Биология. В 3-х томах. Т. 3

Сухожилия образованы белой нерастяжимой волокнистой тканью и служат для прикрепления мышц к бедренной кости. Тянущая сила мышц оказывается приложенной к небольшой поверхности. Наличие сухожильных рецепторов позволяет предотвратить повреждение при внезапном воздействии большой нагрузки.

Связки тоже состоят из нерастяжимой волокнистой ткани; они соединяют бедренную кость с другими костями, образующими с ней суставы. Связки позволяют сочлененным костям двигаться лишь в определенном направлении и таким образом обеспечивают эффективную работу суставов. Кроме того, они укрепляют сустав.

17.2. а) Обеспечиваются свободные движения грудной клетки млекопитающего.

б) Упругая "подвеска" позволяет животному амортизировать удар, который испытывают его передние конечности во время приземления в конце прыжка.

в) Передние конечности приобретают широкий диапазон движений, необходимый для таких действий, как лазание, "умывание", манипулирование с пищей, рытье.

17.3. Длина полосы А не изменяется, полосы Н и I укорачиваются.

17.4.

Миозиновые нити (образующие полосу А) сохраняют постоянную длину, а актиновые нити скользят вдоль них навстречу друг другу, что фактически приводит к укорочению (сужению) полос Н и I.

17.5. а) Центральная несократимая часть мышечного веретена растягивается. Аннулоспиральные окончания посылают импульсы в центральную нервную систему. Оттуда по эфферентным нейронам поступают ответные импульсы к экстрафузальным мышечным волокнам, и эти волокна сокращаются (рефлекс на растяжение).

б) Мышечное волокно теперь уже не растянуто, и число импульсов, поступающих из его центрального несократимого участка, уменьшается.

в) В сухожильных рецепторах генерируются импульсы, которые поступают к тормозным нейронам спинного мозга. Активация последних рефлекторно подавляет сокращение растянутой мышцы, и активное сопротивление растягивающей силе уменьшается. Этот механизм обеспечивает защиту мышцы от возможного разрыва при внезапной ее перегрузке.

г) Центральный участок веретена растягивается, и импульсы от него поступают в спинной мозг. Двигательные нейроны активируются, импульсы передаются по ним к экстрафузальным волокнам мышцы и вызывают ее сокращение. После того как сокращение интрафузальных волокон приводит к соответствующему сокращению экстрафузальных волокон, центральный участок веретена уже не подвергается дальнейшему растяжению и наступает состояние равновесия. Этот механизм очень важен, так как он регулирует тонус мышц. Он не позволяет мышце полностью расслабиться: в ответ на более сильное растяжение веретена тонус мышцы вновь возрастает. Если бы мышца была полностью расслаблена, внезапное воздействие большой нагрузки могло бы привести к ее повреждению.

17.6. Это обеспечивает больший поток ионов Са²⁺, необходимых для мышечного сокращения.

17.7.

В мышцах синхронного типа саркоплазматический ретикулум развит сильнее, так как для регуляции их работы необходимо большее число нервных импульсов, а каждый импульс связан с высвобождением Са²⁺ из ретикулума.

17.8. а) Обтекаемая форма тела.

б) Гладкая поверхность тела — чешуи перекрывают друг друга в соответствующем направлении, а слизистая или маслянистая смазка уменьшает трение.

в) Плавники различных типов, обеспечивающие продвижение вперед и устойчивость при плавании.

г) Развитая мускулатура тела.

д) Боковая линия (см. табл. 4.12).

ё) Плавательный пузырь у костистых рыб.

ж) Четко координированная работа нервно-мышечного аппарата.

17.9. а) Мощные грудные мышцы.

б) Обтекаемая форма тела.

в) Узкие заостренные крылья, обеспечивающие малое лобовое сопротивление.

г) Развиты главным образом маховые перья 1-го порядка (для продвижения вперед).

д) Быстрота взмахов (около 10 в 1 с).

ё) Тяга, направленная вперед, создается как при подъеме крыла, так и при его опускании.

17.10. Это увеличивает полезную длину конечностей. В результате каждый шаг получается длиннее и тело переносится вперед на большее расстояние. Таким образом, при равной быстроте перестановки ног скорость бега возрастает.

Глава 18

18.1. При гипервентиляции воздух в легких обновляется быстрее, углекислота усиленно выводится из легких и ее парциальное давление в альвеолярном воздухе понижается. Когда кровь проходит через легочные капилляры, уровень СО₂ в ней приходит в новое равновесие с альвеолярным воздухом. В результате этого напряжение СO₂ в крови уменьшается и рН крови возрастает. Защелачивание крови может приводить к головокружению и даже обмороку. Импульсы от хеморецепторов перестают поступать в дыхательный центр, и это затормаживает вентиляцию легких.

18.2. Скорость транспирации и испарения воды обратно пропорциональна влажности воздуха. При высокой влажности эти процессы идут медленно, поэтому растение не может таким путем отдавать тепло и понижать свою температуру.

18.3. 19,6%.

18.4. В этот период испытуемый имел возможность прийти в равновесие с окружающей средой.