Режимы работы мышц и их физиологическая характеристика.

Различают 3 режима работы мышцы: изотонический, изометрический и ауксотонический.

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Механическая работа мышцы равна нулю. В таком режиме работает в организме человека только одна мышца – мышца языка. В современной литературе также встречается термин изотонический режим по отношению к такому сокращению мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы напряжение ее сохраняется неизменным, но в этом случае механическая работа мышцы не равна нулю, т. е. она совершает внешнюю работу.

Изометрический режим (режим постоянной длинны мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. Механическая работа мышцы равна нулю. Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.

Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. В этом случае совершается механическая работа мышцы. Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, т. к. мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают 2 разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий и уступающий режим.

Закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает при средних нагрузках и среднем темпе движений (при высоких скоростях – часть ее энергии тратится на преодоление сопротивления; при низких – на поддержание изометрического напряжения, т. е. для поддержания достигнутой длинны мышцы).

Работая в условиях неподвижной позы человек выполняет статическую работу. При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю. Однако, с физиологической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку.

В ЦНС в моторной области коры создается мощный очаг возбуждения – рабочая доминанта, которая оказывает мощное тормозящее влияние на другие нервные центры (дыхания и сердечной деятельности). Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, то статические усилия весьма утомительны и не могут поддерживаться долго.

В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.

При значительных усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается. Содержание кислорода в альвеолах легких зависит от принятой позы.

Напряжение скелетных мышц оказывает регулирующие влияние на вегетативные процессы – моторно-висцеральные рефлексы. Это в частности нарастание ЧСС и угнетение работы почек – уменьшение диуреза.
Феномен Линдгарта – Верещагина (или феномен статических усилий) демонстрирует изменение вегетативных функций:
в момент выполнения работы уменьшается глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.

При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение менее устойчивых мышечных волокон и большой поток импульсов между мышцами и моторными центрами.

22. Динамическая и статистическая физическая работа: физиологическая характеристика.

При анализе мышечной деятельности различают два ее вида: динамическая и статическая работа.

Динамическая работа характеризуется изменением длины мышц при их напряжении и перемещением в пространстве какого-либо звена двигательного аппарата человека. Динамическая работа внешне воспринимается как эффективная; мы наблюдаем перемещение предметов труда, инструмента и т.д. В связи с этим динамическую работу всегда можно измерить в показателях механической работы. Чаще всего единицей измерения динамической работы является килограммометр (кг/м).

Динамическая работа представляет собой наиболее распространенный вид деятельности двигательного аппарата человека в процессе труда. Причем динамическая работы выступает в определенном сочетании со статической. Задача физиологии труда заключается в том, чтобы на основе изучения закономерностей двигательного аппарата человека разработать наиболее рациональные приемы и движения, найти пути наиболее эффективного его использования.

Статическая работа (напряжение, усилие) характеризуется тем, что напряжение мышц при ней развивается без изменения длины и без активного перемещение движущихся звеньев и всего тела. Статическая работы в процессе труда связана с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, а также с созданием рабочей позы.

Статическую работы нельзя измерять обычными показателями механической работы. При ней не наблюдаются какие-либо энергичные движения, перемещения предметов. Однако статическая работа сопровождается расходом энергии и быстро вызывает утомление.

Во время статического напряжения потребление кислорода организмом не только не увеличивается, но даже уменьшается. Сразу же после прекращения статической работы резко возрастает потребление кислорода, происходит усиление кровотока.

В зависимости от характера деятельности мускулатуры статическая работа может быть разделена на два вида:

1. статическая работа, осуществляемая путем активного противодействия организма тем силам, которые выводят тело или его части из состояния равновесия. При этом тело человека пытается сохранить то положение, которое было до воздействия внешних сил. Это достигается путем тетонического сокращения мышц, которое возникает под влиянием мощных нервных импульсов и требует большого количества энергии;

2. статическая работа, в основе которой лежит приспособление тела к действующим на него силам путем изменения позы и выбора нового положения равновесия. Такая работа обеспечивается благодаря деятельности тонических мышц. Мышечная работа происходит под воздействием слабых импульсов, осуществляется слитно, плавно и обеспечивает довольно стойкий эффект. В силу указанных особенностей статическая работа, основанная на тоническом состоянии мышц, отличается относительно малыми затратами энергии и может продолжиться длительное время, не вызывая утомления.