Виды мышечного сокращения: одиночное и тетаническое, механизм возникновения (Гельмгольц   Введенский). Моторные единицы.

Мы́шечное сокраще́ние— реакция мышечных клеток на воздействие нейромедиатора, реже гормона, проявляющаяся в уменьшении длины клетки. Эта жизненно важная функция организма, связанная с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами.

Все виды произвольных движений — ходьба, мимика, движения глазных яблок, глотание, дыхание и т. п. осуществляются за счёт скелетных мышц. Непроизвольные движения (кроме сокращения сердца) — перистальтика желудка и кишечника, изменение тонуса кровеносных сосудов, поддержание тонуса мочевого пузыря — обусловлены сокращением гладкой мускулатуры. Работа сердца обеспечивается сокращением сердечной мускулатуры.

В ответ на одиночный импульс мышечные волокна двигательной единицы отвечают быстрой сократительной реакциейодиночным сокращением. Одиночное мышечное сокращение можно получить на лабораторных занятиях при однократном раздражении (например, икроножной мышцы лягушки). Если записать реакцию мышцы на движущейся ленте, то получим кривую одиночного сокращения, на которой обозначится период укорочения мышцы (восходящее колено кривой) и период ее расслабления (нисходящее колено кривой). Таким образом, одиночное мышечное сокращение протекает в виде волны, состоящей из фазы подъема напряжения, или укорочения мышцы, и фазы расслабления, или удлинения мышцы. Начало сокращения мышцы возникает несколько позже момента нанесения раздражения на мышцу. Интервал между началом раздражения и началом мышечного сокращения называется периодом скрытого сокращения или латентным периодом (латентный значит скрытый, внешне не проявляющийся). Во время латентного периода в мышечной ткани происходят процессы, которые подготавливают мышечное сокращение: потенциал действия, активация миозина, расщепление аденозинтрифосфорной кислоты, дающей энергию для мышечного сокращения. Период скрытого сокращения длится у холоднокровных животных около 0,01 с, у теплокровных значительно короче, примерно времени одиночного сокращения. В медленных двигательных единицах длительность одиночного сокращения может достигать 0,2 с, а в быстрых 0,05 с. У последних период сокращения составляет примерно 0,02 с, а период расслабления 0,03 с и короче.

При воздействии на мышцу ритмических раздражений высокой частоты наступает сильное и длительное сокращение мышцы, которое называется тетаническим сокращением или тетанусом. Амплитуда тетанического сокращения в 2–4 раза выше амплитуды одиночного сокращения при той же силе раздражения.

Гладкий тетанус возникает тогда, когда очередной импульс раздражения действует на мышцу до начала фазы расслабления. При очень большой частоте раздражений каждое очередное раздражение будет попадать на фазу абсолютной рефрактерности и мышца вообще не будет сокращаться. Высота мышечного сокращения при тетанусе зависит от ритма раздражения, а также от возбудимости и лабильности, которые изменяются в процессе сокращения мышцы. Тетанус наиболее  высокий при оптимальном ритме, когда каждый последующий импульс действует на мышцу в фазу экзальтации, вызванной предыдущим импульсом. В этом случае создаются наилучшие условия (оптимум силы и частоты раздражения, оптимум ритма) для работы мышцы.

При тетанических сокращениях мышечные волокна утомляются больше, чем при одиночных сокращениях. Поэтому даже в пределах одной мышцы происходит периодическая смена частоты импульсации (вплоть до полного исчезновения) в разных двигательных единицах.

Моторная единица (МЕ) является функциональной единицей скелетной мышцы. МЕ включает в себя группу мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон. Число мышечных волокон, входящих в состав одной МЕ, варьирует в разных мышцах. Например, там, где требуется тонкий контроль движений (в пальцах или в мышцах глаза), МЕ небольшие, они содержат не более 30 волокон. А в икроножной мышце, где тонкий контроль не нужен, в МЕ насчитывается более 1000 мышечных волокон.