Меню

Факторы определяющие силу сокращения скелетных мышц

Основные факторы, влияющие на силу сокращения скелетных и гладких мышц.

1)Число двигательных единиц (ГМК у гладких мышц) возбуждаемых в данный момент времени.

2)Синхронность работы двигательных единиц (ГМК у гладких мышц).

3)Частота с которой ПД достигает мышечных волокон (величина входа ионов кальция внутрь ГМК, который происходит при действии на ГМК веществ-стимуляторов).

3)Исходная длина (существует оптимальная длина, при которой мышца развивает максимальную силу).

4)Толщина мышечного поперечника.

Определение силы мышц. Динамометрия.

Сила – мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел.

Ручная динамометрия. Для измерения силы сжатия кисти на ладонь кладут динамометр циферблатом вверх, и, подняв руку до горизонтального уровня, испытуемый сжимает прибор с максимальным усилием. Измерения производят поочередно каждой рукой по 2-3 раза и записывают лучший результат в кг в таблицу. Становая динамометрия. Динамометр становой предназначен для измерения силы и статической выносливости мышц-разгибателей туловища человека для определения их состояния и физических возможностей; применяется в ортопедических и неврологических клиниках, в кабинетах лечебной физкультуры, в спортивных учреждениях, научно- исследовательских лабораториях. Динамометр состоит из упругого элемента в виде кольца, к которому жестко крепится с одной стороны корпус с передаточным механизмом и рукоятка, а с другой стороны крюк. Для наблюдения пациентом за показаниями динамометра имеется зеркало. Принцип действия динамометра основан на изменении упругой деформации кольца. Исследуемый становится на опорную площадку так, чтобы крюк находился между ступней на середине их длины, а ручка динамометра ― на уровне надколенной ямки. Взяв обеими руками ручку и, не сгибая ноги в коленном суставе, медленно тянут прибор. Записывают лучший результат в кг. Все результаты заносят в таблицу. В норме показатели ручной динамометрии: у мужчин не менее 70% от веса тела; у женщин ― не менее 50%; становой динамометрии: у мужчин в 2-2,5 раза больше веса тела; у женщин в 1,5 раза больше веса. Относительную величину становой силы менее 170% от веса тела следует считать низкой, в пределах 170—200% — ниже средней, 200—230% — средней, 230— 250% — выше сред ней и выше 260% — высокой. Силовой индекс – это процентное отношение мышечной силы кисти к массе тела. Силовой индекс (%) = Сила кисти (кг) *0.98 / масса тела (кг) * 100%.

Физиологические свойства скелетной мышцы.

Еще есть физические свойства:

Работа мышц статическая и динамическая. Правило средних нагрузок.

Динамическая работа мышц – связана с перемещением тела или груза в пространстве.

Статическая работа мышц – связана с удержанием определенной позы или груза.

Правило средних нагрузок – мышца совершает максимальную работу при средних нагрузках (2/3 от максимальной нагрузки).

Источник

Сила мышцы. Факторы, влияющие на силу мышцы.

Степень укорочения мышцы при сокращении зависит от силы раздражения, морфологических свойств и физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие. Незначительное растяжение мышцы, когда напрягаются упругие компоненты, увеличивает ее сокра­щение, а при сильном растяжении сила сокращения уменьшается. Это зависит от условий взаимодействия актиновых и миозиновых нитей в процессе сокращения.

Читайте также:  Иннервация групп мышц плеча

Она зависит от строения мышцы, ее функционального состояния, исходной длины, пола. возраста, степени тренированности человека.

-Растяжение мышц с помощью отягощения. Развиваемое усилие или напряжение мышцы, есть функция таких двух переменных: физиологическое состояние и начальная длинна.

-Центральная нервная система находится в повышенном возбуждении. До определенного уровня это благотворно влияет на силу скелетных мышц. Повышенное возбуждение находится в неразрывной связи с эмоциональным возбуждением, которое вызывает сложный комплекс соматических и вегетативных сдвигов.

-Натуживание и задержка дыхания. При натуживании и задержке дыхания увеличение силы скелетных мускул можно объяснить проявлением повышенной мышечной силы при выполнении натуживания раздражением интерорецепторов во внутренних органах, меняющих возбудимость в скелетных мышцах.

-Раздражение некоторых рецепторов. Звуковые, световые, вкусовые, температурные, обонятельные раздражения в определенных случаях положительно влияют на силу мышц.

-Генетические факторы Каждый человек расположен к определенному виду работы, то есть имеет предпосылки к имущественному развитию скорости, выносливости или силы.

Работа мышцы при разных нагрузках. Правило средних нагрузок.

Правило средних нагрузок – мышца может совершить максимальную работу при средних нагрузках. Работа мышц измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения мышцы. Между грузом, который поднимает мышца, и выполняемой ею работой существует следующая закономерность. Внешняя работа мышцы равна нулю, если мышца сокращается без нагрузки. По мере увеличения груза работа сначала увеличивается, а затем постепенно падает. Наибольшую работу мышца совершает при некоторых средних нагрузках.

Утомление– физиологическое состояние мышцы, которое развивается после совершения длительной работы и проявляется снижением амплитуды сокращений, удлинением латентного периода сокращения и фазы расслабления. Причинами утомления являются: истощение запаса АТФ, накопление в мышце продуктов метаболизма. Утомляемость мышцы при ритмической работе меньше, чем утомляемость синапсов. Поэтому при совершении организмом мышечной работы утомление первоначально развивается на уровне синапсов ЦНС и нейро-мышечных синапсов.

Источник

Факторы определяющие силу сокращения скелетных мышц

Мышечное сокращение является жизненно важной функцией организма, связанной с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами. Все виды произвольных движений – ходьба, мимика, движения глазных яблок, глотание, дыхание и т. п. осуществляются за счет скелетных мышц. Непроизвольные движения (кроме сокращения сердца) – перистальтика желудка и кишечника, изменение тонуса кровеносных сосудов, поддержание тонуса мочевого пузыря – обусловлены сокращением гладких мышц. Работа сердца обеспечивается сокращением сердечной мускулатуры.

Структурная организация скелетной 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.

Молекулярные механизмы сокращения скелетной мышцы

Согласно теории скольжения нитей, мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению актиновых и миозиновых филламентов друг относительно друга. Механизм скольжения нитей включает несколько последовательных событий.

• Головки миозина присоединяются к центрам связывания актинового филламента (рис. 2, А).

• Рассоединение актина и миозина и восстановление конформации головки происходит в результате присоединения к головке миозина молекулы АТФ и ее гидролиза в присутствии Са++ (рис. 2, В).

Рис. 2. Механизм мышечного сокращения.
Объяснение – в тексте.

Сопряжение возбуждения и сокращения в скелетной мышце

В состоянии покоя скольжения нитей в миофибрилле не происходит, так как центры связывания на поверхности актина закрыты молекулами белка тропомиозина (рис. 3, А, Б). Возбуждение (деполяризация) миофибриллы и собственно мышечное сокращение связаны с процессом элетромеханического сопряжения, который включает ряд последовательных событий.

Рис. 3. Механизм сопряжения возбуждения и сокращения.
Объяснение – в тексте.

• В результате срабатывания нейромышечного синапса на постсинаптической мембране возникает ВПСП, который генерирует развитие потенциала действия в области, окружающей постсинаптическую мембрану.

• Ионы Са++ связываются с белком тропонином. Тропонин изменяет свою конформацию и смещает молекулы белка тропомиозина, которые закрывали центры связывания актина (рис. 3, Г).

• К открывшимся центрам связывания присоединяются головки миозина, и начинается процесс сокращения (рис. 3, Д).

Расслабление скелетной мышцы

Расслабление мышцы вызывается обратным переносом ионов Са++ посредством кальциевого насоса в каналы саркоплазматического ретикулума. По мере удаления Са++ из цитоплазмы открытых центров связывания становится все меньше и в конце концов актиновые и миозиновые филламенты полностью рассоединяются; наступает расслабление мышцы.

Контрактурой называют стойкое длительное сокращение мышцы, сохраняющееся после прекращения действия раздражителя. Кратковременная контрактура может развиваться после тетанического сокращения в результате накопления в саркоплазме большого количества Са++ ; длительная (иногда необратимая) контрактура может возникать в результате отравления ядами, нарушений метаболизма.

Фазы и режимы сокращения скелетной мышцы

Фазы мышечного сокращения

При раздражении скелетной мышцы одиночным импульсом электрического тока сверхпороговой силы возникает одиночное мышечное сокращение, в котором различают 3 фазы (рис. 4, А):

• латентный (скрытый) период сокращения (около 10 мс), во время которого развивается потенциал действия и протекают процессы электромеханического сопряжения; возбудимость мышцы во время одиночного сокращения изменяется в соответствии с фазами потенциала действия;

• фаза укорочения (около 50 мс);

• фаза расслабления (около 50 мс).

Рис. 4. Характеристика одиночного мышечного сокращения. Происхождение зубчатого и гладкого тетануса.

Б – фазы и периоды иышечного сокращения,
Б – режимы мышечного сокращения, возникающие при разной частоте стимуляции мышцы.

Режимы мышечного сокращения

В естественных условиях в организме одиночного мышечного сокращения не наблюдается, так как по двигательным нервам, иннервирующим мышцу, идут серии потенциалов действия. В зависимости от частоты приходящих к мышце нервных импульсов мышца может сокращаться в одном из трех режимов (рис. 4, Б).

• Одиночные мышечные сокращения возникают при низкой частоте электрических импульсов. Если очередной импульс приходит в мышцу после завершения фазы расслабления, возникает серия последовательных одиночных сокращений.

• При более высокой частоте импульсов очередной импульс может совпасть с фазой расслабления предыдущего цикла сокращения. Амплитуда сокращений будет суммироваться, возникнет зубчатый тетанус – длительное сокращение, прерываемое периодами неполного расслабления мышцы.

• При дальнейшем увеличении частоты импульсов каждый следующий импульс будет действовать на мышцу во время фазы укорочения, в результате чего возникнет гладкий тетанус – длительное сокращение, не прерываемое периодами расслабления.

Оптимум и пессимум частоты

Амплитуда тетанического сокращения зависит от частоты импульсов, раздражающих мышцу. Оптимумом частоты называют такую частоту раздражающих импульсов, при которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости (рис. 4, A) и соответственно вызывает тетанус наибольшей амплитуды. Пессимумом частоты называют более высокую частоту раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности (рис. 4, A), в результате чего амплитуда тетануса значительно уменьшается.

Работа скелетной мышцы

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:

• динамическая преодолевающая работа совершается, когда мышца, сокращаясь, перемещает тело или его части в пространстве;

• статическая (удерживающая) работа выполняется, если благодаря сокращению мышцы части тела сохраняются в определенном положении;

• динамическая уступающая работа совершается, если мышца функционирует, но при этом растягивается, так как совершаемого ею усилия недостаточно, чтобы переместить или удержать части тела.

Во время выполнения работы мышца может сокращаться:

• изотонически – мышца укорачивается при постоянном напряжении (внешней нагрузке); изотоническое сокращение воспроизводится только в эксперименте;

• изометричеки – 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.

Правило средних нагрузок – мышца может совершить максимальную работу при средних нагрузках.

Утомление – физиологическое состояние мышцы, которое развивается после совершения длительной работы и проявляется снижением амплитуды сокращений, удлинением латентного периода сокращения и фазы расслабления. Причинами утомления являются: истощение запаса АТФ, накопление в мышце продуктов метаболизма. Утомляемость мышцы при ритмической работе меньше, чем утомляемость синапсов. Поэтому при совершении организмом мышечной работы утомление первоначально развивается на уровне синапсов ЦНС и нейро-мышечных синапсов.

Структурная организация и сокращение гладких мышц

Механизм сокращения аналогичен таковому в скелетной мышце, но скорость скольжения филламентов и скорость гидролиза АТФ в 100–1000 раз ниже, чем в скелетной мускулатуре.

Физиологические свойства мышц

Таблица 7.1.Сравнительная характеристика скелетных и гладких мышц

Источник

Крепкие мышцы — здоровое тело © 2021
Все права сохранены © 2020. Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом. Внимание! Материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет. 18+

Adblock
detector