Работа мышц

Согласованное чередование сокращения и расслабления разных групп мышц осуществляется нервной системой и носит рефлекторный характер. К мышцам подходят два вида нервных волокон: центростремительные, по которым возбуждение идет от рецепторов мышц в центральную нервную систему, и центробежные, проводящие возбуждения от центральной нервной системы к мышце, в результате чего она сокращается в ответ на полученное раздражение.

Благодаря одновременному сокращению и расслаблению противоположных групп мышц обеспечивается движение, работа, их плавность.

В работающих мышцах интенсивный обмен веществ сопровождается освобождением и расходованием большого количества энергии. Только получая энергию мышцы способны сокращаться. Энергия доставляется в процессе расщепления глюкозы в мышечной ткани, когда поглощается кислород и накапливается аденозинтрифосфат (АТФ), а его энергия служит источником энергии мышц. Конечные продукты расщепления - углекислый газ и вода. Транспортирует все эти вещества кровеносная система. При возбуждении мышцы повышается проницаемость ее клеточной мембраны для ионов кальция, которые устремляются внутрь мышечных волокон и активируют мышечный белок миозин. Он представляет собой фермент, при его участии от АТФ отщепляется одна молекула фосфорной кислоты и освобождается энергия, идущая на сокращение мышцы. По окончании мышечного сокращения ионы кальция выводятся наружу и концентрация этого вещества выравнивается до исходной. Наряду с распадом АТФ в мышцах идет непрерывный процесс его синтеза. Таким образом, в основе деятельности мышцы лежит обмен веществ, протекающий во всех клетках мышечной ткани. Так как в работающей мышце обмен веществ всегда повышен, усиливается и деятельность всех органов при физической работе.

Влияние ритма и нагрузки на работу мышц

При сокращении мышца производит работу, для ее измерения, величину груза умножают на высоту поднятия. Работа мышц равна нулю, если мышца сокращается без груза. По мере увеличения груза работа увеличивается, а затем, достигнув определенного уровня, будет постепенно снижаться. При очень большом грузе, который мышца не способна поднять, работа вновь становится равной нулю. Если взять средний для данной мышцы груз и поднимать с разными частотами, то получится результат, что наибольшая работа мышцы будет наблюдаться при среднем ритме работы. Еще И.М. Сеченов доказал, что наибольшая производительность труда достигается при средней нагрузке и среднем ритме. А И.П. Павлов писал, что в жизни человека нет ничего более властного, чем ритм.

Статические и динамические нагрузки

Работу мышц подразделяют на статистическую и динамическую.

Динамической называют, связанную с движением - это вскапывание грядок огорода, рубка, пилка деревьев при заготовке дров и др. При этой работе сокращение мышц чередуются с их расслаблением. При статической работе (поза, держание груза) мышцы находятся в длительном напряжении. Мышцы не могут работать беспрерывно. Длительная работа приводит к снижению работоспособности, что проявляется в мышечном утомлении. Процесс утомления прежде всего связан с нарушением передачи нервных импульсов, идущих от головного мозга, т.к. нервно-мышечное соединение утомляется раньше чем мышечные волокна, а мышца, не получая возбуждения, перестает сокращаться. Другой причиной утомления мышцы является накопление в ней недоокисленных продуктов распада (молочной кислоты) вследствие недостатка кислорода при быстрых сокращениях, а также истощения в ней энергетических запасов. Недоокисленные продукты распада препятствуют переходу нервного возбуждения с нервного волокна на мышцу и затрудняют их работу.

Если мышца временно прекращает работу и находится в состоянии покоя, то кровь выносит из нее продукты распада и доставляет ей питательные вещества и кислород. Утомление проходит, и мышца восстанавливает работоспособность. При всякой тяжелой физической работе лучше отдыхать часто и кратковременно, чем редко и длительно. И.П. Павлов доказал, что длительное и однообразное возбуждение клеток мозга снижает их работоспособность. Смена одного вида деятельности другим дает отдых работающим клеткам мышц. Исключительно велика роль сознания, которое связано с головным мозгом. Интерес к совершаемой работе, понимание ее значения, необходимости и важности очень сильно повышает производительность труда.