МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ

  В физиологии мышц сокращением называют определенное состояние механической активности. Оно может сопровождаться укорочением мышцы, но если концы мышцы прочно закреплены и укорочение невозможно, то и тогда активное состояние обозначают термином «сокращение». В этом случае развивается сила, воздействующая на точки прикрепления мышцы; поскольку длина мышцы при этом не меняется, такое сокращение называют изометрическим. Если же к одному концу мышцы прикреплен груз, который она в состоянии поднять, то при сокращении она укорачивается; и так как нагрузка здесь остается с начала до конца постоянной, такое сокращение называют изотоническим.
Фактически ни одно мышечное движение не бывает ни чисто изометрическим, ни чисто изотоническим: обычно во время сокращения изменяются и длина мышцы, и нагрузка на нее. Например, когда рука поднимает груз, то и длина сокращающихся мышц, и нагрузка на них изменяются непрерывно, так как меняются и действие рычага, и угол приложения силы.
Хотя чисто изометрическое или чисто изотоническое сокращение в реальной мышечной деятельности организма не осуществляется, при изучении изолированных мышц и их функции удобно различать эти два вида сокращения. Изометрические сокращения позволяют получать много сведений о силах, развиваемых мышцами, а по изотоническим можно легко вычислить величину совершаемой работы. Поэтому в лаборатории обычно выбирается первый или второй режим в зависимости от задачи исследования.

СИЛА
Сокращение мышцы можно вызвать, нанеся на нее одиночный короткий электрический импульс, и если при этом не давать ей укоротиться (изометрическое сокращение), то развиваемая ею’

Рис. 11.7. Сила, развиваемая при изометрическом сокращении икроножной мышцей кошки: А — после одного стимула, Б, В и Г — после двух стимулов, наносимых с уменьшающимися интервалами. Отметки времени через каждые 20 мс. Температура 34,5 °С. (Cooper, Eccles, 1930.)


сила будет соответствовать кривой, приведенной на рис. 11.7, Л. Непосредственно после стимуляции отмечается очень короткий интервал (латентный период) в несколько миллисекунд перед началом сокращения. Затем развиваемая мышцей сила быстро ра-

Рис. 11.8. Сила, развиваемая при изометрическом сокращении глазодвигательной мышцей кошки в ответ на многократную стимуляцию: / — с частотой 125 в секунду (интервал 8 мс), II — с частотой 210 в секунду. Во втором случае происходит почти полное слияние в тетанус. Температура 36 °С.

(Cooper, Eccles,


стет до максимума, а потом снова снижается, но несколько более медленно. Такое одиночное сокращение в ответ на одиночный стимул называется фазическим.
Время, необходимое для развития максимального напряжения (время сокращения), у разных мышц различно. Время сокращения главных мышц, осуществляющих локомоцию у кошки, достигает 100 мс; время сокращения самых быстрых мышц (глазных) может быть меньше 10 мс.

Рис. 11.9. Сила, развиваемая сокращающейся мышцей (ордината), в зависимости от исходной длины мышцы (абсцисса). Сила выражена в процентах от максимальной силы, которую может развить мышца при изометрическом сокращении. Степень перекрывания между толстыми и тонкими филаментами показана на схемах над соответствующими точками кривой. (Gordon et al., 1966.)


Если нанести второй стимул до окончания первого сокращения, то на него наложится второе (рис. 11.7,Б). Второй пик силы при этом будет выше первого. Если продолжать применять два стимула со все меньшими интервалами между ними, то два сокращения становятся все более слитными (рис. 11.7, В, Г).
Многократная стимуляция с интервалами достаточной длительности будет вызывать ряд отдельных сокращений, но если интервалы укорачивать, сокращения начнут сливаться и в конце концов возникает одно длительное сокращение (рис. 11.8,11), называемое тетанусом.
Максимальная сила, развиваемая при тетанусе, зависит от исходной длины мышцы. Когда мышцу заставляют сокращаться изометрически (фиксировав ее концы), она будет развивать меньшую силу, если расстояние между концами мышцы будет меньше или больше, чем ее длина в покое. Максимум силы достигается, если мышце придают длину, равную ее длине в состоянии покоя.
Это обстоятельство тесно связано с положением филаментов по отношению друг к другу (рис. 11.9). Если вначале мышца растянута настолько, что тонкие и толстые филаменты не перекрываются (положение 1), то никакой силы не возникает. Это согласуется с полной неспособностью филаментов к образованию поперечных мостиков в этом положении. Но при меньшей степени растяжения мышцы по мере того, как перекрывание филаментов увеличивается, сила растет. Она максимальна при такой длине мышцы, когда поперечные мостики на всем протяжении толстых филаментов соприкасаются с тонкими (положение 2). Если же перед началом сокращения мышца еще короче, то сила снова будет уменьшаться и быстро упадет до нуля, когда концы толстых филаментов придут в соприкосновение с дисками Z (положения 3 и 4). 

Еще по теме МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ:

1. 14.2.2. Мышечная система
2. СОКРАЩЕНИЕ ЗООБИОМАССЫ
3. ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
4. Список сокращений
5. СОКРАЩЕНИЯ ПЛОЩАДИ И БИОМАССЫ ЛЕСОВ
6. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
7. МЕДУЗЫ И КОРАЛЛЫ
8. Электротерапия импульсными токами низкой частоты и напряжения
9. ПИЩЕВАРЕНИЯ
10. Выявление фальсификации пищевых продуктов.
11. Часть 1    Особенности анатомии и физиологии лошадей
12. Анатомия
13. Мышцы локтевого сустава
14. Болезни нервной системы
15.    Болезни нервной системы
16. Мышцы предплечья и кисти