Как работают мышцы.

Двигательная единица. Функциональной единицей скелетной мышцы является двигательная единица (ДЕ). ДЕ – совокупность мышечных волокон, которые иннервируются отростками одного мотонейрона. Возбуждение и сокращение волокон, входящих в состав одной ДЕ, происходит одновременно (при возбуждении соответствующего мотонейрона). Отдельные ДЕ могут возбуждаться и сокращаться независимо друг от друга.

Сила сокращения скелетной мышцы определяется 2 факторами:

  • числом ДЕ, участвующих в сокращении;
  • частотой сокращения мышечных волокон.

Работа скелетной мышцы совершается за счет согласованного изменения тонуса (напряжения) и длины мышцы во время сокращения.

Виды работы скелетной мышцы:

  • статическая (удерживающая) работа выполняется, если благодаря сокращению мышцы части тела сохраняются в определенном положении;
  • динамическая преодолевающая работа совершается, когда мышца, сокращаясь, перемещает тело или его части в пространстве;
  • динамическая уступающая работа совершается, если мышца функционирует, но при этом растягивается, так как совершаемого ею усилия недостаточно, чтобы переместить или удержать части тела.

Внешне статическая работа мышцы проявляется в фиксации части тела (например удержании тела в вертикальном положении при стоянии). Динамическая работа проявляется при движении.

Во время выполнения работы мышца может сокращаться:

  • изотонически – мышца укорачивается при постоянном напряжении (внешней нагрузке); изотоническое сокращение воспроизводится только в эксперименте;
  • изометричеcки – напряжение мышцы возрастает, а ее длина не изменяется; мышца сокращается изометрически при совершении статической работы;
  • ауксотонически – напряжение мышцы изменяется по мере ее укорочения; ауксотоническое сокращение выполняется при динамической преодолевающей работе.

Работа и сила мышц. Величина сокращения мышцы при определенной силе раздражения зависит как от ее строения, так и физиологического состояния мышцы. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие. Сила мышц зависит от ее поперечного сечения. Чем больше физиологическое сечение мышцы, т. е. сумма поперечных сечений всех ее волокон, тем больше развиваемая мышцей сила сокращений. Поэтому мышцы с перистым строением развивают большую силу, чем мышцы с продольно расположенными волокнами.

Умеренное растяжение мышцы увеличивает ее сокращение. В то же время при сильном растяжении сокращение мышцы ослабляется. Последнее связано с тем, что нити актина при этом вытянуты из миозиновых пучков. Миофибриллы не способны развить активную силу, т. к. актиновые и миозиновые нити не перекрываются.

Рабочая гипертрофия мышц и атрофия. При систематической работе мышцы увеличивается масса мышечной ткани. Это явление называется рабочей гипертрофией мышечной ткани. В основе ее лежит увеличение массы саркоплазмы и числа миофибрилл, что приводит к увеличению диаметра мышечных волокон. В мышце ускоряются процессы биосинтеза нуклеиновых кислот, белков, АТФ, гликогена.

В результате сила и скорость сокращения мышц возрастают. При отсутствии нагрузок на мышечную систему, в случае длительного пребывания больного в постели, при переломах, возникает противоположное состояние – атрофия мышечной ткани.

Тонус скелетных мышц. Даже в покое вне работы мышцы не полностью расслаблены, а находятся в состоянии некоторого напряжения, называемое тонусом, который создаётся редкими импульсами поступающими из ЦНС. Мышцы, находящиеся в состоянии некоторого напряжения, реагируют на раздражитель быстрее и сокращаются сильнее. Внешним выражением тонуса является определенная степень упругости мышцы. Это – состояние устойчивого непроизвольного напряжения. Оно обусловлено неодновременной работой моторных единиц.

Во время умственного и эмоционального напряжения тонус различных мышц может усиливаться, а во время глубокого расслабления он уменьшается. Тонус мышц различен у детей и взрослых, у мужчин и женщин, у лиц, занимающихся и не занимающихся физическим трудом. Физические упражнения повышают тонус мышц, влияют на тот своеобразный фон, с которого начинается действие скелетной мышцы.

Утомление мышц. При длительной непрерывной работе наступает мышечное утомление, т. е. снижение работоспособности. Оно обусловлено двумя механизмами:
   а) нервный механизм заключается в том, что вначале утомление возникает в нервном центре, потом в окончаниях двигательных нервов, при этом изменяется характер нервных импульсов поступающих к мышце и снижается сила и скорость мышечного сокращения;
   б) химический механизм обусловлен тем, что в мышцах накапливаются продукты обмена, например молочная кислота, которые из-за недостаточного поступления кислорода полностью не окисляются.



Хотите избавиться от боли
в спине, мышцах и суставах?

Посмотрите семь бесплатных видеоуроков
и Вы узнаете как это сделать самостоятельно.

Начните избавляться от боли прямо сейчас!