Механическое напряжение

Дано определение механического напряжения и предела прочности материала. Приведены значения механического напряжения, возникающего в мышечных волокнах при их сокращении.

Механическое напряжение в скелетных мышцах человека

Механическое напряжение, возникающее в элементах опорно-двигательного аппарата человека

В теоретической механике объектом изучения являются твердые тела, которые под воздействием внешних сил не деформируются. Однако в реальной жизни тело под воздействием прикладываемых к нему сил меняет свои размеры и форму, т. е. деформируется. При этом изменяется относительное расположение отдельных его частиц вследствие их перемещения в пространстве. Изменение сил взаимодействия между частицами тела вследствие деформации называют внутренними силами, сопровождающими деформацию.

Механическое напряжение

Механическое напряжение (σ)– физическая величина, которая определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения. Единицей измерения механического напряжения является Паскаль [Па]. Напомним, что 1Па=1Н/м2, 1 кПа = 1000 Па, 1МПа=1000000Па.

σ=F/S, где: F – внутренняя сила, Н, S – площадь поверхности,

Механическое напряжение характеризуется числовым значением и направлением, то есть напряжение — это векторная величина.

С понятием механического напряжения тесно связано понятие предела прочности материала.

Предел прочности (σ) – механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала. Единицей измерения предела прочности является Паскаль [Па].

Влияние механического напряжения, возникающего в скелетных мышцах на их гипертрофию

В настоящее время доказано, что в скелетной мышце при её сокращении увеличивается механическое напряжение. При этом механическое напряжение, возникающее в мышечных волокнах при их сокращении может достигать 0,3МПа (30Н/см2). Это впоследствии приводит к  гипертрофии мышцы посредством двух механизмов: механотрансдукции и механического повреждения мышечных волокон.

 Литература

  1. Бегун П.И., Кормилицын О.П. Прикладная механика: учебник. СПб: Политехника, 2006.- 463 с.
  2. Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека. – СПб: Кинетика, 2020. – 179 с.

С уважением, А.В. Самсонова

Похожие записи:


Программа расчета положения ОЦМ и углов устойчивости
Описан расчет положения ОЦМ тела человека в сагиттальной плоскости, масс звеньев тела и углов устойчивости посредством…

Плантарный фасциит у спортсменов
Описан патогенез плантарного фасцииита у спортсмена — дегенеративного синдрома, вызванного постоянными ударными нагрузками на стопу. Наиболее часто это…

Кафедра биомеханики: научная работа
Описаны направления научной работы преподавателей кафедры биомеханики Университета им. П.Ф. Лесгафта. Эта работа предполагает проведение экспериментальных исследований, публикацию…

Стабилометрия
Дано определение, состав методики и процедура стабилометрии. Дано определение статокинезиограммы (статокинезограммы, статокинезиграммы) и ее наиболее часто измеряемых показателей.

Сила упругости
Дано определение силы упругости и расчет её численного значения, подробно рассмотрена природа силы упругости. Приведены примеры использования силы…

Модуль Юнга (модуль упругости)
Дано описание жизни и открытий английского ученого-экциклопедиста Томаса Юнга.  Рассмотрена история открытия…