49) 2Й закон Ньютона

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе. F=ma где a— ускорение материальной точки;

F — сила, приложенная к материальной точке;

m — масса материальной точки.

В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:

В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил dp : dt=F, p=vm

Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта

50). Виды деформации. Закон Гука. Коэффициент жесткости. Модуль упругости. Свойства костных тканей.

Изменение взаимного расположения точек тела, которое приводит к изменению его формы и размеров, называют деформацией.

Деформации могут быть вызваны внешними воздействиями(механическими, электрическими, или магнитными) или изменением температуры тела.

В твердых телах деформацию называют упругой, если после прекращения действия силы она исчезает. Если же деформация сохраняется и после прекращения внешнего воздействия, то ее называют пластической. Промежуточный случай, т.е. неполное исчезновение деформации, принято называть упругопластическойдеформацией.

Наиболее простым видом деформацией является растяжение (сжатие). Оно, например, возникает в стержне при действии силы, направленной Lпри этом удлинился на ∆L/L является мерой деформацией растяжения и называется относительным удлинением.

Другим видом деформации является сдвиг. Сила, касательная к одной из граней прямоугольного параллелепипеда, вызывает его деформацию, превращая в косоугольный параллелепипед. Угол γ называют углом сдвига, а tgγ – относительным сдвигом. Т. К. обычно угол γ мал, то можно считать tgγ = γ.

Упругие деформации подчиняются закону Гука, согласно которому напряжение пропорционально деформации. σ= Еε и τ=Gγ, где Е – модуль Юнга, а G – модуль сдвига.

Если живые ткани мало деформируются, то в них целесообразно определять коэффициент жесткости. Жесткость характеризуется способностью физической среды сопротивляться образованию деформаций.

Модуль упругости(Юнга) численно равен напряжению, под действием которого исследуемый образец удлиняется вдвое. Его единица измерения: [Н * м^-² = Па].

Костная ткань. Кость – основной материал опарно-двигательного аппарата. Механические свойства костных тканей зависят от многих факторов, в том числе от возраста, индивидуальных условий роста организма и, конечно, от участка организма.

Композиционное строение кости придает ей нужные механические свойства: твердость, упругость и прочность.

51). Мышечные ткани. Строение и функции мышечного волокна. Преобразование энергии при мышечном сокращении. Кпд мышечного сокращения.

Поперечнополосатыемышечные ткани. В цитоплазме их элементов миозиновыефиламенты постоянно полимеризованы, образуют с актиновыми нитями постоянно существующие миофибриллы. Последние организованы в характерные комплексы — саркомеры. В соседних миофибриллах структурные субъединицы саркомеров расположены на одинаковом уровне и создают поперечнуюисчерченность. Исчерченные мышечные ткани сокращаются быстрее, чем гладкие.

Гладкие мышечные ткани. Эти ткани характеризуются тем, что вне сокращения миозиновыефиламентыдеполимеризованы. В присутствии ионов кальция они полимеризуются и вступают во взаимодействие с филаментами актина. Образующиеся при этом миофибриллы не имеют поперечной исчерченности: при специальных окрасках они представлены равномерно окрашенными по всей длине нитями.

Источники развития сердечной поперечнополосатой мышечной ткани — симметричные участки висцерального листка спланхнотома в шейной части зародыша — так называемые миоэпикардиалъные пластинки. Из них дифференцируются также клетки мезотелия эпикарда.

Мышечное волокно образованно цепочкой кардиомиоцитов, соединённых «конец в конец» и заключённых в общую сарколемму. В такие цепочки объединяются от 2 до 15 кардиомиоцитов, каждый из которых имеет длину от 100 до 200 мкм. Общая сарколемма имеет выраженный гликокаликс толщиной примерно 50 нм. Мышечные волокна собираются в пучки, отделенный друг от друга тонкими прослойками соединительной ткани. Пучки группируются в тяжи, взаимодействующие между собой посредством сложных нерегулярных контактов.

Функции:

*сократительные кардиомиоциты. В этих клетках миофибриллы упорядочены, хорошо развиты саркоплазматическая сеть и система Т-трубочек, много митохондрий. Толщина сократительных кардиомиоцитов у человека составляет 15-25 мкм.

*Проводящие кардиомиоциты. На их долю приходится всего 1% миокардиальных клеток, сократительный аппарат развит слабо.

Источником энергии, необходимой для мышечной деятельности, служат реакции окисления субстратов клеточного дыхания, в ходе которых образуются макроэрги (АТФ). Для мышечного сокращения необходим гидролиз АТФ.

КПД сократительной деятельности мышц примерно 20%. Таким образом, в работающей мышце пятая часть химической энергии преобразуется в механическую, а 80% выделяется в виде тепла. Кратковременное мышечное сокращение происходит за счет запасов АТФ в волокне, тогда как продолжительная мышечная деятельная требует пополнения АТФ при помощи интенсификации окислительного фосфорилирования в процессе совершения этой работы.