Концепцията за двигателна единица. Закон за силата на скелетните мускули

Сравнението на увеличаването на разходите за енергия с увеличаване на тежестта на работата показва, че количеството изразходвана енергия минус основния метаболизъм винаги е по-голямо от „полезната“ механична работа, извършена от човек. Причината за това несъответствие се крие преди всичко във факта, че когато химическата енергия на хранителните вещества се превръща в работа, значителна част от енергията се губи под формата на топлина, без да се превръща в механична енергия. Част от енергията се изразходва за поддържане на статични напрежения, които се вземат предвид само частично при изчисляване на механичната работа, извършена от човек. Всяко човешко движение изисква както статични, така и динамични напрежения и съотношението на двете при различни произведенияразлично. По този начин повдигането на товар от височина 1 m до височина 1,5 m с изправено тяло изисква по-малко енергия от повдигането на същия товар от височина 0,5 m до височина 1 m с наклонено положение на тялото, тъй като поддържането на последното в наклонено състояние изисква по-значително статично напрежение на мускулите на гърба.

Определена част от енергията, генерирана по време на химична реакция, се изразходва за преодоляване на съпротивлението на движение от мускулите-антагонисти, разтегнати по време на движение и еластичните тъкани в ставите, за преодоляване на вискозното съпротивление на мускулната деформация и за преодоляване на инерцията на движещите се части на тялото с промени в посоката на движение. Съотношението на количеството извършена от човек механична работа, изразено в калории, към количеството изразходвана енергия, също в калории, се нарича енергийна ефективност.

Стойността на ефективността зависи от начина на работа, нейното темпо и състоянието на кондиция и умора на човека. Понякога стойността на коефициента на ефективност се използва за оценка на качеството на работните методи. И така, при изследване на движенията на металното пилене беше установено, че 0,023 kcal се изразходват за всеки килограм-сила-метър работа, което съответства на коефициент на ефективност 1/ = 10,2
Тази сравнително ниска ефективност се дължи на значителната статична работа по време на пиленето, което изисква напрежение в мускулите на тялото и краката за поддържане на работната поза. За други видове работа ефективността може да бъде по-голяма или по-малка от стойността, установена за метално пилене. По-долу са стойностите на ефективност за някои работни места:
Вдигане на тежести ............................8.4
Работа с файлове .............................. 10.2
Работа с вертикален лост (бутане) 14.0
Завъртане на дръжката .................20.0
Колоездене .....................30.0
Най-високата стойност, която може да достигне ефективността на човешкото тяло, е 30%. Тази стойност се постига при извършване на добре усвоена, позната работа с участието на мускулите на краката и торса.

Стойността на ефективността на работата в някои случаи ви позволява да установите по-рационални условия за извършване на физическа работа, по-специално да определите оптималната скорост (скорост), натоварване, производителност на труда. В по-голямата си част стойността на енергийния разход за единица продукция е най-малка, а реципрочната на коефициента на полезно действие е най-голяма при средни степени на скорост и натоварване в средата на периода на работа, ако продължава да се уморява.

Промяната в ефективността в отделни случаи, по-специално когато се сравняват хомогенни работни места, които се различават само по начина, по който се изпълняват, може да служи като един от критериите за оценка на рационалността на определени специфични аспекти на труда. Но този критерий за работещия човек по никакъв начин няма онова определящо и универсално значение, което има при оценката на работата на една машина. Докато при парната машина основната е само външната механична работа полезен ефекттрансформации на енергия, а останалата част от енергията, извлечена от горивото, с право се счита за безполезно загубена, частта от изразходваната енергия е полезна за човешкото тяло, която отива не за външна механична работа, а за повишаване на жизнената активност на клетки по време на работа и за възстановяване на временно намалена ефективност.

По-точен и универсален критерий за физиологична оценка на рационалността на специфичните методи на работа и отделните движения е продължителността на поддръжката високо нивоефективност, която се проявява в повишаване на производителността на труда и в такава адаптация на физиологичните функции, която води до по-нататъчно развитиефизически и духовни способности на човек.

Разходка около екватора

Смята се, че през деня човек прави до 30 хиляди крачки, тоест около 20 километра. За всеки 5,5 години той неусетно прави път, равен на обиколката на екватора.

Колко тежи един човешки скелет?

Масата на човешкия скелет е около 11 килограма.

Кога човек е по-висок: сутрин или вечер?

Поради сплескването на междупрешленните хрущяли, до вечерта височината на човек намалява с около 1,5 см. Височината на човек до 80-годишна възраст намалява с 5-7 см в сравнение с четиридесетгодишната възраст.

Колко кости има в черепа?

Човешкият череп се състои от 23 кости. Само две кости на черепа - мандибуларната и хиоидната - са подвижни, останалите са здраво свързани с шевове.

По-здрав от тухла и гранит

Костният материал е 30 пъти по-здрав от тухла и 2,5 пъти по-здрав от гранит. Голяма бедрена кост може да издържи вертикално натоварване от един и половина тона.

Издържа натоварване от 350 килограма

Най-здравият лигамент в човешкото тяло е Бертиновият лигамент, който укрепва тазобедрена става, - издържа натоварване от 350 килограма.

Колко мускула има човек?

Количеството мускули, което човек има, не е еднакво за всички хора. В рамките на нормалния диапазон той варира от 400 до 680 мускула. Ако всички тези мускули бяха напрегнати, те биха причинили налягане от приблизително 25 тона. Скакалецът има около 900 мускула, а някои видове гъсеници дори имат около 4000. Общото тегло на всички мускули е 40% от общото телесно тегло при мъжете и 30% при жените.

Кой орган губи най-много топлина?

Ефективността на човешките мускули е 20%. Останалите 80% се изразходват за топлинни загуби.

Къде се намират най-силните мускули?

Най-силните са тези, които са разположени от двете страни на устата и са отговорни за компресирането на челюстите. Те са в състояние да развият сила от около 70 килограма.

Кой губи повече енергия: плачещ или смел човек?

Според проучвания на френски невролози, плачещият човек използва 43 лицеви мускула, докато смеещият се има само 17. Така че смехът е енергийно по-полезен от плача.

Кога е пикът на мускулната активност?

Отбелязва се, че най-ефективните мускули работят в 13:00 часа. 30 минути.

Орган, консумиращ кислород. Кой е той?

До 60% от кислорода, постъпващ в тялото, се консумира от мускулите.

Ритъмът е вашият водач

Ритъмът е важен елемент от работата и всеки трябва да се учи от сърцето си в това отношение: ако работите ритмично, тогава работата ще бъде продуктивна и ще имате сили да работите дълго време.

Когато биологичният часовник се повреди

Честите нарушения на физиологичния цикъл "ден-нощ" могат да доведат до болезнено разстройство на вътрешния "биологичен часовник" на човек.

Дъх

Колко въздух можете да дишате?

Белодробната вентилация (броят вдишвания, умножен по обема на вдишвания въздух) при здрав човек достига 5–9 литра в минута. В покой човек прави средно 16 вдишвания в минута. На ден това са около 23 000. В същото време през белите дробове преминават около 7000 литра въздух. Минутният обем на дишането на човека (количеството въздух, преминал през белите дробове за една минута) е 5-8 литра в минута в покой, а при физическа работа може да достигне повече от 100 литра в минута.

Диша спокойно

Човек в покой консумира 400-500 литра кислород на ден, като прави 12-20 вдишвания и издишвания в минута. Дихателната честота на кон е 12 вдишвания в минута, плъхове - 60, канарчета - 108.

Кой ни ободрява?

Отрицателно заредените йони на въздушните газове са приятели на здравето; те правят човек весел, работоспособен.

Биовосмукачка

Реснички епител респираторен трактчовек отделя от тях до 20–30 g прах на ден.

Тираж

Кръвна плазма... и древни морета

Съставът на кръвната плазма наподобява състава на водата на древните земни морета, в които се е зародил животът.

два пъти дължината на екватора

обща дължинакръвоносните капиляри в човешкото тяло са приблизително 100 000 километра. Това е 2,5 пъти дължината на земния екватор, а общата вътрешна площ е 2400 m 2.

Помпа, която издържа цял живот

За 60 години нормален, не много стресиращ живот, човешкото сърце прави повече от 2 000 000 000 съкращения. Същата работа би свършил трактор, ако вдигне камък с тегло 65 тона от морското равнище на височина 5500 метра.

Кога има повече холестерол?

100 ml кръв на здрав човек съдържат 20-250 mg холестерол през есента и зимата и само 170-180 mg през лятото и пролетта.

"риза" сърце

Сърцето има риза - слой от съединителна тъкан; между сърцето и "ризата" има малко количество течност. Перикардната торбичка ("сърдечна риза") предпазва работещия сърдечен мускул.

Сплескани червени топки

Червени кръвни клетки или еритроцити, чиято обща повърхност е 3400 m 2. Всеки ден около 2 000 000 000 от тях умират в организма, което е 0,01% от общия им брой. Цялата зонаповърхността на всички еритроцити е 3400 m 2. Във всеки mm3 кръв има 5 000 000 еритроцита, а във всичките пет литра, съдържащи се в тялото на възрастен, има 25 000 000 000 000. Ако поставите всички тези еритроцити в един ред, получената верига ще се простира на 200 000 километра, обграждайки земното кълбо пет пъти по екватора.

„Спринтове“ в нас

Почти всички клетки на човешкото тяло имат ядра, които контролират всичко физиологични процесив самата клетка и участват в процеса на клетъчно делене. Единственото изключение са еритроцитите. Те се раждат с ядро, но вече ранни стадииразвитие, го губят, като по този начин губят способността за възпроизвеждане. Нови червени кръвни клетки се образуват в червения костен мозък от стволови клетки. Всяка секунда се образуват около 2 500 000 червени кръвни клетки и приблизително същия брой умират. За един ден един еритроцит изминава около 15 километра в кръвоносните съдове, снабдявайки тъканите с кислород и отнемайки въглероден диоксид от тях. По време на съществуването на един еритроцит средно той изминава разстояние от 1800 километра.

Те живеят, за да умрат

Кръвните клетки постоянно умират и се заменят с нови. Животът на еритроцитите (червените кръвни клетки) продължава 90-125 дни, левкоцитите (белите кръвни клетки) - от няколко часа до няколко месеца, в зависимост от вида на левкоцитите. Около милиард червени кръвни клетки и пет милиарда бели кръвни клетки умират всеки час в кръвта на възрастен. Те ще бъдат заменени от нови кръвни клетки. През деня 25 грама кръв претърпява пълна регенерация.

по-тънка коса

Кръвоносните капиляри са 10 пъти по-тънки от косата.

Това е скоростта!

В рамките на една минута сърцето изхвърля около 4 литра кръв в аортата. Скоростта на движение в аортата е 0,5 m / s, а през капилярите кръвта тече със скорост 0,5 mm / s. Пълната циркулация на кръвта през двата кръга на кръвообращението се извършва за 21-22 секунди.

специално кръвно вещество

Всяка червена кръвна клетка съдържа 265 000 000 молекули хемоглобин. Сглобяването на неговата молекула отнема само 90 секунди. Всяка секунда в човешкото тяло се синтезират 6,5∙1014 молекули хемоглобин. 100 ml човешка кръв съдържа 13-16 g хемоглобин. Един грам хемоглобин може да свърже до 1,34 ml кислород. В покой около 4 l / min тече през човешкото сърце, което гарантира, че тъканите получават около 400 ml кислород.

Ах, тези "тънки тръби"!

Дебелината на стените на артериите е 0,8-0,9 mm. Диаметърът на различни човешки артерии е 0,4–2,5 см. Средният диаметър на човешките капиляри е около 7 микрона, което е малко по-малко от диаметъра на еритроцита. В артериите обемът на кръвта е средно 950 ml.

"Захарната кралица"

Това е, което древните тибетски лекари са наричали черния дроб. Тя съхранява хранителни резерви и, ако човек е гладен, тя ги превръща в захар, като по този начин го храни. В състояние на покой до 50% от кръвта на човек може да бъде в "кръвното депо" - черния дроб и далака, откъдето при необходимост се освобождава в кръвния поток. Кръвотокът в бъбреците е 420 ml / min, в сърцето - 84, в черния дроб - 5,7, в мозъка - 53, в набраздената мускулатура - само 2,7 ml / min. Черният дроб консумира 10 пъти повече кислород от същия мускул и генерира повече топлина. Той е мощна защитна бариера по пътя на кръвотока от храносмилателните органи към други органи. Черният дроб разгражда алкохола най-ефективно между 18 и 20 часа. За една минута през черния дроб преминават 1,5 литра кръв, а на ден - до 2000 литра.

Жените бият по-често

Сърцето на възрастен човек изпомпва около 10 000 литра кръв на ден. Нормалният пулс в покой за мъж е 60-80 удара в минута. Сърцето на жената бие с 6-8 удара по-бързо. Тежките физически натоварвания увеличават пулса до 200 удара в минута. Пулсът на слона е 20, на бика и жабата е 25, на заека е 200, на мишката е 500.

Храносмилане

Дори сабята е тъпа

Върхът на сабя се изтъпява, когато удари зъбния емайл. Твърдостта на емайла може да се сравни с кварца.

Колко, две или четири?

Млечните зъби се сменят с постоянни. Последният кътник обикновено изригва до 18-20-годишна възраст, а понякога дори по-късно, когато човек „придобива мъдрост чрез учение“, смята Хипократ. Този зъб той нарече зъб на мъдростта. Половината човечество има само два, а не четири мъдреца.

Голата част от нашия скелет

Специфичното тегло на зъбния емайл е 2,9–3,05 g/cm2. Дентинът на зъба има специфично теглосамо 2,2 g/cm 2 . Дентинът на възрастен зъб съдържа около 65% минерални соли, 28% органични вещества и 8% вода. Съставът на денталния цимент включва около 30% органични вещества, повече от 55% калциев фосфат, около 8% калциев карбонат, както и калциев и магнезиев флуорид.

Не издържам!

Най-болезненото място в човешкото тяло са зъбите. Обикновено има не повече от 200 рецептора за болка на квадратен сантиметър от кожата и от 15 000 до 30 000 рецептора на квадратен сантиметър от зъбния дентин. На границата на емайла и дентина те са още повече - до 75 000 рецептора.

"Жълъд" или "стомах"?

Думата "стомах" произлиза от думата "жълъд" (в старите времена "малките жълъди се наричаха стомаси"). На 1 cm2 от стомашната лигавица има сто стомашни жлези. Разположени са наблизо. За разлика от други храносмилателни сокове, жлъчката почти не съдържа ензими.

"Назъбени" ензими

През деня човек отделя около 1 литър слюнка, 3 литра стомашен сок, 2 литра панкреатичен сок, 3,5 литра чревен сок, 2 литра жлъчка. Човек произвежда средно един литър слюнка на ден.

Какво значение има часът на деня за стомаха?

По-голямата част от стомашния сок се образува към 13 часа, дори ако човекът не е ял нищо.

И дали всичко е в нас?

Дължината на червата при човека надвишава дължината на тялото 3-4 пъти. Общата повърхност на вилите на йеюнума е 37 m 2, дванадесетопръстника - 1,3 m 2, илеума - 5,3 m 2.

Имаме ли още газове?

В процеса на ферментация на хранителната каша в дясната (възходяща) част на дебелото черво се образуват водород и въглероден диоксид, а в процеса на гниене в лявата (низходяща) част се образуват метан и сероводород. Всичко това се смесва с въздуха, който навлиза в червата в процеса на хранене заедно с храната. При храносмилането на обяда се образуват около 15 литра газове.

Ето вилите!

На един cm 2 от вътрешната повърхност на червата има 3000-4000 власинки. Всяка е покрита с 3000 клетки, които от своя страна имат 100 смукателни тръби. Всмукателната повърхност в тънките черва е около 5 m2, т.е. три пъти повърхността на тялото.

Кратък "живот"

Всеки ден умират около 70 000 000 000 клетки от чревния епител, всяка от които живее само 1-2 дни.

Тя има нужда да диша, да се движи, да мисли

В покой и на празен стомах човешкото тяло произвежда толкова много енергия на ден, че би било достатъчно да загрее 20 литра вода от 10ºС до кипене. Топлината, генерирана от дървосекач, който работи осем часа, е достатъчна, за да загрее 100 литра вода до кипене.

Кой се страхува от чревни бактерии?

Има много бензоена киселина в боровинките и червените боровинки. Убива гнилостните бактерии в червата.

От какво сме "направени"?

Всички от клетки

Човешкото тяло се състои от 100 000 милиарда клетки. За сравнение: тялото на слона се състои от 6 500 000 милиарда клетки.

Вода, вода...

Водата съставлява 80% от телесното тегло на детето и 70% от телесното тегло на възрастен. Мозъчните клетки на човека съдържат 80%, мускулите - 76%, костите - около 25% вода. Една глътка вода за мъжете е 20 милилитра течност, а за жената - 14. Най-богатата тъкан на човешкото тяло е стъкловидното тяло на окото, в което тя е 99%, а най-бедната е зъбният емайл. Съдържа само 0,2%.

Водата наистина ли е толкова важна?

Загубата на влага в размер на 6–8% от телесното тегло причинява състояние на припадък при човек, 10% причинява халюцинации и нарушение на рефлекса за преглъщане. Загубата на 12% от течността води до спиране на сърцето.

Има ли и газове?

Над 96% от човешкото телесно тегло се състои от четири химически елемент. Кислородът представлява около 60% от масата, въглеродът - около 20%. Следват водород - 10% и азот - 4%.

Не само там, но и от там!

Човек на ден може да отдели 0,5–12 литра пот, която съдържа 9899% вода, 0,1% урея, пикочна, млечна, пирогроздена, лимонена киселина, амоняк, креатинин, серин, мазнини, летливи мастни киселини, холестерол, ароматни хидрокси киселини, ацетон, минерални соли.

Кожни образувания

Несвалящи се "дрехи"

Кожата е най-тежкият орган в човешкото тяло. Тя тежи средно 2,7 кг. Кожата не пропуска вода, микроби, мръсотия. Предпазва ни от удари, инжекции, ухапвания. Около 2% от кислорода, консумиран от човек, влиза в тялото през кожата. Човек със среден ръст губи около 800 000 микрочастици кожа всеки час и средно 675 грама на година. До седемдесетгодишна възраст общата загуба на кожа е малко повече от 47 кг, което е 70% от средното човешко тегло. Човешкото тяло отделя около 0,5 литра вода на ден през кожата. Твърдите вещества се открояват около 10 грама.

Кой ще каже дали ни е студено или горещо?

Цялата кожна повърхност на човешкото тяло съдържа около 250 000 "студови" рецептора и само 30 000 "топлинни". Температурата на кожата е различна в различните части на тялото. И така, в подмишницата е 36,6ºС, след това на корема - 34ºС, а на лицето - 25ºС. Кръвта и вътрешните органи са с температура 37,2–38,5ºС.

По-добре ли е да си чист или мръсен?

На един cm 2 мръсна кожа има около 40 000 микроби.

Предаването на "SOS!"

В кожата ни са скрити 250 000 нервни окончания, които реагират на студ, 30 000 на топлина и около 1 000 000 на болка.

кожа и време

Кожата е най-малко чувствителна към инжекции в 9 сутринта и най-пропусклива за козметикамежду 18 и 20 часа.

Космически "антени"

Човешкият косъм е 500 пъти по-дебел от стените на сапунен мехур, 5 пъти по-дебел от капиляр, 12 пъти по-дебел от стените на алвеолите и 20 пъти по-дебел от паяжината. Косата расте при новородени със скорост 0,2 mm на ден, по-късно - до 0,3–0,5 mm на ден. Веждите, миглите и аксиларните косми живеят 3-4 месеца, космите на главата - 4-6 години. За един месец косата расте с един сантиметър. Около 100 косъма умират на главата всеки ден. Мъртвата коса може да не падне веднага, така че понякога до 20% от мъртвата коса се натрупва на главата.

Spit - не само момичешка красота

Повечето дълга плиткаедна японка има 3 метра, отглеждала го е 20 години. Повечето дълга косаносен от Свами Пандарасаннади, ръководител на индийския манастир Тирудатурай. През 1949 г. дължината на косата му е 7 метра 92 сантиметра.

И брада и мустаци

Най-дългата брада е на Ханс Лангсет - 5 метра 33 сантиметра, а най-дългият мустак е на шведа Биргер Пелас - 2 метра 90 сантиметра.

Наследството на приматите

Върховете на всичките двадесет пръста на нашите крайници носят плътни плоски рогови образувания - нокти. Ноктите са собственост на приматите. Нокътят расте от епитела на нокътното легло. Ноктите предпазват особено чувствителните върхове на пръстите. Нокътят на ръката расте със скорост една стотна от милиметъра на ден, а на крака – петстотни. За една година на пръста нокътят се удължава общо с три сантиметра. Най-дългият нокът на ръката палецлява ръка) достига дължина от 101,6 сантиметра. Принадлежал е на индиеца Шридхар Чилар. Общата дължина на ноктите на пръста на лявата му ръка, измерена през март 1990 г., е 4,40 метра. Не си е режел ноктите от 1952 г.

Избор

защо плачем

Децата плачат, за да привлекат внимание, за да изразят емоциите си: страх, гняв или радост. И също така да напусне тялото със сълзи вредни вещества, които се произвеждат от болка и страдание. Освен това, когато мигаме, сълзите измиват очната ябълка, почиствайки я от прах и микроби. Здрави човешкото тялопроизвежда приблизително 0,5 литра слъзна течност годишно. Дори и най-суровият човек пролива дневно от 1-3 милилитра сълзи.

Кръвни филтри

Общата дължина на бъбречните тубули е 120 километра. И в двата бъбрека човек има около 2 000 000 нефрона. През деня бъбреците пропускат през себе си 2000 литра кръв, а това е цял резервоар. Възрастен човек отделя 1200–1600 ml урина на ден, като с урината трябва да се отделят 15–45 mg оксалова киселина.

Какво представляват уролитите?

Химическият състав на уролитите - камъни в бъбреците - може да бъде различен. 40% от уролитите са оксалати (соли на оксаловата киселина), 27% са фосфати (соли на фосфорната киселина), 12–15% са урати (соли на пикочната киселина), 2% са цистинови, ксантинови и протеинови камъни и 20– 30% са смесени камъни тип.

Визия

Сложно оптично устройство

До 14 месеца при новородените момичета и до 16 месеца при момчетата настъпва период на пълно невъзприемане на цветовете. След това идва възприятието за червено, след това за зелено и дори по-късно от син цвят. Формирането на цветовото възприятие завършва на 7,5 години при момичетата и на 8 години при момчетата. Окото може да различи между 130–250 чисти цвята и 5–10 000 000 000 смесени нюанса.

След час на тъмно

След един час на тъмно светлочувствителността на окото се повишава 200 пъти.

Пръчици и конуси

Човешката ретина съдържа 125 000 000 пръчици и 6 500 000 колбички и взети заедно, те са толкова чувствителни, че човек теоретично може да види пламък на свещ на разстояние от 200 километра.

Слух, обоняние, осезание

— Ало, не те чувам!

Човешкото средно ухо съдържа 2500 клетки, които реагират на звуци. Горната граница на честотите, които възприемаме, достига 16–20 милиона херца. С годините чувствителността на ухото, особено към високите звуци, намалява.

Вкусно при +24ºС

На повърхността на езика има около 9000 нервни окончания, които реагират на вкуса. Те работят най-добре при 24°C.

Мал, да смелост

Повърхността на обонятелната зона на носа е само 5 cm 2, но върху нея са разположени около 1 000 000 нервни окончания. Усещането за миризма възниква, когато са възбудени поне 40 нервни окончания.

Ето защо той умира!

Най-студената част от човешкото тяло е носът. Температурата на върха му обикновено не надвишава +22ºС.

Нервна система

Гигантска сума и... един процент

Човешката нервна система се състои от 10 000 000 000 неврони и 70 000 000 000 поддържащи клетки. От този гигантски брой само един процент изпълнява самостоятелна работа, тоест получава сигнали и контролира работата на мускулите; останалите 99% са междинни клетки.

Центърът на всички центрове или главният орган на ума

На тригодишна възраст човешкият мозък вече е развит на 80%. Най-високото си развитие достига до около 20 години. В бъдеще се наблюдава намаляване на масата му. Кората на главния мозък съставлява приблизително 44% от обема на мозъка. Повърхността на кората като цяло е 1468–1670 cm2.

На трето място сме

Човекът е на трето място по маса на мозъка (1400 г) в дивата природа след слон (5 кг) и кит (2,5 кг).

Това са квадратите!

Общата площ на мозъчната кора при хората е средно 83 591 mm 2, шимпанзетата - 24 353 mm 2, кучетата - 6 523 mm 2, зайците - 843 mm 2, плъховете - 254 mm 2.

Природата не е справедлива

Започвайки от тридесетгодишна възраст, всеки ден умират от 30 000 до 50 000 нервни клетки на мозъка.

Вода и нервна клетка

Нервната клетка - неврон - съдържа 65–68% вода и 32–35% твърди вещества, сред които 68–70% са протеини. 20-25% са липиди, 2-5% са нуклеинови киселини и 1-2% са въглехидрати.

При него съдовете са в добра форма

Азотният оксид (II) може да се образува в човешкото тяло. Той осигурява комуникация между невроните и поддържа съдовия тонус.

Колкото по-голям, толкова по-добре

Колкото по-голям е диаметърът на нервното влакно, толкова по-бързо възбуждането се разпространява през него. При топлокръвни животни скоростта на възбуждане е 0,5–120 m / s.

"Нервни" помощници

Нито едно човешко действие не може да бъде извършено без участие нервна система. За да прехвърли тялото от хоризонтално във вертикално положение, човешкият мозък изпраща стотици нервни импулси – сигнали по нервите към мускулите.

Всичко за зрението

Като част от черепните нерви 2 600 000 нервни влакна влизат в мозъка и излизат 140 000. Около половината от изходящите влакна носят команди към мускулите на очната ябълка, контролирайки бързите и сложни движения на очите. Останалите нерви контролират изражението на лицето, дъвченето, преглъщането и дейността на вътрешните органи. От входящите нервни влакна 2 000 000 са зрителни.

Мъже и жени

"Силен пол"

• Мъжкият мозък тежи с 200 г повече от женския.
• Момче на възраст 15–24 години пада 6 пъти по-често от момичета на същата възраст.
• Сред изключителните математици има 12 пъти повече мъже, отколкото жени.
• Отклоненията от нормата на цветното зрение са много по-чести при мъжете (8%), отколкото при жените (0,5%).
• Мъжете имат 20% по-голям белодробен капацитет от жените.
• 48% от мъжете и само 22% от жените хъркат в съня си.
• Момчетата са по-склонни от момичетата да бъдат левичари и като цяло владеят свободно лявата си ръка, което се обяснява с водещата роля на дясното полукълбо на мъжкия мозък.
• 80% от всички хора, които заекват, са мъже.
• Обемът на кръвта е средно 5,2 литра при мъжете и 3,9 литра при жените.
• Масата на сърцето на мъжа е средно 330 g, на жената - 250 g.

"слабия пол"

• Момичетата започват да говорят по-рано от момчетата.
• Обонянието на жената е с 20% по-добро от това на мъжа.
• Психическата депресия се среща два пъти по-често при жените, отколкото при мъжете.
• Музикалният слух при жените е по-добър, отколкото при мъжете: на 6 жени, които не са разстроени, има 1 мъж.
• Три четвърти от всички мигрени възникват при жени.
• Жените са два пъти по-чувствителни към алкохола от мъжете.
• Жените предпочитат сладки храни, а мъжете - солени.
• При жените дясното око вижда по-ясно и чува по-добре на дясното ухо, докато при мъжете е обратното.
• Мастната тъкан съставлява 11% от теглото на мъжа и 23% от теглото на жената.
• Жените, по-често мъжете, страдат от зъбен кариес.
• 42% от мъжете и 62% от жените се оплакват от безсъние.

Енергийният източник на мускулна контракция е енергията на хидролитичното разцепване на АТФ с помощта на ензима миозин-АТФ-фаза до АДФ и неорганичен фосфат (3 молекули АТФ на 1 „удар“). Разделянето на 1 мол АТФ осигурява около 48 kJ. 50-60% от тази енергия се превръща в топлина и само 40-50% отиват за мускулна работа и само 20-30% се превръщат в механична енергия, останалото отива за работа йонни помпии окислителна редукция на АТФ.

Системи за възстановяване на АТФ

Възстановяването на ATP се извършва веднага след разделянето му до ADP. Този процес се осъществява с участието на 3 енергийни системи.

1) фосфогенна система където се използва енергията на креатин фосфата (ATP-CrF система). Тази система има най-висока скорост на действие, мощност, но незначителен капацитет, поради което се използва в самото начало на работа или при работа на максимална мощност (но не повече от 5 s). Това е анаеробен процес, т.е. протича без участието на кислород.

2)система окислително фосфорилиране разгъва се с удължаване на времето за работа (след 2-3 минути). Ако интензивността на работата на мускулите не е максимална, тогава техните нужди от кислород са напълно задоволени. Следователно работата може да се извършва в продължение на много часове. Енергията, необходима за ресинтеза на АТФ, идва от окисляването на мазнини и въглехидрати и колкото по-голяма е интензивността, толкова по-малък е приносът на мазнините. Това е аеробен процес.

3) гликолитична система , където възстановяването на АТФ се дължи на енергията на анаеробно разграждане на въглехидрати (гликоген, глюкоза) до млечна киселина. По време на тази реакция скоростта на образуване на АТФ е 2-3 пъти по-висока, а механичната работа е 2-3 пъти по-голяма, отколкото при продължителна аеробна работа. Капацитетът на гликолитичната система обаче е хиляди пъти по-малък от окислителния (въпреки че е 2,5 пъти по-голям от фосфогенния. Следователно такава система може да осигури работа за период от 20 s до 1-2 минути и завършва със значително натрупване на млечна киселина.

Ефективност

Трябва да се отбележи, че както хемомеханичната реакция в системата на актомиозиновите мостове, така и всички последващи процеси протичат с загуба на енергияпод формата на топлина. Коефициент на ефективност (COP) на мускула като механична машина (тук трябва да се отбележи, че мускулът е не само механична машина, но и основният нагревател на тялото, така че неговата топлинна мощност не е безполезна) може да се изчисли по формулата:

където A е извършената работа, а Q е топлинната мощност на мускула.

Топлинна мощност на мускула

Топлинна мощност на мускула ( Q ) сложно. Първо, има отделяне на топлина по време на изометрично мускулно напрежение, със забавяне на свиването му от запушалка. Този изход се нарича топлина на активиране . Ако на фона на това състояние мускулът с товара се освободи от запушалката и, свивайки се, повдига товара, тогава той отделя допълнителна топлина. -топлина на скъсяване , пропорционално на механичната работа (ефект на фен ). Очевидно движението на нишките с връзката към работата на все повече и повече нови (заредени с енергия) мостове допринася за освобождаването на допълнителна енергия (както механична, така и топлинна).

При условия на свободно повдигане на товара топлината на активиране (съответстваща на фазата на напрежение на сухожилията) и топлината на скъсяване се сливат, образувайки т.нар. първоначално генериране на топлина . След контракция (единичен или кратък тетанус) в мускула настъпва забавено генериране на топлина , който е свързан с процесите, които осигуряват ресинтеза на АТФ, той продължава секунди и минути. Ако изчислим ефективността на мускула според първоначалното генериране на топлина, тогава тя ще бъде приблизително 50-60% (за оптимални условия на стимулация и натоварване). Ако изчислим ефективността въз основа на видовете производство на топлина, свързани с дадена механична работа, тогава ефективността ще бъде приблизително 20-30% (ефективността на мускулите на бозайниците намалява при адаптиране към студ, което допринася за увеличаване на топлината производство в тялото).

Мускулни тъканинаречени тъкани, които са различни по структура и произход, но сходни по способност за изразени контракции. Те осигуряват движението в пространството на тялото като цяло, неговите части и движението на органите вътре в тялото и се състоят от мускулни влакна.

Мускулното влакно е удължена клетка. Съставът на влакното включва неговата обвивка - сарколема, течно съдържание - саркоплазма, ядро, митохондрии, рибозоми, контрактилни елементи - миофибрили, както и съдържащи Ca 2+ йони - саркоплазмен ретикулум. Повърхностната мембрана на клетката образува напречни тръби на равни интервали, през които потенциалът за действие прониква в клетката, когато е възбудена.

Функционалната единица на мускулното влакно е миофибрилата. Повтарящата се структура в миофибрилата се нарича саркомер. Миофибрилите съдържат 2 вида контрактилни протеини: тънки нишки от актин и два пъти по-дебели нишки от миозин. Свиването на мускулните влакна се дължи на плъзгането на миозиновите нишки върху актиновите нишки. В този случай припокриването на нишките се увеличава и саркомерът се скъсява.

Главна функциямускулни влакна- осигуряване на мускулна контракция.

Преобразуване на енергия по време на мускулна контракция. За мускулна контракция се използва енергията, освободена по време на хидролизата на АТФ от актомиозин, а процесът на хидролиза е тясно свързан с контрактилния процес. По количеството топлина, отделена от мускула, може да се оцени ефективността на преобразуването на енергията по време на свиване.Когато мускулът се съкращава, скоростта на хидролиза се увеличава в съответствие с увеличаването на извършената работа. енергията, освободена по време на хидролизата, е достатъчна да осигури само извършената работа, но не и пълното производство на енергия на мускула.

Ефективност(ефективност) на мускулната работа ( r) е отношението на големината на външната механична работа ( У) към общото количество, отделено под формата на топлина ( д) енергия:

Най-високата стойност на ефективността на изолиран мускул се наблюдава при външно натоварване, което е около 50% от максималната стойност на външното натоварване. Изпълнение на работата ( Р) при човек се определя от количеството консумация на кислород по време на работа и възстановяване по формулата:

където 0,49 е коефициентът на пропорционалност между обема на консумирания кислород и извършената механична работа, т.е. при 100% ефективност за извършване на работа, равна на 1 kgf․м (9,81 Дж), имате нужда от 0,49 млкислород.

Двигателно действие / ефективност

Ходене/23-33%; Бягане със средна скорост / 22-30%; Колоездене/22-28%; Гребане/15-30%;

Гюле/27%; Хвърляне/24%; Вдигане на щанга / 8-14%; Плуване / 3%.

4. Изотоничен режим на мускулна работа. Статична мускулна работа.

Изотоничен режим(режим на постоянен мускулен тонус) се наблюдава при липса на натоварване на мускула, когато мускулът е фиксиран в единия край и свободно се свива. Напрежението в него не се променя. Тъй като при тези условия стойността на натоварването P = 0, механичната работа на мускула също е нула (A = 0). В този режим в човешкото тяло работи само един мускул - мускулът на езика.

Статична работане включва силно напрежение, но в някои случаи статичната работа на мускулите може да бъде много интензивна, например при задържане на щанга, с някои упражнения на пръстени или успоредки. Такава работа изисква едновременно свиване на всички или почти всички мускулни влакна и може да продължи много кратко време. По време на динамична работа различни мускулни групи се свиват последователно, а някои мускули работят или динамично, създавайки движение в ставата, или статично, осигурявайки неподвижност на костите на същата става за известно време. Степента на мускулно напрежение може да бъде различна.

Статичната работа уморява скелетните мускули повече от динамичната.

5. основни характеристикикръвоносни системи. Скоростта на движение на кръвта в съдовете. Ударен обем на кръвта. Работа и сила на сърцето.

Кръвоносната система включва сърцето и кръвоносните съдове - кръв и лимфа.. Сърцето на бозайниците е четирикамерно. Кръвта се движи през два кръга на кръвообращението.

функции на всички елементи на сърдечно-съдовата система: 1) трофични - тъканно снабдяване хранителни вещества; 2) дихателна - снабдяване на тъканите с кислород; 3) екскреторна - отстраняване на метаболитни продукти от тъканите; 4) регулаторни - пренос на хормони, производство на биологично активни вещества, регулиране на кръвоснабдяването, участие във възпалителни реакции.

Когато кръвта се движи през съдовете, се прави разлика между линейна и обемна скорост на кръвния поток.

Линейна скорост на кръвния потокопределя се от общото напречно сечение на съдовата система. Максимална е в аортата - до 50 см/сек и минимална в капилярите - около нула. Във венозната част на съдовата система линейната скорост отново се увеличава. Линейната скорост в празната вена е два пъти по-малка от тази в аортата и е приблизително 25 cm/min.

Обемна скорост на кръвния поток- това е количеството кръв, преминаващо през целия участък на съдовата система за единица време. То е еднакво във всички части на съдовата система на кръвта.

Времето на пълна циркулация на кръвта е времето, през което кръвта преминава през системното и белодробното кръвообращение. При 70-80 сърдечни удара в минута пълното кръвообращение се извършва за приблизително 20-23 секунди.

Движението на кръвта в тялото: аорта - 500-600 mm / s, артерии - 150-200 mm / s, артериоли - 5 mm / s, капиляри - 0,5 mm / s, средни вени - 60-140 mm / s, кухи вени - 200 mm/s. Хипертония - повишено кръвно налягане. Хипотония - ниско кръвно налягане.

Систолен кръвен обем. Обемът кръв, изпомпван от всяка камера в главния съд (аорта или белодробна артерия) по време на едно свиване на сърцето, се нарича систолен или ударен обем на кръвта.

Работа, извършена от сърцето, се изразходва за преодоляване на съпротивлението и посланието на кръвната кинетична енергия.

Изчислете работата, извършена с едно свиване на лявата камера.

V y - ударен обем на кръвта под формата на цилиндър. Можем да приемем, че сърцето доставя този обем през аортата с напречно сечение S до разстояние I при средно налягане p. Извършената работа е равна на:

A1 = FI = pSI = pV y .

Работата, изразходвана за предаване на кинетичната енергия на този обем кръв, е:

където p е плътността на кръвта; υ е скоростта на кръвта в аортата. По този начин работата на лявата камера на сърцето по време на свиване е:

Тази формула е валидна както за почивка, така и за активно състояние на тялото, но тези състояния се различават по различни скорости на кръвния поток.

6. Уравнение на Поазей. Концепцията за хидравличното съпротивление на кръвоносните съдове и как да се повлияе върху него.

Уравнение на Поазейл- законът, който определя скоростта на потока на течността в постоянен поток от вискозна несвиваема течност в тънка цилиндрична тръба с кръгло напречно сечение.

Съгласно закона вторият обемен дебит на течност е пропорционален на спада на налягането на единица дължина на тръбата (градиент на налягането в тръбата) и четвъртата степен на радиуса (диаметъра) на тръбата:

Където Q е вторият обемен дебит на течността; R - радиус на тръбопровода; p1-p2 - разлика в налягането върху тръбата; n-коефициент на триене; L е дължината на тръбата.

Законът на Поазей работи само за ламинарен поток и при условие, че дължината на тръбата надвишава така наречената дължина на началния участък, който е необходим за развитието на ламинарен поток в тръбата.

Хидравлично съпротивлениеправо пропорционална на дължината на съда и вискозитета на кръвта и обратно пропорционална на радиуса на съда до 4-та степен, т.е. зависи най-вече от лумена на съда , както и състоянието на стените на кръвоносните съдове и тяхната еластичност.

Тъй като артериолите имат най-голямо съпротивление, общото периферно съдово съпротивление (OPVR) зависи главно от техния тонус. Има централни механизми за регулиране на тонуса на артериолите (нервни и хормонални влияния) и местни (миогенна, метаболитна и ендотелна регулация) .

Симпатиковите нерви имат постоянен тонизиращ вазоконстриктивен ефект върху артериолите. Основните хормони, които нормално участват в регулирането на тонуса на артериолите, са епинефрин и норепинефрин.

Миогенната регулация се свежда до свиване или отпускане на гладките мускули на съдовете в отговор на промените в трансмуралното налягане; докато напрежението в стената им остава постоянно. Това осигурява авторегулация на локалния кръвен поток - постоянството на кръвния поток при промяна на перфузионното налягане.

Метаболитната регулация осигурява вазодилатация с повишаване на основния метаболизъм (поради освобождаването на аденозин и простагландини) и хипоксия (също поради освобождаването на простагландини).

Разбирането на такива величини като ефективността на бензинов или дизелов двигател с вътрешно горене е практически въпрос на чест за всеки човек. Магическите числа от 33% или 40% могат да бъдат сериозен повод за разгорещена дискусия цяла вечер. Разбирането на ефективността на собственото ви тяло обикновено не е достатъчно време и желание и, между другото, напразно. Ефективността на нашето тяло зависи пряко от това как се грижим за него, колко добре разбираме и задоволяваме неговите нужди.

На какво се основава животът? Точно така, енергия! Енергията е всичко! Всички процеси, протичащи в нашето тяло, изискват енергия. Ние получаваме енергия от храната. Въглехидратите, мазнините и протеините се разграждат по време на метаболизма, снабдявайки тялото с строителен материали енергия. Основният вид гориво, което бързо и лесно се усвоява от организма, са въглехидратите. Наред с въглехидратите, най-важният източник на енергия са съставните компоненти на мазнините - мастните киселини.

Окисляване мастни киселиниосигурява почти половината енергийните нужди на възрастния организъм.Това важен процес(„бета-окисление“) се случва в енергийните фабрики на клетките – в митохондриите. Между другото, бележка за феновете на числата: ефективността на митохондриите е 55%! Има защо да се чудим колко много човешките изобретения все още изостават от „изобретенията“ на природата.

За да могат "енергийните фабрики" на тялото да работят правилно и да доставят достатъчно количество енергия, трябва да се установи непрекъснато снабдяване с гориво, т.е. мастни киселини. L-карнитинът е отговорен за този важен етап. Той е ключов участник в транспорта на мастни киселини в митохондриите.

Според химичната структура L-карнитинът е аминокиселина, вещество, свързано с витамините от група B. L-карнитинът в естествената си форма присъства в почти всички човешки органи и тъкани и в максимални концентрации, където е необходим излишък на енергия за поддържане на основни функции на тялото (мускули, сърце, мозък, черен дроб, бъбреци). Нуждата от L-карнитин е индивидуална за всеки индивид и може да варира в зависимост от натоварването. Приемът на L-карнитин също се увеличава със стрес и по време на физическа активност. Недостатъчното количество L-карнитин може да причини различни заболявания.

За да се поддържа необходимото ниво на L-карнитин или да се компенсира неговия дефицит по време на стресови периоди от живота, лекарството Elkar на местната фармацевтична компания PIK-PHARMA ще помогне.
Елкар е воден разтвор L-карнитин за перорално приложение. Уникалността на лекарството се състои в това, че той няма странични ефектии не води до пристрастяване.

Кога и при кого трябва да се използва Elcar? Elcar е жизненоважен, ако:
работа или обучение е придружено повишен невропсихичен;
настоящият период от живота е изпълнен със стресови ситуации;
тренировките във фитнес залата или фитнес центъра започнаха да носят вместо удоволствие
умора;
грип, ТОРС или настинки не искат да се „закачат“ по никакъв начин;
уикендите и празниците се провеждат под мотото "По-бързо, по-високо, по-силно!";
по-малко от 10 години до пенсиониране;
има симптоми на "енергиен глад" на тялото.
Във всички тези случаи Elkar ще подобри адаптивните способности на тялото, ще повиши имунитета, ще помогне за преодоляване на синдрома на хроничната умора и ще допринесе за
повишаване на работоспособността.