Реферат Курсовая Конспект
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:
Vmax =Р0 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:
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
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов