Siła.doc

(48 KB) Pobierz

4

 

¨     Siła , praca i wydajność mięśni.

SIŁA MIĘŚNI

¨      W praktyce przy oznaczaniu siły mięśnia oznacza się ma­ksymalne jej napięcie, wyrażające się tą największą masą, jaką mięsień po określonym jego podniesieniu jest w stanie utrzymać, choćby na krótko w bezruchu.

¨      W tym przypadku miarą siły mięśnia są kilogramy masy.

¨      Mierzenie siły dokonywane zazwyczaj podczas skurczu izometrycznego

¨      Tak więc siłę mięśnia mierzy się w warunkach statyki (przy użyciu np. dynamometrów sprężystych), a nie w ruchu.

¨      Napięcie mięśniowe — a więc i siła mięśniowa — jest sumą napięć rozwijanych przez włókna kurczliwe, z których mięsień jest zbudowany, a więc jest — w pewnym zakresie — proporcjonalne do powierzchni poprzecznego przekroju mięśnia.

¨      Napięcie mięśni nie zależy od ich długości, lecz od ich grubości.

¨      Wielkość siły mięśniowej zależy przede wszystkim od powierzchni tzw. fizjologicznego przekroju mięśnia, tzn. sumy poprzecznych przekrojów wszystkich jego włókien.

¨      Przekrój ten jest identyczny z anatomicznym przekrojem mięśnia (prostopadłym do długiej jego osi) tylko w mięśniach o równoległym przebiegu włókien.

¨      W mięśniach o skośnym przebiegu włókien suma ich przekrojów poprzecznych może znacznie przewyższać powierzchnię przekroju poprzecznego całych mięśni.

¨      Z tego powodu siła np. krótszych mięśni pierzastych jest o wiele większa od siły mięśni dłuższych, posiadających tą samą grubość, ale równoległy przebieg włókien.

¨      Przy porównywaniu siły różnych mięśni dzieli się wielkość maksymalnej masy, jaką mięsień może utrzymać, przez ilość cm2 jego fizjologicznego przekroju poprzecznego.

¨      W ten sposób oblicza się tzw. s i ł ę   bezwzględną  mięśnia

¨      Siła ta wyrażona w kg/cm2 wynosi np. u człowieka dla mięśnia żwacza10, dla mięśnia łyd­kowego — 5,9, dla mięśnia łydkowego żaby — 1,5, dla mięśni gładkich-1,0

¨      O wielkości siły ujawnianej przez mięsień decyduje również stopień jego rozciągnięcia.

¨      Optimum działania siły uzyskuje się przy roz­ciągnięciu wynoszącym 20% jego długości spoczynkowej, tj. długości wy­stępującej przy uwolnieniu mięśnia przynajmniej od jednego z przyczepów.

¨      Stopniowanie siły skurczu mięśniowego w całym organizmie odby­wa się przy udziale dwóch mechanizmów.

o       Pierwszy z nich polega na włą­czeniu w zależności od potrzeb różnej ilości jednostek motorycznych.

§         Jednostka taka składa się z neuronu ruchowego wraz ze wszystkimi włóknami mięśniowymi zaopatrywanymi przez odgałęzienia nerwowe, pochodzące od jego aksonu.

o       Drugim mechanizmem determinują­cym siłę skurczu mięśniowego jest częstość impulsów wysyłanych przez motoneuron do podlegających mu włókien mięśniowych.

§         Badania wyka­zują, że 20—25 imp./s uruchamia 25—75% maksymalnej siły mięśniowej.

§         Z uruchomieniem ponad 75% tej siły wiąże się częstotliwość impulsów 3540/s.

 


PRACA

 

¨      Kurczący się mięsień wykonuje pracę, jeśli podnosi jakąś masę na określoną wysokość lub przesuwa ją na określoną odległość.

¨      Wiel­kość pracy wyrażamy w kilogramometrach, gramometrach lub gramomi-limetrach.

¨      Rozróżniamy dwa rodzaje pracy: dynamiczną i statyczną.

o       przy pracy dynamicznej mięsień unosi określoną masę na okreś­loną wysokość

o       pracę statyczną wykonują mięśnie podczas skurczu izo­metrycznego.

§         Praca w tym przypadku zostaje wydatkowana na utrzyma­nie mięśni w stanie skurczu.

¨      Ilość wykonanej pracy zależy od 2 zasadni­czych czynników:

o       siły

o       oraz drogi,

§         a więc od obciążenia i amplitudy skur­czu mięśnia.

·         Obciążenie decyduje o sile skurczu, natomiast amplituda za­leży od rozciągnięcia mięśnia.

·         Dla każdego mięśnia istnieje optymalne obciążenie, przy którym ilość wykonanej pracy jest największa.

·         Zmniej­szenie lub zwiększenie obciążenia poza optimum powoduje zmniejszenie ilości wykonanej pracy

 


WYDAJNOŚĆ MIĘŚNI

¨      jest to procent energii zamienianej podczas ich skurczów na pracę mechaniczną

¨      oblicza się porównując ilość energii zużytej na wykonanie określonej zewnętrznej pracy mechanicz­nej, z całkowitą ilością energii uwolnionej przez mięśnie.

¨      Ilość pierwszej energii jest stosunkowo niewielka w porównaniu z ilością drugiej, ponie­waż większa część energii całkowitej zamieniana jest na ciepło.

¨      Szczegól­nie w czasie izometrycznych skurczów mięśni cała energia przekształcona zostaje na ciepło, ponieważ nie wykonują one w ogóle lub jedynie nie­wielką pracę zewnętrzną (praca zewnętrzna równa się siła x droga).

¨      Cał­kowita ilość energii jest sumą energii wykonanej pracy i wytworzonego ciepła.

¨      Przeciętna wydajność mięśni ssaków wynosi 20—30% i jest podob­na do wydajności silnika spalinowego.

¨      Z całej więc rozchodowanej energii tylko 1/4 zamieniana jest na energię pracy, aż 3/4 zaś — na energię ciepl­ną.

¨      Mięsień przekształcający energię chemiczną w energię pracy mechanicznej, nie może wykorzystywać dla swych potrzeb tej dużej ilości powstającego ciepła.

¨      Wykorzystywane ono jest natomiast do utrzymania stałej temperatury ciała, a mięśnie są naj­większymi producentami ciepła w organizmie.

¨      Maksymalną wydajność osiągają mięśnie wtedy, gdy kurczą się z umiarkowaną szybkością.

¨      Zbyt wolne lub zbyt szybkie skurcze obni­żają wydajność mięśni.

¨      W mięśniu żywym ciepło wytwarzane jest bez przerwy.


Czynnościowa adaptacja mięśni

Mięśnie czerwone

¨      zwane są powolnymi,

¨      przystosowa­ne są do długotrwałych wolnych skurczów, które utrzymują postawę cia­ła.

¨      Typowym ich przykładem są mięśnie długie grzbietu.

Mięśnie białe

¨      nazywane szybkimi

¨      mają w jednostce ru­chowej mniejszą ilość włókien mięśniowych niż mięśnie czerwone, wykonują też szybsze skurcze.


wymagania

uczeń:

¨      określa na czym polega siła , praca i wydajność mięśni

¨      podaje w jakich jednostkach mierzy się pracę, siłę i wydajność mięśni

¨      podaje od czego zależy siła, praca i wydajność mięśni, omawia zależności

¨      wymienia i wyjaśnia jakie rodzaje pracy wykonuje mięsień

¨      omawia przemiany energetyczne zachodzące w mięśniach

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin