59. Механика мышечного сокращения. Саркомеры. Строение мышечных волокон.

Сократимость-способность мышцы укорачиваться при возбуждении. Скелетная мышца состоит из миоцитов (мышечных волокон). Мышечное волокно-гигантская многоядерная клетка, покрытая миелиновой оболочкой(сарколеммой).

Сократительные элементы волокна-миофибриллы, состоящие из множества филаментов. Перегородки или Z пластинки делят их на участки (саркомеры). Филаменты бывают двух видов: толстые из миозина и тонкие из актина. При сокращении тонкие актиновые нити скользят вдоль миозиновых к середине саркомера. При этом тратится энергия из АТФ.

60. Кпд мышечных сокращений

КПД мышечной работы R представляет отношение величины внешней механической работы W к общему количеству выделенной в виде тепла энергии Е

R=W\E x 100%

КПД мышечной клетки около 50%, всей мышцы- не более 20 %

Максимальная сила мышц не достигается в реальных условиях, так как не все клетки мышцы сокращаются одновременно с максимальной силой.

КПД мышцы также зависит от внешних условий, например, при низкой температуре он значительно снижается, т.к. необходимо сохранить температуру тела.

61Изотонический режим работы мышц. Уравнение Хилла. Изометрический режим. Статическая работа мышц.

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Так как при этих условиях величина нагрузки Р = 0, то механическая работа мышцы также равна нулю (А = 0). В таком режиме работает в организме человека только одна мышца — мышца языка.

Уравнение Хилла – определяет зависимость скорости укорочения от нагрузки.

V – скорость укорочения;

P – сила (нагрузка);

P0 – максимальное изометрическое напряжение, которое может развивать мышца;

b – константа, имеющая размерность скорости;

a – константа, имеющая размерность силы

Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. При этом h = 0 и, соответственно, механическая работа тоже равна нулю (А = 0). Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы . В этом случае в мышечном волокне все равно происходят процессы возникновения и разрушения мостиков между актином и миозином, т. е. тратится энергия на эти процессы, но отсутствует механическая реакция перемещения нитей актина вдоль миозина.

Статическая работа не предполагает сильного напряжения, однако в некоторых случаях статическая работа мышц может быть очень напряженной, например при удержании штанги, при некоторых упражнениях на кольцах или параллельных брусьях. Такая работа требует одновременного сокращения всех или почти всех волокон мышц и может продолжаться лишь очень короткое время. При динамической работе поочередно сокращаются различные группы мышц, причем некоторые мышцы работают то динамически, производя движение в суставе, то статически, обеспечивая на некоторое время неподвижность костей того же сустава. Степень напряжения мышц может быть различной.