Мышцы: принцип работы, сокращение, утомление, нагрузка



1. Как осуществляется работа скелетных мышц?

В осуществлении движения участвует обычно несколько групп мышц. Мышцы, производящие одновременно движение в одном направлении в данном суставе, называют синергистами. Мышцы, выполняющие противоположную функцию, — антагонистами. Работа различных групп мышц происходит согласованно: если мышцы-сгибатели сокращаются, то мышцы-разгибатели и это время расслабляются. В координации движений основная роль принадлежит нервной системе.

Мышцы сокращаются рефлекторно, т. е. под действием нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы. Импульсы, приходящие по нервному волокну, вызывают в мышечных волокнах возбуждение, проявляющееся их сокращением. При выполнении произвольных движений сокращаются лишь те волокна, которые непосредственно возбуждаются нервным импульсом. В скелетных мышцах человека мышечные волокна изолированы друг от друга, и возбуждение, возникающее в одном из них, не распространяется на соседние. Скелетные мышцы способны совершать очень быстрые движения. Чтобы в течение длительного времени мышца



могла находиться в сокращенном состоянии, импульсы поступают к ней целыми сериями и следуют с большой частотой. Каждый очередной нервный импульс приходит к мышце раньше, чем она успеет расслабиться после предыдущего.

Работа мышц отличается важной особенностью. Если нервный импульс пришел к мышечному волокну и оказался способным вызвать его возбуждение, то мышечное волокно сокращается с максимально возможной для него силой. Сократиться в полсилы оно не может. Таким образом, сила сокращения всей мышцы зависит не от того, плохо или хорошо сократились ее отдельные волокна, а только от общего числа сократившихся в данный момент мышечных волокон.

2. Как происходит сокращение мышц?

В основе мышечного сокращения лежит скольжение нитей актина между нитями миозина, что приводит к укорочению саркомера, следовательно, и волокна. Для этого процесса необходимы ионы Са2+ и энергия АТФ. Сокращается поперечно-полосатая мышечная ткань произвольно, под влиянием импульсов, приходящих по нервному волокну.

3. В чем сущность утомления мышц?

Утомлением называют временное понижение работоспособности клетки, органа, организма в целом, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха.

Утомление связано, во-первых, с процессами, развивающимися в нервной системе, в нервных центрах, участвующих в управлении движением. Во-вторых утомление развивается в связи с процессами, возникающими в самой мышце. Физическое утомление — нормальное физиологическое явление. После отдыха работоспособность не только восстанавливается, но и может превышать исходный уровень. И. М. Сеченов показал, что работоспособность быстрее восстанавливается при активном отдыхе, чем при полном покое. При этом временное восстановление работоспособности мышцы утомленной руки может быть достигнуто включением в работу мышцы другой руки или мышцы нижних конечностей. Это еще раз доказывает, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах.

4. Как влияет ритм и нагрузка на работу мышц?

От нагрузки и ритма зависит скорость развития утомления. При увеличении нагрузки или при учащении ритма нагрузка наступает быстрее. Мышечная работа достигает максимального уровня при средних нагрузках и средних скоростях сокращения.



Мышцы: принцип работы, сокращение, утомление, нагрузка