Физиологические резервы силы мышц.

 

Физиологические резервы выносливости мышц.

 

Физиологические резервы скорости сокращения мышц.

 

Закон средних нагрузок и среднего темпа сокращения.

  Изучение работы мышцы позволило вывести закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает при средних нагрузках и среднем темпе движений. При высоких скоростях сокращения мышцы часть ее энергии тратится на преодоление сопротивления (растущего внут­реннего трения и вязкости мышцы), а при низких скоростях — на поддержание изометрического напряжения, которое также присутствует в этом случае для закрепления достигнутой длины мышцы в каждый данный момент времени.

Энергетика мышечного сокращения.

При работе мышц, химическая энергия превращается в механичес­кую,  мышца является химическим двигателем. Для процессов сокращения и расслабления мышц потребляется энергия АТФ. Расщепление АТФ с отсоединением одной молеку­лы фосфата и образованием аденозиндифосфата (АДФ) сопровожда­ется выделением 10 ккал энергии на 1 моль. Однако запасы АТФ в мышцах невелики (около 5 ммоль ). Их хватает лишь на 1-2 с. работы. Количество АТФ в мышцах не может изменяться, так как при отсутствии АТФ в мышцах развивается кон­трактура (не работает кальциевый насос и мышцы не в состоянии расслабляться), а при избытке — теряется эластичность.

Для продолжения работы требуется постоянное восполнение за­пасов АТФ. Восстановление АТФ происходит в анаэробных услови­ях — за счет распада (КрФ) и глюкозы — и в аэробных условиях — за счет реакций окисления жиров и углеводов.

Быстрое восстановление АТФ происходит в тысячные доли секунды за счет распада КрФ. Наи­большей эффективности этот путь энергообразования достигает к 5-6-й секунде работы, затем запасы КрФ исчерпываются, так как их также немного.

Медленное восстановление АТФ в анаэробных условиях обеспечивается энергией расщепления глюкозы — реакцией гликолиза с образованием в конечном итоге молоч­ной кислоты и восстановлением 3 молекул АТФ. Эта реак­ция достигает наибольшей мощности к концу 1-й минуты работы.

Особое значение этот путь энергообразования имеет при высокой мощности работы, которая продолжается от 20 с до 1 -2 мин.

Реакции окисления обеспечивают энергией работу мышц в условиях достаточного поступления в организм кислорода, т. е. при аэробной работе длительностью более 2-3 мин. Важным показателем мощности аэробных процессов является предельная величина по­ступления в организм кислорода за 1 мин — максимальное по­требление кислорода (МПК).

 

КПД мышечного сокращения.

В обычных условиях при работе мышц тепловые потери состав­ляют около 80% всех энерготрат. Для оценки эффективности меха­нической работы мышцы используют вычисление КПД. Величина КПД показывает, какая часть затрачиваемой энергии используется на выполнение механичес­кой работы мышцы. Ее вычисляют по формуле:

КПД=[А:(Е-е)] ·100%

где: А — энергия, затраченная на полезную работу; Е — общий расход энергии; е —расход энергии в состоянии покоя за время, равное длитель­ности работы.

У нетренированного человека КПД примерно 20%, у спортсмена — 30-35%. При ходьбе наибольший КПД отмечается при скорости 3.6-4.8 км • час , при педалировании на велоэргометре — при длительно­сти цикла около 1 с. С увеличением мощности работы и включением «ненужных» мышц КПД уменьшается. При статической работе, по­скольку А = 0, эффективность работы оценивается по длительности поддерживаемого напряжения мышц.

Кровь