Работа на мускула

Силата, която даден мускул развива при своето съкращение, зависи от много фактори – начин на стимулиране, брой на активираните двигателни единици, среден брой влакна в една двигателна единица, първоначална дължина на мускула. За да се сравняват различните мускули е прието да се измерва развитата сила към единица напречно сечение на мускула. За повечето мускули стойността на този показател е около 25 N.cm^-2. В отделните двигателни единици силата варира от 1 mN до 500 mN.

Когато при своето съкращение мускулът осъщестява повдигане на товар, той извършва механична работа. Механичната работа, която се извършва при мускулното съкращение, е равна на произведението от промяната в дължината му и големината на преодолявания товар. Така механичната работа на мускула може да бъде изчислена по формулата:

А = Р.С,

където Р - масата на повдигания товар, А - мускулната работа, а Н - височината, на която мускулът повдига товара.

В зависимост от големината на товара, се мени работата. Ако мускулът се съкращава без товар (тоест Р=0), работата която е извършена също е равна на нула. Постоянна остава стойността на Н (или се изменя незначително) при повдигане на малките товари.

При увеличаване на товара на мускула, Р се увеличава. Това води до увеличаване на извършената работа на мускула. Повдигането на по-големите товари, обаче се осъществява на все по-малка височина и съответно работата намалява, докато накрая се достига до определен граничен товар (Pm), който мускулът вече не е способен да повдигне (Н=0). За този и по-големите товари, работата ще е съответно равна на нула. При проведени в тази насока изследвания, се е стигнало до заключение, че във всеки конкретен случай максималната работа се получава при товари, приблизително равни на половината от съответното Pm.

Коефициентът на полезно действие на мускулите може да се изчисли като се знаят – енергията, която се изразходва за съответното мускулно съкращение и работата на мускула, която е извършената. Този коефициент е обикновено между 20 и 35 %. Останалата част от енергията получена при мускулното съкращение, както и енергията получена при изометричните съкращения се превръща в топлина. Получената по този начин топлина играе важна роля в процесите на терморегулация в организма.

Мощността на мускулното съкращение зависи от силата и скоростта на съкращение или от работата извършена за единица време. Максималната мощност на мускула е приблизително равна на една десета произведението на максималната скорост по максималната сила. Повечето мускули се съкращават с мощност няколко вата. Мощността може да бъде определена не само за един отделен мускул, но и за група мускули, както и за мускулите на цялото тяло. Стойността на мощността на мускулите на цялото тяло е около 160 W. При добре тренирани спортисти може да надмине 500 W.