Активное сокращение мышцы в изометрическом и изотоническом режимах

Изометрические условия– длина мышцы фиксирована, так что когда мышца сокращается в тех местах, где она закреплена, развивается напряжение, записываемое измерителем напряжения.

Под изотоническими условиями понимают условия, в которых мышца имеет возможность укорачиваться под постоянной нагрузкой.

Изометрическое одиночное сокращение. В процессе изометрического одиночного сокращения активное напряжение возрастает очень быстро в конце латентного периода и достигает своей максимальной величины приблизительно через 170 мс после удара тока. Начиная с 200 мс оно уменьшается сначала с нарастающей скоростью, а затем, приблизительно через 450 мс по кривой, близкой к экспоненте. Даже через 900 мс в мышце остается некоторое активное напряжение. Такая способность мышцы поддерживать напряжение может быть обусловлено только активными физическими и химическими процессами, которые имеют место. Уменьшение напряжения может служить мерой затухания этих процессов, или, другими словами, затухания так называемого активного состояния.

Изотоническое одиночное сокращение. Укорочение в процессе изотонического одиночного сокращения начинается только тогда, когда в мышце развивается достаточное напряжение, равное по величине напряжению нагрузки. В результате одиночное сокращение начинается тем позднее, чем больше нагрузка. Укорочение, а значит и высота, на которую поднимается груз, вначале линейно зависят от времени, но они достигают своих максимальных значений тем раньше, чем больше груз. Например, при грузе 3г максимум достигается примерно через 375 мс, при грузе 5г– через 340 мс, при грузе 9г– менее через 300 мс. Затем наступает расслабление с возрастающей скоростью, причем, так же как и укорочение оно завершается тем раньше, чем больше груз. Даже после того как мышца расслабится до первоначальной длины, в ней сохраняется остаточное напряжение, даже при самом легком грузе

Исследование изотонического одиночного сокращения без измерений напряжения не дает никакой информации о затухании активного состояния Развитие и снижение напряжение в процессе изотонического сокращения показано на рис

На начальной стадии изотонического сокращения напряжение развивается во времени так, как и при изометрическом сокращении. Мышца начинает сокращаться, как только напряжение достигает величины, равной массе груза, действующего на мышцу, а затем напряжение остается постоянным до тех пор, пока расслабление полностью не закончится. В фазе расслабления нагрузка медленно возвращает мышцу к ее первоначальной длине. Напряжение в момент окончания расслабления (через 500-600 мс) все еще равняется массе груза, но далее она начинает быстро уменьшаться, хотя ни в одном случае не достигает нуля даже через 900 мс.

Другой особенностью этих кривых есть зависимость их формы от напряжения.  Только при самой большой нагрузке ход кривой практически совпадает со спадом напряжения при изометрическом сокращении Чем меньше нагрузка, тем больше укорочение мышцы, и тем скорее начинает падать напряжение в стадии расслабления.