Читать «Основы физиологии человека. Том 1 by Агаджанян Н.А. (ред.)» онлайн - страница 39

Мощность мышцы равна произведению развиваемой ею силы на скорость укорочения. Например, максимальная мощность (200 Вт) мышцы руки достигается при скорости сокращения 2,5 м/с. Мощность выше при умеренных нагрузках и скоростях сокращения. Максимальная скорость укорочения саркомера определяется максимальной скоростью скольжения актиновых и миозиновых нитей относительно друг друга. Чем быстрее поперечные мостики расщепляют АТФ и взаимодействуют с актином, тем выше скорость этого скольжения. В медленных волокнах, например в позных мышцах, у миозина низкая АТФ-азная активность, и по составу он отличается от миозина с высокой АТФ-азной активностью, который содержится в быстрых волокнах, обеспечивающих движения. Поскольку саркомеры располагаются в миофибриллах последовательно, их укорочения суммируются, так что при одной и той же скорости укорочения сарко-мера длинная мышца будет сокращаться быстрее, чем короткая.

Скорость сокращения снижается с увеличением нагрузки; если величина нагрузки совпадает с максимальной силой, развиваемой в изометрических условиях, то мышца вообще не укорачивается, а при еще большей нагрузке растягивается, например, при ходьбе под гору. Быстро укорачиваясь, мышца развивает меньшую силу, чем при медленном укорочении. Поэтому очень быстрые движения возможны, только если не требуется большая их сила, т. е. когда мышцы не нагружены, и наоборот, максимальная мышечная сила требует медленных движений, например, если необходимо передвинуть крупный предмет.

Сила мышц, их способность к работе, скорость сокращения и расслабления, выносливость определяются структурными, функциональными и центральными факторами. Структурные факторы: число и длина мышечных волокон, строение (степень наклона мышечных волокон к оси движения), соотношение типов волокон, из которых она состоит. При преобладании в мышце быстрых волокон - выше скорость сокращения и максимальная сила, развиваемая мышцей при быстром сокращении. Если больше медленных волокон, мышца выносливее, т.е. обладает способностью производить длительную работу. Функциональные факторы обусловлены количественным содержанием в мышцах сократительных белков, АТФ, креатинфосфата, гликогена.

Центральная нервная система определяет внутримышечную координацию (число ДЕ, вовлекаемых в данный момент; степень синхронности работы ДЕ; степень активации каждой ДЕ (определяется частотой нервных импульсов) и межмышечную координацию (мобилизацию агонистов, торможение антагонистов), а также трофические влияния симпатической нервной системы на мышцы.

Рефлекторный тонус. Благодаря периодической низкочастотной рефлекторной активации небольшого числа двигательных единиц некоторые мышцы (прежде всего мышцы, определяющие позу тела) могут находиться в состоянии длительного непроизвольного напряжения, которое обусловлено асинхронной работой их ДЕ. Такой нейрогенный «тонус» модулируется системой у-волокон мышечных веретен; во время умственного напряжения или эмоционального возбуждения он непроизвольно усиливается, а в состоянии глубокого расслабления (например во время сна) снижается.