Мышечное сокращение

Различают два типа сокращения:

- изотоническое, при котором мышечные волокна укорачиваются, а напряжение остается постоянным.

- изометрическое, при котором мышца укорачиваться не может, так как ее концы закреплены неподвижно.

Инициатором сокращения мышц является потенциал действия, который распространяется при возбуждении вдоль мышечного волокна. В состоянии покоя ионы Са²⁺ находятся в саркоплазме. При возбуждении мышцы они диффундируют к миофибриллам и происходит скольжение белковых миофибрилл, что вызывает их сокращение. В состав миофибрилл входят белки: актин и миозин. Актиновые нити тонкие, миозиновые – толстые. Диски I – светлые. Диски А – темные. При сокращении актиновые нити вдвигаются в промежутки между миозиновыми нитями (рис. 33).

Сила мышц определяется тем максимальным грузом, который она может поднять. Сила мышц зависит от числа мышечных волокон и от их толщины. Сила мышцы прямо пропорциональна физиологическому поперечному сечению всех ее волокон. Сила мышц, отнесенная на 1 см² поперечного сечения, называется абсолютной мышечной силой. Для человека она составляет 5-10 кг.

Основным источником энергии мышечного сокращения является АТФ. Кровь доставляет мышцам питательные вещества и кислород и уносит продукты обмена. При длительной работе мышц наступает утомление – снижение работоспособности мышцы, возникающее из-за несоответствия между ее кровоснабжением и возросшими потребностями в питательных веществах и кислороде. Кроме того, утомление возникает и вследствие процессов, происходящих в нервных центрах.

Работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма работы. Максимальная работоспособность мышц достигается при средней нагрузке (закон средней нагрузки). Подобрав оптимальную нагрузку и ритм работы, можно добиться высокой производительности работы мышц. Работоспособность восстанавливается быстрее при смене видов деятельности, а не при полном бездействии. Тренировка мышц увеличивает их массу, силу и работоспособность, бездеятельность приводит к атрофии.

Рис. 33. Уровни организации скелетной мышцы