Часть 2. Машина дергается, двигатель дергается. Toyota Vitz 1KR-FE

Часть 1

Машина дергается, двигатель дергается… обороты дергаются» ….Короче вариантов внешнего проявления неисправности с глаголом «дергается» достаточно много, и слышать приходилось неоднократно думаю всем. И здесь главное понять, что имеет ввиду клиент, употребляя данный глагол. Особенно если машина, стоящая перед вами с работающим двигателем, не подтверждает слов хозяина. Стоит и работает. Но владелец настаивает, что именно сегодня, он еле доехал, думал, что мотор заглохнет. И глох, и прямо на перекрестке, или перед ним на светофоре. Ситуация усугубляется еще и тем, что вы не видите кодов ошибок. Или видите такие, которые трудно связать с рассказом счастливого обладателя авто. Поэтому слушать, что рассказывают надо, но с выводами торопиться не стоит.

Toyota Vitz 2008 года рождения, мотор 1KR FE. Чудо техники еще то. Смотреть не на что, но те, кто с ними сталкивался, имеют твердое убеждение, что этот мотор так и «должен» работать.

И даже пытаться не стоит привести его к нормальным рамкам. Трясется — да, кондиционер включил — провал в оборотах и неустойчивая работа….выровнялся, вот и нормально, вот и езди дальше…. Он по жизни такой. Подобное можно услышать часто. Если бы не одно но. Кто видел авто с таким мотором, только что привезенное, пусть «пробежное»? И что, вибрация, обороты проваливает, или наоборот завышает…Лично мне не попадались. Конечно, такой мотор не настолько сбалансирован, как 4-х или 6-ти цилиндровый рядные, о V-образных и речи нет, но и винить его во всем, только лишь потому, что он вот, такой как есть — будет неверным. Поэтому и не стал этого делать, машина эта мне знакома с момента ее покупки. И работала она нормально. Здесь же хозяйка рассказывала чудные вещи:- «… двигатель дергается, почти глохнет, машина не едет. Приходится съезжать с проезжей части…. вчера не смогла съехать, заглохла прямо на дороге. Уже боюсь на ней ездить.» после выключения зажигания, потом запуска — заводится, едет. Может дернуться, а может, и нет. Раньше, бывало, дернет пару раз потом неделю,… и больше может ездить нормально. Потом стала чаще, потом попала в аварию. Машина больше трех месяцев стояла в ремонте.(А что так долго, уточняю.) Так и мотор пришлось делать. Блок двигателя меняли. …. ???? Блин, представил себе картинку:- на авто у которого впереди всего пол метра «жизни», въехать так, что блок двигателя пришлось менять…А рассказывает об аварии спокойно, а по внешнему виду авто так и не скажешь, что такой удар был. Коллеги, если кому-то показалась что я ухожу от темы, это не так. Просто пытаюсь получить информацию, причем как можно более достоверную. Машину я проверил. И дальше мне предстояло определиться, что исключить из поиска, а что оставить. Двигатель исключить не мог. Электронную часть — тоже нет. Электрическую часть – нет. Что я имел? Имел ситуацию, которая описывается очень просто: — «Старик Хоттабыч поймал золотую рыбку. Смотрят друг на друга и молчат. Ситуация патовая.» И еще, об этом позже узнал, я получил ложную информацию. Нет, умысла вводить меня в заблуждение, у хозяйки авто не было. Но данный факт свою роль сыграл. Нужно было выбрать исходную точку, от которой начать движение, а поскольку исключить даже одну составную часть системы управления не получалось, то вырисовывалась перспектива «последовательной проверки». А сведения об аварии и переборке мотора, вовсе рисовали данную перспективу, безрадостной. Красок добавляло и то, что машину делали в одном месте, один и тот же человек. Хотя на первичном этапе проверки и осмотра, ничего свидетельствующего о «криворукости» или некомпетентности, выявлено не было. Скорее наоборот, работал человек, у которого и голова и руки на месте. В советское время были «смежники» или их называли еще «специалист широкого профиля». Это когда человек помимо основной специальности осваивал еще одну или несколько специальностей, параллельных (смежных). И плохого в этом ничего не было, скорее наоборот. Правда, это начинание было испорчено организаторами соцсоревнования, которые начали бороться не за качество специалиста, а за галочку в бумажных отсчетах. Но хорошее уничтожить трудно, (плохое еще труднее). Поэтому сейчас мы имеем среди своих коллег, тех, которые владеют несколькими специальностями. И неплохо владеют. Особенно кто сам на себя работает. Но есть один нюанс: — допустить ошибку или огрех, работая по смежной специальности вероятность значительно выше, чем когда работаешь по основной.

Ошибки система зафиксировала, и было их три: P1604 — ошибка запуска; P1605 — нестабильные обороты, Р0403 — EGR.

Принял к сведению, проанализировал. И две практически сразу отбросил. Почему – объясню ниже. А вот Р1605 — нестабильные обороты требовала проверки. Ошибки стер и приступил к тестированию.

Обычно, просто даю фото со сканера, не выделяя никаких параметров, сейчас решил поступить иначе. Ведь выше мною было сказано, что я не могу исключить ни одну из составных частей системы управления. А почему не использовать для проверки осциллограф Посталовского и написанные к нему скрипты А. Кузьминым. Поясняю от черточки:

— Вижу параметры на сканере и провожу тесты.
— Обратите внимание на выделенные параметры. (Неисправность есть.) Хорошо виден диапазон в котором проводились тесты.
— Обороты двигателя — основной параметр и по отношению к нему рассматриваю все остальное.
— Если вывести эти параметры в виде графика, (что и было сделано), где я маркером могу выделить любую точку, на любом параметре, и четко привязать его к соответствующей точке оборотов двигателя — никакие анимации и диаграммы, не нужны.

— Кроме оборотов есть еще параметр нагрузки двигателя (Engine Load) Посмотрите, как он менялся:
Текущее значение: 32,9%;
Минимальное значение: 12,9%;
Максимальное значение: 90,9%.
И это хорошая дополнительная подсказка при анализе. (Тем кто считает, что это нагрузка на двигатель, или что это параметр «электрической нагрузки», лучше его пропустить и разобраться что это за зверь. Не расписываю подробно, просто скажу, исходя из того что вижу, смысла записывать скрипты).

Просто рассматриваю параметры с точки зрения корреляции. Страшного в этом слове нет ничего. Имеем два изменяющихся параметра. Один будет ведущим (обороты), второй неважно ,что это будет, зажигание, разряжение…. Они изменяются в пределах определенного диапазона, и могут принимать любое значение (в диапазоне), но в определенной точке (любой) оборотам двигателя должна быть соответствующее значение, например, разряжения во впускном коллекторе. А отношение двух величин дает %. Просто нужно помнить что корреляция – это не прямая взаимосвязь между переменными. И что она может быть прямой и обратной (обратную корреляцию можно проследить на примере датчика педали акселератора. По первому каналу значения изменяются в меньшую сторону, по другому наоборот, в большую). Корреляцию можно рассматривать и между процессами (регулировка фаз и регулировка высоты подъема клапанов). Вот здесь я запишу скрипт…

— поэтому осциллограф не подключаю, ноутбук не вытаскиваю, столик не подкатываю. Какой можно сделать вывод:- Неисправность есть; (Обороты ХХ завышены 1150).

Система управления в целом работает адекватно. И при неисправности «вытягивает» мотор в пределах своей полосы захвата и полосы регулирования. Чего-то такого, что могло привести к сбоям в работе (дерганью, рывкам, попыткам заглохнуть….), в ходе тестов не выявил. А значит ни одну из составляющих системы управления исключать нельзя. Выручает муж хозяйки авто. Понятно, машину свою приходится отдавать. Это серьезный аргумент. Естественно уточняю ранее полученную информацию, и сразу же вскрывается ложь, неумышленная, но изрядно тормозившая процесс поиска. Блок двигателя не перебирался, менялись кольца и вкладыши менялись. По рекомендации мастера проводившего ремонт. Менялась головка двигателя в сборе. При ударе оторвало «ухо» натяжителя генератора. Его пытались приварить к головке…..Но ремня хватало на несколько минут. Его разлохмачивало и рвало. И он нашел контрактную головку (недорого-1800 р)…..На АВИТО… при этом она «немного отличалась» от родной, но мастер сказал что сделает. Ну как вам расклад? Чем «немного» — объяснить не смог. В таких ситуациях нужен первоисточник. И уже через некоторое время я разговаривал с человеком, который выполнял ремонт. И все стало на свое место. Скажу сразу, мне такие моторы не попадались на японцах. (Пежо 107 какой-нибудь). Хотя в найденном объявлении, которое не убрал счастливый продавец, он четко написал: -«…головка не EGR». Что бы это значило? Что касаемо EGR так это было задолго до этого мотора. Скорее всего, клапан был, но конструктивно выглядел иначе.

Вот так это выглядит. Это мне знакомо. И где может возникнуть разгерметизация, цветом выделено. А датчик МАР находится прямо за площадкой крепления заслонки. Реально это выглядит следующим образом:

И добраться до него….Так что искать, где нарушена герметичность, даже при наличии дымогенератора ….здесь пластиковый корпус фильтра вместе с клапанной крышкой придется все равно снимать. На правом фото EGR сфотографирован на моторе, который стоит на складе у соседей. А на машине ничего не видать… Но ведь с человеком, который выполнял ремонт, разговор не впустую прошел. Поэтому я уже знал, что распредвалы были переставлены, муфта тоже родная. А то, что существует место на двигателе, откуда выхлопные газы попадают к клапану, это тоже известно. Ну, а что будет, если разгерметизация произойдет именно в нем перед датчиком кислорода, тоже понятно. С EGR «колхозили». Разгерметизация возможна с обеих сторон и на самом клапане тоже. Дальше уже рулил не сканер, а гаечные ключи. И результат вот:

Этого достаточно, чтобы понять, что и обороты после прогрева встанут в норму и все будет ровненько. Ну, а глохнет машина почему? Откуда рывки? Вот то что я показал, хозяйка авто даже и не чувствовала. Про обороты я ее спросил…. Но ответ был: -«да, она странно рычит, когда нужно разогнаться и плохо разгоняется…»

Ну, при такой приборной панели об оборотах двигателя, пытать женщину…..А поскольку время уже было …. Старый новый год…жена меню ужина анонсировала еще утром, дальнейшие поиски были отложены. Тем более что я слабо представлял, что искать и как оно может выглядеть. А вот что было на следующий день, читайте во второй части статьи…

Маркин Александр Васильевич
© Легион-Автодата
(ник на форуме Легион-Автодата — A_V_M)
г. Белгород, Таврово мкр 2, пер.Парковый, д.29-б.
Союз автомобильных диагностов

Дергается двигатель, причины неисправности

Двигатель может дергаться на холостом ходу или при движении автомобиля. Причины этой неисправности связаны с карбюратором, топливной системой, системой зажигания или самим двигателем (клапана, поршневая и пр.).

Попробуем устранить неисправность на примере карбюраторного двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099.

Причины неисправности: двигатель дергается на холостом ходу

Признаки неисправности: двигатель «подтраивает» — работает неровно на ХХ. В глушителе слышны хлопки, повторяющиеся с определенной периодичностью.

1.

Неисправна система зажигания.

В первую очередь следует проверить свечи зажигания. Так как возможно вышла из строя одна из них («пробит» изолятор, загрязнены или обгорели электроды), из за чего и происходят пропуски воспламенения топливной смеси (см. фото выше).

Аналогичный эффект будет при неисправности какого-либо высоковольтного провода, окисления или разрушения контактов в/вольтных проводов или контактов в крышке трамблера, «пробитой крышке трамблера».

Крышка трамблера 2108

Так же двигатель дергается если угол (момент) зажигания установлен неправильно или вышел из строя помехоподавительный резистор в крышке. Проверяем состояние элементов системы зажигания: «Проверка системы зажигания».

2. Неисправен карбюратор.

Нарушена подача топлива через систему холостого хода карбюратор в двигатель автомобиля (либо слишком бедная, либо слишком богатая).

Засорена система холостого хода карбюратора (жиклеры, каналы). Прочищаем систему холостого хода: «Прочистка системы холостого хода».

Видимые элементы СХХ карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс при снятой крышке

Возможно неисправен или неправильно установлен электромагнитный клапан (ЭМК). Проверяем: «Особенности установки ЭМК».

«Переливает» карбюратор по причине не герметичности игольчатого запорного клапана, повышенного уровня в поплавковой камере, засорения воздушного жиклера СХХ. Топливная смесь в этом случае переобогащена, заливает свечи, нарушается процесс горения в камерах сгорания, двигатель дергается так как цилиндры то работают, то нет. Подробнее: «Переливает карбюратор, причины».

Или имеется «подсос» постороннего воздуха в карбюратор, что обедняет топливную смесь. См. «Подсос воздуха в карбюратор».

3. Неисправен двигатель автомобиля.

Например, не отрегулированы или прогорели клапана. Или компрессия в цилиндрах не одинаковая (разброс по цилиндрам более чем на 1,5 единицы).

Причины неисправности двигатель дергается при движении автомобиля

1. Засорена система питания двигателя.

Нарушение подачи топлива из бензобака в карбюратор и далее в двигатель из-за сильного засорения топливной системы (топливозаборника в баке, фильтров). Проверяем и прочищаем бензобак и (или) топливную систему. Особое внимание на прочистку заборника топлива в бензобаке.

Дергается двигатель из-за засорения фильтра на топливозаборнике

2. «Пробиты» элементы системы зажигания.

Нарушение в работе системы зажигания. Возможно проблема в утечке тока на «массу» из-за пробитой крышки трамблера, бегунка, крышки катушки зажигания и пр.

— Неисправен центробежный регулятор опережения зажигания

Заедают грузики, поломаны или ослабли их пружины. Подробнее: «Проверка центробежного регулятора опережения зажигания».

Примечания и дополнения

— К иным причинам того, что двигатель автомобиля дергается на холостом ходу или в движении можно отнести разрушение его опор (подушек).

Еще статьи по неисправностям двигателя автомобиля

— Провал при нажатии на педаль газа

— Неустойчивый холостой ход карбюраторного двигателя автомобиля

— Недостаточная мощность и приемистость двигателя

— Черный нагар на свечах зажигания

— Принцип действия трамблера

Подписывайтесь на нас!

моторные единицы и мышечные дергания

---

Моторные единицы

Изображение, нарисованное студентом BYU Nate Shoemaker Spring 2016

Моторные нейроны, которые иннервируют скелетные мышечные волокны, называются Alpha Motion Inйроны. Когда альфа-мотонейрон входит в мышцу, он делится на несколько ветвей, каждая из которых иннервирует мышечное волокно (обратите внимание на изображение выше). Один альфа-мотонейрон вместе со всеми мышечными волокнами, которые он иннервирует, представляет собой двигательную единицу. Размер двигательной единицы коррелирует с функцией мышцы. В мышцах, участвующих в тонком координированном управлении, двигательные единицы очень малы: 3-5 мышечных волокон на мотонейрон. Мышцы, контролирующие движение глаз, и мышцы рук имеют относительно небольшие двигательные единицы. С другой стороны, в мышцах, участвующих в более мощных, но менее скоординированных действиях, таких как мышцы ног и спины, двигательные единицы большие, с тысячами мышечных волокон на двигательный нейрон.

MASCLE TWITCH

Title: File:1012 Muscle Twitch Myogram.jpg; Автор: Колледж OpenStax; Сайт: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1012_Muscle_Twitch_Myogram.jpg; Лицензия: Этот файл находится под лицензией Creative Commons Attribution 3. 0 Unported.

Когда потенциал действия проходит по мотонейрону, это приводит к сокращению всех мышечных волокон, связанных с этим мотонейроном. Сокращение, вызванное одиночным потенциалом действия, называется подергивание мышц . Одно мышечное подергивание состоит из трех компонентов. Латентный период , или лаг-фаза, фаза сокращения, и фаза релаксации . Латентный период представляет собой короткую задержку (1-2 мсек) с момента, когда потенциал действия достигает мышцы, до момента, когда в мышце можно наблюдать напряжение. Это время, необходимое кальцию для диффузии из SR, связывания с тропонином, перемещения тропомиозина из активных участков, образования поперечных мостиков и устранения любого провисания, которое может быть в мышце. Фаза сокращения — это когда мышца создает напряжение и связана с циклическим движением поперечных мостиков, а фаза расслабления — это время, когда мышца возвращается к своей нормальной длине. Продолжительность подергивания варьируется в зависимости от типа мышц и может составлять от 10 мс (миллисекунд) до 100 мс (подробнее об этом позже).

Если мышечное подергивание — это просто одно быстрое сокращение, за которым сразу же следует расслабление, то как мы объясним плавное непрерывное движение наших мышц, когда они сокращаются и перемещают кости в большом диапазоне движений? Ответ заключается в упорядочении возбуждения двигательных единиц. Если бы все двигательные единицы активировались одновременно, вся мышца быстро сократилась бы и расслабилась, производя очень резкие движения. Вместо этого, когда мышца сокращается, двигательные единицы срабатывают асинхронно, то есть сначала сокращается одна, а через долю секунды другая сокращается до того, как первая успеет расслабиться, а затем срабатывает другая и так далее. Таким образом, вместо быстрых резких движений все сокращения мышц очень плавные и контролируемые. Даже когда мышца находится в состоянии покоя, двигательные единицы активируются случайным образом. Это случайное срабатывание отвечает за то, что известно как мышечный тонус . Таким образом, мышца никогда не бывает «полностью» расслаблена, даже когда спит. Однако, если нейрон к мышце перерезан, «мышечного тонуса» не будет, и это называется вялым параличом. Есть несколько преимуществ мышечного тонуса: во-первых, он устраняет «провисание» в мышце, так что, когда ее просят сократить, она может немедленно начать генерировать напряжение и двигать конечностью. Если вы когда-либо буксировали автомобиль, вы знаете, что произойдет, если вы не уберете слабину буксирного троса перед началом тяги. Второе, что делает мышечный тонус, это удерживает мышцы атрофия .

 

ВИДЫ МЫШЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Мышечные сокращения описываются на основе двух переменных: силы (напряжения) и длины (укорочения). Когда напряжение в мышце увеличивается без соответствующего изменения длины, сокращение называется изометрическим сокращением (iso = то же самое, метрика = длина). Изометрические сокращения важны для поддержания осанки или стабилизации сустава. С другой стороны, если длина мышцы изменяется, а мышечное напряжение остается относительно постоянным, то сокращение называется 9-кратным.0024 изотоническое сокращение (тоническое = напряжение). Кроме того, изотонические сокращения можно классифицировать в зависимости от того, как изменяется их длина. Если мышца генерирует напряжение и вся мышца укорачивается, то это концентрическое сокращение . Примером может служить скручивание веса от талии до плеча; двуглавая мышца, используемая для этого движения, будет подвергаться концентрическому сокращению. Напротив, при опускании веса с плеча на талию бицепс также будет генерировать силу, но мышца будет удлиняться, это 9.0024 внецентренное сокращение . Эксцентрические сокращения работают на замедление движения в суставе. Кроме того, эксцентрические сокращения могут генерировать большую силу, чем концентрические сокращения. Подумайте о большой коробке, которую вы снимаете с верхней полки шкафа. Вы можете полностью контролировать его, используя эксцентрические сокращения, но когда вы пытаетесь вернуть его на полку, используя концентрические сокращения, вы не можете создать достаточную силу, чтобы поднять его обратно. Силовые тренировки, включающие как концентрические, так и эксцентрические сокращения, увеличивают мышечную силу больше, чем просто концентрические сокращения. Однако эксцентрические сокращения вызывают большее повреждение (разрыв) мышц, что приводит к большей мышечной болезненности. Если вы когда-либо бежали вниз по склону в длинной гонке, а на следующий день испытывали болезненность в четырехглавой мышце, вы понимаете, о чем мы говорим.

Размер мышц определяется количеством и размером миофибрилл, которые, в свою очередь, определяются количеством белков миофиламентов. Таким образом, тренировка с отягощениями вызовет каскад событий, которые приведут к выработке большего количества белков. Часто это инициируется небольшими микроразрывами в мышечных волокнах и вокруг них. Если разрыв происходит на уровне миофибрилл, мышца будет реагировать увеличением количества белков, тем самым укрепляя и увеличивая мышцу, явление, называемое гипертрофией. Считается, что это слезоточивость объясняет болезненность мышц, которую мы испытываем после тренировки. Как упоминалось выше, восстановление этих небольших разрывов приводит к увеличению мышечных волокон, но также приводит к увеличению количества соединительной ткани в мышцах. Когда человек «набирает вес» от силовых тренировок, значительный процент увеличения размера мышц происходит за счет увеличения количества соединительной ткани. Следует отметить, что тренировка на выносливость не приводит к значительному увеличению размеров мышц, но повышает их способность аэробно вырабатывать АТФ.

 

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СИЛУ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ

Очевидно, что наши мышцы способны генерировать различные уровни силы во время мышечного сокращения. Некоторые действия требуют гораздо большей генерации силы, чем другие; подумайте о том, чтобы взять в руки карандаш, по сравнению с тем, чтобы взять ведро с водой. Возникает вопрос, как можно генерировать разные уровни силы?

Суммирование или рекрутирование множественных двигательных единиц : Ранее упоминалось, что все двигательные единицы в мышце обычно не возбуждаются одновременно. Один из способов увеличить количество генерируемой силы — увеличить количество двигательных единиц, которые возбуждаются в данный момент времени. Мы говорим, что двигательных единиц больше 9.0024 завербовал . Чем большую нагрузку мы пытаемся переместить, тем больше двигательных единиц активируется. Однако даже при максимально возможной силе мы можем использовать только около 1/3 всех наших двигательных единиц за один раз. Обычно они срабатывают асинхронно, чтобы создать максимальную силу и предотвратить усталость мышц. Когда волокна начинают утомляться, они заменяются другими, чтобы поддерживать силу. Однако бывают случаи, когда в экстремальных обстоятельствах мы можем задействовать еще больше двигательных единиц. Вы слышали истории о матерях, поднимающих машины у своих детей, возможно, это не совсем вымысел. Посмотрите следующий ролик, чтобы увидеть, насколько удивительным может быть человеческое тело. Набор мышц. (Доступна транскрипция видео)

Заголовок: 1013_Summation_Tetanus.jpg; Автор: OpenStax; Сайт: http://cnx.org/contents/[email protected]:67/Анатомия-и-Физиология; Лицензия: Эта работа лицензирована Университетом Райса в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License License (3.0).

Суммирование волн: Напомним, что подергивание мышц может длиться до 100 мс, а потенциал действия длится всего 1-2 мс. Кроме того, при подергивании мышц нет рефрактерного периода, поэтому его можно повторно стимулировать в любое время. Если бы вы стимулировали одну двигательную единицу с прогрессивно более высокими частотами потенциалов действия, вы бы наблюдали постепенное увеличение силы, генерируемой этой мышцей. Это явление называется суммирование волн . В конце концов частота потенциалов действия станет настолько высокой, что у мышц не будет времени на расслабление между последовательными стимулами, и они останутся полностью сокращенными, состояние, называемое столбняком . По существу, при высокой частоте потенциалов действия кальций не успевает удалиться из цитозоля. Таким образом, максимальная сила генерируется при максимальном наборе и частоте потенциала действия, достаточной для возникновения столбняка.

Заголовок: 1011_Muscle_Length_and_Tension.jpg; Автор: OpenStax; Сайт: http://cnx.org/contents/[email protected]:67/Анатомия-и-Физиология; Лицензия: Эта работа лицензирована Университетом Райса в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License License (3.0).

Начальная длина саркомера: экспериментально было продемонстрировано, что начальная длина саркомера влияет на силу, которую может генерировать мышца. Это наблюдение связано с перекрытием толстых и тонких нитей. Если начальная длина саркомера очень короткая, толстые филаменты уже будут давить на Z-диск, и дальнейшее укорочение саркомера невозможно, и мышца не сможет генерировать такую ​​большую силу. С другой стороны, если мышца растянута до такой степени, что миозиновые головки больше не могут контактировать с актином, то снова будет генерироваться меньшая сила. Максимальная сила генерируется, когда мышца растягивается до точки, при которой каждая миозиновая головка контактирует с актином 9.0024 и саркомер имеет максимальное расстояние, которое нужно укоротить. Другими словами, толстые нити находятся на самых концах тонких нитей. Эти данные были получены экспериментально с использованием мышц лягушки, которые были вырезаны и растянуты между двумя стержнями. Неповрежденные мышцы в нашем теле обычно не растягиваются слишком далеко за пределы их оптимальной длины из-за расположения мышечных прикреплений и суставов.

Однако вы можете провести небольшой эксперимент, который поможет вам увидеть, как теряется сила, когда мышца находится в очень коротком или сильно растянутом положении. В этом эксперименте будут задействованы мышцы, помогающие прижимать подушечки большого пальца к подушечкам пальцев. Эти мышцы почти максимально растягиваются, когда вы вытягиваете руку, а также запястье. Когда ваше запястье максимально распрямится, попытайтесь прижать большой палец к остальным. Видишь, как он слаб? Теперь постепенно сгибайте запястье обратно в прямое или нейтральное положение. Вы должны почувствовать, как ваш щипок становится сильнее. Теперь согните локоть и запястье. Когда ваше запястье максимально согнуто, мышцы, которые вы используете для щипков, находятся почти в самом укороченном положении. Попробуйте еще раз прищипнуть. Он должен чувствовать себя слабым. Но, опять же, когда вы разгибаете запястье в нейтральное положение, вы должны чувствовать, что щипок становится сильнее.

 

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ДЛЯ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ

Основным источником энергии для мышечного сокращения является АТФ. Напомним, что для каждого цикла миозиновой головки требуется молекула АТФ. Умножьте это на количество миозиновых головок в мышце и количество циклов, которое каждая головка совершает при каждом сокращении, и вы увидите, сколько АТФ необходимо для функционирования мышц. Подсчитано, что каждый день мы сжигаем примерно весь вес нашего тела в АТФ, поэтому становится очевидным, что нам необходимо постоянно пополнять этот важный источник энергии. Для сокращения мышц есть четыре способа получения мышцами АТФ, необходимого для сокращения.

1. Цитозольный АТФ : Этот АТФ представляет собой «плавающий» пул АТФ, или тот, который присутствует и доступен в цитоплазме. Этот АТФ не требует кислорода (анаэробного), чтобы сделать его (потому что он уже есть) и немедленно доступен, но он недолговечен. Он обеспечивает достаточно энергии для нескольких секунд максимальной активности мышц — не лучший источник для длительного сокращения. Тем не менее, для мышц глаз, постоянно сокращающихся быстро, но на короткие промежутки времени, это отличный источник.
2. Creatine Phosphate : Как только цитозольные запасы АТФ истощаются, клетка обращается к другому быстрому источнику энергии, креатинфосфату. Креатинфосфат представляет собой высокоэнергетическое соединение, которое может быстро переносить свой фосфат на молекулу АДФ для быстрого пополнения АТФ без использования кислорода. Для этого переноса требуется фермент креатинкиназа, фермент, который расположен на М-линии саркомера. Креатинфосфат может пополнять запас АТФ несколько раз, что достаточно для продления мышечного сокращения примерно до 10 секунд. Креатинфосфат является наиболее широко используемой добавкой среди тяжелоатлетов. Хотя некоторые преимущества были продемонстрированы, большинство из них очень малы и ограничены высокоселективными действиями.
3. Гликолиз : Гликолиз, как следует из названия, представляет собой расщепление глюкозы. Основным источником глюкозы для этого процесса является гликоген, хранящийся в мышцах. Гликолиз может функционировать в отсутствие кислорода и, как таковой, является основным источником производства АТФ во время анаэробной активности. Эта серия химических реакций будет в центре внимания следующего модуля. Хотя гликолиз происходит очень быстро и может снабжать энергией интенсивную мышечную деятельность, его можно поддерживать лишь около минуты, после чего мышцы начинают уставать.
4. Аэробное или окислительное дыхание : Механизмы, перечисленные выше, могут поставлять АТФ в течение чуть более минуты, прежде чем наступит усталость. Очевидно, что мы участвуем в мышечной деятельности, которая длится гораздо дольше минуты (такие вещи, как ходьба, бег трусцой или езда на велосипеде). велосипед). Эти виды деятельности требуют постоянного поступления АТФ. Когда требуются непрерывные поставки АТФ, клетки используют метаболические механизмы, находящиеся в митохондриях, которые используют кислород. Обычно мы называем эти процессы аэробным метаболизмом или окислительным метаболизмом. Используя эти аэробные процессы, митохондрии могут поставлять достаточное количество АТФ для питания мышечных клеток в течение нескольких часов. Обратной стороной аэробного метаболизма является то, что он медленнее анаэробных механизмов и недостаточно быстр для интенсивной деятельности. Тем не менее, для умеренного уровня активности это работает отлично. Хотя глюкоза также может использоваться в аэробном метаболизме, предпочтительным питательным веществом являются жирные кислоты. Как описано ниже, медленные и быстрые окислительные волокна способны использовать аэробный метаболизм

УСТАЛОСТЬ

Когда мы думаем об утомлении скелетных мышц, мы часто используем слово «усталость», однако физиологические причины утомления значительно различаются. На самом простом уровне усталость используется для описания состояния, при котором мышца больше не может оптимально сокращаться. Чтобы облегчить обсуждение, мы разделим усталость на две широкие категории: Центральная усталость и периферическая усталость . Центральная усталость описывает неприятные ощущения, возникающие от усталости, ее часто называют «психологической усталостью». Было высказано предположение, что центральная усталость возникает из-за факторов, высвобождаемых мышцами во время упражнений, которые сигнализируют мозгу о том, что он «чувствует» усталость. Психологическая усталость предшествует периферической усталости и возникает задолго до того, как мышечное волокно перестает сокращаться. Один из результатов обучения – научиться преодолевать психологическую усталость. По мере того, как мы тренируемся, мы узнаем, что эти чувства не так уж и плохи и что мы можем продолжать выступать, даже если это кажется неудобным. По этой причине элитные спортсмены нанимают тренеров, которые подталкивают их и заставляют преодолевать психологическую усталость.

Периферическая усталость может возникать в любом месте между нервно-мышечным синапсом и сократительными элементами мышцы. Его можно разделить на две подкатегории: низкая частота (марафонский бег) и высокая частота (круговая тренировка) усталость. Высокочастотная усталость возникает в результате нарушения возбудимости мембран в результате дисбаланса ионов. Возможные причины: неадекватное функционирование насоса Na ⁺ /K ⁺ , последующая инактивация Na ⁺ каналов и нарушение каналов Ca ²⁺ . Мышцы могут быстро восстанавливаться, обычно в течение 30 минут или меньше, после утомления с высокой частотой. Низкочастотная усталость коррелирует с ослабленным высвобождением Ca ²⁺ , вероятно, из-за проблем со сцеплением возбуждения. Восстановиться от низкочастотной усталости гораздо труднее, занимая от 24 до 72 часов.

Кроме того, есть много других потенциальных факторов, влияющих на усталость, в том числе: накопление неорганических фосфатов, накопление ионов водорода и последующее изменение pH, истощение гликогена и дисбаланс K ⁺ . Обратите внимание, что факторами, которых нет в списке, являются АТФ и молочная кислота, оба из которых не способствуют утомлению. Реальность такова, что мы до сих пор точно не знаем, что вызывает усталость, и в настоящее время этой теме посвящено много исследований.

ТИПЫ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН

Классически скелетные мышечные волокна можно разделить на категории в зависимости от их скорости сокращения и устойчивости к утомлению. Эти классификации находятся в процессе пересмотра, но основные типы включают:

1. Медленно сокращающиеся окислительные (тип I) мышечные волокна,
2. Быстросокращающиеся окислительно-гликолитические (тип IIA) мышечные волокна и
3. Быстросокращающиеся гликолитические (тип IIX) волокна.

Быстросокращающиеся волокна (тип II) развивают напряжение в два-три раза быстрее, чем медленно сокращающиеся (тип I). Насколько быстро может сокращаться волокно, зависит от того, сколько времени требуется для завершения цикла поперечного мостика. Эта изменчивость связана с различными видами молекул миозина и тем, насколько быстро они могут гидролизовать АТФ. Напомним, что именно головка миозина расщепляет АТФ. Быстрые волокна имеют более быструю АТФазу (расщепление АТФ на АДФ + Р _и ) способности. Быстрые волокна также очень быстро перекачивают ионы Ca ²⁺ обратно в саркоплазматический ретикулум, поэтому эти клетки сокращаются гораздо быстрее, чем более медленные. Таким образом, быстросокращающиеся волокна могут совершать многократные сокращения гораздо быстрее, чем медленно сокращающиеся волокна. Полный список того, чем мышечные волокна отличаются по своей способности противостоять утомлению, смотрите в таблице ниже:

	Slow Twitch Oxidative (тип I)	Быстродействующий окислитель (тип IIA)	Быстродействующий гликолитик (тип IIX)
Активность АТФазы миозина	медленный	быстро	быстро
Размер (диаметр)	маленький	средний	большой
Продолжительность сокращения	длинный	короткий	короткий
Работа насоса SERCA	медленный	быстро	быстро
Усталость	стойкий	стойкий	легко утомляемый
Использование энергии	аэробный/окислительный	оба	анаэробный/гликолитический
капиллярная плотность	высокий	средний	низкий
митохондрии	высокие числа	средние номера	младшие номера
Цвет	красный (содержит миоглобин)	красный (содержит миоглобин)	белый (без миоглобина)

В скелетных мышцах человека соотношение различных типов волокон различается от мышцы к мышце. Например, икроножная мышца голени содержит около половины медленных и половину быстрых волокон, в то время как более глубокая икроножная мышца, камбаловидная, преимущественно медленная. С другой стороны, глазные мышцы преимущественно быстро сокращаются. В результате икроножная мышца используется при беге на короткие дистанции, а камбаловидная мышца важна при стоянии. Кроме того, у женщин, по-видимому, более высокое соотношение медленных и быстрых сокращений по сравнению с мужчинами. «Предпочтительным» типом волокон для бегунов на короткие дистанции являются быстросокращающиеся гликолитические волокна, которые очень быстры, однако у большинства людей процент этих волокон очень низок, <1%. Биопсия мышц одного спринтера мирового класса выявила 72% быстросокращающихся волокон и, что удивительно, 20% были типа IIX. Святой Грааль мышечных исследований — определить, как изменить скелетные мышечные волокна из одного типа в другой. Похоже, что типы мышечных волокон определяются эмбриологически типом нейрона, который иннервирует мышечное волокно. Мышцы по умолчанию представляют собой медленные волокна типа I. Если мышца иннервируется небольшим нейроном, это мышечное волокно останется медленным, тогда как крупные миленированные волокна индуцируют быстрые изоформы. Кроме того, частота возбуждения нейрона также изменяет тип мышечного волокна. Исследования показывают, что у людей есть подтипы волокон, составляющие около 5% мышц, которые имеют двойную иннервацию и позволяют переключаться между медленными и быстрыми движениями. В целом может показаться, что генетика определяет тип возникающей иннервации и последующие типы мышечных волокон, и что тренировка может немного изменить соотношение из-за двойной иннервации мышц. Однако, поскольку менее 5% имеют двойную иннервацию, генетика будет играть гораздо большую роль в типах ваших волокон, чем ваши тренировки.

**Вы можете использовать кнопки ниже, чтобы перейти к следующему или предыдущему чтению в этом модуле**

Подергивание мышц: Медицинская энциклопедия MedlinePlus

URL этой страницы: //medlineplus. gov/ency/article/003296.htm

Чтобы использовать функции обмена на этой странице, включите JavaScript.

Мышечные подергивания — это тонкие движения небольшого участка мышцы.

Мышечные подергивания вызываются незначительными мышечными сокращениями в данной области или неконтролируемыми подергиваниями группы мышц, которые обслуживаются одним двигательным нервным волокном.

Мышечные подергивания незначительны и часто остаются незамеченными. Некоторые из них являются обычными и нормальными. Другие являются признаками расстройства нервной системы.

Возможные причины:

• Аутоиммунные заболевания, такие как синдром Исаака.
• Передозировка наркотиков (кофеин, амфетамины или другие стимуляторы).
• Недостаток сна.
• Побочный эффект лекарств (например, от диуретиков, кортикостероидов или эстрогенов).
• Физическая нагрузка (после физической нагрузки видны подергивания).
• Недостаток питательных веществ в рационе (дефицит).
• Стресс.
• Медицинские состояния, вызывающие нарушения обмена веществ, включая низкий уровень калия, заболевания почек и уремию.
• Подергивания, не вызванные заболеванием или расстройством (доброкачественные подергивания), часто поражающие веки, икры или большой палец. Эти подергивания нормальны и довольно распространены и часто вызваны стрессом или тревогой. Эти подергивания могут приходить и уходить и обычно длятся не более нескольких дней.

Заболевания нервной системы, которые могут вызывать подергивания мышц, включают:

• Боковой амиотрофический склероз (БАС), также иногда называемый болезнью Лу Герига или болезнью двигательных нейронов
• Невропатия или повреждение нерва, который ведет к мышце атрофия
• Слабость мышц (миопатия)

Симптомы расстройства нервной системы включают:

• Потеря или изменение чувствительности
• Потеря размера мышц (атрофия)
• Слабость

В большинстве случаев при доброкачественных подергиваниях мышц лечение не требуется. В других случаях лечение основной медицинской причины может улучшить симптомы.

Обратитесь к своему лечащему врачу, если у вас есть длительные или постоянные мышечные подергивания или если подергивания сопровождаются слабостью или потерей мышц.

Ваш врач соберет историю болезни и проведет медицинский осмотр.

Вопросы по истории болезни могут включать:

• Когда вы впервые заметили подергивания?
• Как долго это длится?
• Как часто вы испытываете подергивания?
• Какие мышцы поражены?
• Он всегда находится в одном и том же месте?
• Вы беременны?
• Какие еще симптомы у вас есть?

Анализы зависят от предполагаемой причины и могут включать:

• Анализы крови для выявления проблем с электролитами, функцией щитовидной железы и биохимическим анализом крови
• КТ позвоночника или головного мозга
• Электромиограмма (ЭМГ)
• Исследования нервной проводимости
• МРТ позвоночника или головного мозга

Мышечная фасцикуляция; Фасцикуляции мышц

• Глубокие передние мышцы
• Поверхностные передние мышцы
• Сухожилия и мышцы
• Мышцы голени

Deluca GC, Griggs RC. Подход к больному с неврологическим заболеванием. В: Goldman L, Schafer AI, ред. Медицина Гольдмана-Сесиля. 26-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2020: глава 368.

Холл JE, Холл ME. Сокращение скелетных мышц. В: Hall JE, Hall ME, ред. Гайтон и Холл Учебник медицинской физиологии. 14-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2021: глава 6.

Вайссенборн К., Локвуд А.Х. Токсические и метаболические энцефалопатии. В: Jankovic J, Mazziotta JC, Pomeroy SL, Newman NJ, eds. Неврология Брэдли и Дароффа в клинической практике. 8-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2022: глава 84.

Обновлено: Джозеф В. Кампеллоне, доктор медицинских наук, отделение неврологии, Медицинская школа Купера при Университете Роуэна, Камден, Нью-Джерси. Обзор предоставлен VeriMed Healthcare Network. Также рассмотрены Дэвидом Зивом, доктором медицины, MHA, медицинским директором, Брендой Конауэй, редакционным директором, и A.D.A.M. Редакционная коллегия.