398 (10)

Pomian- takie umożliwiają obliczenie pracy W wykonanej pr/e/ mięsień (W = F- A/. gdzie F siła rozbijana przez mięsień, równa jego obciążeniu. A/ - wielkość jego skrócenia). Na rycinie I4.37c pracę wykonywaną pr/ez mięsień w- przypadku obciążenia ciężarkiem I N ilustruje pole zacicniowanc prostokąta ABCD. Z ryciny wynika, że maksymalne prace wykonywane są przy pośrednich obciążeniach (wystarczy porównać pola powierzchni prostokątów zaznaczonych liniami przerywanymi). Praca jest równa zeru. gdy obciążenie jest równe maksymalnej sile w warunkach izometryc/nych. czyli gdy mięsień me ulega skróceniu oraz gdy kurczy się bez obciążenia.

Doświadczenie to także dostarcza innej ważnej informacji o mięśniu. Można na jego podstawie obliczyć szybkość (dokładniej maksymalną szybkość) skracania się mięśnia przy zadanej długości początkowej dla różnych wartości obciążeń. Na rycinie I4.37b maksymalna szybkość skracania mięśnia dla danego obciążenia równa jest tangensowi nachylenia stycznych zaznaczonych na tym wykresie. Jak widać, szybkość skurczu ma kr je ze wzrostem obciążenia. Otrzymane wyniki szybkości skracania można wykreślić na wykresie w funkcji obciążenia, otrzymując charakterystyczną hiperbolę <ryc. 14.39 - przebieg taki pierwszy postulował i otrzymał A.V. Hill). Mięsień bez obciążenia kurczy się z maksymalną szybkością. Maksymalna szybkość (bez obciążenia) skurczu sarkomęru odpowiada maksymalnej szybkości ślizgania się nici miozynowych i aktynowych względem siebie. Im szybciej mostki poprzeczne rozkładają AT? i wiążą się z akty ną, tym większa szybkość ełementar-nego aktu ślizgu miofibryh. Dla wolnych włókien charakterystyczna jest mała aktywność ATP&zy. która różni się składem od wykazującej dużą aktywność ATPazy miozyn szybkich włókien, uczestniczących głównie w ruchu

14.2.3. Energetyka mięśnia

Hole sław Tarczyński

14.2.3.1. Związek pomiędzy szybkością skracania mięśnia a jego obciążeniem. Moc mięśnia

Zależność między szybkością skracania mięśnia a jego obciążeniem oraz moc mięśnia stanowią podstawowe cechy czynnościowe zarówno mięśni poprzecznie prążkowanych. jak i mięśnia sercowego. Z punktu widzenia termodynamicznego skurcz mięśnia jest procesem nieodwracalnym Mięsień skracając się. wykonuje procę ze-wnętrzng W'oraz pracę związaną z pokonywaniem sił tarcia zwaną pracę wewnętrzną* która to praca ulega zamianie na ciepło skracania ą. Praca zewnętrzna - przy założeniu, że masa obciążenia w trakcie ruchu nic ulega przyspieszeniu - wyraża się wzorem:

WmFx    (14.9)

|d/»r i - dtupok' ttakcau. F - liU otajZmi miętni j

398