Все шпаргалки / Биофизика / 

Работа мышцы при различных режимах сокращения. Уравнение Хилла. Механическая эффективность работы мышцы.

Механические свойства мышцы изучаются при сокращениях, одиночных или тетаническом.

Производимая в процессе отдельного одиночного сокращения работа

будет зависеть от нагрузки далеко не линейно, поскольку как степень, так и скорость укорочения   зависят от нагрузки.

В ранней фазе одиночного сокращения, когда   практически постоянна, укорочение за время t равно vt, а произведенная работа

Из этого уравнения следует, что зависимость A от P описывается типичной колоколообразной кривой с

при P=0 и P=P0 и максимальна в точке

Константа а варьирует от 0,25 до 0,4P0. при P = 0.31-0,35 Po

Уравнением для A нельзя пользоваться для оценки всей работы, производимой при одиночном сокращении, т.к. оно справедливо в лучшем случае только в ранней линейной фазе укорочения. При одиночном сокращении под большой нагрузкой скорость укорочения остается постоянной лишь в течение ограниченного промежутка.

При достаточно частых импульсах, подаваемых подряд, скажем, при 15 импульсах в 1 с, одиночные сокращения объединяются в тетаническое сокращение, так как каждый следующий импульс попадает в рефрактерный период предыдущего. Работа, производимая мышцей при сокращении, равна, согласно уравнению Хилла,

Если нагрузка в точности равна тому полному изометрическому напряжению, которое мышца способна развить, то никакого внешнего укорочения, конечно, вовсе не пройдет. При другом предельном значении нагрузки – нулевом – скорость укорочения должна быть максимальной.

Экспериментальные данные удовлетворительно описываются гиперболическим уравнением Хилла

v – скорость укорочения;

P – сила (нагрузка);

P0 – максимальное изометрическое напряжение, которое может развивать мышца;

b – константа, имеющая размерность скорости;

a – константа, имеющая размерность силы;

Механическая эффективность мышцы может быть определена как отношение получаемой работы к израсходованной энергии