Робота м’язів
Принцип важеля. Скорочуючись, м'язи виконують роботу, або закріплюючи положення кісток у суглобі і роблячи рух неможливим, або, навпаки, змінюючи їх взаємне положення, тобто роблячи рух. У першому випадку говорять остаточно, а в другому —про динамічну роботу м'язів^Іта
та інша робота в основному здійснюється за принципом важеля. У важелях, якими ми користуємося в житті, я-очка застосування діючої сили, як правило, знаходиться на значно більшій відстані від точки опори, ніж точка докладання протидіючої сили. Такі важелі дозволяють навіть за невеликого зусилля подолати значний опір.
Мал. 16. 1. Схеми дії потиличних м'язів(А),згиначів руки в лікті (5) та литкового м'яза(В):
О—точка опори,F—точка докладання сили (місце прикріплення м'яза);Р —точка застосування протидії Для порівняння показана схема підняття кришки палицею при такому ж розташуванні
У важелях нашого тіла точки докладання зусилля та протидії зазвичай розташовані інакше: ближче до точки опори знаходиться місце прикріплення м'яза, тобто діючої сили. Тому, щоб подолати опір, м'язи повинні розвивати дуже велику силу (рис. 16). Коли людина піднімає в зігнутій руці гирю в 10 кг, відповідні м'язи напружуються з силою більше 100кг.Однак у розмаху руху виходить великий виграш. десятками сантиметрів.
Дозування м'язових зусиль. Максимальна напруга м'яза далеко не завжди необхідна. Найчастіше рухи вимагають невеликих зусиль. Кожен м'яз можесуворо дозувати
зусилля шляхом залучення до скорочення різної кількості волокон. Якби скоротилося лише одне волокно, напруга м'яза практично не змінилася б. При скороченні 10% всіх волокон м'яз може розвинути достатню силу, щоб зробити рух.
Як правило, кількість волокон, що одночасно скорочуються, невелика. Зазвичай різні групи волокон скорочуються по черзі, завдяки чому м'яз може працювати невтомно протягом тривалого часу: одні волокна скорочуються, інші відпочивають.
Нервова система, керуючи рухами тіла, змушує м'язи працювати тією мірою, як це необхідно в кожний момент. М'язи працюють економно та дуже продуктивно. Про це свідчить їхній високий коефіцієнт корисної дії (як відомо, у парових машинах на роботу перетворюється приблизно 15% витраченої енергії, решта її кількості перетворюється на тепло). У людини коефіцієнт корисної дії м'язів, подібно до двигунів внутрішнього згоряння, може досягати 25% і навіть 35%.
Статична і динамічна робота м'язів. Людина може тривалий час стояти або сидіти, зберігаючи одну і ту ж позу_^а-тическсснппрл;ггттир яке забезпечує її підтримку, прийнято називатими.щр.чні.м гпнуг.пмПри такій роботі напруга м'язів зазвичай невелика, але вона повинна підтримуватися протягом тривалого часу. Це можливо тому, що одночасно скорочується відносно невелика частина мишечн^П!
Він, а інші відпочивають.
"Однак у деяких випадках статична робота м'язів може бути дуже напруженою, н&Гімер при утриманні штанги, при деяких вправах на кільцях або паралельних брусах Така робота вимагає одночасного скорочення всіх або майже всіхволокон м'язів^ і "може продовжуватися лише дуже короткий час, наприклад одну або кілька секунд,^
Придинамічноїроботі по черзі скорочуються різні групи м'язів, причому деякі м'язи працюють то динамічно-"ски, виробляючи рух у суглобі, то статично, забезпечуючи на деякий час нерухомість кісток того ж суглоба. Ступінь напруги м'язів може бути дуже різною.
Оптимальні умови роботи м'язів. Працездатність м'яза сильно залежить від умов його діяльності. Досвід показує, що робота м'язів досягає максимуму при деякому середньому (оптимальному) навантаженні, знижуючись при надмірному навантаженні. Робота м'яза знижується й у тому випадку, коли скорочення стають надто частими. Користуючись спеціальним приладом (ергографом), можна зареєструвати м'язову роботу при згинанні пальця руки. При кожному згинанні пальця м'язи виробляють раооту з підняття перекинутого через
блок вантажу. На шнурі нерухомо укріплений спеціальний писач, загострений кінець якого ходить по закопченій поверхні барабана, що рухається, — кімографа. При частих рухах пальця (2 десь у секунду)- швидко настає втома м'язів: висота скорочення поступово падає, а ще через короткий час вантаж перестає підніматися. При більш рідкісних рухах м'язи встигають після кожного скорочення відпочити, і в результаті навіть через 10 хвилин непомітно будь-яких ознак втоми.
Виконуючи ту чи іншу м'язову роботу, ми можемо за бажанням змінювати силу та швидкість рухів. При цьому буде змінюватись і кількість виконаної роботи. Надмірне навантаження або надмірне почастішання темпу ведуть до швидкої втоми працюючих м'язів та різкого зменшення кількості виконаної роботи.
Для кожної фізичної роботи можнапідібрати темп і навантаження так, щоб отримати найбільшу продуктивність при найменшій втомі. Для багатьох фізично здорових і міцних людей ходьба зі швидкістю 5-5,5 км. При ходьбі з вантажем або підйомі в гору оптимальний, тобто найкращий, темп ходьби виявляється більш повільним,