При поступлении нервного импульса возникает одиночное сокращение.
Эта форма механической реакции состоит из 3 фаз: 1. латентный (скрытый) период – является самой короткой фазой, когда в мышце происходит электромеханическая передача 2. фазы сокращения 3. фазы расслабления - обычно в 1.5-2 раза более продолжительна, чем фаза сокращения, а при утомлении увеличивается.
Если интервалы между нервными импульсами короче, чем длительность одиночного сокращения, то возникает явление суперпозиции (наложение механических эффектов мышечного волокна друг на друга) и сложная форма сокращения — тетанус.
Различают 2 формы тетануса: - зубчатый тетанус - возникает при более редком раздражении, когда нервный импульс попадает в фазу расслабления отдельных одиночных сокращений, - сплошной (гладкий) тетанус - возникает при более частом раздражении, когда каждый следующий импульс попадает в фазу сокращения. Следовательно, между частотой импульсов возбуждения и амплитудой сокращения волокон ДЕ существует определенное соотношение: - при небольшой частоте (например, 5-8 имп. в 1 с) возникают одиночные сокращения, - при увеличении частоты (15-20 имп. в 1с) — зубчатый тетанус, - при дальнейшем нарастании частоты (25-60 имп. в 1 с) — гладкий тетанус. Одиночное сокращение — более слабое и менее утомительное, чем тетаническое. Зато тетанус обеспечивает в несколько раз более мощное, хотя и кратковременное сокращение мышечного волокна.
Сокращение целой мышцы зависит от формы сокращения отдельных ДЕ и их координации во времени. 1. При обеспечении длительной, но не очень интенсивной работы, отдельные ДЕ сокращаются попеременно, поддерживая общее напряжение мышцы на заданном уровне (например, при беге на длинные и сверхдлинные дистанции). При этом отдельные ДЕ могут развивать как одиночные, так и тетанические сокращения (зависит от частоты нервных импульсов). Утомление в этом случае развивается медленно, так как, работая по очереди, ДЕ в промежутках между активацией успевают восстанавливаться.
2. Для мощного кратковременного усилия (например, поднятия штанги) требуется синхронизация активности отдельных ДЕ, т. е. одновременное возбуждение практически всех ДЕ. Это, в свою очередь, требует одновременной активации соответствующих нервных центров и достигается в результате длительной тренировки. При этом осуществляется мощное и весьма утомительное тетаническое сокращение.
Амплитуда сокращения одиночного волокна не зависит от силы надпорогового раздражения (закон «Все или ничего»). При нарастании силы надпорогового раздражения сокращение целой мышцы постепенно растет до максимальной амплитуды.
Тема 4. ЭЛЕКТРОМИОГРАММА Для регистрации одиночных потенциалов действия отдельных ДЕ на кожу над мышцей накладывают отводящие электроды и производят запись. Эта сложная интегрированная кривая записи электрической активности целой мышцы — электромиограмма (ЭМГ).
Форма ЭМГ отражает характер работы мышцы: при статических усилиях она имеет непрерывный вид, а при динамической работе — вид отдельных пачек импульсов. Такая ритмичность появления подобных пачек наблюдается у спортсменов при циклической работе (рис. 13). У маленьких детей и неадаптированных к такой работе лиц четких периодов отдыха не наблюдается, что отражает недостаточное расслабление мышечных волокон работающей мышцы.
Чем больше внешняя нагрузка и сила сокращения мышцы, тем выше амплитуда ее ЭМГ, т.к.: 1) увеличивается частота нервных импульсов; 2) вовлекается большее число ДЕ в мышце; 3) синхронизируется их активность.
При выполнении спортсменом сложных движений можно видеть на полученных ЭМГ кривых: 1) характер активности отдельных мышц, 2) оценить моменты и порядок их включения или выключения в различные фазы двигательных актов.
Анализ частоты, амплитуды и формы ЭМГ (например, с помощью специальных компьютерных программ) позволяет получить важную информацию об особенностях техники выполняемого спортивного упражнения и степени ее освоения обследуемым спортсменом.
По мере развития утомления при той же величине мышечного усилия амплитуда ЭМГ нарастает, т.к. снижение сократительной способности утомленных ДЕ компенсируется нервными центрами вовлеченных в работу дополнительных ДЕ, т. е. путем увеличения количества активных мышечных волокон, а также усиливается синхронизация активности ДЕ, что также повышает амплитуду суммарной ЭМГ.
