Vrste i načini mišićnih kontrakcija. Rad mišića i snaga. Vrste nervnih vlakana. Načini mišićne aktivnosti Mehanizam mišićne kontrakcije
Da biste razumjeli suštinu metode izometrijske gimnastike, predlažem vam da uronite u zanimljiv svijet fiziologije mišićne kontrakcije, odnosno da saznate kako mišići našeg tijela rade. Izvedite jednostavan eksperiment: izložite rame tako da vam je biceps vidljiv, a drugu ruku stavite na njega. Počnite polako savijati golu ruku u laktu – osjetit ćete kontrakciju bicepsa. Težina ruke ostaje ista, pa se mišić napreže manje-više ravnomjerno tokom pokreta.
Ova mišićna kontrakcija se zove izotoničan(grč. isos – jednak).
Ovaj način rada dovodi do pokreta – zapravo onoga za šta je mišić namijenjen. Ali imajte na umu da se ne pomiču samo mišići, već i kosti i zglobovi. Oni su slaba karika koja se najbrže troši. Zglobna hrskavica je jedno od najranjivijih tkiva u tijelu. U njemu nema krvnih žila, pa se hrskavica vrlo sporo hrani zbog difuzije - "impregnacije" hranjivih tvari iz susjednih kostiju i, nažalost, iz tog razloga se praktički ne obnavlja.
Aktivni pokreti, pa čak i uz opterećenje, ozbiljno opterećuju zglobnu hrskavicu. Prekomjeran rad preopterećuje zglobove, a sloj hrskavice postaje tanji, "brisan" zbog čega kosti doslovno škripe. Artroza je naziv za bolest zglobova povezana sa starenjem zglobne hrskavice. Svaki pokret u takvom zglobu može izazvati bol, pa je kretanje ograničeno, a od gimnastike morate reći zbogom.
Pokušajmo nastaviti naše jednostavne fiziološke eksperimente. Pokušajte zategnuti biceps brachii tako da vam podlaktica i rame ostanu nepomični. Osjećate li napetost mišića? Naravno, ali u isto vrijeme ruka je nepomična, nema pokreta u zglobu. Ovaj način rada se zove izometrijski. Režim koji štiti vaše zglobove i trenira mišićna vlakna, ostavljajući vam radost kretanja dugi niz godina!
Svaki pokret, poput sjene, prati iscrpljenost i umor, a želja za opuštanjem i odmorom neizbježno dovodi do prestanka vježbanja. Dakle, nakon naših eksperimenata, opustite rame i pustite ruku da slobodno visi kao grana drveta - osjetite stupanj opuštanja mišića i zapamtite ovaj osjećaj. Pređimo na posljednji eksperiment.
Počnite savijati lakat jedne ruke, a drugom pokušajte spriječiti da se pomakne - ovo je izometrijska napetost bicepsa koju već znate. Zadržite ovu poziciju dvadeset sekundi. Sada brzo hodajte leđima okrenutim zidu, stavite dlan radne ruke na zid, prstima nadole, i polako čučnite, držeći ruku ispravljenu. Osjećate li istezanje u bicepsima? Da, ovo je snažan i čak pomalo bolan, ali prijatan osjećaj.
Ispružite ruku ne duže od 10 sekundi. Sada se opustite i spustite ruku. Siguran sam da sada osjećate opuštanje vaših bicepsa mnogo više nego nakon redovnih uvijanja. Ovo stanje je dobilo poseban naziv - postizometrijsko opuštanje, koju ste upravo naučili da uradite sami. Mislim da vam postaje jasno da je istezanje i opuštanje mišića nakon izometrijske napetosti mnogo efikasnije od redovnog istezanja.
Dakle, izometrijska gimnastika se zasniva na napetosti mišića BEZ KRETANJA. Čuva zglobove, sprečava habanje zglobne hrskavice i napredovanje artroze. U mnogim vježbama nakon faze izometrijske kontrakcije slijedi faza istezanja. Ovo je efikasna tehnika koja opušta mišiće, ublažava grč mišića i ima izražen analgetski efekat. Sjetite se kako je ugodno istegnuti se nakon dugog sjedenja - izometrijska gimnastika će i trenirati i opustiti ciljni mišić - onaj koji je potrebno opteretiti posebno za vašu patologiju ili problem.
Zaključci:
Izometrijska kontrakcija mišića je njegova napetost bez pokreta u zglobu.
Izometrijska gimnastika, jača mišiće, štedi zglobove i hrskavicu.
Istezanje mišića nakon izometrijske napetosti (postizometrijsko opuštanje) je efikasna tehnika za opuštanje mišića i ublažavanje boli.
Kontrakcija mišića je vitalna funkcija tijela povezana s odbrambenim, respiratornim, nutritivnim, seksualnim, izlučivim i drugim fiziološkim procesima. Sve vrste voljnih pokreta - hodanje, mimika, pokreti očnih jabučica, gutanje, disanje itd. izvode se skeletnim mišićima. Nehotični pokreti (osim kontrakcije srca) - peristaltika želuca i crijeva, promjene tonusa krvnih žila, održavanje tonusa mjehura - uzrokovani su kontrakcijom glatkih mišića. Rad srca osigurava se kontrakcijom srčanih mišića.
Strukturna organizacija skeletnih mišića
Mišićno vlakno i miofibril (slika 1). Skeletni mišić se sastoji od mnogih mišićnih vlakana koja imaju tačke vezivanja za kosti i nalaze se paralelno jedna s drugom. Svako mišićno vlakno (miocit) uključuje mnoge podjedinice - miofibrile, koje su građene od blokova (sarkomera) koji se ponavljaju u uzdužnom smjeru. Sarkomer je funkcionalna jedinica kontraktilnog aparata skeletnih mišića. Miofibrile u mišićnom vlaknu leže na takav način da se lokacija sarkomera u njima podudara. Ovo stvara uzorak unakrsnih pruga.
Sarkomer i filamenti. Sarkomeri u miofibrili su međusobno odvojeni Z-pločama koje sadrže protein beta-aktinin. U oba smjera tanka aktinskim filamentima. U razmacima između njih nalaze se deblji miozinski filamenti.
Aktinski filament spolja podsjeća na dva niza perli uvijenih u dvostruku spiralu, gdje je svaka zrna proteinska molekula actin. Proteinski molekuli leže u udubljenjima aktinskih spirala na jednakoj udaljenosti jedan od drugog. troponin, povezan sa molekulama proteina nalik na niti tropomiozin.
Miozinski filamenti nastaju ponavljanjem proteinskih molekula miozin. Svaki molekul miozina ima glavu i rep. Glava miozina se može vezati za molekul aktina, formirajući tzv cross bridge.
Stanična membrana mišićnog vlakna formira invaginacije ( transverzalnih tubula), koji obavljaju funkciju provođenja ekscitacije na membranu sarkoplazmatskog retikuluma. Sarkoplazmatski retikulum (uzdužni tubuli) To je unutarćelijska mreža zatvorenih cijevi i obavlja funkciju odlaganja Ca++ jona.
Motorna jedinica. Funkcionalna jedinica skeletnih mišića je motorna jedinica (MU). MU je skup mišićnih vlakana koja su inervirana procesima jednog motornog neurona. Ekscitacija i kontrakcija vlakana koja čine jednu motoričku jedinicu dešavaju se istovremeno (kada je pobuđen odgovarajući motorni neuron). Pojedinačne motorne jedinice mogu se pobuđivati i skupljati nezavisno jedna od druge.
Molekularni mehanizmi kontrakcijeskeletni mišić
Prema teorija klizanja niti, kontrakcija mišića nastaje zbog klizanja aktinskih i miozinskih filamenata jedan u odnosu na druge. Mehanizam klizanja niti uključuje nekoliko uzastopnih događaja.
Glave miozina se vezuju za centre vezivanja aktinskih filamenata (slika 2, A).
Interakcija miozina s aktinom dovodi do konformacijskih preuređivanja molekula miozina. Glave stiču aktivnost ATPaze i rotiraju se za 120°. Usled rotacije glava, aktinski i miozinski filamenti se pomeraju „za jedan korak” jedan u odnosu na druge (slika 2, B).
Do prekida veze aktina i miozina i obnavljanja konformacije glave dolazi kao rezultat vezivanja molekula ATP-a za glavu miozina i njegove hidrolize u prisustvu Ca++ (Sl. 2, B).
Ciklus „vezivanje – promjena konformacije – odspajanje – obnavljanje konformacije“ događa se mnogo puta, zbog čega se aktinski i miozinski filamenti pomjeraju jedan u odnosu na druge, Z-diskovi sarkomera se približavaju i miofibril se skraćuje (sl. 2, D).
Uparivanje ekscitacije i kontrakcijeu skeletnim mišićima
U stanju mirovanja ne dolazi do klizanja niti u miofibrili, jer su centri vezivanja na površini aktina zatvoreni proteinskim molekulima tropomiozina (Sl. 3, A, B). Ekscitacija (depolarizacija) miofibrila i sama kontrakcija mišića povezani su s procesom elektromehaničkog spajanja, koji uključuje niz uzastopnih događaja.
Kao rezultat aktivacije neuromuskularne sinapse na postsinaptičkoj membrani nastaje EPSP, koji stvara razvoj akcionog potencijala u području koje okružuje postsinaptičku membranu.
Ekscitacija (akcioni potencijal) se širi duž membrane miofibrila i kroz sistem transverzalnih tubula stiže do sarkoplazmatskog retikuluma. Depolarizacija membrane sarkoplazmatskog retikuluma dovodi do otvaranja Ca++ kanala u njoj, kroz koje joni Ca++ ulaze u sarkoplazmu (Sl. 3, B).
Ca++ joni se vezuju za protein troponin. Troponin mijenja svoju konformaciju i istiskuje molekule proteina tropomiozina koji su pokrivali centre vezivanja aktina (slika 3, D).
Glave miozina se vežu za otvorene centre vezivanja i počinje proces kontrakcije (slika 3, E).
Za razvoj ovih procesa potreban je određeni vremenski period (10–20 ms). Vrijeme od trenutka ekscitacije mišićnog vlakna (mišića) do početka njegove kontrakcije naziva se latentni period kontrakcije.
Opuštanje skeletnih mišića
Opuštanje mišića je uzrokovano obrnutim prijenosom Ca++ jona kroz kalcijevu pumpu u kanale sarkoplazmatskog retikuluma. Kako se Ca++ uklanja iz citoplazme, sve je manje otvorenih mjesta vezivanja i na kraju se aktinski i miozinski filamenti potpuno odvajaju; dolazi do opuštanja mišića.
Kontraktura naziva se uporna, dugotrajna kontrakcija mišića koja traje nakon prestanka stimulacije. Kratkotrajna kontraktura se može razviti nakon tetanične kontrakcije kao rezultat nakupljanja velikih količina Ca++ u sarkoplazmi; dugotrajna (ponekad ireverzibilna) kontraktura može nastati kao posljedica trovanja i metaboličkih poremećaja.
Faze i načini kontrakcije skeletnih mišića
Faze mišićne kontrakcije
Kada se skeletni mišić iritira jednim impulsom električne struje iznadgranične jačine, dolazi do jedne mišićne kontrakcije u kojoj se razlikuju 3 faze (slika 4, A):
latentni (skriveni) period kontrakcije (oko 10 ms), tokom kojeg se razvija akcioni potencijal i javljaju se procesi elektromehaničkog spajanja; ekscitabilnost mišića tijekom jedne kontrakcije mijenja se u skladu s fazama akcionog potencijala;
faza skraćivanja (oko 50 ms);
faza opuštanja (oko 50 ms).
 |
Rice. 4. Karakteristike kontrakcije jednog mišića. Poreklo nazubljenog i glatkog tetanusa. B– faze i periodi mišićne kontrakcije, Promjena dužine mišića prikazano plavom bojom, mišićni akcioni potencijal- crvena, ekscitabilnost mišića- ljubičasta. |
Načini kontrakcije mišića
U prirodnim uslovima, u tijelu se ne opaža jedna mišićna kontrakcija, jer se niz akcionih potencijala javlja duž motoričkih nerava koji inerviraju mišić. U zavisnosti od frekvencije nervnih impulsa koji dolaze do mišića, mišić se može kontrahirati na jedan od tri načina (slika 4, B).
Pojedinačne kontrakcije mišića javljaju se pri niskoj frekvenciji električnih impulsa. Ako sljedeći impuls uđe u mišić nakon završetka faze opuštanja, dolazi do niza uzastopnih pojedinačnih kontrakcija.
Na višoj frekvenciji impulsa, sljedeći impuls se može poklopiti s fazom opuštanja prethodnog ciklusa kontrakcije. Amplituda kontrakcija će se sabrati i biće nazubljeni tetanus- produžena kontrakcija, prekinuta periodima nepotpune relaksacije mišića.
Uz daljnje povećanje frekvencije pulsa, svaki sljedeći impuls će djelovati na mišić tokom faze skraćivanja, što će rezultirati glatki tetanus- produžena kontrakcija, ne prekidana periodima opuštanja.
Optimalna i pesimalna frekvencija
Amplituda tetanične kontrakcije ovisi o učestalosti impulsa koji iritiraju mišić. Optimalna frekvencija oni nazivaju frekvenciju iritirajućih impulsa pri kojoj se svaki sljedeći impuls poklapa sa fazom povećane ekscitabilnosti (slika 4, A) i, shodno tome, uzrokuje tetanus najveće amplitude. Pesimalna frekvencija naziva se viša frekvencija stimulacije, pri kojoj svaki sljedeći strujni impuls pada u refraktornu fazu (slika 4, A), zbog čega se amplituda tetanusa značajno smanjuje.
Rad skeletnih mišića
Snagu kontrakcije skeletnih mišića određuju 2 faktora:
- broj jedinica uključenih u smanjenje;
učestalost kontrakcije mišićnih vlakana.
Rad skeletnih mišića ostvaruje se kroz koordiniranu promjenu tonusa (napetosti) i dužine mišića tokom kontrakcije.
Vrste rada skeletnih mišića:
dinamično savladavanje rada nastaje kada mišić, kontrahirajući, pomiče tijelo ili njegove dijelove u prostoru;
statički (držeći) rad izvodi se ako se zbog kontrakcije mišića dijelovi tijela održavaju u određenom položaju;
rad sa dinamičkim popuštanjem javlja se kada mišić funkcionira, ali je istegnut jer sila koju stvara nije dovoljna da pomjeri ili zadrži dijelove tijela.
Tokom rada mišić se može kontrahirati:
izotoničan– mišić se skraćuje pod stalnom napetošću (spoljno opterećenje); izotonična kontrakcija se reproducira samo u eksperimentu;
izometrija– napetost mišića raste, ali se njegova dužina ne mijenja; mišić se izometrijski kontrahuje prilikom izvođenja statičkog rada;
auxotonic– napetost mišića se mijenja kako se skraćuje; auksotonična kontrakcija se izvodi tokom dinamičkog savladavanja.
Pravilo prosječnih opterećenja– mišić može obaviti maksimalan rad pri umjerenim opterećenjima.
Umor– fiziološko stanje mišića koje se razvija nakon dužeg rada i manifestuje se smanjenjem amplitude kontrakcija, produženjem latentnog perioda kontrakcije i fazom opuštanja. Uzroci umora su: iscrpljivanje rezervi ATP-a, nakupljanje metaboličkih produkata u mišićima. Zamor mišića tokom ritmičkog rada manji je od zamora sinapse. Stoga, kada tijelo obavlja mišićni rad, umor se u početku razvija na nivou sinapsi centralnog nervnog sistema i neuromišićnih sinapsa.
Strukturna organizacija i redukcijaglatke mišiće
Strukturna organizacija. Glatki mišići se sastoje od pojedinačnih ćelija u obliku vretena ( miociti), koji se nalaze u mišiću manje-više haotično. Kontraktilni filamenti su raspoređeni nepravilno, zbog čega nema poprečne pruge mišića.
Mehanizam kontrakcije sličan je onom kod skeletnih mišića, ali brzina klizanja filamenta i brzina hidrolize ATP-a su 100-1000 puta niže nego u skeletnim mišićima.
Mehanizam sprege ekscitacije i kontrakcije. Kada je ćelija pobuđena, Ca++ ulazi u citoplazmu miocita ne samo iz sarkoplazmatskog retikuluma, već i iz međućelijskog prostora. Ca++ joni, uz učešće proteina kalmodulina, aktiviraju enzim (miozin kinazu), koji prenosi fosfatnu grupu sa ATP-a na miozin. Fosforilirane miozinske glave stiču sposobnost vezivanja za aktinske filamente.
Kontrakcija i opuštanje glatkih mišića. Brzina uklanjanja Ca++ jona iz sarkoplazme je mnogo manja nego u skeletnim mišićima, zbog čega se relaksacija odvija vrlo sporo. Glatki mišići izvode duge tonične kontrakcije i spore ritmičke pokrete. Zbog niskog intenziteta hidrolize ATP-a, glatki mišići su optimalno prilagođeni za dugotrajnu kontrakciju, što ne dovodi do umora i velike potrošnje energije.
Fiziološka svojstva mišića
Opća fiziološka svojstva skeletnih i glatkih mišića su razdražljivost I kontraktilnost. Uporedne karakteristike skeletnih i glatkih mišića date su u tabeli. 6.1. Fiziološka svojstva i karakteristike srčanog mišića razmatraju se u odeljku „Fiziološki mehanizmi homeostaze“.
Tabela 7.1.Komparativne karakteristike skeletnih i glatkih mišića
Nekretnina |
Skeletni mišići |
Glatki mišići |
Stopa depolarizacije |
sporo |
|
Refraktorni period |
kratko |
dugo |
Priroda kontrakcije |
brza faza |
spori tonik |
Troškovi energije |
||
Plastika |
||
Automatski |
||
Provodljivost |
||
Inervacija |
motornih neurona somatskog NS-a |
postganglijski neuroni autonomnog nervnog sistema |
Izvedeni pokreti |
proizvoljno |
nevoljni |
Hemijska osjetljivost |
||
Sposobnost podjele i razlikovanja |
Plastika glatke mišiće očituje se u tome da mogu održavati konstantan tonus kako u skraćenom tako i u produženom stanju.
Provodljivost glatko mišićno tkivo se manifestuje u činjenici da se ekscitacija širi od jednog miocita do drugog preko specijalizovanih električno provodljivih kontakata (neksusa).
Nekretnina automatizacija glatki mišić se manifestuje u tome što se može kontrahovati bez učešća nervnog sistema, zbog činjenice da su neki miociti u stanju da spontano generišu akcione potencijale koji se ritmički ponavljaju.
Kontrakcija je izotonična, pri čemu se mišićna vlakna skraćuju i zgušnjavaju, a njihova napetost ostaje gotovo nepromijenjena.
Veliki medicinski rječnik. 2000 .
Pogledajte šta je "izotonična kontrakcija" u drugim rječnicima:
Kontrakcija mišića pod stalnom napetošću, izražena u smanjenju njegove dužine i povećanju poprečnog presjeka. U tijelu I. m.s. se ne posmatra u svom čistom obliku. Za čisto I. m.s. približava se kretanje neopterećenog ekstremiteta; u… …
izotonična kontrakcija- izotoninis raumens susitraukimas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Raumens susitraukimas, kurio metu raumeninės skaidulos keičia savo ilgį (patrumpėja ir pastorėja), o e greek įikčiu to… o terminų žodynas
izotoničan- (isos equal + tonos tension) – kontrakcija mišićnog vlakna, koja se manifestuje skraćivanjem i zadebljanjem; napon ostaje gotovo nepromijenjen...
Izotonična kontrakcija-mišići (od isos equal, tonus tension) – kada se mišić steže pri iritaciji, njegova dužina se mijenja, ali mu se tonus ne mijenja... Rječnik pojmova o fiziologiji domaćih životinja
Kontrakcija mišića, izražena u povećanju njegove napetosti uz održavanje stalne dužine (na primjer, kontrakcija mišića uda, čija su oba kraja nepomično fiksirana). U tijelu do I. m.s. napetost koju razvija mišić pri pokušaju... približava se. Velika sovjetska enciklopedija
Skraćivanje ili napetost mišića kao odgovor na iritaciju uzrokovanu motornim pražnjenjem. neurona. Usvojen je M.s model prema kojem, kada je površina membrane mišićnog vlakna uzbuđena, akcioni potencijal se prvo širi kroz sistem... ... Biološki enciklopedijski rječnik
KONTRAKCIJA MIŠIĆA- glavna funkcija mišićnog tkiva je skraćivanje ili napetost mišića kao odgovor na iritaciju uzrokovanu pražnjenjem motornih neurona. Gospođa. leži u osnovi svih pokreta ljudskog tijela. Tu su M. s. izometrijski, kada mišić razvija snagu...... Psihomotorika: rječnik-priručnik
SRCE- SRCE. Sadržaj: I. Komparativna anatomija 162 II. Anatomija i histologija.................. 167 III. Komparativna fiziologija......... 183 IV. Fiziologija.................. 188 V. Patofiziologija................. 207 VI. Fiziologija, pat....... Velika medicinska enciklopedija
Motorna jedinica (MU) je funkcionalna jedinica skeletnih mišića. ME uključuje grupu mišićnih vlakana i motorni neuron koji ih inervira. Broj mišićnih vlakana koja čine jednu IU varira u različitim mišićima. Na primjer, gdje... ... Wikipedia
ISOTONIC- Bukvalno – jednaka napetost. Prema tome, izotonična kontrakcija je ona u kojoj postoji jednaka napetost mišića tokom pokreta, kao što se dešava kada jednostavno podignete ruku: izotonična je ona u kojoj... ... Eksplanatorni rečnik psihologije
Harkovska državna akademija za fizičku kulturu
Zavod za higijenu i fiziologiju čovjeka
Esej
u disciplini: "Fiziologija čovjeka"
Na temu: „Oblici i vrste mišićnih kontrakcija. Regulacija napetosti, snage i umora mišića."
Izvršio: student 43. grupe dopisnog odsjeka
Prosin I. V.
Harkov – 2015
1. Uvod
2) Oblici i vrste mišićnih kontrakcija.
3) Snaga i mišićna funkcija.
4) Umor mišića
5) Zaključak
6) Spisak korišćenih referenci
Uvod
U ljudskom tijelu, prema svojoj strukturi i fiziološkim svojstvima, postoje 3 vrste mišićnog tkiva:
1. Skeletni.
2. Glatko.
3. Srčani.
Svi tipovi mišića imaju određena svojstva:
1. Ekscitabilnost.
2. Provodljivost.
3. Kontraktilnost - promjena dužine ili napetosti
4. Sposobnost opuštanja.
U prirodnim uslovima, mišićna aktivnost je refleksivne prirode. Električna aktivnost mišića može se snimiti pomoću elektromiografa. Elektromiografija se koristi u sportskoj medicini.
Redukcija skeletni mišići nastaju kao odgovor na nervne impulse koji dolaze iz posebnih nervnih ćelija - motornih neurona. Tokom kontrakcije razvijaju se mišićna vlakna voltaža. Napetost koja se razvija tokom kontrakcije mišići ostvaruju na različite načine, što određuje različite oblike i vrste mišićne kontrakcije.
Oblici i vrste mišićnih kontrakcija.
Mišić se može kontrahirati i u mirovanju i u skraćenom ili istegnutom stanju. Tokom mirovanja, mišić može razviti vrlo visoku napetost.
Prvo, zato što optimalan stepen kontakta između aktinskih i miozinskih filamenata omogućava stvaranje maksimalnog broja premosnih veza i time aktivno i snažno razvijanje napetosti kontraktilne komponente.
Drugo, budući da je elastična komponenta mišića već prethodno istegnuta poput opruge, već je stvorena dodatna napetost. Aktivno razvijena napetost kontraktilne komponente zbraja se sa elastičnom napetošću akumuliranom u elastičnoj komponenti i ostvaruje se u jednu visoku, rezultirajuću napetost mišića.
Naknadno prethodno istezanje mišića, koje značajno premašuje stanje u mirovanju, dovodi do nedovoljnog kontakta između aktinskih i miozinskih filamenata. U isto vrijeme, uvjeti za razvoj značajne i aktivne napetosti sarkomera primjetno se pogoršavaju.
Međutim, uz veliko prethodno istezanje uključenih mišića, na primjer, širokim zamahom u bacanju koplja, sportaši postižu bolje rezultate nego bez zamaha. Ovaj fenomen se objašnjava činjenicom da povećanje prednapona elastične komponente premašuje smanjenje aktivnog razvoja napetosti u kontraktilnoj komponenti. Postoje različiti oblici i vrste mišićne kontrakcije.
Sa dinamičkom formom, mišić mijenja svoju dužinu; statički – napetost (ali ne mijenja dužinu); auksotonični – dužina i napetost.
Postoje ove vrste kontrakcija: izometrijske, izokinetičke i mješovite.
Uslijed ciljanog treninga snage (metoda ponovljenog submaksimalnog opterećenja) povećava se poprečni presjek i broj kako kontraktilnih elemenata (miofibrila), tako i drugih elemenata vezivnog tkiva mišićnog vlakna (mitohondrije, depoi fosfata i glikogena itd.).
Istina, ovaj proces dovodi do direktnog povećanja kontraktilne sile mišićnih vlakana, a ne do trenutnog povećanja njihovog poprečnog presjeka. Tek nakon što ovaj razvoj dostigne određeni nivo, kontinuirani trening snage može pomoći da se poveća debljina mišićnih vlakana i time poveća poprečni presjek mišića (hipertrofija).
Dakle, povećanje poprečnog presjeka mišića nastaje zbog zadebljanja vlakana (povećanje sarkomera u poprečnom presjeku mišića), a ne zbog povećanja broja mišićnih vlakana, kako se često griješi. pretpostavljeno.
Broj vlakana u svakom pojedinom mišiću određen je genetski, a, kako pokazuju naučna istraživanja, ovaj broj se ne može promijeniti treningom snage. Zanimljivo je da se ljudi značajno razlikuju po broju mišićnih vlakana po mišiću.
Sportista čiji biceps sadrži veliki broj vlakana ima veće šanse da poveća poprečni presjek tog mišića treningom kako bi zadebljao vlakna od sportaša čiji biceps sadrži relativno mali broj vlakana. Kod najsposobnijih predstavnika sportova koji zahtijevaju maksimalnu i brzu snagu, uz sistematski i uporni trening, udio mišića u ukupnoj tjelesnoj težini raste na 60% ili više.
Snaga skeletnog mišića, kao što je već napomenuto, uglavnom ovisi o njegovom poprečnom presjeku, odnosno o broju i debljini miofibrila lociranih paralelno u vlaknima, te o broju mogućih premosnih veza između miozina i aktinskih filamenata sačinjenih od tog broja. .
Dakle, ako sportista poveća prečnik mišićnih vlakana, onda povećava svoju snagu. Međutim, snaga i mišićna masa se ne povećavaju istom brzinom. Ako se mišićna masa udvostruči, snaga se povećava otprilike tri puta. Kod žena je sila 60-100 N/cm2 (6-10 kg/cm2, a kod muškaraca - 70-120 N/cm2. Veliki raspon ovih pokazatelja (izlaz sile po 1 cm2 površine poprečnog presjeka) je objašnjeno različitim faktorima, kako zavisnim tako i nezavisnim od treninga, kao što su intramuskularna i intermuskularna koordinacija, rezerve energije i struktura vlakana.
Kada su mišići pobuđeni, tanki filamenti aktina se kreću s obje strane između debelih filamenata miozina. Mišić se kontrahuje i njegova dužina se smanjuje. Budući da se svaka miofibrila sastoji od većeg broja (n) uzastopno lociranih sarkomera, veličina i brzina promjene dužine mišića je n puta veća od one kod jednog sarkomera.
Vučna sila koju razvija miofibril koji se sastoji od n uzastopno lociranih sarkomera jednaka je vučnoj sili jednog sarkomera. Ovih istih n sarkomera povezanih paralelno (što odgovara velikom broju miofibrila) daju n-struko povećanje vučne sile, ali je stopa promjene dužine mišića ista kao i brzina kontrakcije jednog sarkomera.
Dakle, povećanje fiziološkog promjera mišića dovodi do povećanja njegove snage, ali ne mijenja brzinu njegovog skraćivanja, i obrnuto, povećanje dužine mišića dovodi do povećanja brzine kontrakcije , ali ne utiče na njegovu snagu. Kažemo: kratki mišići su jaki, dugi mišići su brzi.
Snaga i mišićna funkcija.
Snaga mišića određena je maksimalnom napetošću koju može razviti u uvjetima izometrijske kontrakcije ili pri podizanju maksimalnog tereta. Da biste izmjerili snagu mišića, odredite maksimalno opterećenje koje može podići.
Snaga mišića, pod jednakim uvjetima, ne ovisi o njegovoj dužini, već o njegovom poprečnom presjeku. Da bismo mogli uporediti snagu različitih mišića, maksimalno opterećenje koje mišić može podići podijeli se s brojem kvadratnih centimetara njegovog poprečnog presjeka. Apsolutna mišićna snaga izražava se u kg po 1 cm2.
Prilikom podizanja tereta mišić vrši mehanički rad koji se mjeri umnoškom mase tereta i visine njegovog podizanja i izražava se u kilogramima. Mišić najviše radi pri srednjim opterećenjima.
Privremeno smanjenje performansi mišića koje se javlja kao rezultat rada i nestaje nakon odmora naziva se umor. Potonji je složen fiziološki proces povezan prvenstveno s umorom nervnih centara. Određenu ulogu u nastanku umora igra nakupljanje metaboličkih produkata (mliječne kiseline i dr.) u radnom mišiću i postupno trošenje energetskih rezervi.
U mirovanju, van rada, mišići nisu potpuno opušteni, već zadržavaju određenu napetost, zvanu tonus. Vanjski izraz tonusa je određeni stepen elastičnosti mišića. Mišićni tonus je uzrokovan kontinuiranim nervnim impulsima koji dolaze iz motornih neurona kičmene moždine. Tonus skeletnih mišića igra važnu ulogu u održavanju određenog položaja tijela u prostoru, održavanju ravnoteže i elastičnosti mišića.
Postoje tri načina mišićne kontrakcije:
izotonični;
Isometric;
Mješoviti (auksometrijski).
Izotonični način mišićne kontrakcije karakterizira dominantna promjena dužine mišićnog vlakna, bez značajnije promjene napetosti. Ovaj način kontrakcije mišića primjećuje se, na primjer, pri podizanju tereta male i srednje težine.
Izometrijski način mišićne kontrakcije karakterizira dominantna promjena mišićne napetosti, bez značajnije promjene dužine. Primjer su promjene u stanju mišića kada osoba pokušava pomjeriti veliki predmet (na primjer, kada pokušava pomjeriti zid u prostoriji).
Mješoviti (auksometrijski) tip mišićne kontrakcije, najrealnija, najčešća opcija. Sadrži komponente prve i druge opcije u različitim omjerima ovisno o stvarnim uvjetima okoline.
Vrste mišićne kontrakcije
Postoje tri vrste mišićne kontrakcije:
Pojedinačna kontrakcija mišića;
Tetanična kontrakcija mišića (tetanus);
Tonična kontrakcija mišića.
Osim toga, tetanična mišićna kontrakcija se dijeli na nazubljeni i glatki tetanus.
Jedna mišićna kontrakcija nastaje u uvjetima djelovanja na mišić praga ili suprapragnog električnog podražaja, čiji je interpulsni interval jednak ili veći od trajanja jedne mišićne kontrakcije. U jednoj mišićnoj kontrakciji razlikuju se tri vremenska perioda: latentni period, faza skraćivanja i faza opuštanja (vidi sliku 3).
Rice. 3 Kontrakcija jednog mišića i njene karakteristike.
LP – latentni period, FU – faza skraćivanja, FR – faza opuštanja
Tetanična mišićna kontrakcija (tetanus) nastaje u uvjetima djelovanja na skeletni mišić graničnog ili suprapraškog električnog stimulusa, čiji je interpulsni interval manji od trajanja jedne mišićne kontrakcije. Ovisno o trajanju interstimulusnih intervala električnog stimulusa, može se pojaviti ili nazubljen ili glatki tetanus kada mu se izloži. Ako je interpulsni interval električnog stimulusa manji od trajanja jedne mišićne kontrakcije, ali veći ili jednak zbroju latentnog perioda i faze skraćivanja, nastaje nazubljeni tetanus. Ovaj uslov je ispunjen kada se frekvencija impulsnog električnog stimulusa poveća u određenom opsegu.
Ako je trajanje interpulsnog intervala električnog stimulusa manje od zbira latentnog perioda i faze skraćivanja, dolazi do glatkog tetanusa. U ovom slučaju, amplituda glatkog tetanusa je veća od amplitude kontrakcije jednog mišića i nazubljene tetanične kontrakcije. Daljnjim smanjenjem interpulsnog intervala električnog stimulusa, a samim tim i povećanjem frekvencije, povećava se amplituda tetaničnih kontrakcija (vidi sliku 4).
Rice. 4 Zavisnost oblika i amplitude tetaničnih kontrakcija o učestalosti stimulusa. – početak djelovanja stimulusa, – kraj djelovanja stimulusa.
Međutim, ovaj obrazac nije apsolutan: pri određenoj vrijednosti frekvencije, umjesto očekivanog povećanja amplitude glatkog tetatnusa, uočava se fenomen njegovog smanjenja (vidi sliku 5). Ovaj fenomen je prvi otkrio ruski naučnik N.E. Vvedensky i nazvan je pesimum. Prema N.E. Vvedenskom, osnova pesimalnih fenomena je mehanizam inhibicije.
Rice. 5. Zavisnost amplitude glatkog tetanusa od frekvencije stimulusa. Oznake su iste kao na slici 5.
