Читать «Основы физиологии человека. Том 1 by Агаджанян Н.А. (ред.)» онлайн - страница 38

User

Амплитуда тетанического сокращения превышает амплитуду одиночного мышечного сокращения. Н.Е. Введенский объяснил это фазными изменениями возбудимости мышцы, введя понятие об оптимуме и пессимуме частоты раздражения.

Оптимум - частота раздражения, когда каждое последующее раздражение осуществляется в фазу повышенной возбудимости, в результате возникает гладкий тетанус максимальной амплитуды. Общая величина укорочения (и напряжения) в экспериментальных условиях растет тем больше, чем чаще стимуляция. Это продолжается до известных пределов, так как при чрезмерной частоте нервных импульсов развивается частичный блок проведения возбуждения в синапсе, так называемый пессимум (по Н.Е. Введенскому). Пессимум - частота раздражения, когда каждое последующее раздражение приходит в фазу пониженной возбудимости и регистрируется тетанус с минимальной амплитудой.

Обычный режим естественного сокращения мышечных волокон близок к зубчатому тетанусу. Однако такой режим функционирования единиц, составляющих ДЕ, не сказывается на сокращении целой мышцы; оно напоминает гладкий тетанус. Причина этого - асинхронность работы мотонейронов и обусловленная этим асинхронность сократительной реакции отдельных мышечных волокон.

Сила мышцы и ее работа

Мышцы способны развивать силу только при укорочении, поэтому чтобы сместить кость и затем вернуть ее в исходное положение, необходимы, по крайней мере, две мышцы или две группы мышц. Пары мышц, действующие таким образом, называются антагонистами.

Сила - это способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему мышечным напряжением. За счет силы производится работа (А):

А = FS,

где F - сила, S - путь, тогда - F = A/S (при равномерном движении).

Механическая работа мышцы (А) по подъему груза Р на высоту h вычисляется по формуле:

А = Ph,

где A - работа; Р - масса груза; h - высота, на которую он поднят.

Поэтому силу мышцы можно определить по величине максимального груза, который она способна поднять. Максимальная работа производится при средних величинах нагрузок. Лабильность мышцы равна 200-300 Гц.

В движениях с ускорением сила (F), сообщающая телу ускорение, равна произведению массы (т) на ускорение (а) (II закон Ньютона):

F = та.

Сила измеряется в ньютонах (Н): 1Н = 1кг/м/с2. Таким образом, существует два проявления силы: в статике - F = P (кг), в динамике - F = та (Н).

Поскольку каждое волокно подчиняется закону «все или ничего», сила, развиваемая двигательной единицей при одиночном сокращении, варьирует слабо; либо все ее волокна возбуждаются и сокращаются, либо они расслаблены. Развиваемая сила зависит от частоты стимуляции, во время гладкого тетануса она примерно вдвое больше, чем при зубчатом тетанусе. При повышении частоты импульсации мотонейрона от 5 до 50 Гц одиночные сокращения или зубчатый тетанус двигательных единиц переходят в гладкий тетанус, в результате сила сокращения увеличивается. Сила и скорость сокращения мышцы увеличиваются также по мере активации (вовлечения) все большего количества двигательных единиц.