Мощность, работа и энергия мышечного сокращения

Если мышца сокращается анизометрически, то она выполняет

работу. При изометрическом сокращении перемещения нет и поэтому работа (в физическом смысле) отсутствует. Аналогично обстоит дело и с мощностью. В изометрическом режиме она равна нулю, в анизометрическом — произведению силы на скорость изменения длины мышцы. Поэтому величины мощности могут быть рассчитаны из кривой «сила — скорость». Для каждого значения этой кривой мощ­ность равна площади прямоугольника, одна из вершин которого находится на кривой, а вторая — в начале координат (см. рис. 18 штрихпунктирные линии).

При максимальной стимуляции мышцы ее мощность зависит от скорости сокращения. Максимальное значение мощности отмечается при оптимальных величинах скорости и силы мышцы, равных примерно 1/3 максимальных значений. Таким обра­зом, максимальная мощность равна примерно 1/10 (1/3 X 1/3 = 1/9 ==1/10) той величины, которая была бы достигнута, если бы в одном и том же сокращении мышца могла проявить одновременно и максимальную силу, и максимальную скорость.

При сокращении мышца расходует энергию, которая превращается в работу и тепло. В изометрическом режиме, когда механическая работа равна нулю, вся освобожденная в результате химических реакций энергия превращается в тепло. В анизометрическом режиме одна часть энергии затрачивается на совершение механической работы, а другая часть переходит в тепловую. Отношение выполненной работы к общим затратам энергии (работа + тепло) называется, как известно, коэффициентом полезного действия; к.п.д. мышцы зависит от скорости ее сокращения. Он максимален при скорости, равной примерно 20% от максимальной.

Поиск по сайту: