Работа мышц

1. Введение

Су­ще­ству­ют раз­лич­ные типы мышц, в за­ви­си­мо­сти от того, где они рас­по­ла­га­ют­ся на теле и какую ра­бо­ту вы­пол­ня­ют.

Раз­ли­ча­ют мышцы – сги­ба­те­ли и раз­ги­ба­те­ли, мышцы, при­во­дя­щие и от­во­дя­щие кость в су­ста­ве, мышцы, вы­пол­ня­ю­щие кру­го­вые дви­же­ния (по ча­со­вой или про­тив ча­со­вой стрел­ки).

Мышца может со­кра­щать­ся, уве­ли­чи­ва­ясь или умень­ша­ясь в раз­ме­ре, а также тя­нуть за собой кость. Но мышца не спо­соб­на тол­кать кость, по­это­му в су­ста­ве необ­хо­ди­мо, как ми­ни­мум, 2 мышцы, чтоб он мог сги­бать­ся и раз­ги­бать­ся.

Мыш­цы-ан­та­го­ни­сты – мышцы, ко­то­рые вы­пол­ня­ют про­ти­во­по­лож­ные дви­же­ния (см. Рис. 1).

Рис. 1.

Мыш­цы-си­нер­ги­сты – мышцы, ко­то­рые вме­сте вы­пол­ня­ют одно и то же дви­же­ние.

2. Работа мышц-антагонистов

Раз­бе­рем ра­бо­ту мышц-ан­та­го­ни­стов на при­ме­ре би­цеп­са и три­цеп­са (см. Рис. 2).

Когда би­цепс со­кра­ща­ет­ся, уве­ли­чи­ва­ет­ся его объем и уко­ра­чи­ва­ет­ся его длина. Су­хо­жи­лье би­цеп­са тянет за лу­че­вую кость и под­ни­ма­ет пред­пле­чье. В это время три­цепс на­хо­дит­ся в рас­слаб­лен­ном и удли­нен­ном со­сто­я­нии.

Рис. 2. Под­ни­ма­ние руки

Для опус­ка­ния руки три­цепс со­кра­ща­ет­ся, уве­ли­чи­вая свой объем, его су­хо­жи­лие тянет за лок­те­вую кость. В это время би­цепс на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии покоя и удли­не­ния.

При удер­жа­нии тя­же­сти на вы­тя­ну­той руке би­цепс и три­цепс на­пря­же­ны од­но­вре­мен­но (см. Рис. 3). В дан­ном слу­чае они ра­бо­та­ют как си­нер­ги­сты.

Рис. 3. Дер­жа­ние пред­ме­та на вы­тя­ну­той руке

Ра­бо­та мышц ру­ко­во­дит­ся нерв­ной си­сте­мой. Обыч­но 1 нерв­ное во­лок­но свя­за­но с несколь­ки­ми нерв­ны­ми во­лок­на­ми и об­ра­зу­ет дви­га­тель­ную еди­ни­цу, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся мо­то­ней­рон.

3. Функционирование мышц на клеточном уровне

Функ­ци­о­ни­ро­ва­ние мышц на кле­точ­ном уровне обес­пе­чи­ва­ет­ся со­кра­ти­тель­ны­ми бел­ка­ми: ак­ти­ном и мио­зи­ном (см. Рис. 4). Аме­ри­кан­ский ци­то­лог Хакс­ли до­ка­зал, что эти 2 типа во­ло­кон об­ра­зу­ют ма­лень­кие пучки, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся в опре­де­лен­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти в мио­фиб­рил­лах мы­шеч­но­го во­лок­на. Нити ак­ти­на и мио­зи­на на­кла­ды­ва­ют­ся друг на друга и могут дви­гать­ся от­но­си­тель­но друг друга.

Рис. 4.

Когда во­лок­на ак­ти­на и мио­зи­на дви­га­ют­ся, мио­фиб­рил­лы ста­но­вят­ся ко­ро­че. Таким об­ра­зом, мы­шеч­ное во­лок­но со­кра­ща­ет­ся.

Для ра­бо­ты мы­шеч­но­го во­лок­на необ­хо­ди­ма энер­гия. По­это­му там про­ис­хо­дит окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ, в первую оче­редь, глю­ко­зы, в ре­зуль­та­те чего и вы­де­ля­ет­ся энер­гия (см. Рис. 5).

Рис. 5.

33% энер­гии рас­хо­ду­ет­ся на ра­бо­ту мышц, а 67% пе­ре­да­ет­ся с кро­вью окру­жа­ю­щим тка­ням и ис­поль­зу­ет­ся для под­дер­жа­ния тем­пе­ра­ту­ры тела. По­это­му, когда че­ло­век за­мер­за­ет, у него на­чи­на­ет­ся дрожь. Эти мел­кие мы­шеч­ные со­кра­ще­ния спо­соб­ству­ют до­пол­ни­тель­ной вы­ра­бот­ке тепла, таким об­ра­зом, че­ло­век со­гре­ва­ет­ся.

4. Утомление мышц

Утом­ле­ние – это неспо­соб­ность мышцы ка­кое-то время вы­пол­нять при­выч­ную для нее ра­бо­ту. Оно воз­ни­ка­ет при слиш­ком дол­гой ра­бо­те мышц. Ино­гда может воз­ни­кать тре­мор (неболь­шая дрожь). Во время от­ды­ха кровь уно­сит из мышц вред­ные ве­ще­ства, они вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся и снова могут вы­пол­нять свою ра­бо­ту.

Мышцы могут вы­пол­нять 2 типа ра­бо­ты:

1. Ди­на­ми­че­скую – по­пе­ре­мен­ное со­кра­ще­ние.

2. Ста­ти­че­скую – пре­бы­ва­ние в по­сто­ян­ном на­пря­же­нии.

Во время ди­на­ми­че­ской ра­бо­ты мышцы уста­ют мед­лен­нее, чем во время ста­ти­че­ской. Это свя­за­но с тем, что мышцы ра­бо­та­ют по­пе­ре­мен­но, в то время как при ста­ти­че­ской ра­бо­те все мышцы на­хо­дят­ся в по­сто­ян­ном на­пря­же­нии.

При вы­пол­не­нии фи­зи­че­ской ра­бо­ты важно со­блю­дать оп­ти­маль­ный ритм и объем на­гру­зок. Эти па­ра­мет­ры свя­за­ны с воз­рас­том и фи­зи­че­ским со­сто­я­ни­ем че­ло­ве­ка.

Се­че­нов раз­ра­бо­тал тео­рию утом­ле­ния. Он об­ра­тил вни­ма­ние, что если пра­вая рука уста­ла, то она от­ды­ха­ет на­мно­го быст­рее, если при этом левая рука ра­бо­та­ет. По­это­му фи­зи­че­скую на­груз­ку необ­хо­ди­мо че­ре­до­вать со сме­ной де­я­тель­но­сти (че­ре­до­вать раз­ные типы на­груз­ки).

Вопросы к конспектам