Физические и физиологические свойства мышц. Типы мышечных сокращений. Сила и работа мышц. Закон силы.

Любая скелетная мышца состоит из трех типов мышечных волокон:

 ▪ быстрых, фазических (в связи с относительно низким содержанием пигмента миоглобина их называют белыми);

 ▪ медленных, тонических (в связи с относительно высоким содержанием окрашивающего миоглобина их называют красными);

 ▪ волокон-рецепторов.

Основная функция первых двух групп волокон состоит в изменении длины мышц: формирование мышечного тонуса и различных вариантов быстрых (фазических) сокращений.

Первые две группы мышечных волокон объединяют в группу экстрафузальных мышечных волокон. У волокон-рецепторов есть название-синоним — интрафузальные мышечные волокна.

Рассмотрим особенности строения и свойств экстрафузальных волокон.

Выделяют физические и физиологические свойства мышечной ткани. К физическим свойствам мышечной ткани относят вязкость, эластичность, пластичность.

К физиологическим — раздражимость, возбудимость, лабильность, проводимость.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЦ

 ● Растяжимость — способность менять длину под влиянием приложенной силы.

● Эластичность — способность мышцы восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия сил, вызывающих ее деформацию.

 ● Сила мышц — максимальный груз, который мышца способна приподнять.

● Работа мышц — произведение поднимаемого груза на высоту подъема, измеряется в килограммах на метр (кг/м):

Свойства скелетных мышц:

1) обеспечивают определенную позу тела человека;

2) перемещают тело в пространстве;

3) перемещают отдельные части тела относительно друг друга;

4) являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.

5) возбудимостью — способностью отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала.

6) проводимостью — способностью проводить потенциал дейст­вия вдоль и в глубь мышечного волокна по Т-системе;

7) сократимостью — способностью укорачиваться или разви­вать напряжение при возбуждении;

8) эластичностью — способностью развивать напряжение при растягивании.

Свойства гладких мышц: 1) Статическая (сохранительная, тоническая)

2) Низкая электропроводимость и высокая хемовозбудимость

3) Автоматия

3) Низкая лабильность

4) Низкая проводимость

5) Высокая пластичность

6) Слабые, практически неутомлямые

Типы мышечных сокращений. Различают изотонический, изометрический и смешанный режимы сокращения мышц.

При изотоническом сокращении мышцы происходит изменение ее длины, а напряжение остается постоянным. Такое сокращение происходит в том случае, когда мышца не перемещает груз. В естественных условиях близкими к изотоническому типу сокращений являются сокращения мышц языка.(один фиксирован, другой висит свободно)

При изометрическом сокращении длина мышечных волокон остается постоянной, меняется напряжение мышцы. Такое сокращение мышцы можно получить при попытке поднять непосильный груз.(оба конца мышцы фиксированы и она не может укоротиться)

Сила - мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел, которая выражается в ньютонах или кг-силах. При изотоническом сокращении в эксперименте сила определяется массой максимального груза, который мышца может поднять (динамическая сила), при изометрическом - максимальным напряжением, которое она может развить (статическая сила).

Одиночное мышечное волокно развивает напряжение в 100-200 кг-сил во время сокращения.

Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение в результате активации всех мышечных волокон. Такое напряжение мышцы называют максимальной силой. Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы, измеряемой в кг/см2.

Работа есть энергия, затрачиваемая на перемещение тела с определенной силой на определенное рас­стояние: А = FS.

При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при фиксированной позе, говорят о статической работе, при со­вершении движений — о динамической.

Сила сокращения и работа, совершаемая мышцей в единицу вре­мени (мощность), не остаются постоянными при статической и дина­мической работе. В результате продолжительной деятельности рабо­тоспособность скелетной мускулатуры понижается. Это явление назы­вается утомлением. При этом снижается сила сокращений, увеличиваются латентный период сокращения и период расслабления.

Закон Силы: в определенных пределах амплитуда сокращения скелетной мышцы тем больше, чем больше сила сокращения.