Lihaste kontraktsioonide tüübid ja viisid. Lihaste töö ja jõud. Närvikiudude tüübid. Lihaste aktiivsuse viisid Lihaste kontraktsiooni mehhanism
Isomeetrilise võimlemismeetodi olemuse mõistmiseks soovitan teil sukelduda lihaste kokkutõmbumise füsioloogia huvitavasse maailma, st uurida, kuidas meie keha lihased töötavad. Tehke lihtne katse: paljastage oma õlg nii, et biitseps oleks nähtaval, ja asetage teine käsi sellele. Hakake aeglaselt oma paljast kätt küünarnukist painutama – tunnete biitsepsi kokkutõmbumist. Käe kaal jääb samaks, mistõttu lihas pingestub liikumise ajal enam-vähem ühtlaselt.
Seda lihaste kokkutõmbumist nimetatakse isotooniline(kreeka isos – võrdne).
Selline töörežiim viib liikumiseni – tegelikult selleni, milleks lihas on ette nähtud. Kuid pange tähele, et mitte ainult lihased ei liigu, vaid ka luud ja liigesed. Nad on nõrk lüli, mis kulub kõige kiiremini. Liigesekõhre on üks keha haavatavamaid kudesid. Selles puuduvad veresooned, seetõttu toidetakse kõhre difusiooni tõttu - toitainete "immutamine" naaberluudest - väga aeglaselt ja kahjuks sel põhjusel seda praktiliselt ei taastata.
Aktiivsed liigutused ja isegi koormuse korral koormavad tõsiselt liigesekõhre. Liigne töö koormab liigeseid üle ja kõhrekiht muutub õhemaks, "kustutatakse", põhjustades luude sõna otseses mõttes krigisemist. Artroos on liigesehaiguse nimi, mis on seotud liigesekõhre vananemisega. Iga liigutus sellises liigeses võib põhjustada valu, mistõttu liikumine on piiratud ja võimlemisega tuleb hüvasti jätta.
Proovime jätkata oma lihtsaid füsioloogilisi katseid. Püüdke oma biitsepsi õlavarre pingutada nii, et küünarvars ja õlg jäävad liikumatuks. Kas tunnete lihaspingeid? Muidugi, aga käsi on samal ajal liikumatu, liigeses pole liikumist. Seda töörežiimi nimetatakse isomeetriline. Režiim, mis kaitseb teie liigeseid ja treenib lihaskiude, jättes teile liikumisrõõmu paljudeks aastateks!
Igale liigutusele nagu varjule järgneb kurnatus ja väsimus ning soov lõõgastuda ja puhata viib alati treeningu lõpetamiseni. Nii et pärast meie katseid lõdvestage oma õlg ja laske käel vabalt rippuda nagu puuoks – tunnetage lihaste lõdvestumisastet ja pidage meeles seda tunnet. Liigume edasi viimase katse juurde.
Alustage ühe käe küünarliigese painutamist ja proovige hoida seda teise käega liikumast – see on biitsepsi isomeetriline pinge, mida te juba teate. Hoidke seda asendit kakskümmend sekundit. Nüüd kõndige kiiresti seljaga seina poole, asetage oma töötava käe peopesa seinale, sõrmed allapoole ja kükitage aeglaselt alla, hoides oma käsi sirgelt. Kas tunnete biitsepsis venitust? Jah, see on tugev ja isegi veidi valus, kuid meeldiv tunne.
Sirutage oma käsi mitte rohkem kui 10 sekundit. Nüüd lõdvestage ja langetage käsi alla. Olen kindel, et nüüd tunnete biitsepsi lõdvestumist palju rohkem kui pärast tavalisi lokke. See seisund sai erinime - postisomeetriline lõõgastus, mida õppisite just ise tegema. Ma arvan, et teile saab selgeks, et lihaste venitamine ja lõdvestamine pärast isomeetrilist pinget on palju tõhusam kui tavaline venitus.
Niisiis, isomeetriline võimlemine põhineb lihaspingel ILMA LIIKUMISETA. Säilitab liigeseid, hoiab ära liigesekõhre kulumise ja artroosi progresseerumise. Paljude harjutuste puhul järgneb isomeetrilise kokkutõmbumise faasile venitusfaas. See on tõhus tehnika, mis lõdvestab lihaseid, leevendab lihasspasme ja millel on tugev valuvaigistav toime. Pidage meeles, kui meeldiv on venitada pärast pikka istumist – isomeetriline võimlemine treenib ja lõdvestab sihtlihast – seda lihast, mida tuleb spetsiaalselt teie patoloogia või probleemi jaoks koormata.
Järeldused:
Lihase isomeetriline kontraktsioon on selle pinge ilma liikumiseta liigeses.
Isomeetriline võimlemine, lihaste tugevdamine, liigeste ja kõhre säästmine.
Lihase venitamine pärast isomeetrilist pinget (postisomeetriline lõõgastus) on tõhus tehnika lihaste lõdvestamiseks ja valu leevendamiseks.
Lihaste kokkutõmbumine on keha elutähtis funktsioon, mis on seotud kaitse-, hingamis-, toitumis-, seksuaal-, eritus- ja muude füsioloogiliste protsessidega. Kõiki tahtlikke liigutusi – kõndimist, näoilmeid, silmamunade liigutusi, neelamist, hingamist jne teostavad skeletilihased. Tahtmatud liigutused (v.a. südame kokkutõmbumine) - mao ja soolte peristaltika, veresoonte toonuse muutused, põie toonuse säilimine - on põhjustatud silelihaste kokkutõmbumisest. Südame töö tagab südamelihaste kokkutõmbumine.
Skeletilihaste struktuurne korraldus
Lihaskiud ja müofibrill (joon. 1). Skeletilihas koosneb paljudest lihaskiududest, millel on luude külge kinnituspunktid ja mis paiknevad üksteisega paralleelselt. Iga lihaskiud (müotsüüt) sisaldab palju alaühikuid - müofibrillid, mis on üles ehitatud pikisuunas korduvatest plokkidest (sarkomeeridest). Sarkomeer on skeletilihaste kontraktiilse aparaadi funktsionaalne üksus. Müofibrillid lihaskius asuvad nii, et sarkomeeride asukoht neis langeb kokku. See loob ristjoonte mustri.
Sarkomeer ja filamendid. Müofibrillides olevad sarkomeerid on üksteisest eraldatud Z-plaatidega, mis sisaldavad valku beeta-aktiniini. Mõlemas suunas õhuke aktiini filamendid. Nendevahelistes ruumides on paksemad müosiinfilamendid.
Aktiinfilament meenutab väliselt kahte helmiksõõri, mis on keerdunud topeltheeliksiks, kus iga helmes on valgu molekul aktiin. Valgumolekulid asuvad aktiini heeliksite süvendites üksteisest võrdsel kaugusel. troponiin, mis on ühendatud niiditaoliste valgu molekulidega tropomüosiin.
Müosiini filamendid moodustuvad korduvate valgu molekulide teel müosiin. Igal müosiini molekulil on pea ja saba. Müosiinipea võib seostuda aktiini molekuliga, moodustades nn üle sild.
Lihaskiudude rakumembraan moodustab invaginatsioone ( põiki torukesed), mis täidavad sarkoplasmaatilise retikulumi membraani ergastuse juhtimise funktsiooni. Sarkoplasmaatiline retikulum (pikisuunalised tuubulid) See on suletud torude rakusisene võrgustik ja täidab Ca++ ioonide ladestamise funktsiooni.
Mootorüksus. Skeletilihaste funktsionaalne üksus on mootoriüksus (MU). MU on lihaskiudude kogum, mida innerveerivad ühe motoorse neuroni protsessid. Ühe motoorse üksuse moodustavate kiudude ergastamine ja kokkutõmbumine toimuvad samaaegselt (vastava motoorse neuroni ergastuse korral). Üksikuid motoorseid üksusi saab ergutada ja kokku tõmmata üksteisest sõltumatult.
Molekulaarsed kontraktsioonimehhanismidskeletilihased
Vastavalt niidi libisemise teooria, lihaste kokkutõmbumine toimub aktiini ja müosiini filamentide üksteise suhtes libiseva liikumise tõttu. Keerme libisemismehhanism hõlmab mitut järjestikust sündmust.
Müosiinipead kinnituvad aktiini filamendi sidumiskeskuste külge (joonis 2, A).
Müosiini koostoime aktiiniga põhjustab müosiini molekuli konformatsioonilisi ümberkorraldusi. Pead omandavad ATPaasi aktiivsuse ja pöörlevad 120°. Peade pöörlemise tõttu liiguvad aktiini ja müosiini filamendid üksteise suhtes “ühe sammu” (joon. 2, B).
Aktiini ja müosiini lahtiühendamine ja pea konformatsiooni taastumine toimub ATP molekuli kinnitumisel müosiinipea külge ja selle hüdrolüüsil Ca++ juuresolekul (joonis 2, B).
Tsükkel “sidumine – konformatsiooni muutus – lahtiühendamine – konformatsiooni taastumine” toimub korduvalt, mille tulemusena aktiini ja müosiini filamendid nihkuvad üksteise suhtes, sarkomeeride Z-kettad lähenevad ja müofibrill lüheneb (joon. 2, D).
Ergastuse ja kokkutõmbumise sidumineskeletilihastes
Puhkeseisundis niit müofibrillis libisemist ei toimu, kuna aktiini pinnal olevad sidumiskeskused on suletud tropomüosiini valgumolekulidega (joonis 3, A, B). Müofibrillide ergastamine (depolarisatsioon) ja lihaste kokkutõmbumine ise on seotud elektromehaanilise sidumise protsessiga, mis hõlmab mitmeid järjestikuseid sündmusi.
Postsünaptilise membraani neuromuskulaarse sünapsi aktiveerumise tulemusena tekib EPSP, mis tekitab aktsioonipotentsiaali arengu postsünaptilist membraani ümbritsevas piirkonnas.
Ergastus (aktsioonipotentsiaal) levib mööda müofibrillide membraani ja jõuab läbi põiktorukeste süsteemi sarkoplasmaatilise retikulumini. Sarkoplasmaatilise retikulumi membraani depolarisatsioon viib selles Ca++ kanalite avanemiseni, mille kaudu Ca++ ioonid sarkoplasmasse sisenevad (joon. 3, B).
Ca++ ioonid seonduvad valgu troponiiniga. Troponiin muudab oma konformatsiooni ja tõrjub välja tropomüosiini valgumolekulid, mis katsid aktiini sidumiskeskusi (joonis 3, D).
Avanenud sidumiskeskuste külge kinnituvad müosiinipead ja algab kokkutõmbumisprotsess (joonis 3, E).
Nende protsesside arendamine nõuab teatud ajaperioodi (10–20 ms). Nimetatakse aega lihaskiu (lihase) ergutamise hetkest kuni selle kokkutõmbumise alguseni varjatud kontraktsiooniperiood.
Skeletilihaste lõõgastus
Lihasrelaksatsiooni põhjustab Ca++ ioonide vastupidine ülekanne läbi kaltsiumipumba sarkoplasmaatilise retikulumi kanalitesse. Kuna Ca++ eemaldatakse tsütoplasmast, jääb avatud sidumissaite aina vähemaks ning lõpuks on aktiini- ja müosiinifilamendid täielikult lahti ühendatud; toimub lihaste lõdvestumine.
Kontraktuur nimetatakse püsivaks, pikaajaliseks lihase kontraktsiooniks, mis püsib pärast stiimuli lakkamist. Lühiajaline kontraktuur võib tekkida pärast teetanilist kontraktsiooni suurte Ca++ koguste sarkoplasmasse kuhjumise tagajärjel; mürgistuse ja ainevahetushäirete tagajärjel võib tekkida pikaajaline (mõnikord pöördumatu) kontraktuur.
Skeletilihaste kontraktsiooni faasid ja viisid
Lihaste kokkutõmbumise faasid
Kui skeletilihaseid ärritab üksainus ülelävejõulise elektrivoolu impulss, toimub üks lihase kontraktsioon, milles eristatakse 3 faasi (joonis 4, A):
varjatud (varjatud) kontraktsiooniperiood (umbes 10 ms), mille jooksul areneb aktsioonipotentsiaal ja toimuvad elektromehaanilised sidestusprotsessid; lihaste erutuvus ühe kontraktsiooni ajal muutub vastavalt aktsioonipotentsiaali faasidele;
lühendamise faas (umbes 50 ms);
lõõgastusfaas (umbes 50 ms).
 |
Riis. 4. Ühe lihase kontraktsiooni tunnused. Sakilise ja sileda teetanuse päritolu. B- lihaste kokkutõmbumise faasid ja perioodid, Lihase pikkuse muutus näidatud sinisega, lihaste aktsioonipotentsiaal- punane, lihaste erutuvus- lilla. |
Lihaste kokkutõmbumise viisid
Looduslikes tingimustes ei täheldata kehas ainsatki lihase kokkutõmbumist, kuna lihast innerveerivates motoorsetes närvides tekib rida aktsioonipotentsiaale. Sõltuvalt lihasesse tulevate närviimpulsside sagedusest võib lihas kokku tõmbuda ühes kolmest režiimist (joonis 4, B).
Lihase üksikud kokkutõmbed tekivad elektriliste impulsside madala sagedusega. Kui järgmine impulss siseneb lihasesse pärast lõõgastusfaasi lõppu, toimub järjestikuste üksikute kontraktsioonide jada.
Kõrgema impulsi sageduse korral võib järgmine impulss langeda kokku eelmise kontraktsioonitsükli lõõgastusfaasiga. Kokkutõmmete amplituud võetakse kokku ja see tuleb sakiline teetanus- pikaajaline kontraktsioon, mida katkestavad lihaste mittetäieliku lõdvestumise perioodid.
Pulsisageduse edasise suurenemisega mõjutab iga järgnev impulss lihast lühenemisfaasis, mille tulemuseks on sile teetanus- pikaajaline kontraktsioon, mida ei katkesta lõõgastusperioodid.
Optimaalne ja pessimumsagedus
Teetanilise kontraktsiooni amplituud sõltub lihast ärritavate impulsside sagedusest. Optimaalne sagedus nad nimetavad ärritavate impulsside sagedust, mille korral iga järgnev impulss langeb kokku suurenenud erutuvuse faasiga (joonis 4, A) ja põhjustab vastavalt suurima amplituudiga teetanust. Pessimumi sagedus nimetatakse stimulatsiooni kõrgemaks sageduseks, mille juures iga järgnev vooluimpulss langeb refraktaarsesse faasi (joon. 4, A), mille tulemusena teetanuse amplituud oluliselt väheneb.
Skeletilihaste töö
Skeletilihaste kontraktsiooni tugevuse määravad 2 tegurit:
– vähendamisega seotud üksuste arv;
lihaskiudude kokkutõmbumise sagedus.
Skeletilihaste töö toimub lihase tooni (pinge) ja pikkuse koordineeritud muutmise kaudu kontraktsiooni ajal.
Skeletilihaste töö tüübid:
dünaamiline töö ületamine tekib siis, kui lihas kokkutõmbudes liigutab keha või selle osi ruumis;
staatiline (hoidev) töö tehakse, kui lihaste kokkutõmbumise tõttu hoitakse kehaosi teatud asendis;
dünaamiline saagikas operatsioon tekib siis, kui lihas töötab, kuid on venitatud, kuna selle tekitatavast jõust ei piisa kehaosade liigutamiseks või hoidmiseks.
Töö ajal võivad lihased kokku tõmbuda:
isotooniline– lihas lüheneb pideva pinge all (väline koormus); isotooniline kontraktsioon reprodutseeritakse ainult katses;
isomeetria– lihaspinge suureneb, kuid selle pikkus ei muutu; staatilise töö tegemisel tõmbub lihas isomeetriliselt kokku;
auksotooniline– lihaspinge muutub lühenemisel; aukstooniline kontraktsioon viiakse läbi dünaamilise ületustöö käigus.
Keskmiste koormuste reegel– lihas suudab teha maksimaalset tööd mõõduka koormuse korral.
Väsimus- lihase füsioloogiline seisund, mis tekib pärast pikaajalist tööd ja väljendub kontraktsioonide amplituudi vähenemises, kontraktsioonide varjatud perioodi pikenemises ja lõõgastusfaasis. Väsimuse põhjused on: ATP reservide ammendumine, ainevahetusproduktide kuhjumine lihasesse. Lihaste väsimus rütmilise töö ajal on väiksem kui sünapsi väsimus. Seetõttu tekib keha lihastöö tegemisel väsimus esialgu kesknärvisüsteemi sünapside ja neuromuskulaarsete sünapside tasemel.
Struktuurne organiseerimine ja vähendaminesilelihased
Struktuurne korraldus. Silelihas koosneb üksikutest spindlikujulistest rakkudest ( müotsüüdid), mis paiknevad lihases enam-vähem kaootiliselt. Kokkutõmbuvad filamendid paiknevad ebakorrapäraselt, mille tulemusena puudub lihase põiktriibutus.
Kontraktsiooni mehhanism on sarnane skeletilihaste omaga, kuid filamentide libisemise kiirus ja ATP hüdrolüüsi kiirus on 100–1000 korda madalam kui skeletilihastes.
Ergastuse ja kontraktsiooni sidumise mehhanism. Kui rakk on ergastatud, satub Ca++ müotsüüdi tsütoplasmasse mitte ainult sarkoplasmaatilisest retikulumist, vaid ka rakkudevahelisest ruumist. Ca++ ioonid aktiveerivad kalmoduliini valgu osalusel ensüümi (müosiinkinaasi), mis kannab fosfaatrühma ATP-st müosiinile. Fosforüülitud müosiinipead omandavad võime kinnituda aktiini filamentidele.
Silelihaste kokkutõmbumine ja lõdvestamine. Ca++ ioonide eemaldamise kiirus sarkoplasmast on tunduvalt väiksem kui skeletilihastes, mille tulemusena toimub lõdvestus väga aeglaselt. Siledad lihased teevad pikki toonilisi kontraktsioone ja aeglaseid rütmilisi liigutusi. Tänu ATP hüdrolüüsi madalale intensiivsusele on silelihased optimaalselt kohandatud pikaajaliseks kontraktsiooniks, mis ei too kaasa väsimust ja suurt energiakulu.
Lihaste füsioloogilised omadused
Skeleti- ja silelihaste üldised füsioloogilised omadused on erutuvus Ja kontraktiilsus. Skeleti- ja silelihaste võrdlusomadused on toodud tabelis. 6.1. Südamelihase füsioloogilisi omadusi ja omadusi käsitletakse peatükis “Homöostaasi füsioloogilised mehhanismid”.
Tabel 7.1.Skeleti- ja silelihaste võrdlusomadused
Kinnisvara |
Skeletilihased |
Sujuv muskel |
Depolarisatsiooni kiirus |
aeglane |
|
Tulekindel periood |
lühike |
pikk |
Kokkutõmbumise olemus |
kiire faas |
aeglane toonik |
Energiakulud |
||
Plastikust |
||
Automaatne |
||
Juhtivus |
||
Innervatsioon |
somaatilise NS motoorsed neuronid |
autonoomse närvisüsteemi postganglionilised neuronid |
Teostatud liigutused |
meelevaldne |
tahtmatu |
Keemiline tundlikkus |
||
Oskus jagada ja eristada |
Plastikust silelihased väljenduvad selles, et nad suudavad säilitada püsivat toonust nii lühenenud kui ka pikendatud olekus.
Juhtivus silelihaskoe väljendub selles, et erutus levib ühelt müotsüüdilt teisele spetsiaalsete elektrit juhtivate kontaktide (nexuste) kaudu.
Kinnisvara automatiseerimine silelihas väljendub selles, et see võib kokku tõmbuda ilma närvisüsteemi osaluseta, kuna mõned müotsüüdid on võimelised spontaanselt genereerima rütmiliselt korduvaid aktsioonipotentsiaale.
Kontraktsioon on isotooniline, mille käigus lihaskiud lüheneb ja pakseneb ning nende pinge jääb praktiliselt muutumatuks.
Suur meditsiiniline sõnastik. 2000 .
Vaadake, mis on isotooniline kokkutõmbumine teistes sõnaraamatutes:
Pideva pinge all oleva lihase kokkutõmbumine, mis väljendub selle pikkuse vähenemises ja ristlõike suurenemises. Kehas I. m.s. ei täheldata puhtal kujul. Puhtalt I. m.s. koormamata jäseme liikumine läheneb; kell……
isotooniline kontraktsioon- isotoninis raumens susitraukimas statusas T valdkond Kūno kultūra ir spordis definis Raumens susitraukimas, mille metu raumeninės skaidulos muutuvad savo ilgį (patrumpėja ir pastorėja), o įtampa beveik nekinta, pvz., tolygiai, vi enodu kiirus… …Sporto terminų žodynas
isotooniline- (isos võrdne + tonos pinge) – lihaskiudude kokkutõmbumine, mis väljendub lühenemises ja paksenemises; pinge jääb praktiliselt muutumatuks...
Isotooniline kontraktsioon- lihased (alates isos võrdne, toonuse pinge) – lihase kokkutõmbumisel ärrituse ajal muutub selle pikkus, aga toonus ei muutu... Põllumajandusloomade füsioloogia mõistete sõnastik
Lihase kokkutõmbumine, mis väljendub selle pinge suurenemises, säilitades samal ajal konstantse pikkuse (näiteks jäseme lihase kokkutõmbumine, mille mõlemad otsad on fikseeritud liikumatult). Kehas I. m.s. pinge, mille lihas tekitab katsel... läheneb. Suur Nõukogude entsüklopeedia
Lihaste lühenemine või pingestamine vastuseks mootori tühjenemisest põhjustatud ärritusele. neuronid. Omaks on võetud M.-i mudel, mille kohaselt lihaskiu membraani pinna ergastamisel levib aktsioonipotentsiaal esmalt läbi süsteemi... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik
LIHASKONTRAKTSIOON- lihaskoe põhiülesanne on lihaste lühenemine või pingestamine vastuseks motoorsete neuronite tühjenemisest põhjustatud ärritusele. Prl. on kõigi inimkeha liikumiste aluseks. Seal on M. s. isomeetriline, kui lihas areneb jõudu ... ... Psühhomotoorika: sõnastik-teatmik
SÜDA- SÜDA. Sisu: I. Võrdlev anatoomia......... 162 II. Anatoomia ja histoloogia......... 167 III. Võrdlev füsioloogia......... 183 IV. Füsioloogia................... 188 V. Patofüsioloogia................ 207 VI. Füsioloogia, pai...... Suur meditsiiniline entsüklopeedia
Motoorne üksus (MU) on skeletilihaste funktsionaalne üksus. ME sisaldab lihaskiudude rühma ja neid innerveerivat motoorset neuronit. Lihaskiudude arv, mis moodustab ühe RÜ, on erinevates lihastes erinev. Näiteks kus... ... Wikipedia
ISOTONIC- Sõna otseses mõttes – võrdne pinge. Seetõttu on isotooniline kontraktsioon selline, mille puhul on liikumise ajal lihases võrdne pinge, nagu lihtsalt käe tõstmisel: isotooniline on selline lahendus, kus... ... Psühholoogia seletav sõnastik
Harkovi Riiklik Kehakultuuriakadeemia
Hügieeni ja inimese füsioloogia osakond
Essee
distsipliinis: "Inimese füsioloogia"
Teemal: “Lihaste kontraktsioonide vormid ja tüübid. Pingete, jõu ja lihaste väsimuse reguleerimine.
Lõpetanud: kirjavahetuse osakonna 43. rühma üliõpilane
Prosin I.V.
Harkov – 2015
1. Sissejuhatus
2) Lihaskontraktsioonide vormid ja tüübid.
3) Tugevus ja lihaste funktsioon.
4) Lihaste väsimus
5) Järeldus
6) Kasutatud kirjanduse loetelu
Sissejuhatus
Inimkehas on nende struktuuri ja füsioloogiliste omaduste järgi 3 tüüpi lihaskude:
1. Skelett.
2. Sile.
3. Südame.
Kõigil lihastüüpidel on teatud omadused:
1. Erutuvus.
2. Juhtivus.
3. Kontraktiilsus – pikkuse või pinge muutus
4. Oskus lõõgastuda.
Looduslikes tingimustes on lihaste aktiivsus reflektoorse iseloomuga. Lihase elektrilist aktiivsust saab registreerida elektromüograafi abil. Elektromüograafiat kasutatakse spordimeditsiinis.
Vähendamine skeletilihased tekib vastusena närviimpulssidele, mis tulevad spetsiaalsetest närvirakkudest - motoorsetest neuronitest. Kontraktsiooni ajal arenevad lihaskiud Pinge. Kontraktsiooni käigus tekkivat pinget realiseerivad lihased erineval viisil, mis määrab lihaste kontraktsiooni erinevad vormid ja tüübid.
Lihaskontraktsioonide vormid ja tüübid.
Lihas on võimeline kokku tõmbuma nii puhkeolekus kui ka lühenenud või venitatud olekus. Puhkepikkuses võib lihas tekkida väga kõrge pinge.
Esiteks seetõttu, et aktiini ja müosiini filamentide optimaalne kontaktiaste võimaldab luua maksimaalse arvu sildühendusi ning seeläbi aktiivselt ja tugevalt arendada kontraktiilse komponendi pinget.
Teiseks, kuna lihase elastne komponent on juba ette venitatud nagu vedru, on lisapinge juba tekkinud. Aktiivselt arenenud kontraktiilse komponendi pinge liidetakse elastsesse komponendisse kogunenud elastse pingega ja realiseerub üheks kõrgeks, sellest tulenevaks lihaspingeks.
Lihase hilisem eelvenitamine, mis oluliselt ületab puhkepikkuses olekut, viib aktiini ja müosiini filamentide ebapiisava kontaktini. Samal ajal halvenevad märgatavalt tingimused olulise ja aktiivse sarkomeeri pinge tekkeks.
Kaasatud lihaste suure eelvenitusega, näiteks odaviske laia hooga, saavutavad sportlased aga paremaid tulemusi kui ilma hoota. Seda nähtust seletatakse asjaoluga, et elastse komponendi eelpinge suurenemine ületab kontraktiilse komponendi pinge aktiivse arengu vähenemise. Lihaste kontraktsioonide vorme ja tüüpe on erinevaid.
Dünaamilise vormi korral muudab lihas oma pikkust; staatiline – pinge (kuid ei muuda pikkust); aukstooniline – pikkus ja pinge.
Kokkutõmbeid on seda tüüpi: isomeetrilised, isokineetilised ja segatud.
Tänu sihipärasele jõutreeningule (korduva submaksimaalse koormuse meetod) suureneb nii lihaskiu kontraktiilsete elementide (müofibrillide) kui ka teiste sidekoeelementide (mitokondrid, fosfaadi- ja glükogeenilaod jne) ristlõige ja arv.
Tõsi, see protsess toob kaasa lihaskiudude kontraktiilse jõu otsese suurenemise, mitte nende ristlõike kohese suurenemise. Alles pärast seda, kui see areng on saavutanud teatud taseme, võib jätkuv jõutreening aidata suurendada lihaskiudude paksust ja seeläbi suurendada lihase ristlõiget (hüpertroofia).
Seega toimub lihase ristlõike suurenemine kiudude paksenemise tõttu (sarkomeeride suurenemine lihase ristlõikes), mitte lihaskiudude arvu suurenemise tõttu, nagu sageli ekslikult tehakse. oletatud.
Iga üksiku lihase kiudude arv määratakse geneetiliselt ja nagu näitavad teaduslikud uuringud, ei saa seda arvu jõutreeninguga muuta. Huvitav on see, et inimesed erinevad oluliselt lihaskiudude arvu poolest lihase kohta.
Sportlasel, kelle biitseps sisaldab suurel hulgal kiude, on parem võimalus suurendada selle lihase ristlõiget kiudude tihendamiseks treenides kui sportlasel, kelle biitseps sisaldab suhteliselt vähe kiude. Maksimaalset ja kiiret jõudu nõudvate spordialade kõige võimekamatel esindajatel tõuseb süstemaatilise ja püsiva treeninguga lihaste osakaal kogu kehamassist 60% või rohkem.
Skeletilihaste tugevus, nagu juba märgitud, sõltub peamiselt selle ristlõikest, st kiududes paralleelselt paiknevate müofibrillide arvust ja paksusest ning sellest arvust koosnevate müosiini ja aktiini filamentide vaheliste võimalike sildühenduste arvust. .
Seega, kui sportlane suurendab lihaskiudude läbimõõtu, suurendab ta oma jõudu. Jõud ja lihasmass ei kasva aga samas tempos. Kui lihasmass kahekordistub, suureneb jõud ligikaudu kolm korda. Naistel on jõud 60-100 N/cm2 (6-10 kg/cm2 ja meestel - 70-120 N/cm2. Nende näitajate suur levik (jõu väljund 1 cm2 ristlõikepinna kohta) on seletatakse erinevate teguritega, mis on nii sõltuvad kui ka sellest sõltumatud, nagu lihasesisene ja lihastevaheline koordinatsioon, energiavarud ja kiudude struktuur.
Kui lihased on erutatud, liiguvad õhukesed aktiininiidid mõlemal küljel paksude müosiinifilamentide vahel. Lihas tõmbub kokku ja selle pikkus väheneb. Kuna iga müofibrill koosneb suuremast arvust (n) järjestikku paiknevatest sarkomeeridest, on lihase pikkuse muutuse suurus ja kiirus n korda suurem kui ühe sarkomeeri oma.
N järjestikusest sarkomeerist koosneva müofibrilli poolt välja töötatud tõmbejõud on võrdne ühe sarkomeeri tõmbejõuga. Need samad n paralleelselt ühendatud sarkomeeri (mis vastavad suurele hulgale müofibrillidele) annavad tõmbejõu n-kordse tõusu, kuid lihase pikkuse muutumise kiirus on sama, mis ühe sarkomeeri kontraktsiooni kiirus.
Seetõttu põhjustab lihase füsioloogilise läbimõõdu suurenemine selle tugevuse suurenemist, kuid ei muuda selle lühenemise kiirust ja vastupidi, lihase pikkuse suurenemine toob kaasa kontraktsioonikiiruse suurenemise. , kuid ei mõjuta selle tugevust. Me ütleme: lühikesed lihased on tugevad, pikad lihased on kiired.
Tugevus ja lihaste funktsioon.
Lihase tugevuse määrab maksimaalne pinge, mis see võib tekkida isomeetrilise kontraktsiooni tingimustes või maksimaalse koormuse tõstmisel. Lihasjõu mõõtmiseks määrake maksimaalne koormus, mida see suudab tõsta.
Lihase tugevus, kui muud asjad on võrdsed, ei sõltu mitte selle pikkusest, vaid ristlõikest. Erinevate lihaste tugevuse võrdlemiseks jagatakse maksimaalne koormus, mida lihas suudab tõsta, selle ristlõike ruutsentimeetrite arvuga. Absoluutset lihasjõudu väljendatakse kilogrammides 1 cm2 kohta.
Koorma tõstmisel teeb lihas mehaanilist tööd, mida mõõdetakse koormuse massi ja selle tõstmise kõrguse korrutisega ning väljendatakse kilogrammides. Lihas teeb kõige rohkem tööd keskmise koormuse juures.
Ajutist lihasjõudluse langust, mis tekib töö tulemusena ja kaob pärast puhkamist, nimetatakse väsimuseks. Viimane on keeruline füsioloogiline protsess, mis on seotud peamiselt närvikeskuste väsimusega. Teatavat rolli väsimuse tekkes mängib ainevahetusproduktide (piimhape jm) kuhjumine töötavasse lihasesse ning energiavarude järkjärguline ammendumine.
Puhkuse ajal, väljaspool tööd, ei ole lihased täielikult lõdvestunud, kuid säilitavad teatud pinge, mida nimetatakse toonusesse. Toonuse väliseks väljenduseks on teatud lihaste elastsuse aste. Lihastoonust põhjustavad pidevalt sissetulevad närviimpulsid seljaaju motoorsetest neuronitest. Skeletilihaste toonus mängib olulist rolli teatud kehaasendi hoidmisel ruumis, tasakaalu ja lihaste elastsuse säilitamisel.
Lihaste kokkutõmbumisel on kolm moodust:
Isotooniline;
isomeetriline;
Segatud (auksomeetriline).
Lihase kontraktsiooni isotoonilist moodust iseloomustab valdav lihaskiu pikkuse muutus, ilma olulise pingemuutuseta. Seda lihaste kokkutõmbumisrežiimi täheldatakse näiteks kerge ja keskmise raskusega koormuse tõstmisel.
Lihaste kokkutõmbumise isomeetrilist moodust iseloomustab valdav lihaspinge muutus, ilma olulise pikkusemuutuseta. Näitena võib tuua lihaste seisundi muutused, kui inimene üritab liigutada suurt eset (näiteks kui üritab liigutada ruumis seina).
Segatud (auksomeetriline) lihaskontraktsiooni tüüp, kõige realistlikum, levinum variant. Sisaldab esimese ja teise valiku komponente erinevates proportsioonides, sõltuvalt tegelikest keskkonnatingimustest.
Lihaste kontraktsiooni tüübid
Lihaste kontraktsioone on kolme tüüpi:
Ühe lihase kontraktsioon;
Teetaniline lihaste kontraktsioon (teetanus);
Tooniline lihaste kontraktsioon.
Lisaks jaguneb teetaniline lihaskontraktsioon sakiliseks ja siledaks teetanuseks.
Ühekordne lihaskontraktsioon toimub läve või läveüleste elektriliste stiimulite lihasele mõjumise tingimustes, mille impulsside vaheline intervall on võrdne ühe lihase kontraktsiooni kestusega või sellest suurem. Ühe lihaskontraktsiooni puhul eristatakse kolme ajaperioodi: varjatud periood, lühenemisfaas ja lõõgastusfaas (vt joonis 3).
Riis. 3 Üksiku lihase kontraktsioon ja selle omadused.
LP – latentne periood, FU – lühenemise faas, FR – lõõgastusfaas
Tetaniline lihaskontraktsioon (teetanus) tekib läve või läveülese elektrilise stiimuli skeletilihaste toimel, mille impulssidevaheline intervall on väiksem kui ühe lihase kontraktsiooni kestus. Sõltuvalt elektrilise stiimuli stiimulivahede kestusest võib sellega kokkupuutel tekkida sakiline või sile teetanus. Kui elektrilise stiimuli impulssidevaheline intervall on väiksem kui ühe lihase kontraktsiooni kestus, kuid suurem või võrdne varjatud perioodi ja lühenemisfaasi summaga, tekib sakiline teetanus. See tingimus on täidetud, kui impulss-elektrilise stiimuli sagedus suureneb teatud vahemikus.
Kui elektrilise stiimuli impulssidevahelise intervalli kestus on väiksem kui varjatud perioodi ja lühenemisfaasi summa, tekib sujuv teetanus. Sel juhul on sile teetanuse amplituud suurem kui nii üksiku lihase kontraktsiooni kui ka sakilise teetanilise kontraktsiooni amplituud. Elektrilise stiimuli impulssidevahelise intervalli edasisel vähenemisel ja seetõttu sageduse suurenemisel teetaniliste kontraktsioonide amplituud suureneb (vt joonis 4).
Riis. 4 Tetaaniliste kontraktsioonide kuju ja amplituudi sõltuvus stiimuli sagedusest. – stiimuli toime algus, – stiimuli toime lõpp.
Kuid see muster ei ole absoluutne: teatud sageduse väärtusel täheldatakse sileda teetatnuse amplituudi eeldatava suurenemise asemel selle vähenemise nähtust (vt joonis 5). Selle nähtuse avastas esmakordselt vene teadlane N.E. Vvedensky ja seda nimetati pessimumiks. N. E. Vvedensky järgi on pessimaalsete nähtuste aluseks pärssimise mehhanism.
Riis. 5. Sileda teetanuse amplituudi sõltuvus stiimuli sagedusest. Tähised on samad, mis joonisel 5.
