Дължина на мускулите и сила на свиване
Целият мускул съдържа голямо количество съединителна тъкан; освен това саркомерите в различни части на мускула не винаги се свиват с една и съща сила. В резултат на това тази крива, в сравнение с кривата за отделно мускулно влакно, има донякъде различни размери, но демонстрира същата основна форма на наклон в областта на нормалния диапазон на свиване.
Фигурата показва, че с мускулна дължина, съответстваща на нейното състояние на покой (т.е. когато саркомерът е дълъг около 2 μm), мускулното активиране води до неговото свиване, чиято сила е близка до максималната. Въпреки това, увеличаването на напрежението, което се случва по време на свиване, наречено активно напрежение, намалява, когато мускулът се разтегне над нормалната си дължина (т.е. над дължината на саркомера от около 2,2 μm). Това е показано на фигурата чрез намаляване на дължината на стрелката с дължина на мускула по-голяма от нормалната.
Без натоварване скелетни мускули той се свива изключително бързо, достигайки максимум за около 0,1 секунди за средния мускул. При наличие на натоварване, с увеличаването му, скоростта на свиване постепенно намалява. Когато натоварването се увеличи до стойност, равна на максималната сила, която мускулът е способен да развие, скоростта на свиване става нула и в резултат на скъсяването мускулът не е, въпреки активирането му.
Намалена скорост свиването с нарастващо натоварване се дължи на факта, че натоварването на свиващия се мускул се противопоставя на силата, развита от мускула по време на свиването. Следователно общата налична сила за развиване на скоростта на съкращаване е съответно намалена.
Кога свиване срещу натоварващ мускул върши работата. Това означава, че енергията се премества от мускула към външно натоварване, за да се вдигне обекта на по-голяма височина или да се преодолее съпротивлението на движение.
IN работа по математически израз се определя от следното уравнение:
Ш = Д х Д,
където W е работата, която се извършва, L е натоварването и D е разстоянието на движение спрямо товара. Енергията, необходима за свършване на работата, идва от химичните реакции в мускулните клетки по време на свиване, които са обобщени в следващите раздели.
Източници на енергия за мускулна контракция
Вече знаем това мускулесто свиването зависи от енергията, доставя се от ATP. По-голямата част от тази енергия се изразходва за активиране на храповия механизъм, с помощта на който напречните мостове изтеглят актиновите нишки. Необходимо е обаче малко количество енергия: (1) за изпомпване на калциеви йони от саркоплазмата в саркоплазматичния ретикулум след завършване на контракцията; (2) за активното движение на натриеви и калиеви йони през мембраната на мускулното влакно, за да се поддържа подходяща йонна среда за разпространение на потенциали за действие по влакното.