Физиология клетки

Работа мышцы измеряется произведе­нием поднятого груза на величину ее укоро­чения. Зависимость мышечной работы от на­грузки подчиняется закону средних нагрузок. Соотношение между величиной нагрузки и величиной работы мышцы легко выявляется в эксперименте. Если мышца сокращается без нагрузки, ее внешняя работа равна нулю. По мере увеличения груза работа увеличива­ется, достигая максимума при средних на­грузках. Затем она постепенно уменьшается. Работа становится равной нулю при очень большом грузе, который мышца поднять не способна.
Все сказанное справедливо и для мощнос­ти мышцы, измеряемой величиной ее работы в единицу времени. Она также достигает мак­симального значения при средних нагрузках.

3.1.5. Регуляция мышечного сокращения

Обычно мышца возбуждается при поступлении потенциалов действия от иннервирующих мотонейронов; в результате передачи возбуждения через нервно-мышечные синапсы генерируются мышечные потенциалы действия( непрямая стимуляция ). Возможна и прямая стимуляция мышечных волокон, но только в экспериментальных условиях. Например, при раздражении изолированной мышцы лягушки одиночным электрическим импульсом длительностью около 1 мс по мышечному волокну от места раздражения примерно через 1-2 мс со скоростью примерно 2 м/с будет распространяться потенциал действия, а еще через несколько милли­секунд оно сократится. Таким образом, сокращение вызывается потенциалом действия, т.е. возбуждением мембраны волокна.
Двигательные единицы. Иннервация поперечнополосатых мышечных волокон позвоночных осу­ществляется мотонейронами спинного мозга или ствола мозга. Один мотонейрон веточка­ми своего аксона иннервирует несколько мы­шечных волокон. Комплекс мотонейрона со всеми его коллатералями и группой иннервируемых им мышечных волокон называют двигательной (нейромоторной) единицей. Сред­нее число мышечных волокон, входящих в состав двигательной единицы, характеризует среднюю величину нейромоторной единицы и варьирует в широких пределах в разных мышцах. Двигательные единицы невелики в мышцах, приспособленных для «тонких» движений, — от нескольких мышечных во­локон до нескольких десятков их (мыш­цы пальцев, глаза, языка). Наоборот, в мыш­цах, осуществляющих «грубые» движения (например, поддержание позы мышцами ту­ловища), двигательные единицы велики и включают сотни и тысячи мышечных во­локон.
Оценка деятельности двигательных еди­ниц осуществляется с помощью электромиографии (ЭМГ) — регистрации электрической активности интактной мышцы с помощью введенных в мышцу или приложенных к ней электродов. В клинике обычно используют накожные электроды, укрепляемые над ис­следуемой мышцей. Многоканальные электромиографы дают возможность усили­вать и записывать одновременно ЭМГ не­скольких мышц.
Суммарные, интерференционные ЭМГ, представляющие собой разноамплитудный частокол импульсов, анализируются по гра­дациям амплитуды и частоты импульсов. При этом учитывается, что существует примерно линейная зависимость между интегрирован­ной амплитудой потенциалов ЭМГ и разви­ваемой мышцей силой. Расшифровка ЭМГ существенно облегчается при отведении раз­рядов отдельных двигательных единиц. Ко­личество работающих двигательных единиц, характер их деятельности легко выявляются по амплитуде их разрядов.
У здорового человека в абсолютно рас­слабленной мышце электрическая актив­ность почти отсутствует. При небольшом на­пряжении, например при поддержании позы, двигательные единицы разряжаются с не­большой частотой (5—10 имп/с), при боль­шом напряжении частота импульсации повы­шается в среднем до 20—30 имп/с.