Сократительная функция скелетных мышц (Сила сокращения мышцы)
Сила сокращения мышцы зависит от целого ряда факторов. Наиболее важными из них являются величина физиологического поперечника мышцы, число нервно-мышечных единиц, вовлекаемых в работу, микро- и макроструктура мышц. Предварительно растянутая мышца укорачивается на большую величину.
Одиночное мышечное волокно развивает усилие до 100 — 200 мг. Чем больше суммарное поперечное сечение всех входящих в мышцу мышечных волокон (физиологический поперечник), тем больше сила мышцы.
У мышц с параллельными волокнами физиологический поперечник равен анатомическому. Сила сокращения этих мышц, в расчете на единицу анатомического сечения (абсолютная сила), будет меньше, чем у мышц с перистым расположением волокон. Так, мышечная сила на 1 см2 у двуглавой мышцы плеча, имеющей параллельные мышечные волокна, составляет 11,4 кг, а у трехглавого разгибателя плеча с перистым расположением мышечных волокон — 16,8 кг.
При повышении частоты раздражений увеличивается число нервно-мышечных единиц, вовлекаемых в работу. Вследствие этого сила сокращения увеличивается. В результате систематических упражнений в поднимании больших грузов увеличиваются как поперечник мышцы, так и способность ее отвечать на раздражение с максимальным числом сокращающихся нервно-мышечных единиц.
Предварительное растягивание мышцы, достигаемое техническими приемами (например, предварительным замахом), увеличивает дальность бросков, метаний снарядов, а также эффективность выполнения упражнений, где величина укорочения мышцы определяет конечный результат.
«Физиология человека», Н.А. Фомин
Работоспособность мышцы определяется количеством выполненной работы и численно равна произведению массы перемещаемого груза на высоту. При увеличении отягощения снижается высота, на которую может быть поднят груз. Суммарная работоспособность достигается при средних отягощениях (закон оптимальных нагрузок). В сокращении гладких мышц имеются существенные отличия от функции скелетных, поперечнополосатых мышц. Волна сокращения распространяется со скоростью от 10 —…
Сокращение и расслабление мышцы осуществляется за счет потенциальной химической энергии, которая освобождается при расщеплении богатых энергией органических веществ. В организме животного такими источниками энергии являются аденозинтрифосфорная (АТФ) и креатинфосфорная (КрФ) кислоты, а также углеводы, белки и жиры, входящие в состав пищевых веществ. Первичным источником химической энергии, трансформируемой в механическую энергию мышечного сокращения, является АТФ. При…
Схема взаимного расположения поверхности мембраны (1), поперечных трубочек (2), саркоплазматического ретикулума (3) и микрофибрилл (4) в скелетном мышечном волокне: А — анизотропный диск; I — изотропный диск; Z — мембрана актиновых нитей. Химические превращения, в ходе которых происходит сокращение мышцы, к настоящему времени изучены достаточно хорошо. Однако далеко не полностью даны ответы на вопросы: почему…
Миозин по своим свойствам вполне отвечает требованиям, которые предъявляются к сократительному белку: он обладает достаточной прочностью, выраженными фибриллярными и эластическими свойствами, относительно большим количественным содержанием (около 40% сухого вещества мышцы). Энергия АТФ освобождается из химически связанной формы при помощи фермента аденозинтрифосфатазы, входящего в состав миозина и осуществляющего свою функцию в комплексе с мышечным белком. Несколько…
Основы механохимии заложили В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова, открывшие ферментативную активность миозина и роль АТФ в энергетике мышечного сокращения. В механизмах мышечного сокращения важная роль принадлежит электрическому полю, создаваемому ионами Са2+. Они поступают к сократительным элементам мышцы из цитоплазматических каналов мышечного волокна. Ионы Са2+ накапливаются по обе стороны Z-мембраны и, взаимодействуя с отрицательно…
