Мал. 1. Електричне подразнення і м'язовий відповідь. Зверху показані електричні імпульси, знизу - відповідь м'язи
Якщо м'яз стимулювати коротким електричним імпульсом, через невеликий латентний період відбувається її скорочення. Таке скорочення називається «одиночне скорочення м'яза». Одиночне м'язове скорочення триває близько 10-50 мс, причому воно досягає максимальної сили через 5-30 мс.
Кожне окреме м'язове волокно підкоряється закону «все або нічого». т. е. при силі роздратування вище порогового рівня відбувається повне скорочення з максимальною для даного волокна силою, а поетапне підвищення сили скорочення в міру збільшення сили роздратування неможливо. Оскільки змішана м'яз складається з безлічі волокон з різним рівнем чутливості до порушення, скорочення всього м'яза може бути ступінчастим залежно від сили роздратування, при цьому при сильних подразненнях відбувається активація глубжележащих м'язових волокон.
Суперпозиція і тетанус [ред]
Одноразове електричне роздратування (рис. 1, вгорі) веде до одиничного м'язового скорочення (рис. 1, внизу). Два близько один за одним наступних роздратування накладаються один на одного (це називається «суперпозиція», або суммация скорочень), що веде до більш сильному м'язовому відповіді, близькому до максимального. Серія часто повторюваних електричних подразнень викликає зростаючі по силі м'язові скорочення, в результаті чого не відбувається належного розслаблення м'язи. Якщо частота електричних імпульсів вище частоти злиття, то поодинокі подразнення зливаються в одне і викликають тетанус м'яза (тетаническое скорочення) - стійке досить тривала напруга скороченою м'язи.
Форми скорочень [ред]
Мал. 2. Форми м'язових скорочень. Зліва схематично представлено вкорочення саркомеров, в середині - зміни сили і довжини, праворуч - приклад скорочень
Виділяють різні функціональні форми м'язових скорочень (рис. 2).
- При фізіологічному скорочення м'яз коротшає, проте її внутрішнє напруження (тонус!) Залишається незмінним у всіх фазах робочого циклу. Типовим прикладом ізотонічного м'язового скорочення є динамічна м'язова робота згиначів і розгиначів без істотних змін внутрішньом'язового напруги, наприклад підтягування.
- При ізометричному скороченні м'язова довжина не змінюється, а сила м'язи проявляється в підвищенні її напруги. Типовим прикладом ізометричного скорочення є статична м'язова активність при підніманні тягарів (утримання штанги).
- Найчастіше спостерігаються комбіновані варіанти скорочення м'язів. Наприклад, комбіноване скорочення, при якому м'язи спочатку скорочуються изометрически, а потім ізотонічний, як при піднятті ваги, називають утримує скороченням.
- Настановним (ізготовочним) називають скорочення, при якому, навпаки, після початкового ізотонічного скорочення слід ізометричне. Прикладом є ротаційне рух руки з важелем - затягування гвинта за допомогою гайкового ключа або викрутки.
- Різні форми м'язових скорочень виділяють для їх опису та систематизації. Насправді в більшості динамічних спортивних рухів відбувається як вкорочення м'яза, так і підвищення напруги (тонусу) м'язів - ауксотоніческіе скорочення.
Використані тут терміни нетипові для російської літератури з м'язової активності. У вітчизняній літературі прийнято виділяти такі типи скорочень.
- Концентричне скорочення - викликає укорочення м'яза і переміщення місця прикріплення її до кістки, при цьому рух кінцівки, забезпечується скороченням даної м'язи, спрямоване проти подоланого опору, наприклад сили тяжіння.
- Ексцентричне скорочення - виникає при подовженні м'язи під час регулювання швидкості руху, викликаного іншою силою, або в ситуації, коли максимального зусилля м'язи не вистачає для подолання протидіє сили. В результаті рух відбувається в напрямку впливу зовнішньої сили.
- Ізометричне скорочення - зусилля, яке протидіє зовнішній силі, при якому довжина м'яза не змінюється і руху в суглобі не відбувається.
- Изокинетических скорочення - скорочення м'язи з однаковою швидкістю.
- Балістична рух - швидкий рух, що включає: а) концентричне рух м'язів-агоністів на початку руху; б) інерційний рух під час мінімальної активності; в) ексцентричне скорочення для уповільнення руху.