Сила и работа мышц. Зависимость работы мышц от нагрузки и ритма работы. Использование в практике

Различают максимальную и абсолютную силу мышц. Максимальная сила - определяется максимальным весом, который мышца ещё способна поднять. Это величина зависит от нескольких факторов:

1. строения мышцы;

2. функционального состояния мышцы;

3. влияния центральной нервной системы и т.д.

Ведущим же фактором является большой диаметр и «физиологическое сечение» мышцы (количество волокон на поперечном разрезе). Поэтому сила мышц с косым расположением волокон значительно больше, чем с продольным расположением.

Абсолютная сила - это отношение максимальной силы к единице площади поперечного разреза мышцы. Так, для икроножной мышце эта величина составляет 5,9 кг/см²; трёхглавой мышцы плеча 16,8 кг/см².

Работа мышц может быть динамической и статической.

Динамическая работа определяется путём умножения веса нагрузки на пройденный путь и измеряется в джоулях. Измеряется с помощью специального прибора – эргографа. Величина этой работы будет максимальной при средней нагрузке и среднем ритме перемещения груза «правило средних нагрузок и ритма работы». Это правило позволяет получить максимальную работу при подборе оптимальных (средних) значений и нагрузки и ритма; данное правило справедливо и для умственной нагрузки.

Статическая работа - работа, при которой мышцы почти не сокращаются (изометрические сокращения). Пример её - работа при удержании (но не перемещении) груза в определённом положении. Статическая работа измеряется величиной груза, умноженного на время его удержания. При статической работе утомление наступает быстрее, чем при динамической.

Утомление мышц, его механизмы

Существует несколько теорий утомления на уровне изолированной мышцы:

1) теория истощения – объясняет утомление уменьшением в мышце питательных веществ, необходимых для её функционирования АТФ, креатин, фосфат, гликоген, липиды и т.д.

2) теория засорения – объясняет утомление накоплением в мышце метаболитов (молочная к-та, СО₂, К⁺, продукты обмена азота)

3) теория удушения – объясняет утомлений снижением кислорода в мышце; это тормозит ресинтез АТФ.

Все эти теории являются правильными, но в зависимости от условий тот или иной фактор начинает преобладать.

При раздражении системы «нерв – синапс – мышца» утомление первым наступает в синапсе; мышца утомляется во вторую очередь; нерв практически не утомляем. Причина быстрого утомления в синапсе - нарушение синтеза медиатора при длительном раздражении и повышенном расходовании.

В условиях целого организма утомление раньше всего развивается в корковых двигательных центрах. Это связано, во-первых, с большим количеством синапсов; во-вторых, процессии торможения в нервных клетках.

 

Динамометрия

Динамометрия - измерение силы, развиваемой какой-либо группой мышц при помощи специального прибора – динамометра.

Различают три главных вида динамометров:

1) для измерения силы кисти; в этом случае предел измерения колеблется от 10 кг (дети) до 120кг (спортсмены);

2) реверсивный динамометр – для измерения силы мышц сгибателей и разгибателей в одном и том же суставе (мышц локтевого, плечевого, коленного сустава, шейных мышц);

3) становые динамометры - для «определения силы и статической выносливости различных групп Мышц (например, силы мышц — разгибателей туловища); позволяют измерить силу до 500 кг.

 

11.Электромиография

Электромиография – метод исследования функционального состояния скелетных мышц, основанный на регистрации возникающих в них электрических биопотенциалов.

Позволяет исследовать функциональное состояние мышцы, а также получить информацию о состоянии иннервации мышцы.

Широко используется в самых различных областях физиологии, в анестезиологии (контроль действия миорелаксантов), нейрохирургии.

Биопотенциалы мышц усиливаются и регистрируются с помощью электромиографа.

Электромиографию проводят:

1) во время расслабления мышц (электромиография покоя);

2) при различной степени произвольного напряжения мышц (электромиография произвольного усилия);

3) при стимуляции мышц путем раздражения иннервирующего ее нерва (изучение вызванных ответов мышц).

Электромиограмма представляет результат суммирования биопотенциалов большого количества или всех двигательных единиц.