Механизм сокращения скелетной мышцы

Работа и утомляемость мышц

Мышцы не могут постоянно находиться в сокращенном состоянии и производить работу, постепенно их работоспособность снижается. Временное понижение работоспособности мышц, наступающее после работы, называется утомлением.

Наибольшую работу мышца производит при некоторых средних нагрузках, потому что умеренное растяжение мышцы увеличивает ее сокращение. При сильном растяжении мышцы ее сокращение ослабляется, поэтому человек совершает наибольшую работу по поднятию или переносу тяжести, если груз не слишком тяжел и не слишком легок. Большое значение имеет ритм работы: слишком быстрая и слишком медленная, монотонная работа быстро приводит к утомлению, а в итоге уменьшается количество выполненной работы.

В физиологии существуют разные теории причин утомления:

1) мышца истощается от недостатка питательных веществ и кислорода;

2) в мышце заканчиваются энергетические запасы;

3) в мышце накапливаются кислые продукты распада (молочная, фосфорная кислоты и др.).

Все эти причины имеют место, но главной причиной утомления считается появление охранительного тормозного процесса в двигательных центрах ЦНС, что было доказано И.М. Сеченовым и А.А. Ухтомским. Утомление быстро проходит после активного отдыха. И.М. Сеченов установил, что правая рука после длительной работы восстанавливала работоспособность полнее и лучше, если в период ее отдыха производилась работа левой рукой. Нервные центры левой руки как бы заряжают энергией утомленные нервные центры правой руки. Впоследствии учеными были намечены пути снятия утомления и способы научной организации труда и отдыха.

Механизм сокращения скелетной мышцы заключается в следующем. Нервный импульс от мотонейрона спинного мозга достигает мышцы и распространяется сначала по оболочкам ее мышечных волокон, а затем по системе полостей связанного с этими оболочками саркоплазматического ретикулума. При этом из полостей ретикулума освобождаются ионы Са+, которые накапливаются в цитоплазме и вызывают укорочение миофибрилл за счет скольжения составляющих миофибриллы актиновых и миозиновых нитей. Причина скольжения (рис. 5.3) – химическое взаимодействие между белками актином и миозином в присутствии АТФ. В дальнейшем ионы Са+ снова всасывается в полости саркоплазматической сети, и миофибриллы пассивно расслабляются. Источником энергии, необходимой для мышечного сокращения, служит АТФ, запасы которого в клетке ограничены. Восстановление энергии происходит благодаря креатинфосфату (КФ).

Дата добавления: 2014-11-07