3 Тривалість

За тривалістю скорочення бувають поодинокі і тетанічні.

Поодинокі скорочення виникають за умови, коли на одне м’язове волокно впливають одним стимулом.

У поодинокому м’язовому скороченні виділяють три фази (рис. 9.12):

Рисунок 9.12 – Крива поодинокого скорочення : І – латентний період;

ІІ – період скорочення; ІІІ – період розслаблення

І фаза – латентний період (час від початку дії подразника до початку скорочення м’яза), який триває у середньому 15 мс;

ІІ фаза – період скорочення (поступове зростання напруження м’яза), який триває у середньому 50 мс;

ІІІ фаза – період розслаблення (поступове зменшення напруження м’яза), який триває у середньому 50 мс.

Тетанічні скорочення (тетанус) – тривалі і сильні скорочення м’язів, пов’язані зі збільшенням частоти їх стимуляції. Для виникнення тетанусу кожний наступний стимул має діяти на м’яз, який не закінчив цикл скорочення-розслаблення.

Основу тетанусу складає явище сумації (накладання одного скорочення на інше). Щоб відбулася сумація, треба аби проміжок між стимулами був не менший за рефрактерний період м’язового волокна.

Залежно від частоти стимуляції розрізняють 2 види тетанусу : 1) зубчастий, виникає при низькій частоті стимуляції (5–50 Гц), коли кожен наступний стимул припадає на фазу розслаблення попереднього скорочення;

2) гладкий (суцільний), виникає при високій частоті стимуляції (більше 50 Гц), коли кожен наступний стимул припадає на фазу скорочення попереднього скорочення (рис. 9.13).

Рисунок 9.13 – Види тетанусу

Під час тетанусу зростає сила м’язового скорочення. Причиною цього є зростання концентрації іонів Са²⁺ у саркоплазмі, оскільки під час розслаблення він не встигає відкачуватись у СПР.

Слід пам’ятати, що під час тетанусу складаються скоротливі відповіді, але не ПД (рис.9.14).

Рисунок 9.14 – Одночасна реєстрація амплітуди скорочень і ПД

4 Швидкість

Швидкість скорочення м’яза визначається двома чинниками :

• типом моторної одиниці (швидкі чи повільні).

Для швидких рухових одиниць характерні дуже швидкі і сильні скорочення, а для повільних - повільні, але тривалі. Це пояснюється тим, що максимальна швидкість укорочення саркомера (без навантаження) дорівнює максимальній швидкості ковзання актинових і міозинових ниток одна відносно одної. Що швидше поперечні містки розщеплюють АТФ і взаємодіють з актином, то більша швидкість ковзання. У повільних моторних одиницях міозин має низьку АТФ-азну активність, тому описаний процес відбувається у них повільно;

• величиною навантаження на нього.

Швидкість скорочення обернено пропорційна навантаженню на м’яз. Графічно ця закономірність має назву кривої “навантаження-швидкість” або “сила-швидкість” (крива Хіла).

Рисунок 9.15 – Крива Хіла

5 Робота

Робота м’яза вимірюється добутком маси піднятого вантажу на величину укорочення м’яза.

Розрізняють 2 види роботи м’язів :

• зовнішню (динамічну);

• внутрішню (статичну).

Зовнішня робота – це робота щодо переміщення вантажу, тіла або окремих його частин у просторі. Вона здійснюється в експериментальних умовах при ізотонічному режимі скорочення, в умовах організму при ауксотонічних скороченнях.

Зовнішня робота залежить від таких чинників :

1) швидкість скорочення. Максимальна зовнішня робота виконується при середній швидкості (закон середніх швидкостей);

2) навантаження. Максимальна зовнішня робота виконується при середніх навантаженнях (закон середніх навантажень).

Статична робота – це робота, при якій м’язові волокна розвивають напруження, але не змінюють своєї довжини. Вона здійснюється в ізометричному режимі ( наприклад, робота з утримання вантажу). Внутрішня робота пов’язана з процесами, що розвиваються у самому м’язовому волокні (механічна робота щодо подолання тертя, осмотична робота щодо переміщення іонів і т. ін.).