Biofizikai izomösszehúzódás
Életfunkciók emberek, állatok, madarak, halak, növények és más biológiai tantárgyak elválaszthatatlanul kapcsolódik a mechanikus mozgás-cal-niyami (mozgások). Mindenféle mozgás biológiai objektumok két csoportra oszthatók: macromovements és a mikro-mozgásokat. A makro-mozgások a következők: különféle mozgalmak, a vérkeringés és a légzés. By MicroMotion-gödrök közé szállítása anyagok a membránon keresztül, a rezgési, cirkulációs és kilövellési-széles mozdulat a citoplazma, nem-víz-elektrolit anyagcsere kapilláris erek és más mikro-folyamatokat a sejtekben, szövetekben és szervekben. Macromovements végre lyayutsya-oktatás jelenléte miatt az izom-CIÓ (izom), füstölő-specifikus fehérje VYM összehúzó komplex - aktomiozi minősítésű. Az eredete a mikro-mozgások még mindig nincs egyetlen szempontból azonban úgy vélték, a legvalószínűbb hipotézis működésének összehúzó elemek hasonló myshech NYM. E rövid áttekintés látható óriási szerepet tanul a mechanizmus az izmok, az egyik alapvető létformák, Bani élő anyag. Ezen felül, a tudás sürgős állami-sti izom-összehúzódást abban a tényben rejlik, hogy a tanulmány a közvetlen átalakítása kémiai energiát mechanikai energiává nélkül közbenső átalakítása azt hővé vagy elektromos energia nagy műszaki érdeklődés, megnyitva esély van egy új típusú motor egy viszonylag fájdalommentes alátét együtthatók -tsientom hatékonyságát. Ez az előadás vizsgálja a szerkezete és funkciója vázizomzat, a kvalitatív és kvantitatív-vennoe leírás. Sima oktatás saját konkrét Socrates CIÓ alak-ség, macromovements még nem vizsgálták behatóan-Cheny ebben az előadásban, ezek a problémák nem jelennek feleségét.
Minden sarcomer korlátozott Z - lemezek. Köztük van vékony szál-WIDE tagjai fehérjemolekulák F-aktin és vastag filamentumok a miozin fehérjemolekulák képződik. A fonalak hatszögletű csomagolás. úgy, hogy minden vastagabb fonalat reagáltatunk 6 finom szálak, míg minden egyes vékony szál reagáltatunk 3 vastag filamentumok. Vékony fonalat egy dupla szerkezetű szuperspirálosodási (3), és mindegyik tekercs áll globuláris protein G-aktin. Globule - térbeli elrendezése polimer szálak, amelyben a kártya-WIDE egységek egy bizonyos térbeli-ing felépítése és elrendezése. Vastag szálakat és 50% áll kettős # 945; - hélix miozin molekulák, azonban a vastag fonalak IME-mye-úgynevezett „csukló” részeket, amelyek be vannak ágyazva a szuperhélix GLOBE poláros fej sugárirányban a tengelye a vastag filamentumok. Ezek a fejek vannak elrendezve mindkét oldalán a vastag fonalat (vayut nevezett hidak). Két összekötő híd szögben elhelyezett 120 ° egymással; úgy, hogy egy része a hidak 4-ismétlődések tartományban ez az elem, és a hossza 43 nm. Reduction (rövidülés) myshech fiber-CIÓ zajlik csökkentésével A hossz a következő módon. Amikor egy izomrost stimulálása idegi impulzusok érkező szarkoplazmatikus retikulum kalcium ionokat, amelyek aktiválják bizonyos microportions vékony szálak, az eredménye az újbóli aktin központok számára hozzáférhető a kölcsönhatásban a kölcsönösen-miozin hidak. A szerkezet a miozin szálak nem változnak, és a miozin hidak változtatni irányban (sovány a bal oldalon), és a pro-talkivayut vastag cérnával közelebb a Z - lemez, és a gerjesztett régió vékony szálak eltolt egy lépéssel jobbra. Egy ilyen kinematikai mozgás felemelte molekulatömegű struktúrák csonkított-SRI izom nevű rendszer mozgó szálak. Kölcsönhatás miozin hidak és ACTi-új szálak miatt előfordul, hogy az energia az ATP, található, a mitokondriumokban, a kalcium ionok jelenlétében. Az erő értéke által kifejlesztett izom kontrakciót, függ a hossza a szarkomer, azaz fokának újbóli fedése a szálak:
- a nyugalmi izom hidak nem léteznek, a kölcsönhatás a hang Coy menet és ez az izom könnyen bővíthető, a fejlett erő nagyon kicsi (legfeljebb 1-es állásba).
- 2. a helyzetben számos kölcsönható-nek híd emelkedett, és az erő által az izom-May lineárisan növekszik a maximális érték-CIÓ.
- A 2-es és 5-ös helyzetben erő inter-akció mérhető nyaetsya óta enyhén Audio Output széllökések kölcsönható Mosti-nek gyakorlatilag nem változott.
- az 5-ös pozícióban, hogy a 6-helyzetben többek-ható ereje csökken szinte nulla, mert További csökkentése vezet csúszik sarcomer gátlása fonalak és alakváltozás-matsiyam vastag és vékony szálak.
Így, a függőség az erő csökkenése izom sarcomer hosszúságú lehet osztva 2 részből áll: az első rész a 1-es pozíciótói 2 - nevezzük a működési ciklust, és miután dnyaya-része a helyzetben 5 6-helyzetben - holo-stym ciklust. Ez hasonló a kétütemű belső égésű motor. Azt is meg kell jegyezni, hogy a gerjesztés sávban izomrostok előfordulhat egy idegrost, ebben az esetben a idegrost ágak több szinaptikus-cos. A készlet az izomrostok, amelyeket egyidejűleg gerjesztjük (beidegzett) egy idegrost, az úgynevezett on-MOTOR CIÓ egység. Különböző motor miolo - tzu „mentesítés” (csökkentett) nem egyszer, hanem haotiches-ki, ez etsya fenntartása folyamatos hangot a vázizmok.
A mechanikai tulajdonságai izmok tartoznak ELAS Tomer - anyagok, razziák, így jelentős rastyazhimos-Tew és rugalmas Stu.
Nagysága a törzs # 963;, gond bűnbánó az izom-összehúzódás egyenesen arányos Ments vonatkozó deformáció szerint Hooke-törvény.
# 963; = F / S - törzs, F - erő devel-Vai, S - keresztmetszeti terület; # 949; = # 916; L / L0 - relatív alakváltozás, L - első eredeti hosszát, L0 - abszolút alakváltozás (megnyúlás); E - rugalmassági modulus (Young modulus). Ez redelyaetsya op-ég érték mechanikai feszültségek az izom-összehúzódás, növelve annak hossza megduplázódott. Szerint a rugalmas tulajdonságokat és deformációs mechanizmus, mi antiplakk-szál közel a gumi elasztikus modulus mind a MA-anyagok mellett egyenlő 10 6 Pa. Ha egy erős feszültség az izom és a gumi, van egy helyi kristályosítással (megrendelt fibrilláris típusú makromolekuláris fehérje szerkezetét). Azonban az alacsony és átlagos csökkentés, fellendülés nem lesz teljes. A maradék jelenlétét alakváltozás-matsy jellemzi izom plaszticitás - a képesség, hogy nem megőrzi alakját és az idő-lépések, megszűnése után az erő. Így az időben, az izom nem teljesen rugalmas test, és viszkoelasztikus tulajdonságait. Nagyon erős húzó izom viselkedik nor-Mally rugalmas test. Ebben az esetben az izom hőmérsékleten Pony zhaetsya miatt locale-sósav kristályosítással. Miközben csökkenti az izomfeszültséget, és fejleszti elkötelezett etsya munkát. Izom kontraktilis és elasztikus-TION elemek azonban a kapott feszültséget és végrehajtsa a munka miatt nem csak az aktív redukciós-szerződött Tel'nykh komplex hanem a passzív csökkenése, meghatározott közvetlen-rugalmasságát, vagy az úgynevezett szekvenciális-in rugim compo-nents izom. Mivel a rugalmas alkatrész soros munkát végzik, ha az izmot előre nyúlt, és a munka értékét, arányos közi nagyságának nyújtás. Ez egy fájdalommentes legnagyobb mértékben annak a ténynek köszönhető, hogy a legerősebb lépéseket tett egy nagy amplitúdójú, amely előre dis vontató az izmok.
Izom-összehúzódás osztva izometrikus paraméter - prois-kik állandó izom hossza, és az izotóniás - pro-kimenő állandó feszültség. soha nem a test cut-CIÓ tisztán izometrikus izom lefölözött vagy tisztán izotóniás. Vázizmok keresztül inak tulajdonítanak csontok alkotják a rendszer karok. A emelőkar egér-ce, a legtöbb esetben kisebb, mint az emelőkar rendre stvuyuschey-csont. Szerint Ackerman, mechanikai erősítés az amplitúdó a mozgások az értéke 2,5 és 20 a bicepsz ez egyenlő 10. Attól függően, az erő, amely fejleszti az izom, sebesség csökkentése (rövidülés) izom változik. Hill, darazsak nova kísérleti adatok, munka közben egy elszigetelt izom, akkor vezette az úgynevezett alapvető egyenlet izom-összehúzódás. Co-nyilvánosan ezt az egyenletet, a sebesség az izom összehúzódás hiperbolikus-sti függően terhelési érték F.
(F + a) * (# 965; + b) = const. ahol a és b - állandó egyenlő 1/4 F, illetve, és egy 1/4 # 965;.
Bayer voltak sdela HN Jegyzetek az egyenlet NIJ-Hill, aki vezeti a Hill egyenlet a következő formában: F` # 965; `= const
Artwork F` # 965; `jelenti az összes teljesítményt, amelyet a izom csökkent-SRI. Mivel F kevésbé F` # 965;”, azaz számosságú idegen-ség-Men ő teljes kapacitását, akkor azt kell feltételezni, hogy az izom együttes nemcsak kiegészíti a külső munkát, hanem növeli a hasonló etsya a velichinua és a sebesség csökkentésére - összeg b. Ez a belső munka a becslések szerint az energiaveszteség a belső súrlódás formájában hőleadás. Ezután meg kell jegyezni, hogy a teljes kapacitás az izmok, fiziológiás előtti kérdések, állandó érték nem függ a terhelés és sebesség csökkentésére. Egy termodinamikai szempontból, az izom egy olyan rendszer, amely átalakítja a kémiai energiát-ing con-kötések (ATP energia) mechanikai munkát, vagyis izmok Xia kemomechanikai gép. Mint már említettük, ha együtt vannak rövidítések izmok hőképződés lép fel. Hill, via termoelektromos módszereket, azt találták, hogy az egyes stimuláció elején áll állandó nagyságú és terheléstől független aktiválás Q hő és mögötti hő Kal csökkentés arányos értékű csökkentésére AL izmok és terheléstől független (k - tényező pro-arányosság). Ha izotóniás kontrakció, az izom termel a Rabo A, egyenlő a terméket a terhelés F által csökkentés mértékét:
Az első főtétele, a változás belső energia-vnut # 916; U izmok egyenlő lesz az összeg a hőt, és elkötelezett távú munka:
# 916; U = Q + k # 916; L + F # 916; L vagy # 916; U = Q + (k + F) # 916; L
Tekintettel arra, hogy a Q-érték, és függetlenek az F, az egyenletből, hogy egy előre meghatározott kristályok, a hatékonyságot a izom cut-TION visszavonták Chiva, amikor a terhelés növekszik. Hill, kapott adatok alapján a kísérletekben, öntés-megállapította, hogy a hatékonyság izomösszehúzódás mintegy 40%. Ve-maszk jelzi hatásfoka 40% konverziós hatásfok ATP Ener-ology mechanikai energiává.