5. Тонус та робота м’язів

Тонус м’язів (гр. tonos – напруження) - стан незначного скорочення скелетних м’язів у спокої; стан постійного незначного напруження м’язів.

Завдяки тонусу зберігається положення тіла, підтримується постава, на фоні якої здійснюються рухи. У підтриманні тонусу важливу роль відіграють чергування скорочення і розслаблення м’язових волокон, які регулюються імпульсами малої частоти із рухових нейронів спинного мозку, які йдуть один за одним з великим інтервалом. Ці скорочення відбуваються асинхронно.

Хімізм і енергетика м’язового скорочення

Під час скорочення м’язів витрачається енергія розпаду органічних сполук, насамперед глюкози. Розпад глюкози – складний біохімічний процес, при якому 40 % енергії перетворюється на механічну, а решта йде на тепло. М’язове тепло – дуже важливий фактор підтримання сталої температури тіла. Нестачу тепла компенсує безумовний рефлекс – ритмічне скорочення і послаблення м’язів – дрижання.

Хімічні перетворення у м’язі, пов’язані з вивільненням енергії, проходять у 2 фази: І фаза – анаеробна (від грец. аеr – повітря);

ІІ фаза – аеробна (від грец. аn – заперечення, аеr – повітря).

Під час анаеробної фази АТФ розпадається на АДФ і Н3РО4 з вивільненням енергії, яка витрачається на скорочення м’яза. Розпадаються і ніші фосфорорганічні сполуки. Енергія розпаду креатин-фосфорної кислоти витрачається на відновлення, ресинтез АТФ. Розпадається і гексозофосфат (сполука глікогену з Н3РО4). При цьому утворюються молочна і фосфорна кислоти. Вивільнена енергія витрачається на ресинтез креатинфософрної кислоти.

Аеробна фаза пов’язана з надходженням кисню до працюючого м’яза. Складається з кінцевих реакцій окислення молочної кислоти до СО2 і Н2О. Енергія цієї реакції витрачається на частковий ресинтез глікогену з молочної кислоти. У результаті цих перетворень тільки 1/3 частина глікогену витрачається на м’язову роботу, а решта на відновлюється разом з фосфорними сполуками і дає хімічний матеріал для наступних процесів. Коли є достатньо кисню, то реакції добігають до кінця. Накопичення молочної кислоти зменшує працездатність м’яза, веде до стомлення і припинення його роботи.

Робота м’яза

При скороченні м’яза потенціальна хімічна енергія поживних сполук переходить у потенціальну механічну енергію напруження і кінетичну енергію руху. В цей час виконується багато видів роботи, але виділяють внутрішню і зовнішню роботу.

Внутрішня робота: рух іонів під час збудження, тертя, втрата енергії при відновленні АТФ.

Зовнішня робота виконується при переміщенні будь-якого вантажу, тіла або його частин у просторі.

Робота м’язів – визначається добутком величини сили (F) на відстань (S) її дії або добутком маси (m) на висоту (h).

А=F× S ; А= m ×g ×h 100 кг × 2 м = 200 кг/м або 2000 Н/м

Величина виконуваної роботи залежить від:

- загальної довжини м’яза;

- сили м’яза, яка пропорційна кількості м’язових волокон.

Механічна робота буває статична і динамічна.

Статична робота – м’язи напружуються, але не скорочуються (при стоянні, триманні голови у вертикальному положенні). За статичної роботи м’яз перебуває в безперервному (тетанічному) скорочені.

Динамічна робота – м’язи почергово скорочуються і розслаблюються (біг, копання землі, ходьба, плавання, рухливі ігри). Різні групи м’язових волокон скорочується по черзі, що дає можливість діяти тривалий час.

Робота

↓ ↓