Эргометрия. Механические свойства тканей организма

Биология » Механические свойства биологических тканей » Эргометрия. Механические свойства тканей организма

Человек с помощью мышц совершает механическую работу, которая обусловлена силой мышц и развиваемой ими мощностью. Средняя мощность, развиваемая человеком, не занятым специально физическим трудом, весьма невелика и, например, при ходьбе по ровной местности составляет 100-200 вт в зависимости от скорости.

Усталость свидетельствует о том, что мышцы совершают работу, хотя перемещения нет и работа равна нулю. Такую работу называют статической работой мышц.

Исследование работоспособности мышц называется эргометрией, а соответствующие приборы - эргомерами.

Пример: тормозной велосипед (велоэргометр). F - сила трения между лентой и ободом колеса, измеряемая динамометром. Вся работа испытуемого затрачивается на преодоление силы трения.

Тогда A = Fтр × l = Fтр × 2p r - за один оборот,

A = n × Fтр × 2p r - за n оборотов,

- средняя мощность.

Когда мышцы совершают работу, в них освобождается химическая энергия, накопленная в процессе метаболизма; она частично превращается в механическую работу, а частично теряется в виде тепла.

Во время работы используемых на велоэргометре можно рассчитать к.п.д. превращения химической энергии в механическую. КПД варьирует в зависимости от скорости вращения педалей и достигает максимальной величины - 22% - при нажимании ногой на педаль через каждые 0,9 (то есть при одном обороте педалей за 1,8 с). С помощью велоэргометра можно измерить не только к.п.д. мускулатуры ног, но и максимальную мощность, которую она способна развить - эта мощность достигает 40 Вт на 1 кг мышечной ткани. На таком уровне она может оставаться лишь короткое время, так как мышцы не могут получать кислород с необходимой для этого скоростью.


Рекомендуем к прочтению:

Питание
Особенности питания кабана в Амурской области выявляется наиболее яко при сравнении с аналогичными данными, полученными в других частях ареала. Учитывая склонность кабана к всеядности, довольно трудно определить видовой состав его кормов ...

Семейство Пакарановые (Dinomyidae)
Вид ПАКАРАНА занесён в международную Красную Книгу ПАКАРАНА (Dinomys branickii) единственный вид, выделяемый в семейство, напоминает паку. Длина тела ее около 70 см, хвоста—20 см. На ногах по 4 пальца. Мех ее темно-коричневый с белыми шт ...

Человек и биосфера. Эволюция представлений о биосфере. Концепция Вернадского о биосфере
Термин «биосфера» (буквально: «сфера жизни») впервые в таком значении был введен в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эд. Зюссом. До этого многими исследователями понятие использовалось под другими названиями «производство жизни ...