Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Коллоквиум по физике.doc
Скачиваний:
164
Добавлен:
20.03.2016
Размер:
743.42 Кб
Скачать

23. Термодинамическая оценка работы мышцы. К.П.Д.

С термодинамической точки зрения, мышца представляет собой систему, которая преобразует энергию химических связей (энергию АТФ) в механическую работу, т.е. мышца является хемомеханической машиной. При сокращении мышцы происходит теплообразование. Хиллом было установлено, что при каждом раздражении в начале выделяется постоянная по величине и независящая от нагрузки теплота активации Q, а затем теплота сокращения k∆L, пропорциональная сокращению мышцы ∆L и независящая от нагрузки (k – коэффициент пропорциональности). Если сокращение изотоническое, то мышца производит работу А, равную произведению нагрузки F на величину сокращения: А = F * ∆L. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии ∆U мышцы будет равняться сумме выделенного тепла и совершённой работы:

∆U = Q + k∆L + F∆L = Q + (k + F)∆L

К.П.Д. = A/∆U = F∆L/Q + (k +F)∆L

Учитывая, что величины Q и k не зависят от F, из уравнения следует, что, в определённых пределах, КПД мышечного сокращения будет увеличиваться при увеличении нагрузки. Хилл на основании полученных им в опытах данных, определил, что КПД мышечного сокращения примерно равен 40%. Величина КПД 40% показывает эффективность превращения энергии АТФ в механическую энергию.