Вопрос 3. Теория мышечных сокращений

Плавание рыб. Плавание рыб происходит благодаря работе поперечнополосатой мускулатуры, которая приводит в движение движители. Рыбы передвигаются в толще воды, создавая упор, т.е. отталкиваясь от среды, обладающей некоторой плотностью, вязкостью и податливостью. Проще всего понять явление упора, рассматривая гребное плавание при помощи парных грудных плавников. Грудной плавник, закрепленный своим основанием на плечевом поясе, под действием мускулатуры совершает движения, подобные вращению калитки вокруг петель. При движении назад, во время гребка, плавник максимально расправлен и создает максимальный упор. При движении плавника вперед, при подготовке гребка, лучи сведены и создают минимальный тормозящий упор. Гребным плаванием пользуются щуки, зеле-нухи, колюшки, бычки, сростночелюстные и многие другие рыбы.

Одиночный цикл движения плавника может быть подразделен на движение вперед (подготовка гребка), движение назад (гребок) и период, когда плавник прижат к телу (рефрактерная фаза). Скорость плавания рыбы зависит от скорости движения плавника – скорость движения внешнего края плавника всегда больше скорости поступательного движения рыбы, т.е. плавник является движителем.

Движение грудных плавников у большинства рыб поочередное (типа «кроль»), но у некоторых видов, например у карпа, – одновременное (типа «брасс».

Наибольшие скорости достигаются рыбами при периодическом волнообразном изгибании всего тела (ундуляции). Движителем в этом случае служит почти вся поверхность тела, за исключением негибкой головы. Активно сокращается почти вся туловищно-хвостовая мускулатура, составляющая приблизительно половину массы тела. Упор при ундуляционном плавании создается искривлением тела и движением локомоторной волны от головы к хвосту.

Существует некоторая неутомляющая частота мышечных сокращений, при которой времени между двигательными актами достаточно для полного восстановления работоспособности. При таких режимах движения происходят длительные миграции рыб. Неутомляющая средняя скорость в 5-10 раз меньше максимальной спринтерской скорости плавания. Проведенные эксперименты и наблюдения в естественных условиях показали, что лососи не утомляются при скорости плавания 1-2 длины тела в секунду, т.е. до 5 км/ч. Тунцы – рекордсмены среди рыб; по скоростной выносливости могут длительное время двигаться со скоростью 3-4 длины тела в секунду, т.е. порядка 20 км/ч. Между неутомляющими и спринтерскими скоростями имеется область, где время поддерживания скорости находится в обратной связи с заданной скоростью. По аналогии со спортивной терминологией эту область можно разбить на «средние дистанции» – до времени движения в несколько десятков минут и «стайерские дистанции». Стайерская скорость может поддерживаться несколько часов, но она все-таки не является, или крейсерской, скоростью. Наилучшие среди рыб пловцы – тунцы, ставриды, лососи – плавают в 2-3 раза быстрее и они выносливее, чем посредственные пловцы, такие, как осет­ровые, камбалы, бычки, угри.