Уравнение Хилла. Мощность одиночного сокращения.

Зависимость скорости укорочения_от нагрузки F является важнейшей при изучении работы мышцы ,так как позволяет выявить закономерности мышечного сокращения и его энерге­тики. Она была подробно изучена при разных режимах сокра­щения Хиллом и представлена для преодолевающего режима на рис. 12 .

 

Им же было предложено эмпирическое выражение, описывающее эту кривую:

В этом выражении: Р- сила на конце мышцы ; Р- максимальная изометрическая сила. ; а и в-константы

Это выражение называется уравнением Хиллаи является ос­новным характеристическим уравнением механики мышечного сокращения.

Рис. 12. Зависимость скорости одиночного сокращения мышцы

от нагрузки

 

 

Величину мощности можно рассчитать из кривой « сила- скорость». Для каждого значения этой кривой мощность равна площади прямоугольника, одна из вершин которого находится на кривой . а вторая – в начале координат ( рис. 13.) при максимальной стимуляции мышцы ее мощность зависит от скорости сокращения . Максимальное значение мощности отмечается при оптимальных величинах скорости и силы мышцы, равных примерно 1/3 максимальных значений. Таким образом, максимальная мощность равна примерно 1 /10 той величины , которая была бы достигнута , если бы в одном и том же сокращении мышца могла проявить одновременно и максимальную силу , и максимальную мощность.

При сокращении мышца расходует энергию, которая превращается в работу и тепло. Отношение выполненной работы к общим затратам энергии ( работа + тепло ) называется коэффициентом полезного действия (к.п.д.)

К.П.Д. мышцы зависит от скорости ее сокращения. Он максимален при скорости , равной примерно 20 % от максимальной.