клапандарының жапырақшасы және ішкі органдардың (өкпенін, мидың,
сіңірдің) және т.б. бездерінің механикалық қасиеттері қатты тіндермен
(сүйектер) салыстырғанда ерекше болады. Жұмсақ биологиялық тіндердің басты
қасиеті — олардың аса үлкен шамада (200%-ге дейін) деформациялануы болады.
Сонымен қатар олардың механикалық бастапқы және соңғы күйі, сығылғыштығы
және ани-зотропиялығы бір-біріне өте үқсас келеді.
Жұмсақ биологиялық тіндердің құрылысына мынадай компоненттер кіреді:
жасушалар, 1 - каллогендік талшықтар, 2 -эластиндік талшықтар, 3 — негізгі
құрылым және жасушалар. Әр компоненттің механикалық, биологиялық және
иммунологиялық қасиеттері олардың өздеріне тән ультра құрылымдарына тәуелді
болады. Бірақ сумен әсерлесуі және сумен байланысты компоненттерінің
қасиеттері ерекше. Осы биополимерлерді бес топқа бөлуге болады (68-сурет):
(4) коллаген, (5) эластин, (6) гликозаминогликандар, (7) гликопротеиндер
және (8) еритін протеиндер.

Байлам тіндерінің ішіндегі ең негізгісі — коллаген, оның құрылымдық
пішіні әртүрлі. Коллагеннің ерекшелігі — ол спиральді полипептидті
тізбектен спиральдық талшыққа дейінгі барлық деңгейдегі спираль құрайды.
Механикалық жүктеме кеп болатын тіндердің негізгі функциясы үшін осындай
құрылыс элементтердің бір-бірінің бетімен салыстырмалы сырғанауын шектейді.
Коллаген элементтері — тропоколлаген молекулаларынан күралады. Олардын
бастары мен үштары қосылып диаметрі 20—40 нм коллагендік фибриллаларды
құрайды. Фибриллалардыңдиаметрлері тін мен сүтқоректілердіңтүрлеріне
байланысты болады. Фибрилл шоқтары диаметрі 0,2-12 мкм арасындағы талшықтар
түзейді. Созылған кезде коллагендік талшықтар және олардың талшықтық
құрылымдар шоғы, аз да болса деформацияланады. Кернеу мен деформация бір-
бірімен сызықтық. емес байланыста бо-лады. (69, д-сурет). Коллагендік
тіндердің созылғандағы беріктігі 50-100 МПа болса, серпімділік модулі 1000
МПа болады. Бұл коллагендік тіндердіңаса берік болатындығын көрсетеді.

Эластинніңтабиғаты – ол гидрофобты және белгілі бір аралыкта қатаң
химиялық қосылыстағы амин қышқылдарының тізбегінен тұрады. Созылған кезде
сызықтық қасиеті (69, 6-сурет) байқалады. Жұмсақ биологиялык тіндерде элас-
тикалык күрылым талшықты (тері, вена, шеміршек) және мембрана-дан
(артериялар) тұратын екі түрлі морфологиялық пішінді болады.
Талшықтық эластинде бір-бірімен байланыстағы екі жіптен есілген арқан
сияқты компоненттер бар. Эластиннің осындай құры-лымы олардың талшықтарының
созылу деформациясына (мөлшерімен 150—200 %) төзімді етеді. Сонда
эластиннің серпімділік модулі небәрі 0,6 МПа болады.
Эластин мен коллаген талшықтарынын. өзара әсерлесуі жұмсақ
биологиялықтіндердің беріктігін және деформациялык касиетін анық-тайды.
Мысалы, артерия және өкпе паренхима тіндерде эластин серпімділік қасиет
береді. Коллагендік талшықтар бұл тіндерде хаос-ты және толқын тәріздес
болып созылып, содан кейін ғана түзіледі.
Негізгі затта коллагендікталшықтар жасушалармен және жасуша-лар
ішіндегі затпен біртүтас болады. Байлам тығыз тіндердін негізінде
фибробластан тұратын жасушалардан құралады. Жасуша ішіндегі затта коллаген
талшығы эластин, ретикулин және гидрофильді гель болады. Негізгі заттың
құрамы тіннің түріне байланысты болады. Глюкоза аминогликандар
(мукополисахаридтер) мен тін сүйықтары жасушаның негізгі құраушылары болып
табылады.
Механикалық тұрғыдан карағанда төменгі модульді негізгі зат мынадай үш
функцияны атқарады: бір талшықтан екінші талшықка таралатын күшті реттеу;
бір талшықтан екінші талшыққа күш тарал-ғанда олардын, үзіліп кетпеуін
қамтамасыз ету; талшықтар босаған кезде олардың арасындағы үйкеліс күшін
азайту.
Жұмсақ механикалық ұлпалардың механикалық қасиеттері тіндердің
құрамындағы талшықтың, жасушаныңжәне негізгі заттың өзара әсерімен
анықталады. Коллагендік талшықтүрғысынан қарағанда талшықтары бағыттас
сіңірлер мен байлам құрылымдары ең қарапайым құрылымдар болады. Бұл
құрылымдар күшті бір бағытта — бұлшық еттен сүйекке, немесе бір сүйектен
екінші сүйекке таратады. Коллаген талшықтары босаған кезде сіңір талшықтары
толқын тәріздес болады. Күш бұлшық еттен сүйекке өткенде коллаген
талшықтары түзу болады.
Қан тамырларының коллагендік талшықтары эластин талшықта-рымен тегіс
бұлшық еттердің жасушаларымен байланысты күрделі құрылым. Кезеңі өзгеретін
күштің әсерінен қолқа қақпақшаларының жапыракшаларының құрылысы ерекше
болады.

ЖҮРЕК-ҚАН ТАМЫРЛАР ЖҮЙЕСІШҢ ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Атқаратын функциясына және күрылыс жағынан қарағанда жұмсақ биологиялық
тіндердің ішінде жүрек күлақшалары мен қан тамырла-рының алатын орны
ерекше. Морфологиялықтұрғыдан карағанда қан тамырларын эластикалык, аралас
және бұлшык еттік (тегіс бұлшық ет ұлпалары басым болғандыктан) болып үшке
бөлінеді (70-сурет).
Үлкен артериялықтамырлардың кабырғалары үш қабатты болады: 1 — ішкі, 2
— орта және 3 — сыртқы қабаттар. Ішкі кабат құрамына эндотелий, астыңғы
эндотелий және ішкі эластикалық мембраналар кіреді. Тамырдың ішкі бетін
жауып тұрған эндотелиальді жасушаның гемодинамикалық маңызы аса зор:
олардын бүтіндігінің бүзылуы тром-балардың пайда болуына әкеп соқтырады.
Астыңғы эндотелий — жіңішке эластикалық және коллагендік талшықтардан,
байламдық — ұлпалык жасушадан және негізгі заттан тұрады. Ішкі эластикалық
мембрана коллагендік талшықтармен оралған эластиндік талшықтан тұрады.

-сурет. Қан тамырларының негізгі бөліктерінің құрылысы:
1 — ішкі кабат (интима); 2 - ортаңғы қабат (медия); 3 - сыртқы қабат
(эдвеитиция); 4, 5 —ішкі және сыртқы эластикалық мембраналар;
6 — веналық қақпаша; 7 — капиллярлар
Ортаңғы қабат жиырылу бағыттары басқарылатын көптеген элас-тикалық
мембраналардың құрылымынан тұрады. Тегіс бұлшық ет талшықтары эластикалық
мембранаға бекітілген.
Ішкі және сырткы қабатка жабысқан, көлденең коллаген әсерінен бір
құрылымда орналаскдн шеңбер бойымен коллагендік фибрилла-лардан және тізбек
бойымен бағытталған жуан эластикалық талшық-тардан тұратын сыртқы
эластикалық мембрана (70-сурет, 4, 5) бар.
Веналардың құрылысы — артериялардың құрылысына үқсас. Бірақ веналар
қабырғаларын ішкі, ортаңғы және сыртқы қабаттарға бөлу өте қиын, тіпті
кейде бөлуге мүмкіншілік болмайды. Артериялық тамыр-ларға карағанда вена
тамырларының ішінде қан қысымының өзгеруі үлкен болады. Артерия тамырына
қарағанда вена тамырларының қабырғалары жүқа және эластикалық ұлпалары да
аз болады, вена та-мырларының сыртқы қабаты қалың және коллагендері көп
болады. Мысалы, венада коллаген эластиннен үш есе көп болса, кеуде жасу-
шасында екі есе ғана көп болады.
Пульстік қысымның әсерінен қан тамырларының қабырғалары-на кезеңі
өзгермелі жүктеме әсер етеді. Қан тамырлар қабырғалары сызықты — тұтқыр-
серпімді болғандықтан, қорытынды деформация фазасы бойынша Аф бүрышына
кейін калады. Ол бұрыштың мәні зерттелінетін материалдық қасиетіне
байланысты болады. Осындай материалдар үшін серпімділіктің динамикалык
модулі былай анық,-
талады:
Е = Е' + Е",
мұндағы Е' — серпімді модулі; Е" — шығын модулі.
Е' = EcosA(p.
Мұндағы Е — серпімділік модулі.

-сурет. Вена артериясының деформациясына кан қысымының
өзгерісініңтәуелділігі: 1 - жүктеме; 2 - жеңідцену; 3 -
статикалықжүктеме;
4 - калыпты жағдайдагы жүктеме (80-120 мм сынап бағанасы)

Динамикалық серпімділік модулі 1—2 Гц жиілікте көп өзгеріске
үшырамайды. Ол төменгі жиіліктер кезінде өседі. Кешігу бүрышы (Дср) аз,
мөлшерімен 10° шамасында болады. Егер жүрек соғысының жиілігі
2 Гц болса,
Е"Е' 0,123 бЬлады, '
Осы нәтиже сол ортада серпімді компоненттерге қарағандатүткыр
компоненттердің аз болатынын көрсетеді. Егер кан қысымының өзгерісі 20—120
мм. сынап бағанасы мөлшеріңц© (2,5—15,0 кПа) болса, онда қантамырлар
кабырғаларының түтҚьір-серПшді касиеті көрінеді. Ол қасиет гистерезис
бүғалығына үқсайтын болады.
Артерия тамырлары қабырғаларының жарылу мүмкіншілігі әсер етуші ішкі
қысымғажәне деформацияғатәуелді болады. Деформация-лаушы күштің жылдамдығы
арткан сайын тамырлардың жарылу мүм-кіншілігі де артады. Артериялық
тамырлардың созылғыштық қасиеті адамның жасына байланысты болады. Мысалы,
60 жасқа келген адам-ның артериялық қан тамырларының жарылу мүмкіншілігі 20
жастағы адамға қарағанда 2-3 есе көп болады.
БҰЛШЫҚ ЕТТЕР ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ БИОМЕХАНИКАСЫ
Жұмсақ тіндерге қарағанда бұлшық еттер адамның козғалысын тыныс жолындағы
ауаның козғалысын, қанның кан тамырлар бойы-мен қозғалысын және т.б.
қозғалыстарды камтамасыз ету үшін жұмыс атқарады.
Бұлшық еттер екі топқа бөлінеді:
1) қаңканың әртүрлі бөліктеріне бекітіліп ұлпаның негізін құрайтыи
көлденең жолақ бұлшық еттер-бұларды қаңкд бұлшық еттері дейді және жүрек
бұлшық еттері;
2) қан тамырларының, лимфа тамырларының және ішкі ағзалар-дың
қабырғаларының тегіс бұлшық еттері.
Бұлшықеттер формалары қысқа, жалпак, ұзын және жіңішкет.с.с. әртүрлі
болады. Қысқа бұлшық ет омыртқалар арасында тереңде жатады. Олар көлденең
бұлшық еттерден аз ғана үзын болады. Жалпақ бұлшық еттер адамның кеудесінде
болады, олардың ұзындығы мен ені қалы*іДьіғынан үлкен болады. Бұлшық
еттердің екі басыИДа, баска ағзалармен жалғастырып тұратын сіңірлер болады.
Жалпақ бұлшық еттердің сіңірлері жүқа пластина тәріздес, ал ұзын бұлшық
еттердің сіңірлері цилиндр тәріздес болады. Сіңірлер аса берік болады және
ете аз созылады.
Бұлшық еттер фасция деп аталатын байлзм ұлпаларымен тығыз қапталған.
Егер бұлшықет бірнеше қабаттан түрса, онда фасция ішкі, ортаңғы жәғ(е
сыртқы пластиналарға жіктеледі (72-сурет). Жоғарғы қабаттағы пластиналар
бұлшық ет аралық фиброздыьі әсерінен ішкі қабаттағы фасциямен қосылып,
бұщщЖ еттерді әр топка бөліп, тереңге өтіп сүйек бетімен табысады.
Бұлшық еттер кысқарғанда олар қалынДап, бекітілген нүктелері жақындап
күш туғызады- Бұлшық еттердің жеке-жеке қысқаруы өте сирек б°лады, аз ғана
К.ИМЫЛДЫН. өзі бірнеше бұлшық ет топтарын қимылға келтіреді.
Бұлшық еттердің құрылысын, олардың ^ысқару механизмін түсіну үшін
көлденең — жолақ бұлшық еттерді қарастырсақ жеткілікті болады. Ол бұлшық ет
диаметрі 10-100 мкм, ұзынды^ьі 10-15 см болатын парал-лель талшықтар
жиынтығынан тұрады. 1000--- 2000 параллель орналасқан жінішке тарамдардан
тұратын талшықтар миофибрилла деп аталады. Миофибриллалардың ішінде
қатарлап орнадасқан митохондрийлер бар.
Әр миофибрилла Z-мембранамен саркомерлерінің үзындығы 2,5— 3 мкм,
бірнеше учаскелерге (телімдерге) бөЛінеді. Саркомер — қысқа-руга қабілеті
бар ең кіші құрылым. Сарксзмердін. моделі 73-суретте көрсетілген. Z-
мембраналардың арасында а^тинді жүкажәне миозинді қалың талшықтардан
тұратын торлар орн^ласқан. Механохимиялық реакция тудыратын миофибрилді зат
түск^ннен кейін (Са++ иондар) талшықтар жиырыла бастайды.
Қаңқа бұлшықеттерінің жиырылу теориясының кеңтараған моделі ол —
сырғанамалы талшықтар моделі. Осы теория бойынша саркомердің белсенділігі
артқанда белсенді және миозинді талшықтар келденең орналасқан көпірлер
арқылы жабысады.

-сурет.
Иық фасциясы. 1—3 иық бұлшық.
еттерінің қыны
Талшықтарторы бір-бірініңішіне қарай сырғанай қозғалады, соның
нәтижесінде бұлшық ет талшықтары қысқарады. Саркомердің қыска-ру процесінде
көпіршелер бірнеше рет бекіп, иіледі, талшықты талшық бойымен қозғайды және
босап шығады. Көпіршелер жүмысына энергияны АТФ-тен алады
.

Қысқарғанда бұлшық еттер көлденең қимасына, бастапкы үзын-дығына және
т.б. факторларға байланысты үлкен күш тудырады. Көлде-нең қимасы 1 см2
бұлшық етгің жиырылу күшін абсолютті бұлшық ет күШі дейді. ёрбір бұлшық
еттің жиырылу күші және куаты адамның жасына, жынысына, шынығуына және т.б.
физиологиялық шарттар-ға тәуелді болады. Тегіс бұлшық еттер өздерінің
қасиеттеріне қарай қаңқа бұлшық еттеріненереқше болады. Тегіс бұлшық
еттерде ақуыздар ретпен орналаспайды және талшықтарының өлшемдері де кіші
болады. (диаметрі 4—8 мкм, үзындығы 500 мкм-ге дейін). Олардың жасушалары
езара протоплазмалық көпіршелермен және миофибрил-лалармен жалғасады. Тегіс
бұлшық еттердің козуы көлденең жолак бұлшық еттермен салыстырғанда көп
төмен болады, ал қысқару пе-риоды үлкен болады.
Жұмсақ бұлшық еттердің автоматты жиырылу қасиеті аса зор. Автоматты
жиырылуды тудыратын тітіркендіргіштер ретінде бұлшық еттің өз ішіндегі зат
алмасу процесі немесе қанмен келген энергия болуы мүмкін.
Бұлшық еттер әсер ету органына (жүрек, тамырлар, әңеш және т.б.) және
қоздырғышы сигнал әсеріне жауап беру жылдамдығына байла-нысты (тез және
бояу) болып бірнеше түрге бөлінеді. Солай болса да олардың химиялық
құрамдары бірдей: су — 75%, ақуыздар — 20%-ға дейін, АТФ - 0,4%-ға дейін
болады.
Бұлшық еттің үзындығын өзгермейді деп санап, оған әсер етсе, онда оның
жиырылу күші артады, ал оған тұрақты жүктемемен (күш-пен) әсер етсе —
қысқарады. Сондықтан бұлшық еттердің үзындығы езгермейтін болса, онда
оларды изометрлікцеп, ал тұрақты жүкпен әсер еткенде бұлшық еттердің
қысқаруын изотондық деп атайды (74-сурет). Изометрлік әсер өте тез болады
да өзінін. максималды 170 мс уақытта жетеді де, 200 мс-тен бастап сондай
жылдамдықпен баяулайды.
Изотондық жекелеп жиырылу изометрлік жиырылудан ерекше. Сырткы әсер
етуші күшпен бұлшық ет жиырылуы теңескенде изотондық жекеленген қысқару
процесі өтеді. Сондықтан жүктеме ескен сайын жеке жиырылу кешігеді.

Жүктеме өскен сайын бұлшық еттердің жиырылуы бастапқы сәтте максимадцы
мәніне тез жетіп, сызықты байланыста болады. Одан кейін бұлшық
еттердіңбосаңсу жылдамдығы артып, жүктеме белгілі бір шамаға жеткенде тез
тоқтайды. Егер жүктеменің шамасы изотермиялык әсермен теңессе, онда бұлшық
еттердің сыртқы қысқаруы болмайды. Егер жүктеме болмаса, онда
бұлшықеттердің жиырылу жылдамдығы максималды болады. Жүктеме мен бұлшық ет
қысқару жылдамдығының арасындағы байланыс 75-суретте көрсетілген.

-сурет
Бұлшық еттерге серпіністі тітіргендіргіштер әсер еткенде екінші және
одан кейінгі импульстердің әсерлері әртүрлі болады. Мысалы, температура
0°С, сигнал аралығындағы үзіліс 5 мс болса тітіркендіргіштер бақаның
тігінші (портняжная) бұлшық етіне ешқандай косым-ша мехаиикалықреакция
тудырмайды. Тітіркендіргіштің жиілігі 2 Гц болғанда бұлшық еттің босаңсу
фазасы 23-ке жеткенде серпіністер әсер ете бастайды. Бұлшық ет оны сезіп
жекеленіп жиырылады, бірақ ол жаңа серпіиістің әсерінің аяғына жетпей тез
тоқтайды. Соның нәтижесінде әр максимумы жеке серпініске сәйкес келетін
толқын пайда болады.
Егер бұлшық еттің массасын ескермесе, онда бұлшық еттің жиы-рылу күші
Ньютонның И-заңына сәйкес мынаған тең болады:
F = ma + P. (1)
Мұндағы m - жүктің массасы; a — оның үдеуі; Р — бұлшық. еттің жиырылу
күші, оны сыртқы күш деп атайды.
140
Бұлшық еттің механикалык. қасиетін анықтау үшін бұлшық еттің жиырылу
күші мен оның көтеретін жүгінен басқа мынандай шамалар-ды ескеру қажет:
оның қысқару жылдамдығы u ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.