Співвідношення між довжиною м’яза, м’язовим тонусом та швидкістю скорочення

Тонус, що розвивається в м’язі під час ізометричного скорочення (повний тонус), і пасивний тонус, притаманний м’язові у стані спокою, залежать від довжини м’язового волокна. Цей зв’язок можна досліджувати на суцільному препараті скелетного м’яза, як це схематично зображено на рис. 3-8В. Довжина м’яза змінюється внаслідок збільшення чи зменшення відстані між його кінцями. Пасивний тонус вимірюють для кожного послідовного значення довжини м’яза, потім м’яз піддають електричному стимулюванню і визначають повний його тонус. Різницю між цими двома показниками для будь-якої довжини м’яза, спричинену процесом скорочення, називають активним тонусом. Графіки залежності пасивного та повного тонусу від довжини м’яза показані нарис. 3-10. Подібні криві одержують у разі дослідження окремих м’язових волокон. Довжину м’яза, за якої активний тонус максимальний, називають довжиною спокою. Назва походить від експериментів, під час яких доведено, що в більшості м’язів максимальний тонус виникає при тій довжині, яка характерна для стану спокою.

Співвідношення між довжиною і тонусом скелетних м’язів пояснюють механізмом ковзання волокон, що відбувається під час скорочення м’язів. У разі ізометричного скорочення м’язових волокон тонус прямо пропорційний до кількості перехресних з’єднань між молекулами актину та міозину. Внаслідок розтягу м’язів взаємодія між

ЗБУДЛИВА ТКАНИНА: М’ЯЗОВА / 65

Л. Л /І ЛЛЛІЛЛЛАМММ

Рис. 3-9. Тетанус. Ізометричне скорочення поодинокого м’язового волокна під час зростання або зменшення частоти подразника. Відстань між двома крапками відповідає проміжку часу 0,2 с (відтворено за дозволом з Buchthal F: Dan Biol. Med 1942;17; 1).

актином та міозином послаблюється і кількість перехресних з’єднань зменшується. Відповідно, коли довжина м’яза значно менша, ніж довжина в стані спокою, то відстань, на яку можуть зміщуватись тонкі м’язові волокна, значно зменшується.

Швидкість скорочення м’язів обернено пропорційна до навантаження, що припадає на них. Для кожного заданого значення навантажень швидкість скорочення максимальна за довжини спокою і сповільнюється, якщо довжина м’яза збільшується або зменшується.

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини