Muskuļu kontrakciju veidi un veidi. Muskuļu darbs un spēks. Nervu šķiedru veidi. Muskuļu aktivitātes veidi Muskuļu kontrakcijas mehānisms
Lai saprastu izometriskās vingrošanas metodes būtību, es iesaku jums ienirt interesantajā muskuļu kontrakcijas fizioloģijas pasaulē, tas ir, uzzināt, kā darbojas mūsu ķermeņa muskuļi. Veiciet vienkāršu eksperimentu: atklājiet plecu tā, lai jūsu bicepss būtu redzams, un novietojiet uz tā otru roku. Sāciet lēnām saliekt kailo roku pie elkoņa - jūs sajutīsiet bicepsa kontrakciju. Rokas svars paliek nemainīgs, tāpēc kustību laikā muskuļi sasprindzinās vairāk vai mazāk vienmērīgi.
Šo muskuļu kontrakciju sauc izotonisks(grieķu isos — vienāds).
Šāds darbības režīms noved pie kustības – patiesībā tam, kam muskulis ir paredzēts. Bet ņemiet vērā, ka kustas ne tikai muskuļi, bet arī kauli un locītavas. Viņi ir vājais posms, kas nolietojas visātrāk. Locītavu skrimslis ir viens no visneaizsargātākajiem ķermeņa audiem. Tajā nav asinsvadu, tāpēc skrimšļi tiek baroti ļoti lēni difūzijas dēļ - barības vielu “impregnēšana” no kaimiņu kauliem, un diemžēl šī iemesla dēļ tas praktiski netiek atjaunots.
Aktīvās kustības un pat ar slodzi nopietni noslogo locītavu skrimšļus. Pārmērīgs darbs pārslogo locītavas, un skrimšļa slānis kļūst plānāks, “izdzēš”, liekot kauliem burtiski čīkstēt. Artroze ir locītavu slimības nosaukums, kas saistīts ar locītavu skrimšļa novecošanos. Katra kustība šādā locītavā var izraisīt sāpes, tāpēc kustības ir ierobežotas, un no vingrošanas ir jāatvadās.
Mēģināsim turpināt mūsu vienkāršos fizioloģiskos eksperimentus. Mēģiniet pievilkt bicepsu brachii tā, lai apakšdelms un plecs paliktu nekustīgi. Vai jūtat muskuļu sasprindzinājumu? Protams, bet tajā pašā laikā roka ir nekustīga, locītavā nav kustības. Šo darbības režīmu sauc izometrisks. Režīms, kas aizsargā jūsu locītavas un trenē muskuļu šķiedras, sniedzot jums kustību prieku daudzus gadus!
Katrai kustībai kā ēnai seko izsīkums un nogurums, un vēlme pēc relaksācijas un atpūtas vienmēr noved pie fiziskās slodzes pārtraukšanas. Tāpēc pēc mūsu eksperimentiem atslābiniet plecu un ļaujiet rokai brīvi nokarāties kā koka zaram – sajūtiet muskuļu atslābuma pakāpi un atcerieties šo sajūtu. Pāriesim pie pēdējā eksperimenta.
Sāciet saliekt vienas rokas elkoņa locītavu un mēģiniet neļaut tai kustēties ar otru - tas ir izometriskais bicepsa sasprindzinājums, ko jūs jau zināt. Turiet šo pozīciju divdesmit sekundes. Tagad ātri ejiet ar muguru pret sienu, novietojiet darba rokas plaukstu pie sienas, pirkstus uz leju un lēnām pietupieties, turot roku taisni. Vai jūtat stiepšanos bicepsā? Jā, šī ir spēcīga un pat nedaudz sāpīga, bet patīkama sajūta.
Izstiepiet roku ne vairāk kā 10 sekundes. Tagad atpūtieties un nolaidiet roku uz leju. Esmu pārliecināta, ka tagad bicepsa atslābumu jūtat daudz vairāk nekā pēc regulārām cirtām. Šis nosacījums saņēma īpašu nosaukumu - pēcizometriskā relaksācija, ko jūs tikko uzzinājāt, kā to izdarīt pats. Es domāju, ka jums kļūst skaidrs, ka muskuļu stiepšana un atslābināšana pēc izometriskā sasprindzinājuma ir daudz efektīvāka nekā regulāra stiepšanās.
Tātad izometriskās vingrošanas pamatā ir muskuļu sasprindzinājums BEZ KUSTĪBU. Tas saglabā locītavas, novērš locītavu skrimšļa nodilumu un artrozes progresēšanu. Daudzos vingrinājumos izometriskās kontrakcijas fāzei seko stiepšanās fāze. Šī ir efektīva tehnika, kas atslābina muskuļus, mazina muskuļu spazmas un tai ir izteikta pretsāpju iedarbība. Atcerieties, cik patīkami ir izstaipīties pēc ilgas sēdēšanas - izometriskā vingrošana gan trenēs, gan atslābinās mērķa muskuli - to, kas ir jānoslogo tieši jūsu patoloģijas vai problēmas dēļ.
Secinājumi:
Muskuļa izometriskā kontrakcija ir tā sasprindzinājums bez kustības locītavā.
Izometriskā vingrošana, stiprina muskuļus, saudzē locītavas un skrimšļus.
Muskuļu stiepšana pēc izometriskā sasprindzinājuma (postizometriskā relaksācija) ir efektīvs paņēmiens muskuļu relaksācijai un sāpju mazināšanai.
Muskuļu kontrakcija ir svarīga ķermeņa funkcija, kas saistīta ar aizsardzības, elpošanas, uztura, seksuālajiem, ekskrēcijas un citiem fizioloģiskiem procesiem. Visu veidu brīvprātīgas kustības – staigāšanu, sejas izteiksmes, acs ābolu kustības, rīšanu, elpošanu u.c. veic skeleta muskuļi. Patvaļīgas kustības (izņemot sirds kontrakciju) - kuņģa un zarnu peristaltiku, asinsvadu tonusa izmaiņas, urīnpūšļa tonusa saglabāšanu - izraisa gludo muskuļu kontrakcija. Sirds darbu nodrošina sirds muskuļu kontrakcija.
Skeleta muskuļu strukturālā organizācija
Muskuļu šķiedra un miofibrila (1. att.). Skeleta muskuļi sastāv no daudzām muskuļu šķiedrām, kurām ir stiprinājuma punkti pie kauliem un kas atrodas paralēli viens otram. Katra muskuļu šķiedra (miocīts) ietver daudzas apakšvienības - miofibrilus, kas ir veidotas no blokiem (sarkomēriem), kas atkārtojas garenvirzienā. Sarkomērs ir skeleta muskuļu saraušanās aparāta funkcionālā vienība. Muskuļu šķiedras miofibrillas atrodas tā, ka sarkomēru atrašanās vieta tajās sakrīt. Tas rada šķērssvītru modeli.
Sarkomērs un pavedieni. Sarkomēri miofibrilā ir atdalīti viens no otra ar Z-plāksnēm, kas satur proteīnu beta-aktinīns. Abos virzienos plāns aktīna pavedieni. Atstarpēs starp tām ir biezākas miozīna pavedieni.
Aktīna pavediens ārēji atgādina divas lodīšu virtenes, kas savītas dubultā spirālē, kur katra lodīte ir proteīna molekula aktīns. Olbaltumvielu molekulas atrodas aktīna spirāles padziļinājumos vienādā attālumā viena no otras. troponīns, kas savienots ar pavedieniem līdzīgām olbaltumvielu molekulām tropomiozīns.
Miozīna pavedieni veidojas, atkārtojot olbaltumvielu molekulas miozīns. Katrai miozīna molekulai ir galva un aste. Miozīna galva var saistīties ar aktīna molekulu, veidojot tā saukto pāri tiltam.
Muskuļu šķiedras šūnu membrāna veido invaginācijas ( šķērsvirziena kanāliņi), kas veic ierosmes vadīšanas funkciju uz sarkoplazmatiskā retikuluma membrānu. Sarkoplazmatiskais tīkls (gareniskie kanāliņi) Tas ir intracelulārs slēgtu caurulīšu tīkls un veic Ca++ jonu nogulsnēšanas funkciju.
Motora bloks. Skeleta muskuļu funkcionālā vienība ir motora bloks (MU). MU ir muskuļu šķiedru kopums, ko inervē viena motora neirona procesi. Vienu motora vienību veidojošo šķiedru ierosme un kontrakcija notiek vienlaicīgi (kad tiek ierosināts attiecīgais motoriskais neirons). Atsevišķas motora vienības var ierosināt un sarauties neatkarīgi vienu no otras.
Molekulārie kontrakcijas mehānismiskeleta muskulis
Saskaņā ar vītnes slīdēšanas teorijas, muskuļu kontrakcija notiek aktīna un miozīna pavedienu slīdošās kustības dēļ attiecībā pret otru. Vītnes bīdīšanas mehānisms ietver vairākus secīgus notikumus.
Miozīna galviņas pievienojas aktīna pavedienu saistīšanas centriem (2. att., A).
Miozīna mijiedarbība ar aktīnu izraisa miozīna molekulas konformācijas pārkārtošanos. Galvas iegūst ATPāzes aktivitāti un griežas par 120°. Galvu rotācijas dēļ aktīna un miozīna pavedieni viens pret otru pārvietojas “vienu soli” (2. att., B).
Aktīna un miozīna atvienošanās un galvas konformācijas atjaunošana notiek ATP molekulas pievienošanās miozīna galvai un tās hidrolīzes rezultātā Ca++ klātbūtnē (2. att., B).
Cikls “saistīšanās – konformācijas maiņa – atvienošana – konformācijas atjaunošana” notiek daudzkārt, kā rezultātā aktīna un miozīna pavedieni tiek pārvietoti viens pret otru, sarkomēru Z diski tuvojas un miofibrila saīsinās (att. 2, D).
Uzbudinājuma un kontrakcijas savienošana pārīskeleta muskuļos
Atpūtas stāvoklī diegu slīdēšana miofibrilā nenotiek, jo saistīšanās centrus uz aktīna virsmas noslēdz tropomiozīna proteīna molekulas (3. att., A, B). Miofibrila ierosināšana (depolarizācija) un pati muskuļu kontrakcija ir saistīta ar elektromehāniskās savienošanas procesu, kas ietver virkni secīgu notikumu.
Neiromuskulārās sinapses aktivācijas rezultātā uz postsinaptiskās membrānas rodas EPSP, kas ģenerē darbības potenciāla attīstību apgabalā, kas ieskauj postsinaptisko membrānu.
Uzbudinājums (darbības potenciāls) izplatās pa miofibrilu membrānu un caur šķērsenisko kanāliņu sistēmu sasniedz sarkoplazmas retikulu. Sarkoplazmatiskās retikuluma membrānas depolarizācija noved pie Ca++ kanālu atvēršanās tajā, pa kuriem Ca++ joni nonāk sarkoplazmā (3. att., B).
Ca++ joni saistās ar proteīnu troponīnu. Troponīns maina savu konformāciju un izspiež tropomiozīna proteīna molekulas, kas klāja aktīna saistošos centrus (3. att., D).
Atvērtajiem saistīšanās centriem pievienojas miozīna galviņas, un sākas kontrakcijas process (3. att., E).
Šo procesu attīstībai nepieciešams noteikts laika periods (10–20 ms). Tiek saukts laiks no muskuļu šķiedras (muskuļa) ierosināšanas brīža līdz tās kontrakcijas sākumam latentais kontrakcijas periods.
Skeleta muskuļu relaksācija
Muskuļu relaksāciju izraisa apgrieztā Ca++ jonu pārnešana caur kalcija sūkni sarkoplazmatiskā tīkla kanālos. Tā kā Ca++ tiek izņemts no citoplazmas, paliek arvien mazāk atvērtu saistīšanās vietu, un galu galā aktīna un miozīna pavedieni tiek pilnībā atvienoti; notiek muskuļu relaksācija.
Kontraktūra ko sauc par noturīgu, ilgstošu muskuļu kontrakciju, kas saglabājas pēc stimula pārtraukšanas. Īslaicīga kontraktūra var attīstīties pēc stingumkrampju kontrakcijas liela daudzuma Ca++ uzkrāšanās rezultātā sarkoplazmā; saindēšanās un vielmaiņas traucējumu rezultātā var rasties ilgstoša (dažreiz neatgriezeniska) kontraktūra.
Skeleta muskuļu kontrakcijas fāzes un veidi
Muskuļu kontrakcijas fāzes
Kad skeleta muskuļus kairina viens virssliekšņa spēka elektriskās strāvas impulss, notiek viena muskuļu kontrakcija, kurā izšķir 3 fāzes (4. att., A):
latentais (slēptais) kontrakcijas periods (apmēram 10 ms), kura laikā attīstās darbības potenciāls un notiek elektromehāniskie savienošanās procesi; muskuļu uzbudināmība vienas kontrakcijas laikā mainās atbilstoši darbības potenciāla fāzēm;
saīsināšanas fāze (apmēram 50 ms);
relaksācijas fāze (apmēram 50 ms).
 |
Rīsi. 4. Viena muskuļa kontrakcijas raksturojums. Zobaina un gluda stingumkrampju izcelsme. B- muskuļu kontrakcijas fāzes un periodi, Muskuļu garuma maiņa parādīts zilā krāsā, muskuļu darbības potenciāls- sarkans, muskuļu uzbudināmība- violets. |
Muskuļu kontrakcijas veidi
Dabiskos apstākļos ķermenī netiek novērota viena muskuļa kontrakcija, jo virkne darbības potenciālu notiek gar motoriem nerviem, kas inervē muskuļu. Atkarībā no nervu impulsu biežuma, kas nonāk muskulī, muskulis var sarauties vienā no trim režīmiem (4. att., B).
Atsevišķas muskuļu kontrakcijas notiek ar zemu elektrisko impulsu frekvenci. Ja nākamais impulss nonāk muskulī pēc relaksācijas fāzes pabeigšanas, notiek secīgu atsevišķu kontrakciju sērija.
Pie lielākas impulsa frekvences nākamais impulss var sakrist ar iepriekšējā kontrakcijas cikla relaksācijas fāzi. Kontrakciju amplitūda tiks summēta, un būs zobainais stingumkrampji- ilgstošas kontrakcijas, ko pārtrauc nepilnīgas muskuļu relaksācijas periodi.
Turpinot palielināt pulsa frekvenci, katrs nākamais impulss iedarbosies uz muskuļiem saīsināšanas fāzes laikā, kā rezultātā gluda stingumkrampji- ilgstošas kontrakcijas, ko nepārtrauc relaksācijas periodi.
Optimālā un pesima frekvence
Tetāniskās kontrakcijas amplitūda ir atkarīga no muskuļu kairinošo impulsu biežuma. Optimālā frekvence viņi sauc par kairinošo impulsu biežumu, kurā katrs nākamais impulss sakrīt ar paaugstinātas uzbudināmības fāzi (4. att., A) un attiecīgi izraisa vislielākās amplitūdas stingumkrampjus. Pesima frekvence sauc par augstāku stimulācijas frekvenci, pie kuras katrs nākamais strāvas impulss nonāk ugunsizturīgajā fāzē (4. att., A), kā rezultātā ievērojami samazinās stingumkrampju amplitūda.
Skeleta muskuļu darbs
Skeleta muskuļu kontrakcijas spēku nosaka 2 faktori:
- samazināšanā iesaistīto vienību skaits;
muskuļu šķiedru kontrakcijas biežums.
Skeleta muskuļu darbs tiek veikts, kontrakcijas laikā koordinēti mainot muskuļu tonusu (spriedzi) un garumu.
Skeleta muskuļu darba veidi:
dinamisks pārvarēšanas darbs rodas, kad muskulis, saraujoties, pārvieto ķermeni vai tā daļas telpā;
statisks (turēšanas) darbs veic, ja muskuļu kontrakcijas dēļ ķermeņa daļas tiek uzturētas noteiktā stāvoklī;
dinamiska ražas darbība rodas, kad muskulis funkcionē, bet ir izstiepts, jo tā radītais spēks nav pietiekams, lai pārvietotu vai noturētu ķermeņa daļas.
Darba laikā muskuļi var sarauties:
izotonisks– muskulis saīsinās pie pastāvīga spriedzes (ārēja slodze); izotoniskā kontrakcija tiek reproducēta tikai eksperimentā;
izometrija– palielinās muskuļu sasprindzinājums, bet tā garums nemainās; muskulis izometriski saraujas, veicot statisku darbu;
auksotonisks– saīsinoties mainās muskuļu sasprindzinājums; auksotoniskā kontrakcija tiek veikta dinamiska pārvarēšanas darba laikā.
Vidējās slodzes noteikums– muskulis var veikt maksimālu darbu pie mērenām slodzēm.
Nogurums– muskuļa fizioloģiskais stāvoklis, kas veidojas pēc ilgstoša darba un izpaužas kā kontrakciju amplitūdas samazināšanās, kontrakcijas latentā perioda pagarināšanās un relaksācijas fāze. Noguruma cēloņi ir: ATP rezervju izsīkums, vielmaiņas produktu uzkrāšanās muskuļos. Muskuļu nogurums ritmiskā darba laikā ir mazāks nekā sinapses nogurums. Tāpēc, ķermenim veicot muskuļu darbu, nogurums sākotnēji veidojas centrālās nervu sistēmas sinapses un neiromuskulāro sinapsu līmenī.
Strukturālā organizācija un samazināšanagludie muskuļi
Strukturālā organizācija. Gludie muskuļi sastāv no atsevišķām vārpstveida šūnām ( miocīti), kas muskulī atrodas vairāk vai mazāk haotiski. Kontrakcijas pavedieni ir izkārtoti neregulāri, kā rezultātā nav muskuļa šķērssvītrojuma.
Kontrakcijas mehānisms ir līdzīgs skeleta muskuļiem, taču pavedienu slīdēšanas ātrums un ATP hidrolīzes ātrums ir 100–1000 reižu zemāks nekā skeleta muskuļos.
Uzbudinājuma un kontrakcijas savienojuma mehānisms. Kad šūna ir uzbudināta, Ca++ nonāk miocīta citoplazmā ne tikai no sarkoplazmatiskā tīkla, bet arī no starpšūnu telpas. Ca++ joni, piedaloties kalmodulīna proteīnam, aktivizē fermentu (miozīna kināzi), kas pārnes fosfātu grupu no ATP uz miozīnu. Fosforilētas miozīna galviņas iegūst spēju pievienoties aktīna pavedieniem.
Gludo muskuļu kontrakcija un relaksācija. Ca++ jonu izvadīšanas ātrums no sarkoplazmas ir daudz mazāks nekā skeleta muskuļos, kā rezultātā relaksācija notiek ļoti lēni. Gludie muskuļi veic ilgstošas tonizējošas kontrakcijas un lēnas ritmiskas kustības. Pateicoties zemajai ATP hidrolīzes intensitātei, gludie muskuļi ir optimāli pielāgoti ilgstošai kontrakcijai, kas neizraisa nogurumu un lielu enerģijas patēriņu.
Muskuļu fizioloģiskās īpašības
Skeleta un gludo muskuļu vispārējās fizioloģiskās īpašības ir uzbudināmība Un kontraktilitāte. Skeleta un gludo muskuļu salīdzinošie raksturlielumi ir doti tabulā. 6.1. Sirds muskuļa fizioloģiskās īpašības un īpašības ir apskatītas sadaļā “Homeostāzes fizioloģiskie mehānismi”.
7.1. tabula.Skeleta un gludo muskuļu salīdzinošās īpašības
Īpašums |
Skeleta muskuļi |
Gluds muskulis |
Depolarizācijas ātrums |
lēns |
|
Ugunsizturīgs periods |
īss |
garš |
Kontrakcijas raksturs |
ātrā fāze |
lēns toniks |
Enerģijas izmaksas |
||
Plastmasa |
||
Automātiski |
||
Vadītspēja |
||
Inervācija |
somatiskās NS motoriskie neironi |
autonomās nervu sistēmas postganglioniskie neironi |
Veiktas kustības |
patvaļīgi |
piespiedu kārtā |
Ķīmiskā jutība |
||
Spēja sadalīt un atšķirt |
Plastmasa gludie muskuļi izpaužas faktā, ka tie spēj uzturēt nemainīgu tonusu gan saīsinātā, gan pagarinātā stāvoklī.
Vadītspēja gludās muskulatūras audi izpaužas faktā, ka ierosme izplatās no viena miocīta uz otru, izmantojot specializētus elektriski vadošus kontaktus (savienojumus).
Īpašums automatizācija gludās muskulatūras izpausme izpaužas faktā, ka tā var sarauties bez nervu sistēmas līdzdalības, jo daži miocīti spēj spontāni radīt ritmiski atkārtojošus darbības potenciālus.
Kontrakcija ir izotoniska, kurā muskuļu šķiedras tiek saīsinātas un sabiezinātas, un to sasprindzinājums praktiski nemainās.
Liela medicīniskā vārdnīca. 2000 .
Skatiet, kas ir “izotoniskā kontrakcija” citās vārdnīcās:
Muskuļa kontrakcija pastāvīgā spriedzē, kas izpaužas kā tā garuma samazināšanās un šķērsgriezuma palielināšanās. Ķermenī I. m.s. netiek novērots tīrā veidā. Tīri I. m.s. tuvojas neslodzes ekstremitātes kustība; plkst……
izotoniskā kontrakcija- izotoninis raumens susitraukimas statusas T joma Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Raumens susitraukimas, kurio metu raumeninės skaidulos maina savo ilgį (patrumpėja ir pastorėja), o įtampa beveik nekinta, pvz., tolygiai, vi enodu ātrumu… …Sporto terminų žodynas
izotonisks- (isos vienāds + tonosa sasprindzinājums) – muskuļu šķiedras kontrakcija, kas izpaužas ar saīsināšanu un sabiezēšanu; spriegums praktiski nemainās...
Izotoniskā kontrakcija- muskuļi (no isos vienāds, tonusa sasprindzinājums) – kairinājuma laikā saraujoties muskulim, mainās tā garums, bet nemainās tonuss... Lauksaimniecības dzīvnieku fizioloģijas terminu vārdnīca
Muskuļa kontrakcija, kas izpaužas kā tā spriedzes palielināšanās, saglabājot nemainīgu garumu (piemēram, ekstremitāšu muskuļa kontrakcija, kuras abi gali ir fiksēti nekustīgi). Ķermenī uz I. m.s. spriedze, ko rada muskuļi, mēģinot... tuvojas. Lielā padomju enciklopēdija
Muskuļu saīsināšana vai sasprindzinājums, reaģējot uz kairinājumu, ko izraisa motora izlāde. neironiem. Ir pieņemts M. s modelis, saskaņā ar kuru, uzbudinot muskuļu šķiedras membrānas virsmu, darbības potenciāls vispirms izplatās pa sistēmu... ... Bioloģiskā enciklopēdiskā vārdnīca
MUSKUĻU KONTRAKCIJA- muskuļu audu galvenā funkcija ir muskuļu saīsināšana vai sasprindzināšana, reaģējot uz kairinājumu, ko izraisa motoro neironu izlāde. Jaunkundze. ir visu cilvēka ķermeņa kustību pamatā. Ir M. s. izometriski, kad muskuļi attīsta spēku...... Psihomotorika: vārdnīca-uzziņu grāmata
SIRDS- SIRDS. Saturs: I. Salīdzinošā anatomija......... 162 II. Anatomija un histoloģija......... 167 III. Salīdzinošā fizioloģija......... 183 IV. Fizioloģija................... 188 V. Patofizioloģija................ 207 VI. Fizioloģija, pat...... Lielā medicīnas enciklopēdija
Motora vienība (MU) ir skeleta muskuļu funkcionālā vienība. ME ietver muskuļu šķiedru grupu un motoro neironu, kas tos inervē. Muskuļu šķiedru skaits, kas veido vienu SV, dažādos muskuļos ir atšķirīgs. Piemēram, kur... ... Wikipedia
ISOTONISKA- Burtiski – vienāda spriedze. Tāpēc izotoniska kontrakcija ir tāda, kurā kustības laikā muskuļos ir vienāds sasprindzinājums, kā tas notiek, vienkārši paceļot roku: izotonisks risinājums ir tāds, kurā... ... Psiholoģijas skaidrojošā vārdnīca
Harkovas Valsts fiziskās kultūras akadēmija
Higiēnas un cilvēka fizioloģijas katedra
Eseja
disciplīnā: "Cilvēka fizioloģija"
Par tēmu: “Muskuļu kontrakciju formas un veidi. Sprieguma, spēka un muskuļu noguruma regulēšana.
Pabeidza: neklātienes nodaļas 43. grupas students
Prosins I.V.
Harkova - 2015
1. Ievads
2) Muskuļu kontrakciju formas un veidi.
3) Spēks un muskuļu darbība.
4) Muskuļu nogurums
5) Secinājums
6) Izmantoto atsauču saraksts
Ievads
Cilvēka ķermenī pēc to struktūras un fizioloģiskajām īpašībām ir 3 muskuļu audu veidi:
1. Skelets.
2. Gluds.
3. Sirds.
Visiem muskuļu veidiem ir noteiktas īpašības:
1. Uzbudināmība.
2. Vadītspēja.
3. Kontraktilitāte – garuma vai spriedzes maiņa
4. Spēja atslābināties.
Dabiskos apstākļos muskuļu aktivitātei ir refleksīvs raksturs. Muskuļa elektrisko aktivitāti var reģistrēt, izmantojot elektromiogrāfu. Elektromiogrāfiju izmanto sporta medicīnā.
Samazinājums skeleta muskuļi rodas, reaģējot uz nervu impulsiem, kas nāk no īpašām nervu šūnām - motorajiem neironiem. Kontrakcijas laikā attīstās muskuļu šķiedras spriegums. Kontrakcijas laikā radušos spriedzi muskuļi realizē dažādos veidos, kas nosaka dažādas muskuļu kontrakcijas formas un veidus.
Muskuļu kontrakciju formas un veidi.
Muskulis spēj sarauties gan miera stāvoklī, gan saīsinātā vai izstieptā stāvoklī. Miera garumā muskuļiem var rasties ļoti augsts sasprindzinājums.
Pirmkārt, tāpēc, ka optimālā kontakta pakāpe starp aktīna un miozīna pavedieniem ļauj izveidot maksimālu tilta savienojumu skaitu un tādējādi aktīvi un spēcīgi attīstīt kontraktilā komponenta spriegumu.
Otrkārt, tā kā muskuļa elastīgā sastāvdaļa jau ir iepriekš izstiepta kā atspere, jau ir radīts papildu spriegums. Aktīvi attīstītais kontraktilās komponentes spriegums tiek summēts ar elastīgajā komponentā uzkrāto elastīgo spriegumu un tiek realizēts vienā augstā, rezultātā muskuļu sasprindzināšanā.
Sekojoša muskuļa iepriekšēja izstiepšana, kas ievērojami pārsniedz stāvokli miera garumā, noved pie nepietiekama kontakta starp aktīna un miozīna pavedieniem. Tajā pašā laikā ievērojami pasliktinās nosacījumi nozīmīgas un aktīvas sarkomēra spriedzes attīstībai.
Taču ar lielu iesaistīto muskuļu iepriekšēju izstiepšanu, piemēram, ar platu šūpošanos šķēpa mešanā sportisti sasniedz labākus rezultātus nekā bez šūpolēm. Šī parādība ir izskaidrojama ar to, ka elastīgās sastāvdaļas priekšspriegojuma pieaugums pārsniedz saraušanās komponenta spriedzes aktīvās attīstības samazināšanos. Ir dažādas muskuļu kontrakcijas formas un veidi.
Ar dinamisku formu muskuļi maina savu garumu; statisks – spriedze (bet nemaina garumu); auksotonisks – garums un spriegums.
Ir šāda veida kontrakcijas: izometriskas, izokinētiskas un jauktas.
Pateicoties mērķtiecīgam spēka treniņam (atkārtotas submaksimālās slodzes metode), palielinās gan kontraktilo elementu (miofibrilu), gan citu muskuļu šķiedras saistaudu elementu (mitohondriju, fosfātu un glikogēna depo u.c.) šķērsgriezums un skaits.
Tiesa, šis process izraisa tiešu muskuļu šķiedru saraušanās spēka palielināšanos, nevis tūlītēju to šķērsgriezuma palielināšanos. Tikai pēc tam, kad šī attīstība ir sasniegusi noteiktu līmeni, spēka treniņu turpināšana var palīdzēt palielināt muskuļu šķiedru biezumu un tādējādi palielināt muskuļu šķērsgriezumu (hipertrofiju).
Tādējādi muskuļa šķērsgriezuma palielināšanās notiek šķiedru sabiezēšanas dēļ (sarkomēru palielināšanās muskuļa šķērsgriezumā), nevis muskuļu šķiedru skaita palielināšanās dēļ, kā tas bieži tiek kļūdaini. pieņemts.
Šķiedru skaits katrā atsevišķā muskulī tiek noteikts ģenētiski, un, kā liecina zinātniskie pētījumi, šo skaitu nevar mainīt ar spēka treniņiem. Interesanti, ka cilvēki ievērojami atšķiras pēc muskuļu šķiedru skaita uz vienu muskuļu.
Sportistam, kura bicepsā ir daudz šķiedru, ir lielākas izredzes palielināt šī muskuļa šķērsgriezumu, trenējoties šķiedru sabiezēšanai, nekā sportistam, kura bicepsā ir salīdzinoši mazs šķiedru skaits. Spējīgākajiem sporta veidu pārstāvjiem, kuriem nepieciešams maksimāls un ātrgaitas spēks, ar sistemātisku un neatlaidīgu treniņu muskuļu īpatsvars kopējā ķermeņa svarā palielinās līdz 60% vai vairāk.
Skeleta muskuļu spēks, kā jau minēts, galvenokārt ir atkarīgs no tā šķērsgriezuma, t.i., no miofibrilu skaita un biezuma, kas atrodas paralēli šķiedrās, kā arī no iespējamo savienojošo savienojumu skaita starp miozīna un aktīna pavedieniem, ko veido šis skaitlis. .
Tādējādi, ja sportists palielina muskuļu šķiedru diametru, tad viņš palielina savu spēku. Tomēr spēks un muskuļu masa nepalielinās tādā pašā ātrumā. Ja muskuļu masa dubultojas, spēks palielinās aptuveni trīs reizes. Sievietēm spēks ir 60-100 N/cm2 (6-10 kg/cm2, un vīriešiem - 70-120 N/cm2. Šo rādītāju lielā izplatība (spēka izvade uz 1 cm2 šķērsgriezuma laukuma) ir izskaidrojams ar dažādiem faktoriem, gan atkarīgiem, gan neatkarīgiem no treniņiem, piemēram, intramuskulāra un starpmuskulāra koordinācija, enerģijas rezerves un šķiedru struktūra.
Kad muskuļi ir satraukti, plāni aktīna pavedieni pārvietojas abās pusēs starp bieziem miozīna pavedieniem. Muskulis saraujas, un tā garums samazinās. Tā kā katra miofibrila sastāv no lielāka skaita (n) secīgi izvietotu sarkomēru, muskuļu garuma izmaiņu lielums un ātrums ir n reizes lielāks nekā vienam sarkomēram.
Vilces spēks, ko attīsta miofibrila, kas sastāv no n secīgi izvietotiem sarkomēriem, ir vienāds ar viena sarkomēra vilces spēku. Šie paši n-i paralēli savienoti sarkomēri (atbilst lielam miofibrilu skaitam) dod n-kārtīgu vilces spēka pieaugumu, bet muskuļu garuma izmaiņu ātrums ir tāds pats kā viena sarkomēra kontrakcijas ātrums.
Tāpēc muskuļa fizioloģiskā diametra palielināšanās palielina tā spēku, bet nemaina tā saīsināšanas ātrumu, un otrādi, muskuļu garuma palielināšanās izraisa kontrakcijas ātruma palielināšanos. , bet neietekmē tā stiprumu. Mēs sakām: īsie muskuļi ir spēcīgi, garie ir ātri.
Spēks un muskuļu darbība.
Muskuļu spēku nosaka maksimālais sasprindzinājums, kāds tas var attīstīties izometriskas kontrakcijas apstākļos vai paceļot maksimālo slodzi. Lai izmērītu muskuļu spēku, nosakiet maksimālo slodzi, ko tas spēj pacelt.
Muskuļa spēks, ja pārējās lietas ir vienādas, ir atkarīgs nevis no tā garuma, bet gan no šķērsgriezuma. Lai varētu salīdzināt dažādu muskuļu spēku, maksimālā slodze, ko muskulis spēj pacelt, tiek dalīta ar tā šķērsgriezuma kvadrātcentimetru skaitu. Absolūto muskuļu spēku izsaka kg uz 1 cm2.
Paceļot slodzi, muskulis veic mehānisku darbu, ko mēra ar slodzes masas un tās pacelšanas augstuma reizinājumu un izsaka kilogramos. Muskuļi visvairāk strādā pie vidējas slodzes.
Īslaicīgu muskuļu veiktspējas samazināšanos, kas rodas darba rezultātā un izzūd pēc atpūtas, sauc par nogurumu. Pēdējais ir sarežģīts fizioloģisks process, kas galvenokārt saistīts ar nervu centru nogurumu. Zināmu lomu noguruma attīstībā spēlē vielmaiņas produktu (pienskābes u.c.) uzkrāšanās darba muskuļos un pakāpeniska enerģijas rezervju izsīkšana.
Atpūtas stāvoklī, ārpus darba, muskuļi nav pilnībā atslābināti, bet saglabā zināmu spriedzi, ko sauc par tonusu. Tonusa ārējā izpausme ir noteikta muskuļu elastības pakāpe. Muskuļu tonusu izraisa nepārtraukti ienākošie nervu impulsi no muguras smadzeņu motorajiem neironiem. Skeleta muskuļu tonusam ir liela nozīme noteikta ķermeņa stāvokļa saglabāšanā telpā, līdzsvara un muskuļu elastības saglabāšanā.
Ir trīs muskuļu kontrakcijas veidi:
Izotonisks;
Izometrisks;
Jaukts (auksometrisks).
Izotonisko muskuļu kontrakcijas veidu raksturo dominējošas muskuļu šķiedras garuma izmaiņas, bez būtiskām spriedzes izmaiņām. Šis muskuļu kontrakcijas veids tiek novērots, piemēram, paceļot vieglas un vidējas slodzes.
Izometrisko muskuļu kontrakcijas veidu raksturo dominējošas muskuļu sasprindzinājuma izmaiņas, bez būtiskām garuma izmaiņām. Piemērs ir muskuļu stāvokļa izmaiņas, kad cilvēks mēģina pārvietot lielu priekšmetu (piemēram, mēģinot pārvietot sienu telpā).
Jauktais (auksometriskais) muskuļu kontrakcijas veids, reālākais, visizplatītākais variants. Satur pirmās un otrās iespējas sastāvdaļas dažādās proporcijās atkarībā no faktiskajiem vides apstākļiem.
Muskuļu kontrakcijas veidi
Ir trīs muskuļu kontrakcijas veidi:
Viena muskuļu kontrakcija;
Stingumkrampju muskuļu kontrakcija (stingumkrampji);
Tonizējoša muskuļu kontrakcija.
Turklāt stingumkrampju muskuļu kontrakcija ir sadalīta zobainos un gludos stingumkrampjos.
Viena muskuļa kontrakcija notiek apstākļos, kad iedarbojas uz muskuļu sliekšņa vai virssliekšņa elektrisko stimulu, kuru starpimpulsu intervāls ir vienāds ar vai lielāks par vienas muskuļa kontrakcijas ilgumu. Vienā muskuļa kontrakcijā tiek izdalīti trīs laika periodi: latentais periods, saīsināšanas fāze un relaksācijas fāze (sk. 3. att.).
Rīsi. 3 Viena muskuļa kontrakcija un tās īpašības.
LP – latentais periods, FU – saīsināšanas fāze, FR – relaksācijas fāze
Stingumkrampju muskuļu kontrakcija (stingumkrampji) notiek, iedarbojoties uz skeleta muskuļiem sliekšņa vai virssliekšņa elektriskā stimula gadījumā, kura starpimpulsu intervāls ir mazāks par vienas muskuļa kontrakcijas ilgumu. Atkarībā no elektriskā stimula starpstimulu intervālu ilguma, saskaroties ar to, var rasties robains vai gluds stingumkrampji. Ja elektriskā stimula starpimpulsu intervāls ir mazāks par vienas muskuļa kontrakcijas ilgumu, bet lielāks vai vienāds ar latentā perioda un saīsināšanas fāzes summu, rodas zobains stingumkramps. Šis nosacījums ir izpildīts, ja impulsa elektriskā stimula frekvence palielinās noteiktā diapazonā.
Ja elektriskā stimula starpimpulsu intervāla ilgums ir mazāks par latentā perioda un saīsināšanas fāzes summu, rodas gluds stingumkrampji. Šajā gadījumā gludas stingumkrampju amplitūda ir lielāka nekā viena muskuļa kontrakcijas un zobainās stingumkrampju kontrakcijas amplitūda. Turpmāk samazinoties elektriskā stimula starpimpulsu intervālam un līdz ar to palielinoties frekvencei, palielinās tetānisko kontrakciju amplitūda (sk. 4. att.).
Rīsi. 4 Tetānisko kontrakciju formas un amplitūdas atkarība no stimula biežuma. – stimula darbības sākums, – stimula darbības beigas.
Taču šis modelis nav absolūts: pie noteiktas frekvences vērtības, paredzamā gludā tetatnusa amplitūdas pieauguma vietā tiek novērota tā samazināšanās parādība (sk. 5. att.). Šo parādību pirmais atklāja krievu zinātnieks Ņ.E. Vvedenskis, un to sauca par pesimu. Pēc N.E.Vvedenska domām, pesimālo parādību pamatā ir inhibīcijas mehānisms.
Rīsi. 5. Gluda stingumkrampju amplitūdas atkarība no stimula biežuma. Apzīmējumi ir tādi paši kā 5. attēlā.
