Биогогия человека
Учебник для 8 класса

28. Как работают мышцы

Прежде чем приступить к изучению работы мышц человека, вспомните, какие особенности присущи мышечной ткани. Чем мышечная ткань отличается от эпителиальной? Какие существуют типы мышц? Где эти типы мышц расположены в организме человека?

Механизм сокращения мышцы

В клетках мышц есть микроскопические нити, состоящие из белков актина и миозина. Они располагаются параллельно друг другу. По сигналу нервной системы белковые нити перемещаются относительно друг друга, и общая длина мышечного волокна уменьшается. В результате длина всей мышцы становится меньше — мышца сокращается. После прекращения сигналов из нервной системы белковые нити возвращаются на свои места, при этом длина мышцы увеличивается и она расслабляется. Важную роль в процессах сокращения и расслабления играют ионы Кальция, служащие сигналом для начала работы мышцы.

Физические свойства мышц

Мышцы, как и любая система, выполняющая какую-либо работу, обладают определенными свойствами, по которым эту работу можно оценить. С помощью этих свойств можно сравнивать эффективность работы различных мышц. Ознакомиться с ними можно в таблице.

Физические свойства мышц

Работа мышц

Различают два основных вида работы мышц — статическую и динамическую (рис. 28.1). При статической работе мышцы напрягаются, но не сокращаются. Когда человек удерживает груз в вытянутой руке, выполняется статическая работа. При динамической работе мышцы поочередно сокращаются и растягиваются. Человек поднимает и опускает груз — это пример динамической работы.

Рис 28.1. Работа мышц

Выполнение длительной или интенсивной работы приводит к утомлению мышц. При статической работе устают не только мышцы, но и нервные центры, клетки которых больше не могут производить новые сигналы для мышц. Во время динамической работы утомление мышц наступает вследствие недостатка кислорода, уменьшения образования энергии и накопления продуктов распада.

После окончания работы, вызвавшей утомление, в период отдыха происходит увеличение работоспособности мышц (явление сверхвосстановления). Это явление лежит в основе процессов тренировки. Если постоянно нагружать мышцы, они будут лучше работать. Однако следует знать, что при слишком больших нагрузках сверхвосстановление не наступает.

  • КПД работы отдельной мышечной клетки достаточно высок — 50 %. А вот КПД мышцы в целом меньше — около 20 %. Эти результаты достаточно близки к эффективности двигателей внутреннего сгорания. Современные бензиновые двигатели имеют КПД 25-30%, а дизельные — 40-50%.

В процессе работы мышц активное участие принимают белковые структуры, образованные из белков актина и миозина. Физическими качествами мышц является их сила, скорость сокращения, выносливость и тонус. Работа, которую выполняют мышцы, может быть статической или динамической.

Проверьте свои знания

  1. Какие физические свойства характерны для мышц?
  2. Как сокращаются мышцы?
  3. Что такое сверхвосстановление?
  4. Чем отличается статическая работа мышц от динамической?

Рейтинг@Mail.ru