Режимы и типы сокращения мышц

Типы сокращения мышцы: изотонический (когда мышца укорачивается при неизменном внутреннем напряжении, например, при нулевой массе поднимаемого груза) и изометрический (при этом типе мышца не укорачивается, а лишь развивает внутреннее напряжение, что бывает при нагрузке неподъёмным грузом). Ауксотонический тип – при сокращении мышцы с нагрузкой вначале в мышце возрастает напряжение без укорочения (изометрический тип), затем, когда напряжение преодолевает массу поднимаемого груза, укорочение мышцы происходит без дальнейшего роста напряжения (изотонический тип).

Различают режимы сокращений: одиночное и тетаническое. Одиночное сокращение возникает при действии на мышцу одиночного нервного импульса или однократного толчка тока. В миоплазме мышцы происходит кратковременный подъём концентрации кальция, сопровождаемый кратковременной работой – тягой миозиновых мостиков, сменяющейся покоем. При изометрическом типе сокращения одиночное напряжение начинается через 2 мс после развития потенциала действия, причём напряжению предшествует кратковременное и незначительное латентное расслабление.

Тетанус – это сложное сокращение, возникающее при стимуляции с частотой выше, чем длительность одиночного мышечного сокращения. Тетанус бывает зубчатый, если мышца совершает незначительные колебания на высоте амплитуды сокращения, и гладкий – при постоянном во времени сокращении. При относительно малой частоте раздражений возникает зубчатый тетанус, при большой частоте – гладкий тетанус. Чем быстрее сокращаются и расслабляются волокна мышцы, тем чаще должны быть раздражения, чтобы вызвать тетанус.

В естественных условиях мышечные волокна работают в режиме одиночного сокращения только тогда, когда длительность интервала между разрядами мотонейронов равна или превышает длительность одиночного сокращения иннервируемых данным мотонейроном мышечных волокон. В режиме одиночного сокращения мышца способна работать длительное время без утомления, совершая при этом минимальную работу. При увеличении частоты разрядов развивается тетаническое сокращение. При зубчатом тетанусе происходит непрерывное нарастание силы сокращения и выполняемой работы. Во время гладкого тетануса мышечное напряжение не изменяется, а поддерживается на достигнутом уровне. В таком режиме мышца человека работает при развитии максимальных изометрических усилий. Работа мышцы (А) измеряется произведением массы груза (Р) и расстояния (H), на которое этот груз перемещается.

Работа может быть динамической (преобладают изотонические типы сокращения) или статической. Она может быть преодолевающей и уступающей.

Расслабление мышцы.

Восстановление потенциала покоя мембраны прекращает поступление из саркоплазматического ретикулума ионов кальция и дальнейший сократительный процесс. Кальций в миоплазме активирует Са-АТФ-азу, кальциевый насос осуществляет активный перенос этого иона в саркоплазматический ретикулум. Возврат мышцы в исходное, растянутое положение определяется массой костей скелета, связанных с данными мышцами и создающими растягивающее усилие после прекращения процесса сокращения. Вторым моментом является упругость мышцы, которая преодолевается в момент сокращения. Структурной основой упругости мышцы являются:

- поперечные мостики;

- Z – диски;

- участки прикрепления концов миофибрилл к сухожильным элементам мышечного волокна;

- наружные соединительнотканные элементы мышцы и её волокна;

- места прикрепления мышц к костям;

- продольная система саркоплазматического ретикулума;

- сарколемма мышечного волокна;

- капиллярная сосудистая сеть мышцы.

Сила мышц

Сила мышц измеряется максимальным грузом, который она способна поднять или максимальным напряжением, которое она способна развить в условиях изометрического сокращения. Сила мышц пропорциональна площади поперечного сечения (количеству мышечных клеток). Физиологическое поперечное сечение проводится перпендикулярно мышечным волокнам. Поэтому мышцы с косым расположением мышечных волокон обладают большей силой. Абсолютная мышечная сила определяется делением максимального груза, который мышца способна поднять, на площадь физиологического поперечного сечения.

Утомление мышц

Утомлением мышцы называется снижение работоспособности мышцы в процессе выполнения мышечной работы. Причиной снижения работоспособности (утомления) является уменьшение в мышечной клетке запасов питательных веществ, накопление метаболитов, истощение медиатора в нервно-мышечном синапсе.

Поиск по сайту: