рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Уравнение Хилла. Мощность одиночного сокращения

Уравнение Хилла. Мощность одиночного сокращения - раздел Изобретательство, Методическая разработка   Изучение Зависимости Скорости Укорочения От Нагрузки Р Являет...

 

Изучение зависимости скорости укорочения от нагрузки Р является важнейшей в биомеханике мышцы, так как позволяет выявить фундаментальные закономерности мышечного сокращения.

Эта зависимость (рис. 6) подробно изучена при разных режимах сокращения Хиллом, который предложил эмпирическое выражение, описывающее эту кривую:

, (3)

 

где Р0 — максимальное изометрическое напряжение, развиваемое мышцей, или максимальный груз, удерживаемый мышцей без ее удлинения; b — константа, имеющая размерность скорости, a — константа, имеющая размерность силы.

(3) называется уравнением Хилла и является основным характеристическим уравнением механики мышечного сокращения.

 

 

Рис. 6. Зависимость скорости одиночного сокращения мышцы от нагрузки

 

Из уравнения (2) следует, что максимальная скорость укорочения мышцы развивается при Р = 0:

 

Vmax0 b/а.

 

При Р = Р0 получаем V = 0, т. е. укорочения не происходит.

Работа А, производимая мышцей при одиночном укорочении на

величину ∆ l, равна:

 

А = Р ∆l.

 

Мощность , развиваемая мышцей, имеет вид:

 

W = P V , (4)

 

Подставив (3) в (4), получим (Зависимость мощности W от развиваемой силы Р:

 

, (5)

 

Функция W(P) имеет колоколообразную форму (рис.7):

 

 

Рис. 7. Зависимость мощности мышцы от нагрузки

 

Эта кривая хорошо согласуется с результатами опытов. Мощность равна нулю при Р=Р0 и Р=0 и достигает максимального значения при оптимальной величине нагрузки Ропт:

 

,

т.е. при Р=0,31Р0.

Развитие наибольшей мощности и эффективности сокращения достигается при усилиях 0,3—0,4 от максимальной изометрической нагрузки Р0 для данной мышцы. Это используют, например, спортсмены-велогонщики: при переходе с равнины на горный участок нагрузка на мышцы возрастает и спортсмен переключает скорость на низшую передачу, тем самым уменьшая Р и приближая ее к Ропт.

Практически эффективность может достигать значений 40—60 % для разных типов мышц. Самая высокая эффективность сокращения наблюдается у мышц черепахи — она достигает 75—80 %.

Кинетические модели позволили объяснить феноменологическое уравнение Хилла, смысл констант а и b, входящих в него, смысл величины максимальной силы Р0 изометрического сокращения.

Кроме того, показано, что внутренняя вязкая компонента мышцы определяется силой, развиваемой тормозящими мостиками, число которых растет с увеличением скорости сокращения мышцы.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Методическая разработка

На сайте allrefs.net читайте: Методическая разработка.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Уравнение Хилла. Мощность одиночного сокращения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Методическая разработка
для студентов медико-профилактического факультета к практическому занятию по теме:   «Биофизика мышечного сокращения»

Структура мышцы
Мышечная ткань - это совокупность мышечных клеток (волокон), внеклеточного вещества (коллаген, эластин и др.) и густой сети нервных.волокон и кровеносных сосудов. Мышцы по своему строению де

Биомеханика мышцы. Трехкомпонентная модель Хилла
Мышца одновременно обладает свойством упругости и вязкости, то есть является вязко-упругой средой. Для такой среды предполагаются справедливыми законы классической механики: Мышцы можно представить

Активное сокращение мышцы.
Мышца одновременно укорачивается и генерирует силу. В реальных условиях разделить эти процессы не представляется возможным. Поэтому для исследования характеристик сокращающихся мышц используют два

Электромеханическое сопряжение в мышцах
Электромеханическое сопряжение - это цикл последовательных процессов, начинающийся с возникновения потенциала действия ПД на сарколемме (клеточной мембране) и заканчивающийся сокра

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги