Structura mușchiului scheletic ca organ. Funcțiile mușchilor scheletici și netezi

Mușchii scheletici - partea activa a sistemului musculo-scheletic, care include si oasele, ligamentele, tendoanele si articulatiile acestora. Din punct de vedere funcțional, motoneuronii care provoacă excitarea fibrelor musculare pot fi atribuiți și aparatului motor. Axonul neuronului motor se ramifică la intrarea în mușchiul scheletic și fiecare ramură este implicată în formarea unei sinapse neuromusculare pe o fibră musculară separată.

Neuronul motor, împreună cu fibrele musculare inervate de acesta, se numește unitatea neuromotorie (sau motorie) (UM). În mușchii ochiului, o unitate motorie conține 13-20 de fibre musculare, în mușchii corpului - de la 1 tonă de fibre, în mușchiul soleus - 1500-2500 de fibre. Fibrele musculare ale unui UM au aceleași proprietăți morfofuncționale.

funcțiile mușchilor scheletici sunt: ​​1) mişcarea corpului în spaţiu; 2) mișcarea părților corpului unele față de altele, inclusiv implementarea mișcărilor respiratorii care asigură ventilația plămânilor; 3) menținerea poziției și posturii corpului. În plus, mușchii striați sunt importanți în generarea de căldură pentru a menține homeostazia temperaturii și în stocarea anumitor nutrienți.

Proprietățile fiziologice ale mușchilor scheletici aloca:

1)excitabilitate. Datorită polarizării mari a membranelor fibrelor musculare striate (90 mV), excitabilitatea acestora este mai mică decât cea a fibrelor nervoase. Amplitudinea potențialului lor de acțiune (130 mV) este mai mare decât cea a altor celule excitabile. Acest lucru face destul de ușor de înregistrat activitatea bioelectrică a mușchilor scheletici în practică. Durata potențialului de acțiune este de 3-5 ms. Aceasta determină perioada scurtă de refractare absolută a fibrelor musculare;

conductivitate. Viteza de excitație de-a lungul membranei fibrei musculare este de 3-5 m/s;

contractilitatea. Reprezintă o proprietate specifică a fibrelor musculare de a-și modifica lungimea și tensiunea în timpul dezvoltării excitației.

De asemenea, mușchii scheletici au elasticitate si vascozitate.

Moduriși tipuri de contracții musculare. modul izotonic - muşchiul se scurtează în absenţa unei creşteri a tensiunii sale. O astfel de contracție este posibilă numai pentru un mușchi izolat (înlăturat din corp).

Mod izometric - creste tensiunea musculara, iar lungimea practic nu scade. O astfel de reducere se observă atunci când se încearcă ridicarea unei sarcini insuportabile.

Modul auxotonic mușchiul se scurtează și tensiunea acestuia crește. O astfel de reducere se observă cel mai adesea în implementarea activității muncii umane. În locul termenului „mod auxotonic”, numele este adesea folosit modul concentric.

Există două tipuri de contracții musculare: simple și tetanice.

contracție musculară unică se manifestă ca urmare a dezvoltării unui singur val de excitație în fibrele musculare. Acest lucru poate fi realizat prin expunerea mușchiului la un stimul foarte scurt (aproximativ 1 ms). În dezvoltarea unei singure contracții musculare, se disting o perioadă latentă, o fază de scurtare și o fază de relaxare. Contracția musculară începe să se manifeste după 10 ms de la debutul expunerii la stimul. Acest interval de timp se numește perioadă latentă (Fig. 5.1). Aceasta va fi urmată de dezvoltarea scurtării (durată aproximativ 50 ms) și relaxării (50-60 ms). Se crede că întregul ciclu al unei singure contracții musculare durează în medie 0,1 s. Dar trebuie avut în vedere faptul că durata unei singure contracții la diferiți mușchi poate varia foarte mult. Depinde și de starea funcțională a mușchiului. Ritmul de contracție și mai ales de relaxare încetinește odată cu dezvoltarea oboselii musculare. Mușchii rapizi care au o perioadă scurtă de contracție unică includ mușchii limbii și pleoapa care se închide.

Orez. 5.1. Raporturi temporale ale diferitelor manifestări ale excitației fibrei musculare scheletice: a - raportul potențialului de acțiune, eliberarea de Ca 2+ în sarcoplasmă și contracția: / - perioada de latentă; 2 - scurtarea; 3 - relaxare; b - raportul dintre potențialul de acțiune, contracția și nivelul de excitabilitate

Sub influența unui singur stimul, apare mai întâi un potențial de acțiune și abia apoi începe să se dezvolte o perioadă de scurtare. Continuă chiar și după terminarea repolarizării. Restaurarea polarizării originale a sarcolemei indică, de asemenea, restabilirea excitabilității. În consecință, pe fondul dezvoltării contracției în fibrele musculare, pot fi induse noi valuri de excitație, al căror efect contractil va fi rezumat.

contractia tetanica sau tetanos numită contracție musculară, care apare ca urmare a apariției în unitățile motorii a numeroase unde de excitație, al căror efect contractil este rezumat în amplitudine și timp.

Există tetanos dințat și neted. Pentru a obtine un tetanos dintat este necesara stimularea muschiului cu o astfel de frecventa incat fiecare impact ulterior sa fie aplicat dupa faza de scurtare, dar pana la sfarsitul relaxarii. Tetanosul neted se obține cu stimulări mai dese, atunci când se aplică expuneri ulterioare în timpul dezvoltării scurtării mușchiului. De exemplu, dacă faza de scurtare a unui mușchi este de 50 ms, iar faza de relaxare este de 60 ms, atunci pentru a obține un tetanos dintat este necesară stimularea acestui mușchi cu o frecvență de 9-19 Hz, pentru a obține unul neted. - cu o frecventa de minim 20 Hz.

În ciuda

Amplitudine tăieturi

relaxat

Pessimum

pentru iritație continuă, mușchi

30 Hz

1 Hz 7 Hz

200 Hz

50 Hz

Frecvența stimulării

Orez. 5.2. Dependența amplitudinii contracției de frecvența stimulării (forța și durata stimulilor sunt neschimbate)

Pentru demonstrație diferite feluri tetanosul utilizează de obicei înregistrarea contracțiilor unui mușchi gastrocnemius de broaște izolat pe un kimograf. Un exemplu de astfel de kimogramă este prezentat în Fig. 5.2. Amplitudinea unei singure contracții este minimă, crește cu tetanos zimțat și devine maximă cu tetanos neted. Unul dintre motivele acestei creșteri a amplitudinii este că atunci când în sarcoplasma fibrelor musculare apar unde de excitație frecvente, se acumulează Ca 2+, stimulând interacțiunea proteinelor contractile.

Cu o creștere treptată a frecvenței de stimulare, creșterea forței și a amplitudinii contracției musculare merge doar până la o anumită limită - răspuns optim. Frecvența stimulării care provoacă cel mai mare răspuns al mușchiului se numește optimă. O creștere suplimentară a frecvenței stimulării este însoțită de o scădere a amplitudinii și a forței contracției. Acest fenomen se numește răspuns pessimum, iar frecventele iritatiilor ce depasesc valoarea optima sunt pesimile. Fenomenele optimum și pessimum au fost descoperite de N.E. Vvedensky.

Atunci când evaluează activitatea funcțională a mușchilor, ei vorbesc despre tonusul și contracțiile fazice ale acestora. tonusului muscular numită stare de tensiune continuă continuă. În acest caz, este posibil să nu existe o scurtare vizibilă a mușchiului datorită faptului că excitația nu are loc în toate, ci numai în unele unități motorii ale mușchiului și nu sunt excitate sincron. contractia musculara fazica numită scurtarea pe termen scurt a mușchiului, urmată de relaxarea acestuia.

Structural- functionale caracteristicile fibrei musculare. Unitatea structurală și funcțională a mușchiului scheletic este fibra musculară, care este o celulă multinucleată alungită (0,5-40 cm lungime). Grosimea fibrelor musculare este de 10-100 microni. Diametrul lor poate crește cu sarcini intense de antrenament, în timp ce numărul de fibre musculare poate crește doar până la vârsta de 3-4 luni.

Se numește membrana fibrelor musculare sarcolema citoplasma - sarcoplasmă.În sarcoplasmă se găsesc nuclei, numeroase organite, reticulul sarcoplasmatic, care include tuburile longitudinale și îngroșările lor - rezervoare, care conțin rezerve de Ca 2+. Rezervoarele sunt adiacente tuburilor transversale care pătrund în fibra pe direcția transversală (Fig. 5.3).

În sarcoplasmă, aproximativ 2000 de miofibrile (aproximativ 1 micron grosime) parcurg de-a lungul fibrei musculare, care includ filamente formate din plexul moleculelor de proteine ​​contractile: actină și miozină. Moleculele de actină formează filamente subțiri (miofilamente) care se află paralele între ele și pătrund într-un fel de membrană numită linia Z sau dungă. Liniile Z sunt situate perpendicular pe axa lungă a miofibrilei și împart miofibrila în secțiuni lungi de 2-3 µm. Aceste zone sunt numite sarcomere.

Cisterna Sarcolemma

tubul transversal

Sarcomer

Tub s-p. ret^|

Jj3H ssss s_ z zzzz tccc ;

; zzzz ssss

zzzzz ssss

j3333 CCCC£

J3333 c c c c c_

J3333 ss s s s_

Sarcomerul scurtat

3 3333 ssss

Sarcomere s-a relaxat

Orez. 5.3. Structura sarcomerului fibrelor musculare: linii Z - limitează sarcomerul, /! - disc anizotrop (întunecat), / - disc izotrop (luminos), H - zonă (mai puțin întunecat)

Sarcomerul este unitatea contractilă a miofibrilei.În centrul sarcomerului, filamentele groase formate din molecule de miozină se află strict ordonate una deasupra celeilalte, filamentele subțiri de actină sunt situate similar la marginile sarcomerului. Capetele filamentelor de actină se extind între capetele filamentelor de miozină.

Partea centrală a sarcomerului (lățimea de 1,6 μm), în care se află filamentele de miozină, arată întunecată la microscop. Această zonă întunecată poate fi urmărită de-a lungul întregii fibre musculare, deoarece sarcomerele miofibrilelor învecinate sunt situate strict simetric unul deasupra celuilalt. Zonele întunecate ale sarcomerelor se numesc A-discs din cuvântul „anizotrop”. Aceste zone au birefringență în lumina polarizată. Zonele de la marginile discului A, unde se suprapun filamentele de actină și miozină, apar mai întunecate decât în ​​centru, unde se găsesc doar filamente de miozină. Această regiune centrală se numește banda H.

Zonele miofibrilei, în care se află doar filamente de actină, nu au birefringență, sunt izotrope. De aici și numele lor - I-discs. În centrul discului I există o linie îngustă întunecată formată de membrana Z. Această membrană menține filamentele de actină a două sarcomere adiacente într-o stare ordonată.

Compoziția filamentului de actină, pe lângă moleculele de actină, include și proteinele tropomiozină și troponina, care afectează interacțiunea filamentelor de actină și miozină. În molecula de miozină, există secțiuni care se numesc cap, gât și coadă. Fiecare astfel de moleculă are o coadă și două capete cu gât. Fiecare cap are un centru chimic care poate atașa ATP și un loc care îi permite să se lege de filamentul de actină.

În timpul formării unui filament de miozină, moleculele de miozină sunt împletite cu cozile lor lungi situate în centrul acestui filament, iar capetele sunt mai aproape de capetele acestuia (Fig. 5.4). Gâtul și capul formează o proeminență care iese din filamentele de miozină. Aceste proiecții se numesc punți transversale. Sunt mobile, iar datorită unor astfel de punți, filamentele de miozină pot stabili o legătură cu filamentele de actină.

Când ATP este atașat de capul moleculei de miozină, puntea se află pentru scurt timp la un unghi obtuz față de coadă. În momentul următor, are loc divizarea parțială a ATP și, din această cauză, capul se ridică, intră într-o poziție energizată, în care se poate lega de filamentul de actină.

Moleculele de actină formează un dublu helix Trolonin

Centru de comunicații cu ATP

O secțiune a unui filament subțire (moleculele de tropomiozină sunt situate de-a lungul lanțurilor de actină, trolonina la nodurile helixului)

Gât

Coadă

Tropomioein ti

Moleculă de miozină la mărire mare

O secțiune a unui filament gros (capetele moleculelor de miozină sunt vizibile)

filament de actină

Cap

+Ca 2+

Sa 2+ „*Sa 2+

ADP-F

Sa 2+ N

Relaxare

Ciclul mișcărilor capului miozinei în timpul contracției musculare

miozina 0 + ATP

Orez. 5.4. Structura filamentelor de actină și miozină, mișcarea capetelor de miozină în timpul contracției și relaxării musculare. Explicație în text: 1-4 - etape ale ciclului

Mecanismul de contracție a fibrelor musculare. Excitarea unei fibre musculare scheletice în condiții fiziologice este cauzată numai de impulsuri care vin de la neuronii motori. Impulsul nervos activează sinapsa neuromusculară, determină apariția PK.P, iar potențialul plăcii terminale asigură generarea unui potențial de acțiune la sarcolemă.

Potențialul de acțiune se propagă atât de-a lungul membranei de suprafață a fibrei musculare, cât și adânc în tubii transversali. În acest caz, se produce depolarizarea cisternelor reticulului sarcoplasmatic și deschiderea canalelor de Ca 2+. Deoarece concentrația de Ca 2+ în sarcoplasmă este 1 (G 7 -1 (G b M), iar în cisterne este de aproximativ 10.000 de ori mai mare, atunci când canalele de Ca 2+ se deschid, calciul părăsește cisternele de-a lungul gradientului de concentrație. în sarcoplasmă, difuzează în miofilamente și începe procese care asigură contracția. Astfel, eliberarea ionilor de Ca 2+

în sarcoplasmă este un factor care conjugă electricul cerşi fenomene mecanice în fibra musculară. Ionii de Ca 2+ se leagă de troponină și aceasta, cu participarea tropomio- zina, duce la deschiderea (deblocarea) regiunilor de actină urla filamente care se pot lega de miozină. După aceea, capetele de miozină energizate formează punți cu actina, are loc divizarea finală a ATP-ului, captat anterior și reținut de capetele de miozină. Energia primită din divizarea ATP este folosită pentru a întoarce capetele miozinei către centrul sarcomerului. Cu această rotație, capetele de miozină trag filamentele de actină de-a lungul, mișcându-le între filamentele de miozină. Într-o singură mișcare, capul poate avansa filamentul de actină cu -1% din lungimea sarcomerului. Pentru o contracție maximă, sunt necesare mișcări repetate de vâslit ale capetelor. Acest lucru se întâmplă atunci când există o concentrație suficientă de ATP și Sa 2+ în sarcoplasmă. Pentru ca capul de miozină să se miște din nou, trebuie atașată o nouă moleculă de ATP. Conexiunea ATP provoacă o întrerupere a conexiunii capului de miozină cu actina și, pentru un moment, își ia poziția inițială, din care poate trece să interacționeze cu o nouă secțiune a filamentului de actină și să facă o nouă mișcare de vâslă.

Această teorie a mecanismului contracției musculare se numește teoria „firelor de alunecare”

Pentru relaxarea fibrei musculare este necesar ca concentrația ionilor de Ca 2+ din sarcoplasmă să devină mai mică de 10 -7 M/l. Acest lucru se datorează funcționării pompei de calciu, care depășește Ca 2+ din sarcoplasmă către reticul. În plus, pentru relaxarea musculară, este necesar ca punțile dintre capetele de miozină și actină să fie rupte. Un astfel de gol apare în prezența moleculelor de ATP în sarcoplasmă și legarea lor de capetele miozinei. După ce capetele sunt detașate, forțele elastice întind sarcomerul și mută filamentele de actină în poziția lor inițială. Forțele elastice se formează datorită: 1) tracțiunii elastice a proteinelor celulare elicoidale incluse în structura sarcomerului; 2) proprietăți elastice ale membranelor reticulului sarcoplasmatic și sarcolemei; 3) elasticitatea țesutului conjunctiv al mușchiului, tendoanelor și acțiunea forțelor gravitaționale.

Putere musculara. Forța unui mușchi este determinată de valoarea maximă a sarcinii pe care o poate ridica sau de forța (tensiunea) maximă pe care o poate dezvolta în condiții de contracție izometrică.

O singură fibră musculară este capabilă să dezvolte o tensiune de 100-200 mg. Există aproximativ 15-30 de milioane de fibre în organism. Dacă acţionează în paralel într-o direcţie şi în acelaşi timp, ar putea crea o tensiune de 20-30 de tone.

Forța musculară depinde de o serie de factori morfofuncționali, fiziologici și fizici.

Forța musculară crește odată cu creșterea ariei lor geometrice și fiziologice a secțiunii transversale. Pentru a determina secțiunea transversală fiziologică a unui mușchi, suma secțiunilor transversale ale tuturor fibrelor musculare se găsește de-a lungul unei linii trasate perpendicular pe cursul fiecărei fibre musculare.

Într-un mușchi cu un curs paralel de fibre (croitorie), secțiunile transversale geometrice și fiziologice sunt egale. La muschii cu un curs oblic de fibre (intercostal), sectiunea fiziologica este mai mare decat cea geometrica, iar acest lucru contribuie la cresterea fortei musculare. Secțiunea fiziologică și forța mușchilor cu un aranjament de pene (majoritatea mușchilor corpului) a fibrelor musculare crește și mai mult.

Pentru a putea compara forța fibrelor musculare în mușchii cu structuri histologice diferite, a fost introdus conceptul de forță musculară absolută.

Forța musculară absolută- forta maxima dezvoltata de muschi, in termeni de 1 cm 2 din sectiunea transversala fiziologica. Forța absolută a bicepsului - 11,9 kg / cm 2, mușchiul triceps al umărului - 16,8 kg / cm 2, gambei 5,9 kg / cm 2, neted - 1 kg / cm 2

Forța unui mușchi depinde de procentul diferitelor tipuri de unități motorii care alcătuiesc acel mușchi. Raport tipuri diferite unitățile motorii din același mușchi la oameni nu sunt la fel.

Se disting următoarele tipuri de unități motorii: a) lente, neobosite (au culoare roșie) - au putere mică, dar pot fi în stare de contracție tonică timp îndelungat fără semne de oboseală; b) rapid, usor obosibil (au culoarea alba) - fibrele lor au o forta mare de contractie; c) rapide, rezistente la oboseală - au o forță de contracție relativ mare și oboseala se dezvoltă lent în ei.

La diferiți oameni, raportul dintre numărul de unități motorii lente și rapide din același mușchi este determinat genetic și poate varia semnificativ. Astfel, în mușchiul cvadriceps al coapsei umane, conținutul relativ de fibre de cupru poate varia de la 40 la 98%. Cu cât procentul de fibre lente din mușchii umani este mai mare, cu atât acestea sunt mai adaptate la muncă pe termen lung, dar cu putere redusă. Persoanele cu o proporție mare de unități motorii rapide și puternice sunt capabile să dezvolte o putere mare, dar sunt predispuse la oboseală rapid. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că oboseala depinde și de mulți alți factori.

Forța musculară crește odată cu întinderea moderată. Acest lucru se datorează faptului că întinderea moderată a sarcomerului (până la 2,2 μm) crește numărul de punți care se pot forma între actină și miozină. Când un mușchi este întins, în el se dezvoltă și tracțiune elastică, care vizează scurtarea. Această forță se adaugă forței dezvoltate de mișcarea capetelor de miozină.

Forța musculară este reglată de sistemul nervos prin modificarea frecvenței impulsurilor trimise către mușchi, sincronizarea excitației unui număr mare de unități motorii și alegerea tipurilor de unități motorii. Forţa contracţiilor creşte: a) cu creşterea numărului de unităţi motorii excitate implicate în răspuns; b) cu o creștere a frecvenței undelor de excitație în fiecare dintre fibrele activate; c) în timpul sincronizării undelor de excitație în fibrele musculare; d) la activarea unităților motorii puternice (albe).

Mai întâi (dacă este nevoie de un mic efort), se activează unitățile motorii lente, neobosite, apoi cele rapide, rezistente la oboseală. Și dacă este necesar să se dezvolte o forță mai mare de 20-25% din maxim, atunci în contracție sunt implicate unități motorii rapid ușor obosit.

La o tensiune de până la 75% din maximul posibil, aproape toate unitățile motorii sunt activate și are loc o creștere suplimentară a forței datorită creșterii frecvenței impulsurilor care vin în fibrele musculare.

La contracții slabe, frecvența impulsurilor în axonii neuronilor motori este de 5-10 imp/s, iar cu o forță mare de contracție poate ajunge până la 50 imp/s.

În copilărie, creșterea forței se datorează în principal creșterii grosimii fibrelor musculare, iar acest lucru se datorează creșterii numărului de miofibrile. Creșterea numărului de fibre este nesemnificativă.

La antrenamentul unui mușchi adult, o creștere a forței lor este asociată cu o creștere a numărului de miofibrile, în timp ce o creștere a rezistenței se datorează creșterii numărului de mitocondrii și intensității sintezei ATP din cauza proceselor aerobe.

Există o relație între puterea și viteza de scurtare. Viteza de contracție musculară este cu atât mai mare, cu atât lungimea sa este mai mare (datorită însumării efectelor contractile ale sarcomerelor) și depinde de sarcina asupra mușchiului. Pe măsură ce sarcina crește, rata de contracție scade. Sarcinile grele pot fi ridicate numai atunci când se deplasează încet. viteza maxima contractia realizata prin contractia muschilor umani este de aproximativ 8 m/s.

Forța de contracție musculară scade odată cu dezvoltarea oboselii.

Oboseala și baza ei fiziologică.oboseală numită scădere temporară a performanței, din cauza muncii anterioare și care dispare după o perioadă de odihnă.

Oboseala se manifestă prin scăderea forței musculare, a vitezei și a preciziei mișcărilor, o modificare a performanței sistemului cardiorespirator și a reglării autonome și o deteriorare a performanței funcțiilor sistemului nervos central. Acesta din urmă este evidențiat de o scădere a vitezei celor mai simple reacții mentale, o slăbire a atenției, a memoriei, o deteriorare a indicatorilor gândirii și o creștere a numărului de acțiuni eronate.

Subiectiv, oboseala se poate manifesta printr-o senzație de oboseală, apariția durerii în mușchi, palpitații, simptome de dificultăți de respirație, dorința de a reduce sarcina sau de a opri munca. Simptomele oboselii pot varia în funcție de tipul de muncă, de intensitatea acesteia și de gradul de oboseală. Dacă oboseala este cauzată de munca mentală, atunci, de regulă, simptomele scăderii capacităților funcționale ale activității mentale sunt mai pronunțate. Cu o muncă musculară foarte grea, simptomele tulburărilor la nivelul aparatului neuromuscular pot trece în prim-plan.

Oboseala, care se dezvoltă în condițiile activității normale de muncă, atât în ​​timpul muncii musculare, cât și pe cele mentale, are mecanisme de dezvoltare în mare măsură similare. În ambele cazuri, procesele de oboseală se dezvoltă mai întâi la nivelul nervos centre. Un indicator al acestui lucru este o scădere a minții natural capacitatea de lucru cu oboseală fizică, iar cu oboseală psihică - o scădere a eficienței noi cervicale Activități.

odihnă numită stare de odihnă sau efectuarea unei noi activități, în care se elimină oboseala și se restabilește capacitatea de lucru. LOR. Sechenov a arătat că restabilirea capacității de lucru are loc mai rapid dacă, la odihnă după oboseala unui grup muscular (de exemplu, mâna stângă), munca este efectuată de un alt grup muscular (mâna dreaptă). El a numit acest fenomen „recreere activă”

Recuperare numite procese care asigură eliminarea deficitului de rezerve de energie și substanțe plastice, reproducerea structurilor uzate sau deteriorate în timpul lucrului, eliminarea metaboliților în exces și abaterile homeostaziei de la nivelul optim.

Durata perioadei necesare refacerii organismului depinde de intensitatea si durata muncii. Cu cât este mai mare intensitatea travaliului, cu atât este mai scurt timpul necesar pentru a face perioadele de odihnă.

Sunt restabiliți diverși indicatori ai proceselor fiziologice și biochimice timp diferit de la sfârșitul activității fizice. Unul dintre testele importante ale ratei de recuperare este determinarea timpului în care ritmul cardiac revine la nivelul caracteristic perioadei de repaus. Timpul de recuperare a ritmului cardiac după un test de efort moderat la o persoană sănătoasă nu trebuie să depășească 5 minute.

Cu o activitate fizică foarte intensă, fenomenele de oboseală se dezvoltă nu numai în sistemul nervos central, ci și în sinapsele neuromusculare, precum și în mușchi. În sistemul preparatului neuromuscular, fibrele nervoase au cea mai mică oboseală, sinapsa neuromusculară are cea mai mare oboseală, iar muşchiul ocupă o poziţie intermediară. Fibrele nervoase pot conduce potențiale de acțiune de înaltă frecvență ore întregi fără semne de oboseală. Odată cu activarea frecventă a sinapsei, eficiența transmiterii excitației scade mai întâi și apoi are loc o blocare a conducerii acesteia. Acest lucru se datorează unei scăderi a aportului de mediator și ATP în terminalul presinaptic, o scădere a sensibilității membranei postsinaptice la acetilcolină.

Au fost propuse o serie de teorii ale mecanismului de dezvoltare a oboselii într-un mușchi care lucrează foarte intens: a) teoria „epuizării” - epuizarea rezervelor de ATP și a surselor de formare a acestuia (creatină fosfat, glicogen, acizi grași) , b) teoria „sufocării” - lipsa de livrare a oxigenului este pusă în discuție în primul rând în fibrele mușchiului care lucrează; c) teoria „înfundarii”, care explică oboseala prin acumularea de acid lactic și de produse metabolice toxice în mușchi. În prezent, se crede că toate aceste fenomene au loc în timpul lucrului foarte intens al mușchiului.

S-a stabilit că munca fizică maximă înainte de dezvoltarea oboselii se efectuează la o severitate și un ritm mediu al travaliului (regula sarcinilor medii). În prevenirea oboselii, sunt importante și următoarele: raportul corect între perioadele de muncă și odihnă, alternanța muncii mentale și fizice, contabilizarea circadianului (circadian), biologic anual și individual. ritmuri.

puterea musculară este egal cu produsul forței musculare și viteza de scurtare. Puterea maximă se dezvoltă la o viteză medie de scurtare a mușchilor. Pentru mușchiul brațului, puterea maximă (200 W) se realizează la o viteză de contracție de 2,5 m/s.

5.2. Muschii netezi

Proprietăți fiziologice și caracteristici ale mușchilor netezi.

Mușchii netezi sunt parte integrantă unele organe interne și participă la asigurarea funcțiilor îndeplinite de aceste organe. În special, ele reglează permeabilitatea bronhiilor pentru aer, fluxul de sânge în diferite organe și țesuturi, mișcarea fluidelor și a chimului (în stomac, intestine, uretere, vezica urinară și biliară), expulzează fătul din uter, se dilată. sau îngustează pupilele (datorită reducerii mușchilor radiali sau circulari ai irisului), schimbă poziția părului și reliefarea pielii. Celulele musculare netede au formă de fus, 50-400 µm lungime, 2-10 µm grosime.

Mușchii netezi, ca și mușchii scheletici, sunt excitabili, conductivi și contractili. Spre deosebire de mușchii scheletici, care au elasticitate, mușchii netezi sunt plastici (capabili de perioadă lungă de timp menține lungimea care le este dată prin întindere fără creșterea stresului). Această proprietate este importantă pentru funcția de depunere a alimentelor în stomac sau a lichidelor în vezica biliară și în vezică.

Particularități excitabilitate fibrele musculare netede sunt într-o anumită măsură asociate cu potențialul lor transmembranar scăzut (E 0 = 30-70 mV). Multe dintre aceste fibre sunt automate. Durata potențialului de acțiune în ele poate ajunge la zeci de milisecunde. Acest lucru se întâmplă deoarece potențialul de acțiune din aceste fibre se dezvoltă în principal datorită pătrunderii calciului în sarcoplasmă din fluidul intercelular prin așa-numitele canale lente de Ca 2+.

Viteză excitaţieîn celulele musculare netede mici - 2-10 cm / s. Spre deosebire de mușchii scheletici, excitația într-un mușchi neted poate fi transmisă de la o fibră la alta din apropiere. Un astfel de transfer are loc datorită prezenței unor legături între fibrele musculare netede, care au rezistență scăzută la curentul electric și asigură schimbul dintre celulele Ca 2+ și alte molecule. Ca urmare, mușchiul neted are proprietățile sincitiului funcțional.

Contractilitatea fibrele musculare netede se caracterizează printr-o perioadă lungă de latentă (0,25-1,00 s) și o durată lungă (până la 1 min) a unei singure contracții. Mușchii netezi au o forță de contracție scăzută, dar sunt capabili să rămână în contracție tonică mult timp fără a dezvolta oboseală. Acest lucru se datorează faptului că mușchiul neted consumă de 100-500 de ori mai puțină energie pentru a menține contracția tetanică decât mușchiul scheletic. Așadar, rezervele de ATP consumate de mușchiul neted au timp să se refacă chiar și în timpul contracției, iar mușchii netezi ai unor structuri ale corpului sunt în stare de contracție tonică toată viața.

Condiții pentru contracția mușchilor netezi. Cea mai importantă caracteristică a fibrelor musculare netede este că sunt excitate sub influența a numeroși stimuli. Contracția normală a mușchilor scheletici este inițiată doar de un impuls nervos care ajunge la sinapsa neuromusculară. Contracția mușchilor netezi poate fi cauzată atât de impulsuri nervoase, cât și de substanțe biologic active (hormoni, mulți neurotransmițători, prostaglandine, unii metaboliți), cât și de factori fizici, precum întinderea. În plus, excitația mușchilor netezi poate apărea spontan - datorită automatismului.

Reactivitatea foarte mare a mușchilor netezi, capacitatea lor de a răspunde cu contracție la acțiunea diferiților factori, creează dificultăți semnificative pentru corectarea încălcărilor tonusului acestor mușchi în practica medicală. Acest lucru se poate observa în exemplele de tratament al astmului bronșic, al hipertensiunii arteriale, al colitei spastice și al altor boli care necesită corectarea activității contractile a mușchilor netezi.

Mecanismul molecular de contracție a mușchilor netezi are, de asemenea, o serie de diferențe față de mecanismul de contracție a mușchilor scheletici. Filamentele de actină și miozină din fibrele musculare netede sunt mai puțin ordonate decât în ​​cele scheletice și, prin urmare, mușchiul neted nu are striații transversale. Nu există proteină troponină în filamentele de actină ale mușchilor netezi, iar centrii moleculari de actină sunt întotdeauna deschisi pentru interacțiune cu capetele de miozină. Pentru ca această interacțiune să aibă loc, este necesară divizarea moleculelor de ATP și transferul de fosfat în capetele miozinei. Apoi moleculele de miozină se împletesc în fire și își leagă capetele de miozină. Aceasta este urmată de rotația capetelor de miozină, în care filamentele de actină sunt trase între filamentele de miozină și are loc contracția.

Fosforilarea capetelor de miozină se realizează cu ajutorul enzimei miozin kinazei cu lanț ușor, iar defosforilarea - cu ajutorul fosfatazei lanțului ușor de miozină. Dacă activitatea miozin-fosfatazei predomină asupra activității kinazei, atunci capetele miozinei sunt defosforilate, legătura dintre miozină și actină este întreruptă, iar mușchiul se relaxează.

Prin urmare, pentru a avea loc contracția mușchilor netezi, este necesară o creștere a activității kinazei lanțului ușor de miozină. Activitatea sa este reglată de nivelul de Ca 2+ din sarcoplasmă. Când o fibră musculară netedă este stimulată, conținutul de calciu din sarcoplasma acesteia crește. Aceasta crestere se datoreaza aportului de Ca^ + din doua surse: 1) spatiul intercelular; 2) reticulul sarcoplasmatic (Fig. 5.5). Mai mult, ionii de Ca2+ formează un complex cu proteina calmodulină, care activează miozin kinaza.

Secvența proceselor care conduc la dezvoltarea contracției musculare netede: intrarea Ca 2 în sarcoplasmă - acti

vația calmodulinei (prin formarea unui complex 4Ca 2+ - calmodulină) - activarea kinazei lanțului ușor de miozină - fosforilarea capetelor de miozină - legarea capetelor de miozină de actină și rotația capului, în care filamentele de actină sunt trase între filamentele de miozină.

Condiții necesare pentru relaxarea mușchilor netezi: 1) reducerea (până la 10 M/l sau mai puțin) a conținutului de Ca 2+ în sarcoplasmă; 2) descompunerea complexului 4Ca 2+ -calmodulină, ducând la scăderea activității kinazei lanțului ușor de miozină - defosforilarea capetelor de miozină, ducând la ruperea legăturilor filamentelor de actină și miozină. După aceea, forțele elastice determină o recuperare relativ lentă a lungimii inițiale a fibrei musculare netede, relaxarea acesteia.

Controlați întrebările și sarcinile

membrana celulara

Orez. 5.5. Schema căilor de intrare a Ca 2+ în sarcoplasma mușchiului neted

a celulei și îndepărtarea acesteia din plasmă: a - mecanisme care asigură intrarea Ca 2 + în sarcoplasmă și începerea contracției (Ca 2+ provine din mediul extracelular și reticulul sarcoplasmatic); b - modalitati de a elimina Ca 2+ din sarcoplasma si de a asigura relaxarea

Influența norepinefrinei prin receptorii adrenergici

Canal de Ca2+ dependent de ligand

Canalele „g leak

Potenţial dependent de canal de Ca2+

celula musculara neteda

a-adreno! receptorfNoradrenalinaG

Numiți tipurile de mușchi umani. Care sunt funcțiile mușchilor scheletici?

Descrieți proprietățile fiziologice ale mușchilor scheletici.

Care este raportul dintre potențialul de acțiune, contracția și excitabilitatea fibrei musculare?

Care sunt modurile și tipurile de contracții musculare?

Dați caracteristicile structurale și funcționale ale fibrei musculare.

Ce sunt unitățile motorii? Enumerați tipurile și caracteristicile acestora.

Care este mecanismul de contracție și relaxare a unei fibre musculare?

Ce este forța musculară și ce factori o afectează?

Care este relația dintre forța de contracție, viteza ei și lucru?

Definiți oboseala și recuperarea. Care sunt bazele lor fiziologice?

Care sunt proprietățile și caracteristicile fiziologice ale mușchilor netezi?

Enumerați condițiile de contracție și relaxare a mușchilor netezi.

2.2. Fundamentele Biologiei

2.2.1. Structura musculară

Funcționalitatea mușchilor nu poate decât să fie de interes
și reprezentanți ai sportului mare și cei implicați în sport
pe timpul liber; și acest lucru este de înțeles - ca urmare, orice activitate sportivă
facut cu muschii. Sensul musculaturii constă deja în faptul că
reprezintă o parte semnificativă a masei corporale slabe. Asa de,
la femei, mușchii reprezintă 30-35% din greutatea corporală totală, la bărbați
- 42-47%. Antrenamentul de forță poate crește procentul
musculatura si greutatea corporala totala, iar inactivitatea fizica duce la scadere
masa musculară și o creștere, de regulă, a țesutului adipos.

2.2.1.1. Tipuri de mușchi

Există mușchi netezi, mușchi scheletici și mușchi cardiac.

Mușchii netezi fac parte din organele interne, de exemplu, în
compoziția pereților vaselor de sânge tract gastrointestinal,
tractul urinar (ureter, vezică urinară), bronhii. Neted
mușchii lucrează lent și aproape continuu, exersează relativ
mișcări lente și monotone. Ele nu pot fi controlate cu forța.
voi. Mușchii scheletici (mușchii striați) țin corpul
în echilibru și mișcare. Mușchii sunt legați de oase
cu tendoane. Dacă mușchii se contractă, adică se scurtează,
apoi părți ale scheletului prin articulații se apropie sau se îndepărtează unele de altele
de la prieten. Munca mușchilor scheletici poate fi controlată în mod arbitrar.
Sunt capabili să se contracte foarte repede și să se relaxeze foarte repede.
Cu activitate intensă, ei obosesc destul de curând.

Mușchiul cardiac, în ceea ce privește proprietățile sale funcționale, ocupă
ar fi o pozitie intermediara intre muschii netezi si scheletici.
La fel ca și mușchii netezi, este practic neafectat
a vointei noastre si are o rezistenta extrem de mare la oboseala.
La fel ca mușchii scheletici, se poate contracta rapid și
lucrează intens.

Antrenamentul de forță afectează eficient nu numai munca scheletului
muschii; datorită acesteia, funcția și starea sunt modificate și îmbunătățite
muschi netezi si muschi cardiac. Deci, de exemplu, antrenamentul
pentru rezistență la forță, puteți crește și întări mușchiul inimii
și astfel crește eficiența muncii sale, care la rândul său
va avea un efect pozitiv asupra activității mușchilor scheletici. Bun
dezvoltat „corset muscular”, strângând strâns cavitatea abdominală,
ține organele interne, promovează activitatea sistemului digestiv
sisteme. Proprietăți funcționale îmbunătățite sistem digestiv,
în special tractul gastrointestinal, precum și ficatul, bila
vezica pancreatică, au din nou un efect pozitiv
asupra structurii mușchilor, asupra aprovizionării cu energie a activității musculare
și sănătatea generală. Fără îndoială, antrenamentul de forță are un efect
pe toate tipurile de țesut muscular și pe toate sistemele organelor umane
corp, cu toate acestea, ne vom concentra asupra mușchilor scheletici mai detaliat.

2.2.1.2. Structura mușchiului scheletic

Elementul principal al mușchiului scheletic este celula musculară. LA
datorită faptului că celula musculară în raport cu transversala ei
secțiunea) (0,05-0,11 mm) este relativ lungă (fibrele bicepsului, nu un exemplu,
au o lungime de până la 15 cm), se mai numește și fibră musculară. Scheletice
un mușchi este alcătuit dintr-un număr mare de aceste elemente structurale,
constituind 85-90% din masa sa totală. Deci, de exemplu, în compoziție
Bicepsul conține mai mult de un milion de fibre.

Între fibrele musculare este o rețea subțire de vase de sânge mici.
vasele (capilare) si nervii (aproximativ 10% din masa totala
muschii). Între 10 și 50 de fibre musculare sunt conectate într-un mănunchi. mănunchiuri
fibrele musculare și formează mușchiul scheletic. fibre musculare,
fasciculele de fibre musculare și mușchi sunt învăluite în țesut conjunctiv (Fig.
1).

Orez. 1 Diagrama unui mușchi scheletic

1 - mușchi (5 cm), 2 - fascicul de fibre musculare (0,5
mm), 3 - fibre musculare (0,05-0,1 mm), 4 - miofibrilă (0,001-0,003
mm). Numerele dintre paranteze indică dimensiunea aproximativă a transversalei
secțiuni ale elementelor de construcție ale mușchiului.

Fibrele musculare de la capete trec în tendoane. Prin
tendoanele atașate oaselor, forța musculară acționează
pe oasele scheletului. Tendoanele și alte elemente elastice ale mușchiului
Au și proprietăți elastice. La sus și ascuțit
sarcină internă (forța de tragere musculară) sau cu o puternică și bruscă
acțiunea silonului extern întinde elementele elastice ale mușchiului
și astfel atenuează efectele de forță, distribuându-le în timpul
o perioadă mai lungă de timp. Deci după un bun
încălzirea musculaturii cauzează rareori rupturi ale fibrelor musculare
și abraziuni de la oase. Tendoanele au o limită mult mai mare
rezistența la tracțiune (aproximativ 7.000 N/cm2) decât țesutul muscular
(aproximativ 6ON/cm2), deci sunt mult mai subțiri decât mușchii burticii.

Fibra musculară conține o substanță de bază numită sarcoplasmă.
Mitocondriile sunt localizate în sarcoplasmă (30-35% din masa fibrei),
în care au loc procese metabolice și se acumulează substanțe,
bogate în energie, cum ar fi fosfat, glicogen și grăsimi. în sarcoplasmă
filamente subțiri musculare scufundate (miofibrile) aflate paralele
axul lung al fibrei musculare. Miofibrilele alcătuiesc împreună
aproximativ 50% din masa fibrei, lungimea lor este egală cu lungimea mușchiului
fibre și sunt, de fapt, elemente contractile
muşchii. Ele constau din elementare mici, conectate în serie
blocuri, numite și sarcomere (Fig. 2). De la lungimea sarcomerului
în repaus este de aproximativ doar 0,0002 mm, atunci pt
pentru a forma, de exemplu, lanțuri de legături de miofibrile
bicepși 10-15 cm lungime, este necesar să „conectați” un imens
numărul de sarcomere. Grosimea fibrelor musculare depinde în principal
în funcţie de numărul şi secţiunea transversală a miofibrilelor.

Particularitatea structurii sarcomerelor le permite să se scurteze când
impulsul nervos corespunzător. proces de contractie
într-un sarcomer poate fi comparat simplist cu mișcările canoșilor într-un academic
barcă. Sarcomerele sunt formate din două tipuri de filamente proteice:
subțire - actină și mai groasă - miozina. Din filamente
miozina pe ambele părți, ca vâslele într-o barcă, procesele proeminente
(punți de miozină, vezi Fig. 2a). Răspunzând la un semnal nervos
iar reacția chimică ulterioară, procesele de miozină se acoperează temporar
la filamente de actină (sub formă de punți de legătură, apoi sunt îndepărtate
în poziţia unghiului „45” (vezi fig. 2b). Prin acestea
mișcări care pot fi comparate cu coborârea vâslelor în apă (capturarea
apă) și accidentul vascular cerebral ulterior, filamentele de actină se deplasează între
filamente de miozină. După efectuarea „accidentului vascular cerebral”, procesele miozinei
cam în același mod în care vâslele se ridică din apă, se desprind de
actină și revin la poziția inițială. Pentru un astfel de „accident vascular cerebral”
sarcomerul se scurtează cu doar aproximativ 1 % a lui
lungime. Prin urmare, pentru a realiza o „conexiune” telescopică
filamentele, care provoacă o tensiune eficientă, necesită o mare
numărul de „accidente vasculare cerebrale”. Sistemul nervos, acționând ca „timonier”,
poate, în funcție de structura fibrei musculare și de necesar
tensiune, dați semnale cu o frecvență de 7 până la mai mult
de peste 50 de „lovituri” pe secundă.Datorită faptului că un număr imens
sarcomerii localizați de-a lungul miofibrilei sunt porniți secvențial,
sunt rezumate singurele lor contracții minime, iar miofibrila
redus cu 25-30%. pentru că un numar mare de sunt localizate miofibrile
unul lângă altul, forțele lor contractile relativ mici se adună
în puterea totală a fibrei musculare și, ca urmare, în mușchi.

Lungimea sarcomerului cea mai favorabilă pentru crearea de punte
0,0019-0,0022 mm. La această lungime de repaus, filamentele de actină
și miozina contactează atât de bine încât pe unitatea de timp
în special se pot forma multe conexiuni de legătură și teme
Acest lucru creează premisele pentru o tensiune semnificativă în mușchi.
Cu alungirea puternică și finală a mușchiului (lungimea sarcomerului 0,0024-0,0035)
mm) numărul de punți de contact scade din ce în ce mai mult,
până când procesele de miozină nu mai sunt în contact cu filamentele
actina. Ca urmare, tensiunea în mușchi scade constant.
(Fig. 2c). Cu o scurtare puternică și extremă a mușchiului (lungime
sarcomer 0,0016-0,0013 mm) capetele filamentelor de actină devin mai adânci
pătrund între filamentele de miozină, iar forța lor scade constant,
devine din ce în ce mai dificil să formezi noi punți. Voltaj
mușchiul se diminuează în mod constant (Figura 2D).

Acest fenomen se observă în diverse cazuri de aplicare maximă
forțe indiferent de lungimea mușchiului: atât la lungime mare cât și la lungime mică.
Filamentele de actină pot fi „atașate” doar la un relativ mic
numărul de filamente de miozină, așadar, atât în ​​inițial cât și în final
în timpul fazei de mișcare, o forță mare nu poate fi dezvoltată. În fazele mijlocii
care poate construi un număr mult mai mare de poduri,
capacitățile de putere cresc (vezi Fig. 15 și 17). Cu o uşoară
viteza de mișcare a mușchiului are capacitatea de a crea mult mai mult
numărul de conexiuni de tip punte decât la viteză mare.
La viteză mare, adică la viteză mare de contracție
mușchii, pur și simplu nu este suficient timp pentru "acostare"
filamente de actină și miozină, pentru ghidare și întreținere simultană
un număr mare de poduri. Prin urmare, la viteză mică, mușchiul
capabil de o tensiune mai mare și „eliberează” mai mult
forțe (vezi și figurile 9 și 17).

Orez. 3 Modelul mecanic al activității musculare

Mușchi: a - în repaus, b - în regim de funcționare static,
c - în modul dinamic de funcționare, d - în stare întinsă

SC este o componentă contractilă constând din fibre musculare. sau
miofibrila

Aburul este o componentă elastică paralelă, care include,
în special, tecile de țesut conjunctiv tubular ale mușchilor
fibre (endomisiu) și mănunchiuri de fibre musculare (peremisiu).

Pos - component elastic inclus secvenţial, format.
în special tendoanele.

Forța internă: Energia de contracție (SC) + Energia preliminară
Întindere (Abur + Poz)

Forță externă: rezistență externă (furnizată, de exemplu, de un adversar
sau povara).

A subliniat procesul de contracție a blocului elementar al miofibrilei
este un proces energetic în care chimică
energia este transformată în lucru mecanic.

Interacțiunea componentelor contractile și elastice ale mușchiului este vizuală
prezentat pe un model muscular mecanic (Fig. 3). contractilă
componenta musculară (SC) este formată din miofibrile. Componenta elastica
subdivizată într-o componentă elastică legată în serie
(Poc) și o componentă paralel-elastică (Steam). Primul
include tendoane și alte elemente țesut conjunctiv muşchi,
al doilea este format, în special, din membrane de țesut conjunctiv
fibrele musculare și fasciculele acestora.

Dacă componenta contractilă se scurtează, atunci se întinde mai întâi
Pos (vezi Fig. 3b). Abia după ce forța s-a dezvoltat în
tensiunea va depăși valoarea forței externe (de exemplu, rezistența
un adversar sau o greutate ridicată de la sol), întregul
muşchi. Tensiunea poziția rămâne constantă în timpul scurtării musculare
(Fig. 3c). Aburi. ajută la scurtarea mai întâi a componentei contractile,
și apoi aduceți-l înapoi la lungimea de repaus. Dacă mușchiul este întins, atunci
o forță externă prelungește atât de mult POS încât în ​​cele din urmă
trebuie urmată de componenta contractilă (SC)
(Vezi fig. 3d). Cu o lungime de repaus, mușchiul se poate dezvolta foarte mare
Voltaj. În primul rând, pentru că gradul optim de contact
filamentele de actină și miozină vă permit să creați numărul maxim
punți conexiunile și astfel dezvoltă activ și puternic tensiunea
componentă contractilă. În al doilea rând, pentru că componenta elastică
mușchii sunt deja preîntinși ca un arc, un suplimentar
Voltaj. Tensiune dezvoltată activ a componentei contractile
se adaugă tensiunii elastice acumulate în componenta elastică,
și se realizează într-o tensiune musculară ridicată, rezultând
(vezi 2.7.). Pre-întinderea ulterioară a mușchiului, care
depășește semnificativ starea în repaus lungime, duce la
contact insuficient între filamentele de actină și miozină. în care
condiţiile pentru dezvoltarea unei semnificative şi active
tensiunile sarcomerelor. Cu toate acestea, cu un preliminar mare
întinderea mușchilor implicați, de exemplu, cu un leagăn larg
la aruncarea suliței, sportivii obțin rezultate mai mari,
decât fără probleme. Acest fenomen se explică prin faptul că o creștere a preliminariei
stresul „componentei elastice” depășește reducerea activului
dezvoltarea tensiunii componentei contractile.

Prin antrenamentul de forță direcționat (metoda repetării
sarcina submaximala, vezi 9.2.1.1.) transversala
secțiunea și numărul ambelor elemente contractile, miofibrile,
și alte elemente de țesut conjunctiv ale fibrei musculare
(mitocondrii, depozite de fosfat și glicogen etc.). Adevărat, asta
procesul duce la o creștere directă a forței contractile musculare
fibre, mai degrabă decât o creștere imediată a secțiunii lor transversale.
Abia după ce această dezvoltare atinge un anumit nivel,
antrenamentul continuu al forței poate ajuta la creștere
grosimea fibrelor musculare și astfel crește secțiunea transversală
muschii (hipertrofie).

Astfel, apare o creștere a secțiunii transversale a mușchiului
datorită îngroșării fibrelor (o creștere a sarcomerelor în transversală
secțiunea musculară), și nu prin creșterea numărului de fibre musculare,
așa cum se presupune adesea în mod eronat. Numărul de fibre din fiecare separat
mușchiul luat este determinat genetic și, după cum arată studiile științifice,
cercetare, acest număr nu poate fi schimbat cu forța
a face exerciţii fizice. Interesant este că oamenii diferă semnificativ în număr
fibre musculare dintr-un mușchi. Un atlet al cărui biceps conține
un număr mare de fibre (vezi Fig. 60 a), are cele mai bune premise
crește secțiunea transversală a acestui mușchi prin antrenament care vizează
pe ingrosarea fibrelor decat un atlet al carui biceps consta
relativ puține fibre. Cel mai capabil
reprezentanţi ai sporturilor care necesită maxim şi viteză
forta, cu antrenament sistematic si persistent, proportia muschilor fata de total
greutatea corporală crește la 60% sau mai mult procente (Fig. 4). Putere
mușchiul scheletic, așa cum sa menționat deja, depinde în principal de
secțiunea sa transversală, adică pe numărul și grosimea miofibrilelor,
paralel situat în fibre, și dezvoltându-se din aceasta
numărul de posibile conexiuni de legătură între filamentele de miozină
si actina.

Astfel, dacă un atlet mărește diametrul mușchiului
fibre, își mărește și rezistența. Cu toate acestea, forță și mușchi
greutatea nu crește în același ritm. Dacă masa musculară
se dublează, apoi se mărește forța. pe la trei
ori. La femei, forța este de 60-100 N / cm2 (6-10 kg / cm2 ^,
ay bărbați - 70-120 N / cm2 O răspândire mare a acestor indicatori (recul
forță pe 1 cm2 de suprafață a secțiunii transversale) se explică prin diferite
factori, atât dependenți, cât și independenți de formare,
de exemplu coordonare intramusculară și intermusculară, energetică
rezerve și structura fibrelor.

Orez. 4 Procentul masei musculare față de greutatea corporală totală în
bărbații implicați în sport (grei
proporția de mușchi este de obicei cu 10-20% mai mică)

2.2.1.3. Tipuri de fibre musculare scheletice
Fiecare mușchi este alcătuit din fibre denumite fibre ST.
(fibre de contracție lentă) - fibre de contracție lentă și fibre FT - rapide
contracție (fibre de contracție rapidă). Fibre ST cu înaltă
conținut de mioglobină (pigment roșu muscular), numit și
fibre roșii. Se pornesc la sarcini în intervalul 20-25%
de la putere maximă și să aibă o rezistență bună. fibre FT,
având un conţinut mic în comparaţie cu fibrele roşii
mioglobina, numită și fibre albe. Ele sunt caracterizate
viteză contractilă mare și capacitatea de a dezvolta o mare
putere. În comparație cu fibrele lente, acestea pot
contractați și dezvoltați o forță de 10 ori mai mare (vezi Tabelul 1). fibre FT,
la randul lor, sunt subdivizate in fibre FTO si FTG: denumire
sunt determinate prin metoda de obţinere a energiei. Obține energie
în fibrele FTO apare în același mod ca și în fibrele ST, în principal
prin oxidare, rezultând glucoză și grăsimi în prezența
oxigenul se descompune în dioxid de carbon (CO2 și apă (H20).
Din motivul că. că acest proces de descompunere decurge relativ
economic (pentru fiecare moleculă de glucoză în timpul descompunerii musculare
glicogenul pentru energie este acumulat 39 energie
compuși de fosfat), fibrele FTO au, de asemenea, un grad relativ ridicat
rezistența la oboseală (vezi 2.2.3.). Stocare a energiei
în fibrele FTG apare predominant prin glicoliză, adică.
e. glucoza în absenţa oxigenului se descompune la o relativă
lactat bogat în energie. Datorită faptului că acest proces de degradare
neeconomic (pentru fiecare moleculă de glucoză pentru energie
se acumulează doar 3 compuși energetici fosfat),
Fibrele FTG obosesc relativ repede, dar sunt totuși
sunt capabili să dezvolte o putere mare și, de regulă, să pornească la submaximal
și contracții musculare maxime (vezi 9.2.).

Orez. 5 Porniți tipuri variate fibre musculare în mișcare
cu rezistențe crescătoare (transformate după Costil)

Procesul de interacțiune a diferitelor tipuri de fibre până în prezent
nu este pe deplin elucidat. Schematic, poate fi prezentat după cum urmează.

La sarcini mai mici de 25% din forța maximă, acestea încep mai întâi
funcția predominant lentă a fibrelor. O singura data
rezervele lor de energie se epuizează, fibrele rapide sunt „conectate”.
După ce rezervele de energie sunt epuizate fibre rapide,
munca va trebui să se oprească, se instalează epuizarea. Dacă puterea
sarcina creste de la valori scazute la maxime, apoi in functie de
Costill (1980), apare așa-numitul „efect de rampă”,
când aproape toate fibrele sunt implicate în mișcare (fig. 5). în imagine
în fig. 5 principiul participării diferitelor tipuri de fibre în activitatea musculară
valabil, după toate probabilităţile. pentru toate miscarile. Primul
fibre lente sunt pornite, iar puțin mai târziu, atunci când este nevoie
în putere va depăși 25% din maxim, rapid
fibre.

Cu mișcări explozive, intervalul de timp dintre debutul contracției
fibre lente și rapide este minimă (doar câțiva ms). Asa de
Astfel, debutul contracției în ambele tipuri de fibre are loc aproape
în același timp, dar fibrele rapide sunt scurtate semnificativ
atinge puterea maximă mai repede și mai devreme (aproximativ
40-90 ms) decât fibrele lente (aproximativ 90-140
ms), deci pentru ca forța explozivă să fie realizată
în 50-120 ms, „răspunde” în principal fibre rapide
(vezi Fig. 51 a).

Rata de contracție rapidă și, deși într-o măsură mult mai mică,
fibrele lente pot fi crescute prin antrenament folosind metode speciale
dezvoltarea rezistenței maxime și a vitezei (vezi 9.2.1.3. și 9.2.2.).
Exerciții pentru depășirea explozivă multiplă a submaximalului
rezistențele pot ajuta, de exemplu, la reducerea timpului de contracție
(de la începutul contracției până la atingerea forței maxime) rapid
fibre până la aproximativ 30 ms și fibre lente până la aproximativ
80 ms.

Denumiți „fibră rapidă” sau „fibră lentă”
nu înseamnă, așa cum uneori se înțelege greșit, că relativ
mișcările rapide sunt realizate exclusiv prin fibre rapide,
iar mișcările lente sunt doar fibre lente. Pentru a permite
fibre pentru a lucra crucial are o forță mobilizată, adică
e. cantitatea necesară pentru a deplasa masa (greutatea) și
accelerația acestei mase.

Conform informațiilor disponibile până în prezent și o mare
accelerarea unei greutăți mici (viteză mare de mișcare) și
accelerare ușoară a unei greutăți mari (viteză mică)
realizată datorită participării intense a fibrelor musculare rapide.
Forțe explozive care vizează depășirea rezistențelor imobile
(mod static, viteza de deplasare = 0 m/s), numită și
în primul rând fibre rapide. Fiecare persoană are un individ
un set de fibre ST și FT, al căror număr, după cum arată științific
cercetare, nu poate fi schimbat cu pregătire specială.
Persoana medie are aproximativ 40% lent și 60% rapid
fibre. Dar aceasta este valoarea medie (pe întregul mușchi scheletic),
mușchii îndeplinesc diferite funcții și, prin urmare, pot în mod semnificativ
diferă unele de altele prin compoziția fibrelor. De exemplu, mușchii
efectuarea unui lucru static mare (mușchi soleus),
au adesea un număr mare de fibre ST lente, iar mușchii
efectuând mișcări predominant dinamice (biceps), au
un număr mare de fibre FT. Cu toate acestea, după cum arată numeroși
studii, există și abateri individuale semnificative.
La alergătorii de fond în mușchiul gambei și înotătorii-stayer
găsite în mușchiul deltoid. 90% fibre lente și
la sprinteri în mușchiul gambei până la 90% din fibre rapide. Aceste persoane
magnitudini izbitoare ale distribuției fibrelor, probabil nu pot fi
explicate prin antrenament – ​​sunt determinate genetic. Este confirmat,
în special, faptul că, în ciuda dezvoltării armonioase a vitezei mari
puterea brațului și a picioarelor, un boxer sau un scrimă, de exemplu, poate avea
extrem de „picioare rapide” și „mâini lente”. născut
numărul de fibre rapide FT este aparent motivul pentru aceasta
inconsecvente. Faptul că bunii reprezentanți ai sportului,
unde este necesară în mod deosebit rezistența (maratonişti, bicicliști pe drumuri
etc.), predomină fibrele ST lente și high-end
sportivi care demonstrează puterea de viteză (sprinteri, aruncători de suliță,
shot-putters), au un procent ridicat de fibre rapide FT,
indică o predispoziție deosebită față de aceste specii.
sport. La prima vedere, această poziție pare a fi discutabilă.
precum halterofilii – câștigători ai diverselor concursuri – găsite
raport extrem de echilibrat al fibrelor FT și ST. in orice caz
trebuie luată în considerare munca specifică a unui halterofil: sprijin și reținere,
care este realizată în mare măsură de fibrele ST.

Tabelul 1. Reprezentarea simplificată a spectrului fibrelor musculare

Caracteristică (funcție)	tipul de fibre
	fibre FT fibre FTG	Fibre FTO	fibre ST
Caracteristica fiziologica:
- viteza de contractie	rapid	rapid	încet
- forta de contractie	foarte inalt	înalt	minor
- reactivitate.	rapid	rapid	încet
- rezistenta aeroba	rău	bun	foarte bun
Caracteristica biochimică:
- stocare a energiei	glicogenă	glicogen/oxidant	oxidativ
depozite de fosfat	+++	++	+
- depozite de glicogen	+++	++(+)	++
- grăsime corporală	+	+(+)	++(+)
- continutul mitocondriilor	+	++	+++
- capilarizare	minor	bun spre foarte bun	foarte bun
Funcţie:	incarcari in zona submaximala, manifestare putere maximă și viteză		anduranta si forta anduranta, munca statica a sprijini și a ține
+++ - semnificativ, ++ - mediu, + - nesemnificativ

Antrenamentul adecvat de forță poate fi relativ rapid
convertiți fibrele FT în fibre FTO. Acest lucru face posibil
atinge o rezistență bună chiar și pentru acei sportivi care,
a avea multe fibre FT rapide ar părea a fi mai potrivit pentru
manifestări ale forţei maxime şi viteze.

Deși antrenamentul nu se poate schimba moștenit
relația dintre fibrele ST și FT, proprietățile fibrelor, deși
în anumite limite, dar se adaptează la cerințe
stimuli specifici (secțiune transversală, timp de contracție,
dotarea cu purtători de energie și mitocondrii etc.).

2.2.2. Procesele neuromusculare

2.2.2.1. unitate motorie

Un proces al unui nerv motor situat în măduva spinării (motor
celula cornului anterior), ajunge la fibra musculară. Celula nervoasa
inervează un număr mare de fibre musculare cu procesele sale.
Celula nervoasă și fibrele musculare asociate se numesc celule motorii.
unitate (Fig. 6).

Orez. 6 Schema unității motorului

1 - măduvă osoasă, 2 - corp celular. 3 - nervul măduvei spinării, 4
- fibra nervoasa motorie, 5 - fibra nervoasa senzoriala,
6 - mușchi cu fibre musculare.

Compoziția musculară poate varia foarte mult în ceea ce privește numărul de motorii
unitățile, iar unitățile motorii, la rândul lor, pot consta din
o mare varietate de fibre musculare. Toate fibrele musculare
din aceeași unitate motoră aparțin aceluiași tip de fibre
(fibre FT sau ST). Mușchii a căror funcție este de a efectua
mișcări foarte fine și precise (de exemplu, mușchii ochilor sau ai degetelor
mâinile, au de obicei un număr mare de unități motorii
(de la 1500 la 3000); conțin o cantitate mică de mușchi
fibre (de la 8 la 50). Mușchi care efectuează mișcări relativ grosiere
(de exemplu, mușchii mari ai membrelor), au, de regulă,
semnificativ mai puține unități motrice, dar cu mai multe
numărul de fibre pe fiecare (de la 600 la 2000). De exemplu, bicepșii
(vezi Fig. 60 a) poate conține mai mult de un milion
fibre. Aceste fibre musculare, împreună cu terminațiile lor nervoase
formează mai mult de 600 de unități motoare, deci un singur motor
celula cornului anterior al măduvei spinării inervează cu procesele sale
aproximativ 1500 de fibre musculare. În mușchiul tibial aproximativ 1600
iar în muşchii spatelui până la 2000 de fibre musculare sunt inervate de una
celula cornului anterior, formându-se în acest fel în fiecare caz
unitate motorie. Cu toate acestea, numărul de fibre din motor
unități ale oricărui mușchi nu este același, de exemplu, în bicepși poate
fie 1000, 1200, 1400 sau 1600 fibre.

Apartenența fibrelor musculare la o anumită unitate motorie
este stabilit de natură și nu poate fi schimbat prin antrenament.

Unitățile motorii sunt activate conform legii totul sau nimic.
Astfel, dacă din corpul celulei motorii a cornului anterior
măduva spinării este trimis un impuls de-a lungul căilor nervoase, apoi i se trimite un impuls
fie toate fibrele musculare ale unității motorii răspund, fie niciuna
unu. Pentru biceps, aceasta înseamnă următoarele: cu un impuls nervos
forța necesară, toate elementele contractile (miofibrilele) sunt scurtate
toate (aproximativ 1500) fibre musculare ale motorului corespunzător
unitati.

Puterea unei unități motrice depinde, în special, de număr
fibrele ei musculare. Unități motrice cu puține
fibrele cu o singură contracție dezvoltă o forță de tracțiune de numai
câțiva milinewtoni. Unități motrice cu mai multe
fibre - câțiva newtoni. Potențialul de putere al unui motor separat
unitățile sunt relativ mici, deci pentru a efectua mișcarea
mai multe unități motoare sunt „conectate” în același timp.
Cu cât rezistența de depășit este mai mare, cu atât mai mult motor
unitățile trebuie să efectueze mișcarea.

Fiecare unitate motorie are propriul prag individual de excitație,
care poate fi scăzut sau ridicat. Dacă o salvă de impuls (enervare
nervul care provoacă contracția musculară) este slab, apoi sunt activați
numai unități motorii cu un prag scăzut de excitație.
Dacă impulsul salva se intensifică, suplimentar
unități motorii cu un prag de excitație mai mare.

Pe măsură ce rezistența crește, sunt activate tot mai multe motoare.
unitati. Viteza pragurilor individuale de excitație depinde în principal
departe de starea unităților motorii. Pentru a continua activitățile
unități motorii care obosesc de la: A) acumulare
produse metabolice acide (lactat, CO2); b) epuizarea energiei
(fosfați energetici, glicogen etc.); c) excitare nervoasă
(în unitatea motrică sau în scoarța cerebrală), necesar
din ce în ce mai multă voință.

2.2.2.2. Coordonarea intramusculară și frecvența pulsului

O schimbare constantă a numărului de motoare implicate în mișcare
unități (sumare spațială) și modificări ale frecvenței nervului
impulsuri (însumarea timpului) reglabile prin gradație foarte fină
forța contractilă a mușchiului.

Însumarea spațială. Pentru a efectua mișcarea
utilizați un număr diferit de unități motrice din cauza
mecanism de dezvoltare în treaptă a forței. Cu toate acestea, acest mecanism, din cauza
structura musculara diferentiata, foarte eterogena. Cantitate
pașii este determinat de numărul de unități motrice, dintre care
mușchiul este format; dimensiunea treptelor depinde, în special, de numărul,
diametrul și structura fibrelor musculare pe care le
unitatea motorie corespunzătoare. De exemplu, în mușchi
degetele mâinii include un număr extrem de mare de unități motorii cu un mic
număr de fibre (mulți pași mici), deci
forța cu care efectuează mișcările poate fi „gradată”
cu ajutorul însumării spațiale este mult mai fină decât forța
biceps, care are un număr relativ mic de motorii
unități și un număr mare de fibre (câțiva pași mari).

Însumarea temporală. Dacă unitatea motorului este activată
numai prin stimulare artificială, de exemplu, electrică
stimulare, apoi toate fibrele sale musculare sunt scurtate și apoi
relaxează-te din nou (Fig. 7a).

Orez. 7a Schema fenomenului de însumare a timpului

Cu toate acestea, într-un organism sănătos, în condiții naturale, arbitrar
nu apar impulsuri sau contracţii unice. Contractie musculara
întotdeauna determinată de acţiunea unei serii de impulsuri pe secundă. În cazul în care un
al doilea impuls contractil este dat înainte de sfârşitul fazei de relaxare
fibre, apoi în acest caz a doua contracție va fi stratificată pe prima.
Consecința acestui lucru este o dezvoltare mai mare a forței. Dacă trebuie să te dezvolți
forță mai mare, atunci al doilea impuls ar trebui să ajungă deja la fibrele motorului
unități cu puțin timp înainte de sfârșitul fazei de contracție. Apoi fibrele
contract din nou înainte de începerea fazei de relaxare; cadere de tensiune
sau forța în acest caz este imposibilă (Fig. 7 b). Tăieri ulterioare
provin din cele anterioare.

Orez. 7b Schema fenomenului de însumare a timpului

Când în cele din urmă încep să urmeze numeroase impulsuri nervoase
unul după altul suficient de repede, tăieturi individuale complet
suprapune. În acest fel, spre deosebire de o singură contracție,
se realizează contracții mult mai puternice ale fibrelor musculare,
ceea ce duce la o creștere de 3-4 ori a rezistenței. Acest fenomen se numește
contracție titanică (Fig. 7c). Necesar pentru tetanic complet
reducere, frecvența pulsului este determinată de tipul corespunzător
fibrele unității motoare. Datorită faptului că fibrele FT rapide,
comparativ cu fibrele ST lente, se contractă mult mai repede
și relaxați-vă, impulsurile ar trebui să fie și ele la intervale mai scurte
pătrundeți în fibre, astfel încât acestea să poată fi împiedicate să se relaxeze
și astfel să dezvolte o mare putere.

Orez. 7c Schema de stratificare a contracțiilor individuale până la momentul apariției
contractia tetanica prin cresterea frecventei impulsurilor

Prin urmare, în unitățile motoare rapide, impulsuri de joasă frecvență
(7-10 pe secundă) provoacă doar o ușoară tensiune și la fel
forta, pulsuri de frecventa medie (25-30 pe secunda), respectiv, moderate
tensiune și forță, impulsuri de înaltă frecvență (de la 45 pe s și mai sus)
- solicitarea maximă şi forţa maximă (Fig. 8).

Orez. 8 Relația dintre numărul de impulsuri nervoase pe secundă
și forța de contracție musculară ca procent din forța maximă; in medie
importanța numeroaselor unități motorii; răpire de la răpitor
degetul mic (după Bigland și Lippold)

Pentru unitățile cu motor lentă, constând din fibre ST, deja
20 de impulsuri pe secundă ar putea fi suficiente pentru a le epuiza
potențial de putere. Doar cu unul, cel mai favorabil pentru corespondent
unitate motor, intervalul de timp dintre impulsuri poate fi
obține efectul optim al însumării timpului. Superior
frecvența impulsurilor pentru o unitate motor dată nu poate provoca
o contracție mai puternică și deci o creștere a forței. Durată
contracția titanică poate depăși durata unui singur
reduceri de zeci si mii de ori.

Un mușchi compus în mare parte din fibre ST care sunt mai rezistente
la efectele oboselii, poate susține contracția titanică
de obicei mult mai lung decât mușchiul, care conține
predominant fibre FT cu oboseală rapidă. Simplificat
are loc „cooperarea” însumării spațiale și temporale
astfel: nevoile mici de putere sunt satisfăcute
unități motor lente, cu fibră ST
cu un prag scăzut de excitare. Cu o creștere a puterii
nevoi, unități motorii cu o mai mare
pragul de excitație (sumare spațială). Simultan pentru
prin creșterea frecvenței impulsurilor, puterea de ieșire crește
deja în funcțiune unități cu prag scăzut (sumare temporală). La
creșterea suplimentară a puterii trebuie să funcționeze treptat
se vor porni din ce în ce mai multe unități motrice rapide,
care poate „începe” de la frecvenţe mai înalte şi implică
în stare activă o gamă de frecvenţe mai mare. A trece peste
rezistenta maxima pregatita din punct de vedere al puterii
sportivii includ aproximativ 85% din unitățile lor motorii cu optim
frecvențele impulsurilor. Datorită faptului că unitățile „lente”.
au mai putine fibre musculare si din acest motiv se dezvolta mai putin
forțe decât unități „rapide”, adesea deja mobilizate cu un efort de 25%
aproximativ 50% din unitățile disponibile.

Participarea unui număr relativ mare de unități motorii mici
în munca de putere nesemnificativă vă permite să efectuați mai subtil
reglarea activității musculare decât cu sarcini mari de putere.
Procese de însumare a timpului (frecvența pulsului) în funcție de rezultate
cea mai recentă cercetare este condiționată de pregătire, chiar dacă
această pregătire se desfăşoară în relaţii generale foarte complexe.
O unitate motorie antrenată se poate scurta mai repede
(vezi 2.2.1.3.), gestionați „frecvențe de puls mai mari
și dezvoltă o mare putere.

Când forța de viteză, care se realizează în principal prin rapid
Fibrele FT, contracarează rezistențele moderate până la mari,
un număr mare de unități motrice sunt activate
mic de statura o serie de impulsuri. Acest așa-zis Acasă
inervație determină un proces de contracție în creștere și puternic.
Debutul exploziv al contracției este urmat de un bloc de semnal (bioelectric
liniște), timp în care unitățile motorii se contractă din
de mare viteză. Astfel de mișcări viteză-forță se numesc
precum şi mişcările balistice. Sunt preprogramate
în creier şi sunt efectuate cu o viteză atât de mare încât
în timpul executării lor, feedback-ul nu funcționează, ca urmare
pe care mişcarea nu poate fi corectată în cursul executării ei. Durată
liniște bioelectrică în urma inervației de pornire,
depinde în principal de mărimea rezistenței care trebuie depășită.
Dacă rezistenţa este atât de mare încât acceleraţiile libere
contracția nu mai are loc, urmează noua serie impulsuri,
însoţită de o tăcere bioelectrică, datorită căreia
accelerare suplimentară. Dacă rezistența este atât de mare,
ca trenul de impulsuri și blocarea ulterioară a alarmei să nu aibă loc,
atunci rezistența va fi depășită de impulsuri de o foarte mare
frecvente. Mișcări care sunt caracterizate prin serii scurte
impulsuri urmate de blocarea semnalului și balistice
contracție, au un caracter pronunțat viteză-tărie.
Mișcare caracterizată printr-o serie de impulsuri de foarte înaltă frecvență,
au caracterul de putere maximă.

Când mușchiul scheletic lucrează pentru forță, rezistență și învinge
rezistente usoare sau moderate la care frecventa pulsului
nu atinge un maxim, se desfășoară activitatea unităților motorii
alternativ (activitate asincronă).

Aceasta înseamnă că, în funcție de forța necesară,
doar o anumită parte a unităților motrice și astfel apare
trafic. Restul unităților motorii sunt inactive
stare și se scurtează pasiv. Pe măsură ce oboseala crește
unitățile motoare care au fost active până acum sunt oprite,
iar în locul lor, alții, inactivi până acum, încep să lucreze activ
pori, unități motorii.

În condiții normale, o persoană, care efectuează un static sau dinamic
depășirea muncii (vezi 2.3.), nu poate simultan
include în mișcare toate unitățile motorii ale mușchiului. bine antrenat
sportivii acelor sporturi în care forța este componenta principală
performanță (haltere, lupte, atletism
aruncarea), pentru a efectua mișcarea sunt capabili să activeze și simultan
conectează până la 85% din fibrele musculare și astfel se dezvoltă
mare putere. Indivizii neantrenați se pot activa de obicei
doar până la 60%. Abilitatea de a controla unitățile motorii în mod sincron
numit coordonare intramusculară (intramusculară). A ei
nivelul poate fi considerat ridicat dacă sportivul, pe de o parte,
are o capacitate pronunțată de a diferenția forța și,
pe de altă parte, poate activa simultan un procent ridicat
unități motorii. Sub influența hipnozei sau electrice
stimulare (100 Hz și mai sus), o persoană neantrenată poate simultan
utilizați semnificativ mai multe unități motorii și, prin urmare
crește puterea cu aproape 35%.

O persoană instruită în condiții independente de voința
își poate crește potențialul de putere doar cu 10%. Diferență între
mobilizat arbitrar forţă maximă şi involuntar
forța energizată se numește o lipsă de forță. LA Instruire
În practică, lipsa forței este determinată cel mai adesea de diferența de forță,
dezvoltat în moduri inferioare static și dinamic (vezi
2.3.). O astfel de definiție este posibilă deoarece forța s-a dezvoltat
cu întinderea forțată a mușchilor (munca dinamică a inferiorului
natura) este de obicei cu 10-35% mai mare decat forta care poate fi
mobilizat într-un mod static de operare. Astfel, în ceea ce privește
forţe realizate, pe de o parte, prin stimulare electrică
mușchii în regim static și, pe de altă parte, forțați
întinderea mușchilor în modul dinamic, există o corespondență completă.
În modul concesiv de operare, indiferent de voință, suplimentar
unități motorii, adică în aceste condiţii, mărimea forţei este practic
nu depinde de nivelul coordonării intramusculare. În același timp, este necesar
rețineți că forța numită și arbitrar pot fi comparate
între ele numai atunci când sunt aplicate în comparabil
condiții (de exemplu, la același unghi în articulații).

Experimental, a fost posibil să se demonstreze că amploarea dezvoltării forței
cu întinderea forțată a mușchilor, crește odată cu creșterea
viteza, în timp ce în modul de depășire de funcționare aceasta
scade odată cu creșterea vitezei (vezi 2.2.1.2. și Fig. 9).

Orez. 9 Proporția viteză-forță într-unul dintre mușchii flexori
antebrațele la efectuarea lucrărilor excentrice și concentrice
(după Komi)

Deci, cu o creștere a ratei de contracție, diferența dintre posibil
mobilizarea forţei în depăşirea şi cedarea modurilor de operare
continuă să crească.

Cu toate acestea, trebuie spus că această afirmație afectează doar
copii sub 14 ani. Se dezvoltă diferența de forță
copii de această vârstă cu moduri de muncă depășitoare și cedătoare,
foarte nesemnificativ.

Astfel, cu atât mai multe diferențe de adulți în putere
atunci când se lucrează în moduri static și dinamic-cedere,
cu cât puterea lor maximă este mai mică în comparație cu cea absolută, cu atât mai mult
deficitul lor de forță și cu cât nivelul coordonării lor intramusculare este mai scăzut.
În acest caz, puterea musculară poate fi dezvoltată prin antrenament,
vizând includerea simultană în mișcare a cât mai mare posibil
numărul de unități motorii (metoda maximului pe termen scurt
tensiuni, vezi 9.2.1.3.). Puterea unei fibre musculare individuale sau
este puțin probabil ca unitatea motorie individuală să fie mărită în acest fel,
acestea. diametrul muscular (și greutatea corporală a sportivului) sau deloc
crește sau crește ușor. Dacă diferenţa de putere
în modurile de operare static și dinamic-inferior, relativ
este mic, apoi se rezervă pentru dezvoltarea forței prin îmbunătățirea intramusculară
există puțină sau deloc coordonare. Forța trebuie dezvoltată într-un mod diferit,
de exemplu, prin creșterea secțiunii transversale a mușchiului. Lipsa de forță reprezintă
este un fel de indicator al potenţialului existent de dezvoltare a maximului
forta fara a creste diametrul muschiului si deci greutatea corpului.
Abilitati diferite la oameni neinstruiti si foarte calificati
sportivii să mobilizeze cel mai mare număr posibil de motorii
unități arată că o persoană instruită în ceea ce privește puterea
de obicei are nu numai o masă musculară mare, ci și o mai extinsă
posibilitatea de utilizare a acestuia - până la 85%. Aceasta înseamnă și că
posibilitatea dezvoltării forței prin îmbunătățirea coordonării intramusculare
în comparație cu sportivii de înaltă calificare antrenați
cu cei neantrenați este limitat. Din acest motiv, o creștere a diametrului
mușchiul este cea mai de bază metodă de creștere a capacității de bază
putere.

2.2.2.3. Coordonarea intermusculară

În sport, este practic imposibil să efectuați mișcări folosind
orice muşchi. Pentru a rezolva orice sarcină motrică
a atras un număr relativ mare. muşchi sau grupe de muşchi.
Potențialul de forță de bază, care depinde în principal de transversal
secțiunea fibrei musculare, volumul muscular, structura fibrelor și intramuscular
coordonarea, poate fi transformată doar într-un rezultat optim
când mușchii individuali sau grupurile musculare sunt
implicate în spaţio-temporal şi dinamic-temporal
relaţii consecvente în concordanţă cu sarcina motrică.
De asemenea, înseamnă că sistemul nervos este reglat pentru utilizare
numai acei muşchi a căror muncă este necesară pentru a rezolva o anumită
sarcina motorie. Aceasta este interacțiunea celor implicați în mișcare
muşchi sau grupe musculare se numeşte coordonare intermusculară.
Ea este întotdeauna asociată cu un anumit fel mișcare și nu pot
transfer de la o mișcare la alta. De exemplu, la executare
presa pe bancă implică doar o grupă de mușchi, iar la tragere în sus
pe bara transversală - altele. Interacțiunea musculară este, de asemenea, organizată
diferit. De o importanță deosebită pentru coordonarea intermusculară este
coordonarea în munca mușchilor care implementează o anumită mișcare
(agonisti) si muschi care actioneaza in sens invers in timp ce
mişcare (antagonişti).

Cu o presa de banc de viteza cu putere intins pe o banca, tricepsul se dezbate
brațul în articulația cotului și biceps, brahial și brahioradial
mușchi (antagonist) a cărui funcție principală este de a flexa
mainile in articulatia cotului, impiedica extensia, mai ales in finala
faza de mișcare (vezi Tabelul 13 și Fig. 60 a). Interacțiunea agonistă
iar antagoniştii apare după cum urmează (simplificat). Cu viteză-tărie
îndreptarea brațului din decubit dorsal, depășind relativ
rezistenta mare, concomitent cu o serie de impulsuri scurte
sunt activate cât mai multe unități motorii
tricepsul și mușchii care lucrează cu acesta (de exemplu, pectoralul mare
mușchi etc.). Urmează o serie de impulsuri și o contracție de început
blocarea semnalului (tăcere bioelectrică), timp în care
fibrele musculare se scurtează cu o rată ridicată fără niciuna
management.

Blocarea semnalului în unitățile motrice realizând mișcarea
(triceps, etc.), este asociat cu blocarea semnalului motor
unități de antagoniști, astfel încât mișcarea poate fi efectuată nestingherită
și fără pierderea puterii. La sfârșitul mișcării, pentru a o încetini, începeți
activarea antagoniştilor. Ariel (1976-1977) explică acest lucru
modul în care funcţionează sistemul neuromuscular este următorul. În condiții normale
ridicând mreana, are loc o explozie inițială a activității musculare
datorita faptului ca muschiul agonist se contracta, iar muschiul antagonist
se relaxează. Acest lucru duce la accelerarea mișcării membrului. Apoi
urmată de o perioadă intermediară liniștită în acest moment datorită reducerii
antagonist, mișcarea membrului este încetinită. La sfarsit
mișcarea, tensiunea mușchiului antagonist ar trebui să o oprească (7).

Această consistență în activitatea agoniștilor și antagoniștilor este în mare măsură
depinde de elasticitate muşchii. Beneficiile mușchilor întinși
prin aceea că sunt ușor încordate în repaus (aproximativ 15% din
lungimea de echilibru) și din această stare inițială sunt capabile să se dezvolte
deosebit de mare putere. Pe de altă parte, ele permit
mișcări cu o amplitudine mare, datorită cărora mai mult
cale lungă de accelerație și potențial de forță disponibil. Amplitudine mare
vă permite să efectuați mișcări mai moi, mai elastice și mai netede, deci
modul în care antagoniştii încep să le încetinească mai târziu (vezi 2.7.).

Cu cât sunt mai mulți mușchi sau grupuri de mușchi implicați în mișcare,
acestea. cu cât mișcarea este mai dificilă, cu atât mare rol joacă intermuscular
coordonare pentru antrenamentul de forta.

În practica antrenamentului diverselor sporturi, tehnică complexă
acțiunile sunt adesea împărțite în părți (elemente) separate. Ţintă
o astfel de dezmembrare este de a dezvolta antrenamentul de forta
grupele musculare care sunt direct implicate în
performanta miscarii competitive. Întărirea acestor mușchi
grupele se desfășoară cu exerciții speciale, a căror structură
coincide doar cu o parte a structurii exercițiului competitiv.
Cu ajutorul simplului exerciții speciale poate fi deosebit de puternic
incarca muschii implicati in miscarea competitiva si astfel
cum să le dezvolte mai eficient.

Cu astfel de exerciții speciale, de exemplu, pentru puștătorul
sunt presă pe bancă, trunchi în lateral, ridicare
și coborârea trunchiului, ghemuit și stând în picioare. Nou,
interacțiune bine coordonată prin exerciții speciale
grupele musculare, întărite în mod izolat, necesită special
învăţarea tehnicilor inerente această specie sport. Dificultățile se manifestă
când nu toți mușchii sunt suficient de bine dezvoltați,
armonie în dezvoltare. Dacă, de exemplu, un shot putter folosind
exercițiile speciale îmbunătățesc doar forța mușchilor extensori ai brațelor
și picioarele și eliberează mușchii corpului de la atenție, acest lucru poate duce la
la încălcări grave ale coordonării intermusculare. Efort final
rămânând în același timp mic. Dacă coordonarea intermusculară nu este
îndeplinește cerințele, de exemplu, atunci când este exploziv
pornirea mușchilor, inervația inițială a agonistului nu este asociată cu cea optimă
tăcerea bioelectrică (compensarea pierderii) a antagonistului sau
atunci când forțele sale de frânare sunt aplicate prematur, pierde
cea mai mare parte a puterii arătate. În schimb, un nivel înalt
coordonarea intermusculară se manifestă în netezimea optimă a mișcării,
ritm oportun, execuție precisă și, în cele din urmă, în
putere mare de ieșire.

Prin instruire țintită, adesea denumită
antrenament pentru dezvoltarea tehnologiei cu ajutorul elementelor de putere, puteți
crește semnificativ nivelul de coordonare intermusculară. In orice caz,
pentru a spune din nou că interacțiunea musculară tinde să se îmbunătățească
numai într-o mișcare antrenată. Despre mișcare cu spațiu-timp similar
și structuri dinamico-temporale, această îmbunătățire este doar transferată
parțial, dar nu se transferă la mișcări cu structuri inegale
deloc. Un potențial ridicat de rezistență a bazei este principala condiție,
dar în nici un caz o garanţie că mişcările vor fi executate din plin
cu forta. Doar acel atlet este capabil să folosească rapid
potențialul său de putere, care și-a dat seama că antrenamentul intermuscular
coordonarea trebuie efectuată pe mișcările corespunzătoare. Antrenat
un sportiv, spre deosebire de „un neantrenat, are nu numai
mai multă masă musculară și o puteți folosi mult mai pe deplin
(coordonare intramusculară), el este, de asemenea, capabil
realizați acest potențial de forță în rezultatul dvs. sportiv
(coordonare intermusculară).

2.2.3. Furnizarea de energie a activității musculare

2.2.3.1. Purtători de energie

Pentru a efectua munca, mușchiul trebuie să fie asigurat cu energie. muscular
purtătorii de energie sunt în principal compuși de fosfat,
cu rezerve mari de energie (adenozin trifosfat,
creatină fosfat), carbohidrați (glucoză, glicogen) și grăsimi. Veverițele ca
purtătorii de energie joacă un rol secundar, totuși, pentru a crește
volumul, creșterea musculară sunt de o importanță capitală. Numai în
cazuri rare (foame, sarcini extreme și prelungite)
proteinele sub formă de aminoacizi pot lua parte la energie
metabolism.

Compuși de fosfat bogat în energie, glicogenul se acumulează în mușchi
si grasimi. Glicogenul și grăsimile se depun, de asemenea, în ficat și țesutul subcutanat.
țesut gras. La om, la 1 kg de masă musculară
3,5 până la 7,5 mmol adenozin trifosfat (ATP) și 16-28 mmol creatină fosfat
(CE FACI). Aceasta corespunde rezervelor de energie proprii ale organismului.
în ATP - aproximativ 5 kJ (1,2 kcal) și în CF - aproximativ 15 kJ
(3,6 kcal). Rezervele de energie stocate în organism sub formă
glicogen, reprezintă aproximativ 7.500 la o persoană neinstruită
kJ (1.800 kcal, 450 g), pentru o persoană instruită - până la 13.000 kJ (31 kcal,
750 g). Din această cantitate, glicogenul hepatic reprezintă aproximativ
2600 kJ (620 kcal, 150 g). Glicogenul muscular este
rezerva de energie, inclusa rapid in formarea energiei.
Iar din punct de vedere energetic, este mai eficient, deoarece nu este necesar
transportul la mușchiul care lucrează mai întâi prin fluxul sanguin,
și apoi, ca printr-o poartă, treci prin carcasa celulei.

În plus, ar trebui să se țină cont de faptul că fibra musculară este relativ
acceptă cu ușurință glucoza care îi este furnizată prin fluxul sanguin și
îl acumulează sub formă de glicogen, dar foarte fără tragere de inimă, doar în mici
cantități, returnează glicogenul în fluxul sanguin pentru consum
alți mușchi care lucrează intens. În plus, glicogen
ficatul poate fi folosit doar parțial pentru activitatea musculară,
întrucât funcţiile vitale ale creierului trebuie să fie şi ele în mod constant
pentru a fi hrănite cu glucoză eliberată prin sânge
vasele. Din acest motiv, diverse mecanisme de apărare împiedică
consumul excesiv de glicogen hepatic și, prin urmare, o scădere a
niveluri de zahăr din sânge care sunt destul de constante în circumstanțe normale
(80-90 mg glucoză la 100 ml sânge).

Rezervă de grăsime variind de la 125.000 la peste 400.000 kJ
(de la 30.000 la mai mult de 100.000 kcal), este aproape inepuizabilă
sursă de energie în timpul lucrului sportiv pe termen lung
intensitate mică. Cea mai mare pondere a rezervelor naturale este cuprinsă
în țesutul adipos subcutanat; corpuri de grăsime musculară (picături de trigliceride),
mai rapid de lucru, acumulează doar aproximativ 8.000 kJ
(1900 kcal).

2.2.3.2. Generarea de energie anaerobă

Sursa directă de energie pentru fibrele musculare este întotdeauna
este adenozin trifosfat (ATP). Se descompune în adenozin difosfat
(ADP) și fosfat (P). La divizare, energia este eliberată (38-42
kj = 9-10 kcal/mol. fosfat divizat).

ATP->ADP + F + Energie

Doar aproximativ o treime din această energie eliberată este transformată în
munca mecanica; cea mai mare parte este eliberată sub formă de căldură. LA
datorită faptului că conținutul de adenozin trifosfat în mușchi este destul de
limitat (3,5-7,5 mmol/kg), după un timp foarte scurt este extrem de
munca intensiva (1-3 s), i se epuizeaza rezervele musculare. Si daca
ar fi un întreg sistem de diverse curge parțial simultan
proceselor, nu ar controla și nu ar restabili adenozin trifosfat,
adică nu ar furniza energie muschilor, atunci munca ar trebui oprită.
Restaurarea (resinteza) ATP se realizează cu ajutorul relativ
proces biochimic simplu. rezultate din scindare
Produsele ATP ADP și F se combină din nou.

ADP + F + Energie -> ATP

Pentru această reacție biochimică, altfel cunoscută sub numele de fosforilare,
este necesară energie. Se obține prin scindarea altor purtători de energie.
În ce formă și cu ajutorul a ce purtători de energie vor
recuperarea adenozin trifosfatului, depinde de energia necesară
pe unitatea de timp. Dintr-o dată, efectuat dintr-o stare
odihna, munca musculara foarte intensa se reface ATP
cu creatina fosfat

CF + ADP -> Creatina (K) + ATP

Deoarece un mol de creatină fosfat produce aproximativ unul
mol de ATP, atunci producția de energie ca rezultat al acestui proces corespunde,
aproximativ energia obținută din descompunerea ATP.

Creatina fosfat se găsește și în mușchi în cantități mici.
(16-28 mmol/kg). În ciuda faptului că cantitatea disponibilă de creatină fosfat
poate genera de trei ori mai multă energie decât cu ATP,
aceste rezerve se vor epuiza grav în 7-12 secunde de extrem de intens
munca si dupa 15-30 cu munca intensiva. Lucru necesar sau
întrerupeți sau continuați cu mai puțină intensitate. A continua
munca cu o intensitate mai mică necesită alți purtători de energie.
Glicogenul conținut în mușchi în astfel de condiții este descompus fără
participarea oxigenului la acidul lactic (lactat), care are un nivel mai scăzut
conținut de energie decât ATP.

Glicogen -> Lactat + ATP

În același timp, un mol de glicogen muscular furnizează 3 moli de ATP.
Acest proces biochimic atinge cea mai mare activitate prin
câteva secunde de muncă grea. Înainte de aceasta trebuie redusă
la valoarea corespunzătoare, concentrația de energie mai eficientă
referitor la fosfaţi. Recuperarea ATP prin descompunerea glicogenului
(în absența oxigenului) eliberează în aceeași unitate
timpul este doar aproximativ o treime din energia care ar putea fi obținută
descompunerea fosfatului. Prin urmare, este necesară intensitatea muncii
scădea. Aceste procese sunt motivul pentru care, de exemplu, un alergător pe
O distanță de 100 de metri, după ce a alergat aproximativ 80 de metri, pierde adesea viteza:
rezervele sale de fosfați bogati în energie sunt mult epuizate, iar organismul
forţat să treacă la obţinerea energiei de la o mai puţin eficientă
glicogen.

La efectuarea de exerciții individuale și serii scurte de exerciții
(3-30 s) în antrenament de forță de maximă și viteză, energie pt
contractia musculara este eliberata si din „depozitele” de ATP si
CE FACI. Pentru o serie de exerciții intense cu durata de 10-30
energia se obţine într-o măsură mai mare datorită utilizării glicogenului.
Pe fig. 10 prezintă procesele de eliberare de energie în timpul intens
munca sportiva in functie de durata incarcarii.

Orez. 10 Conversia energiei (kJ/min) în mușchiul scheletic
persoana in timpul activitatii sportive, in functie de durata
sarcini (transformate conform Howald)

Munca musculara cu durata de aproximativ 2 minute, timp in care
energia se obține în modul descris mai sus, realizat în principal
fibre rapide FT care acumulează compuși de fosfat cu consum mare de energie
și glicogen în cantități relativ mari. După cum sa menționat deja,
Când glicogenul este descompus, se formează lactat. Produse metabolice acide
substanțe (lactat, CO2 etc.) produse foarte rapid, în proces
munca intensivă nu poate fi compensată, se descompune rapid
sau excretat de oricare dintre substanțele tampon prezente în sânge,
nici din cauza respiraţiei (CO2. După efort care duce la o puternică
oboseală, concentrația de lactat în mușchi crește la ZOmmol / l
iar în sânge până la 20 mmol / l. După finalizarea lucrării „până la eșec”,
acestea. munca, în cadrul căreia un număr mare de persoane sunt implicate intens
masa musculară, respirația devine dificilă și fluxul și fluxul de
sânge în intervalul de până la 25-28 mmol / l (de exemplu, după efectuarea intensivă
meci de lupte).

O cantitate mare de lactat contribuie foarte mult la
peroxidarea corpului, constrângerea activității musculare. Crescând
acidificarea organismului face din ce în ce mai dificilă continuarea
descompunerea glicogenului și, ca urmare, împiedică resinteza
ATP. Cu toate acestea, energia ATP este necesară nu numai pentru contracție, ci și
pentru a relaxa mușchiul (ruperea punților actină-miozină). La
lipsa de ATP este limitată semnificativ de așa-numita „înmuiere”
acţiune, care este, de asemenea, de mare importanţă pentru extensibilitate
muşchii. Mușchiul se relaxează deci mai încet de fiecare dată și
ajunge să aibă o crampe. Acest lucru se întâmplă în ciuda
ceea ce este adesea cheltuit pentru încărcături de această intensitate
doar o treime din toate depozitele de glicogen musculare. În practică, uneori
vorbiți despre „acrișarea” sportivului. Munca ar trebui oprită,
dacă o altă formă de generare de energie nu este conectată în timp util,
care la rândul său va determina o scădere a intensității sarcinii
pe unitatea de timp. Când utilizați metode de încărcare mare
pentru dezvoltarea rezistenței forței (de exemplu, interval intensiv
metoda, vezi 9.2.3.) fazele de lucru intensiv trebuie alternate
cu pauze scurte de odihnă. În aceste intervale de odihnă, acru
produsele metabolice pot fi „eliminate parțial din mușchi
fibrele și influența altor factori care duc la oboseală pot
fi slăbit. Din acest motiv, interferența cu descompunerea glicogenului
iar recuperarea ATP nu va fi atât de semnificativă, iar sportivul
după o perioadă relativ scurtă de timp, poate începe din nou
a munci. Cu toate acestea, pauzele prea scurte împiedică completarea
depozitele de glicogen. Din această cauză, cu fiecare doză de încărcare, ele devin
Din ce in ce mai putin.

Încărcările cu intervale duc la mult mai multă devastare
depozitele de glicogen decât un singur exercițiu intens. Urmează
rețineți nu numai în perioada antrenamentului de forță, ci și în timpul orelor
sporturi cu sarcini de intensitate variabilă (fotbal,
handbal, lupte etc.). Procesele biochimice descrise au loc
practic fără oxigen. De aceea sunt numiti anaerob
proceselor. Descompunerea fosfaților bogati în energie se numește
proces anaerob alactic (trece fără formarea de lactat),
iar descompunerea glicogenului se numește lactat anaerob (trecerea
cu formarea lactatului) proces.

2.2.3.3. Producția de energie aerobă

Glicogenul se poate descompune nu numai în acid lactic (lactat),
de asemenea, este posibilă oxidarea glicogenului cu participarea oxigenului
(O2). În acest caz, împreună cu energia, se eliberează apă (H2O) și dioxid de carbon.
gaz (CO2).

Glicogen + O2 -> H2O + CO2 + ATP

Acest proces de ardere a carbohidraților cu participarea oxigenului se numește
mod aerob de obţinere a energiei. În acest caz, un mol de glucoză (at
degradarea glicogenului muscular) furnizează 39 de moli de ATP. Oxidare
glicogenul cu participarea oxigenului este de aproape 13 ori mai eficient decât
descompunerea acestuia fără oxigen.

Cu exerciții intense care durează aproximativ 5 minute 50% din energie
produs de anaerobi și 50% de aerobi
metabolism. Dacă durata exercițiilor intense este mai mică de 5
min, apoi în acest caz anaerob
procese; dacă sarcina durează mai mult de 5 minute, atunci în transformare
energia crește inevitabil proporția metabolismului aerob. Relativ
o proporţie mare de procese anaerobe duce la un conţinut ridicat
lactat în sânge (15-25 mmol / l). În aceste condiții, mușchiul începe
le lipsesc resursele energetice proprii. Glicogen
ficat sub formă de glucoză cu sângele este livrat la mușchi și contribuie la
acoperirea deficitului energetic.

Alaturi de FTO-fibre in lucru cu durata de 2-10 min, exemple
care au fost deja citate aici, sunt de asemenea pe scară largă
fibre ST lente (fibre roșii). Comparativ cu rapid
Fibrele PT în FTO și mai ales în fibrele ST conțin mai mult
mioglobina. Mioglobina se leagă, „selectează” oxigenul și apoi
îl face disponibil mitocondriilor. În plus, în acestea
fibrele conţin mitocondrii mai mari, în care
procesele metabolice aerobe. Din aceste și alte motive
Fibrele ST și fibrele FTO sunt cele mai potrivite pentru conversia aerobă
energie și astfel să efectueze lucrări care necesită rezistență.
Cu sarcini crescute care durează mai mult de 10 minute domină,
fără îndoială, metabolismul aerob, prin care
70-95% din energia necesară. Această aplicație îndelungată
forțe mai mici de 25% din maxim sunt realizate în primul rând de fibre ST.
Procesele metabolice anaerobe și fibrele FT sunt puse în mișcare
în realizarea acestei lucrări îndelungate, în primul rând în inițială
faza, precum si pentru a depasi rezistentele externe alternative
(de exemplu, la smucituri intermediare sau urcușuri la schi
curse și ciclism). Datorită proporţiei mici de anaerobi
modalităţi de obţinere a energiei sub acumulare de sarcini pe termen lung
lactatul în mușchi și sânge rămâne nesemnificativ (3-14 mmol / l in
sânge). Odată cu creșterea duratei sarcinilor în prim-plan
grăsimile sunt eliberate, fiind o sursă de conversie a energiei aerobe.
Dezintegrarea lor are loc în principiu în același mod ca și descompunerea aerobă.
glicogenul în produse finite: apă și dioxid de carbon. Grăsimile pot
se acumulează în fibra musculară sub formă de picături mici (picături
trigliceride) sau ca acizi graşi pot fi transportaţi
de-a lungul fluxului sanguin până la mușchiul care lucrează din grăsimea subcutanată
fibră. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că intensitatea sarcinii
este în continuă creștere, inclusiv în acele discipline sportive,
unde este necesară rezistență extrem de mare.

Aprovizionarea cu energie pentru acest mușchi relativ intens
activitățile se desfășoară în cea mai mare parte, în ciuda participării
grăsimi, din cauza defalcării rezervelor de glicogen (mușchi și ficat
glicogen). De exemplu, proporția de grăsimi în producția de energie în
alergător de maraton de clasă mondială este de doar aproximativ 20%.

Cu sarcini crescute care durează mai mult de 90 de minute. proprii
rezervele (glicogen) ale organismului pentru a continua munca nu este adesea
suficient. Prin urmare, aceste rezerve ar trebui completate cu suplimentare
nutrienți (băuturi bogate în glucoză
și minerale).

Curs 6. AOD. SISTEM MUSCULAR

1. Structura și funcțiile mușchilor scheletici

2. Clasificarea mușchilor scheletici

4. Mușchii corpului uman

Structura și funcția mușchilor scheletici

Mușchii scheletici sunt partea activă a sistemului musculo-scheletic. Acești mușchi sunt construiți din fibre musculare striate (striate). Mușchii sunt atașați de oasele scheletului și, odată cu contracția (scurtarea lor), pun în mișcare pârghiile osoase. Mușchii mențin poziția corpului și a părților sale în spațiu, mișcă pârghiile osoase la mers, alergare și alte mișcări, efectuează mișcări de mestecat, înghițire și respirație, participă la articularea vorbirii și a expresiilor faciale și generează căldură.

Există aproximativ 600 de mușchi în corpul uman, dintre care majoritatea sunt perechi. Masa mușchilor scheletici la un adult ajunge la 30-40% din greutatea corporală. La nou-născuți și copii, mușchii reprezintă până la 20-25% din greutatea corporală. La vârsta înaintată și senilă, masa țesutului muscular nu depășește 20-30%.

Fiecare mușchi este alcătuit dintr-un număr mare de fibre musculare. Fiecare fibră are o teacă subțire - endomisiu, formată dintr-o cantitate mică de fibre de țesut conjunctiv. Legăturile de fibre musculare sunt înconjurate de țesut conjunctiv fibros lax, numit perimisium intern, care separă fasciculele musculare unul de celălalt. În exterior, mușchiul are și o înveliș subțire de țesut conjunctiv - perimisul exterior, strâns fuzionat cu perimisul interior prin mănunchiuri de fibre de țesut conjunctiv care pătrund în mușchi. Fibrele de țesut conjunctiv care înconjoară fibrele musculare și fasciculele acestora, trecând dincolo de mușchi, formează un tendon.

În fiecare mușchi, se ramifică un număr mare de vase de sânge, prin care sângele aduce substanțe nutritive și oxigen fibrelor musculare și duce produsele metabolice. Sursa de energie pentru fibrele musculare este glicogenul. În timpul defalcării sale, se produce adenozin trifosfat (ATP), care este utilizat pentru contracția musculară. Nervii care intră în mușchi conțin fibre senzoriale și motorii.

Mușchii scheletici au proprietăți precum excitabilitatea, conductivitatea și contractilitatea. Mușchii sunt capabili, sub influența impulsurilor nervoase, să fie excitați, să intre într-o stare de lucru (activă). În acest caz, excitația se răspândește rapid (condusă) de la terminațiile nervoase (efectori) la structurile contractile - fibrele musculare. Ca urmare, mușchiul se contractă, se scurtează, pune în mișcare pârghiile osoase.

În mușchi, există o parte contractilă (abdomen), construită din fibre musculare striate, și capete ale tendoanelor (tendoane), care sunt atașate de oasele scheletului. La unii mușchi, tendoanele sunt țesute în piele (mușchii feței), atașate de globul ocular sau de mușchii vecini (în mușchii perineului). Tendoanele sunt formate din țesut conjunctiv fibros dens și sunt foarte durabile. In muschii situati pe membre, tendoanele sunt inguste si lungi. Mulți mușchi în formă de panglică au tendoane largi, numite aponevroze.

Clasificarea mușchilor scheletici

În prezent, mușchii sunt clasificați în funcție de formă, structură, locație și funcție.

Forma musculară. Cei mai frecventi mușchi sunt fuziformi și în formă de panglică (Fig. 30). Mușchii fuziformi sunt localizați în principal pe membre, unde acționează asupra pârghiilor osoase lungi. Mușchii tip panglică au lățimi diferite, de obicei sunt implicați în formarea pereților trunchiului, abdominali, cavităților toracice. Mușchii fuziformi pot avea două burtici, separate printr-un tendon intermediar (mușchi bigastric), două, trei și patru părți inițiale - capete (biceps, triceps, cvadriceps). Există mușchi lungi și scurti, drepti și oblici, rotunzi și pătrați.

Structura musculară. Mușchii pot avea o structură pinnată, atunci când fasciculele musculare sunt atașate de tendon din una, două sau mai multe părți. Aceștia sunt mușchi cu o singură pene, cu pene duble, cu mai multe pene. Mușchii pennați sunt construiți dintr-un număr mare de fascicule musculare scurte și au o forță considerabilă. Aceștia sunt mușchi puternici. Cu toate acestea, ele se pot micșora doar la o lungime mică. În același timp, mușchii cu un aranjament paralel de fascicule musculare lungi nu sunt foarte puternici, dar sunt capabili să se scurteze până la 50% din lungimea lor. Aceștia sunt mușchi abili, sunt prezenți acolo unde mișcările sunt efectuate pe scară largă.

După funcția îndeplinită și efectul asupra articulațiilor, se disting mușchii flexori și extensori, adductori și abductori, constrictori (sfincteri) și dilatatori. Mușchii se disting prin localizarea lor în corpul uman: superficial și profund, lateral și medial, anterior și posterior.

3. Aparatul auxiliar al muschilor

Mușchii își îndeplinesc funcțiile cu ajutorul dispozitivelor auxiliare, care includ fascia, canale fibroase și fibroase osoase, pungi sinoviale, blocuri.

Fascia sunt învelișuri de țesut conjunctiv ale mușchilor. Ele împart mușchii în partiții musculare, elimină frecarea mușchilor unul împotriva celuilalt.

Canale (fibroase și osteofibroase) sunt prezente în acele locuri în care tendoanele sunt aruncate peste mai multe articulații (pe mână, picior). Canalele servesc pentru a menține tendoanele într-o anumită poziție în timpul contracției musculare.

Teci sinoviale format dintr-o membrană sinovială (membrană), dintre care o placă căptușește pereții canalului, iar cealaltă înconjoară tendonul și fuzionează cu acesta. Ambele plăci cresc împreună la capete, formează o cavitate îngustă închisă, care conține o cantitate mică de lichid (sinovia) și udă plăcile sinoviale alunecând una pe cealaltă.

Pungi sinoviale (mucoase).îndeplinesc o funcție similară cu tecile sinoviale. Sacii sunt saci inchisi umpluti cu lichid sinovial sau mucus, situati in locurile in care tendonul este aruncat peste o proeminenta osoasa sau peste tendonul altui muschi.

Blocuri numite proeminențe osoase (condili, epicondili), prin care este aruncat tendonul muscular. Ca urmare, unghiul de atașare al tendonului de os crește. Aceasta crește forța mușchiului asupra osului.

Munca musculara si forta

Mușchii acționează asupra pârghiilor osoase, le pun în mișcare sau țin părți ale corpului într-o anumită poziție. Fiecare mișcare implică de obicei mai mulți mușchi. Mușchii care acționează într-o direcție se numesc sinergiști, cei care acționează în direcții diferite se numesc antagoniști.

Mușchii acționează asupra oaselor scheletului cu o anumită forță și efectuează un lucru - dinamic sau static. În timpul muncii dinamice, pârghiile osoase își schimbă poziția, se mișcă în spațiu. În timpul muncii statice, mușchii se încordează, dar lungimea lor nu se modifică, corpul (sau părți ale acestuia) sunt ținute într-o anumită poziție fixă. O astfel de contracție a mușchilor fără modificarea lungimii se numește contracție izometrică. Contracția musculară însoțită de o modificare a lungimii se numește contracție izotonă.

Ținând cont de locul aplicării forței musculare asupra pârghiei osoase și de celelalte caracteristici ale acestora, în biomecanică se disting pârghiile de primul fel și pârghiile de ordinul doi (Fig. 32). Într-o pârghie de primul fel, punctul de aplicare a forței musculare și punctul de rezistență (greutatea corpului, greutatea sarcinii) se află pe părțile opuse ale fulcrului (din articulație). Un exemplu de pârghie de primul fel este capul, care se sprijină pe atlas (fulcru). Greutatea capului (partea frontală) se află pe o parte a axei articulației atlantooccipitale, iar locul de aplicare a forței mușchilor occipitali la osul occipital este pe cealaltă parte a axei. Echilibrul capului se realizează cu condiția ca cuplul forței aplicate (produsul forței mușchilor occipitali și lungimea umărului, egal cu distanța de la punctul de sprijin până la locul de aplicare a forței) va corespunde cuplului gravitației din față a capului (produsul forței de gravitație și lungimea umărului, egal cu distanța de la punctul de sprijin până la punctul de aplicare a gravitației).

Pentru o pârghie de al doilea fel, atât punctul de aplicare a forței musculare, cât și punctul de rezistență (gravitație) se află pe aceeași parte a fulcrului (axa articulației). În biomecanică, există două tipuri de pârghie de al doilea fel. În primul tip de pârghie de al doilea fel, pârghia pentru aplicarea forței musculare este mai mare decât pârghia pentru rezistență. De exemplu, un picior uman. Umărul pentru aplicarea forței mușchiului triceps al piciorului inferior (distanța de la tuberculul calcanean la fulcrum - capetele oaselor metatarsiene) este mai lung decât umărul pentru aplicarea forței de gravitație a corpului (din axă). a articulației gleznei până la punctul de sprijin). În această pârghie, există un câștig în forța musculară aplicată (pârghia este mai lungă) și o pierdere a vitezei de mișcare a gravitației corpului (pârghia este mai scurtă). La al doilea tip de pârghie de al doilea fel, umărul pentru aplicarea forței musculare va fi mai scurt decât umărul pentru rezistență (aplicarea gravitației). Umărul de la articulația cotului până la inserția tendonului bicepsului este mai scurtă decât distanța de la această articulație până la mâna în care se aplică gravitația. În acest caz, există un câștig atât în ​​domeniul de mișcare a mâinii (brațul lung), cât și o pierdere a forței care acționează asupra pârghiei osoase (aplicarea forței cu brațul scurt).

Forța mușchiului este determinată de masa (greutatea) sarcinii pe care acest mușchi o poate ridica la o anumită înălțime cu contracția sa maximă. Această forță se numește forța de ridicare a mușchiului. Forța de ridicare a unui mușchi depinde de numărul și grosimea fibrelor sale musculare. La om, forța musculară este de 5-10 kg pe 1 sq. vezi diametrul fiziologic al muşchiului. Pentru caracteristicile morfologice și funcționale ale mușchilor, există conceptul secțiunilor transversale anatomice și fiziologice ale acestora (Fig. 33). Diametrul fiziologic al unui mușchi este suma secțiunii transversale (ariilor) tuturor fibrelor musculare ale unui anumit mușchi. Diametrul anatomic al unui mușchi este dimensiunea (aria) secțiunii sale transversale în punctul său cel mai larg. Într-un mușchi cu fibre dispuse longitudinal (mușchi fuziformi, de tip panglică), diametrele anatomice și fiziologice vor fi aceleași. Cu o orientare oblică a unui număr mare de fascicule musculare scurte, ca și în cazul mușchilor pennați, diametrul fiziologic va fi mai mare decât cel anatomic.

Forța de rotație a unui mușchi depinde nu numai de diametrul său fiziologic sau anatomic, sau de forța de ridicare, ci și de unghiul de atașare a mușchiului de os. Cu cât este mai mare unghiul la care un mușchi se atașează de un os, cu atât este mai mare efectul pe care îl poate avea asupra osului respectiv. Blocurile sunt folosite pentru a crește unghiul de atașare al mușchilor de os.

Mușchii corpului uman

În funcție de locația în corp și pentru confortul studiului, se disting mușchii capului, gâtului, trunchiului; mușchii membrelor superioare și inferioare.

Mușchii localizați în diferite zone ale corpului uman nu numai că îndeplinesc diferite funcții, dar au și propriile caracteristici structurale. Pe membre, cu pârghiile de oase lungi adaptate pentru mișcare, prinderea și ținerea diferitelor obiecte, mușchii sunt de obicei fusiformi, cu o dispoziție longitudinală sau oblică a fibrelor musculare, tendoane înguste și lungi. În regiunea trunchiului, la formarea pereților acestuia, participă mușchii în formă de panglică cu tendoane plate largi. Astfel de tendoane largi se numesc aponevroze. În regiunea capului, mușchii masticatori de la un capăt încep pe oasele fixe ale bazei craniului, iar la celălalt capăt sunt atașați de singura parte mobilă a craniului - maxilarul inferior. Mușchii mimici încep pe oasele craniului și se atașează de piele. Odată cu contracția mușchilor faciali, relieful pielii feței se schimbă și se formează expresiile faciale.

Elementul principal al mușchiului scheletic este celula musculară. Datorită faptului că celula musculară în raport cu secțiunea sa transversală (0,05-0,11 mm) este relativ lungă (fibrele bicepsului, de exemplu, au o lungime de până la 15 cm), se mai numește și fibră musculară.

Mușchiul scheletic este format dintr-un număr mare de aceste elemente structurale, care reprezintă 85-90% din masa sa totală. De exemplu, bicepsul conține mai mult de un milion de fibre.

Între fibrele musculare se află o rețea subțire de vase de sânge mici (capilare) și nervi (aproximativ 10% din masa musculară totală). Între 10 și 50 de fibre musculare sunt conectate într-un mănunchi. Mănunchiurile de fibre musculare formează mușchiul scheletic. Fibrele musculare, mănunchiurile de fibre musculare și mușchii sunt învăluite în țesut conjunctiv.

Fibrele musculare de la capete trec în tendoane. Prin tendoanele atașate oaselor, forța musculară acționează asupra oaselor scheletului. În plus, tendoanele și alte elemente elastice ale mușchiului au proprietăți elastice. Cu o sarcină internă mare și ascuțită (forță de tracțiune musculară) sau cu o acțiune externă puternică și bruscă, elementele elastice ale mușchiului se întind și astfel atenuează efectele forței, distribuându-le pe o perioadă mai lungă de timp.

Prin urmare, după o bună încălzire a mușchilor, rareori apar rupturi ale fibrelor musculare și despărțiri de oase. Tendoanele au o rezistență la tracțiune mult mai mare (aproximativ 7000 N/cm2) decât țesutul muscular (aproximativ 60 N/cm2), unde N este un Newton, deci sunt mult mai subțiri decât burta mușchiului. Fibra musculară conține o substanță de bază numită sarcoplasmă. Sarcoplasma conține mitocondrii (30-35% din masa fibrelor), în care au loc procese metabolice și se acumulează substanțe bogate în energie, precum fosfații, glicogenul și grăsimile. Filamentele musculare subțiri (miofibrile) sunt scufundate în sarcoplasmă, situate paralel cu axa lungă a fibrei musculare.

Miofibrilele alcătuiesc împreună aproximativ 50% din masa fibrei, lungimea lor este egală cu lungimea fibrelor musculare și sunt, de fapt, elementele contractile ale mușchiului. Ele constau din blocuri elementare mici, incluse secvenţial, numite sarcomere (Fig. 33).

Orez. 33. Diagrama muşchilor scheletici: muşchi (până la 5 cm), fascicul de fibre musculare (0,5 mm), fibră musculară (0,05-0,1 mm), miofibrilă (0,001-0,003 mm). Numerele dintre paranteze indică dimensiunea aproximativă a secțiunii transversale a elementelor de construcție ale mușchiului.

Deoarece lungimea sarcomerului în repaus este de aproximativ doar 0,0002 mm, pentru a forma, de exemplu, lanțuri de legături ale miofibrilelor bicepsului de 10-15 cm lungime, este necesar să „conectați” un număr mare de sarcomere. Grosimea fibrelor musculare depinde în principal de numărul și secțiunea transversală a miofibrilelor.

În miofibrilele mușchilor scheletici, există o alternanță regulată de zone mai deschise și mai întunecate. Prin urmare, adesea mușchii scheletici sunt numiți striați. Miofibrila este alcătuită din elemente identice care se repetă, așa-numitele sarcomere. Sarcomerul este delimitat pe ambele părți de discuri Z. Filamentele subțiri de actină sunt atașate de aceste discuri pe ambele părți. Filamentele de actină au o densitate scăzută și, prin urmare, par mai transparente sau mai ușoare la microscop. Aceste zone transparente, luminoase, situate pe ambele părți ale discului Z, sunt numite zone izotrope (sau zone I).
În mijlocul sarcomerului se află un sistem de filamente groase construite în principal dintr-o altă proteină contractilă, miozina. Această parte a sarcomerului este mai densă și formează o zonă anizotropă mai întunecată (sau zona A). În timpul contracției, miozina devine capabilă să interacționeze cu actina și începe să tragă filamentele de actină spre centrul sarcomerului. Ca urmare a acestei mișcări, lungimea fiecărui sarcomer și a întregului mușchi în ansamblu scade. Este important de reținut că, cu un astfel de sistem de generare a mișcării, numit sistem de filament de alunecare, lungimea filamentelor (nici filamente de actină, nici filamente de miozină) se modifică. Scurtarea este o consecință numai a mișcării firelor unul față de celălalt. Semnalul pentru începerea contracției musculare este o creștere a concentrației de Ca 2+ în interiorul celulei. Concentrația de calciu în celulă este reglată de pompe speciale de calciu încorporate în membrana exterioară și membrana reticulului sarcoplasmatic, care se înfășoară în jurul miofibrilelor.

unitate motorie(DE) - un grup de fibre musculare inervate de un neuron motor. Mușchiul și unitatea sa nervoasă constau dintr-un număr mare de DU paralele (Fig. 34).

Orez. 34. Structura unității motrice: 1 - măduva spinării; 2 - motoneuroni; 3 - axonii; 4 - fibre musculare

În condiții normale, DE funcționează în ansamblu: impulsurile transmise de neuronul motor activează toate fibrele musculare care îl compun. Datorită faptului că mușchiul este format din multe UM (în mușchii mari până la câteva sute), poate funcționa nu cu întreaga masă, ci în părți. Această proprietate este folosită în reglarea forței și vitezei contracției musculare. În condiții naturale, frecvența impulsurilor transmise de motoneuroni către UM este în intervalul 5–35 imp./s; numai cu efort muscular maxim este posibil să se înregistreze o frecvență de descărcare peste 50 imp./s.

componente DE au labilitate diferită: axon - până la 1000 imp./s, fibra musculară - 250-500, sinapsa mioneurală - 100-150, corpul neuronului motor - până la 50 imp./s. Oboseala unei componente este cu cât este mai mare, cu atât labilitatea sa este mai mică.

Distinge rapidși încet DE. Cele rapide au mare putere și viteză de contracție într-un timp scurt, activitate ridicată a proceselor glicolitice, cele lente lucrează în condiții de activitate ridicată a proceselor oxidative pentru o perioadă lungă de timp, cu forță și viteză de contracție mai mică. Primele sunt repede obosite, conțin mult glicogen, cele din urmă sunt rezistente - au multe mitocondrii. UM lente sunt active cu orice tensiune musculară, în timp ce UM rapide sunt active numai cu tensiune musculară puternică.

Pe baza analizei enzimelor fibrelor musculare, acestea sunt clasificate în trei tipuri: tip I, tip IIa, tip IIb.

În funcție de viteza de contracție, capacitatea aerobă și anaerobă, se folosesc conceptele: contracție lentă, tip oxidativ (MO), contracție rapidă, tip oxidativ-glicolitic (GOD) și contracție rapidă, tip glicolitic (BG).

Există și alte clasificări ale DE. Deci, pe baza a doi parametri - scăderea tetanosului intermitent și rezistența la oboseală - UM sunt împărțite în trei grupe (Burke, 1981): contracție lentă, rezistentă la oboseală (tip S); rezistent la oboseală de contracție rapidă (tip FR) și sensibil la oboseală de contracție rapidă (tip FF).

Fibrele de tip I corespund fibrelor de tip MO, fibrele de tip IIa corespund fibrelor de tip BOG, iar fibrele de tip IIb corespund fibrelor de tip BG. Fibrele musculare de tip MO aparțin tipului S MU, fibrele de tip GOD tipului FR MU și fibrele de tip BG tipului FF MU.

Fiecare mușchi uman conține o combinație a tuturor celor trei tipuri de fibre. DE tip FF se caracterizează prin cea mai mare forță de contracție, cea mai scurtă durată de contracție și cea mai mare susceptibilitate la oboseală.

Vorbind despre proporțiile diferitelor fibre musculare la oameni, trebuie remarcat faptul că atât bărbații, cât și femeile au ceva mai mult încet fibre (după diverși autori -
de la 52 la 55%).

Există o relație strictă între numărul de fibre de contracție lentă și rapidă din țesutul muscular și performanța atletică la sprint și la distanțe lungi.

Mușchii gambei campionilor mondiali la maraton conțin 93-99% fibre lente, în timp ce cei mai puternici sprinteri din lume au mai multe fibre rapide în acești mușchi (92%).

La o persoană neinstruită, numărul de unități motorii care pot fi mobilizate la stres de putere maximă nu depășește de obicei 25–30%, iar la persoanele bine pregătite pentru sarcini de putere, numărul de unități motorii implicate în lucru poate depăși 80–90 %. Acest fenomen se bazează pe adaptarea sistemului nervos central, ceea ce duce la o creștere a capacității centrilor motori de a mobiliza un număr mai mare de neuroni motori și la o îmbunătățire a coordonării intermusculare (Fig. 35).

Orez. 35. Caracteristicile unităţilor motrice

Profesorul Suvorova G.N.

Tesut muscular.

Sunt un grup de țesuturi care îndeplinesc funcțiile motorii ale corpului:

1) procese contractile în organele și vasele interne goale

2) mișcarea părților corpului unele față de altele

3) menținerea posturii

4) mișcarea organismului în spațiu.

Țesutul muscular are următoarele caracteristici morfofuncționale:

1) Elementele lor structurale au o formă alungită.

2) Structurile contractile (miofilamente și miofibrile) sunt dispuse longitudinal.

3) Pentru contracția musculară, este necesară o cantitate mare de energie, prin urmare, în ei:

Conține un număr mare de mitocondrii

Există incluziuni trofice

Mioglobina proteică care conține fier poate fi prezentă

Structurile în care se depun ionii de Ca++ sunt bine dezvoltate.

Țesutul muscular este împărțit în două grupuri principale

1) neted (nestriat)

2) Cu dungi încrucișate (striate)

Țesutul muscular neted: este de origine mezenchimală.

În plus, este izolat un grup de celule mioide, acestea includ

Celulele mioide de origine neuronală (formează mușchii irisului)

Celule mioide de origine epidermică (celule mioepiteliale ale glandelor sudoripare, salivare, lacrimale și mamare)

țesut muscular striatîmpărțite în scheletice și cardiace. Ambele soiuri se dezvoltă din mezoderm, dar din diferite părți ale acestuia:

Scheletice - din miotomi somiți

Cardiac - din frunza viscerală a splanchnotomului.

Țesutul muscular scheletic

Reprezintă aproximativ 35-40% din greutatea corpului uman. Ca componentă principală, face parte din mușchii scheletici, în plus, formează baza musculară a limbii, face parte din membrana musculară a esofagului etc.

Dezvoltarea mușchilor scheletici. Sursa dezvoltării sunt celulele miotomilor somitelor mezodermului, determinate în direcția miogenezei. Etape:

Mioblaste

tubii musculari

Forma definitivă de miogeneză este fibra musculară.

Structura țesutului muscular scheletic.

Unitatea structurală și funcțională a țesutului muscular scheletic este fibra musculara. Este o formațiune cilindrică alungită cu capete ascuțite, cu diametrul de 10 până la 100 microni, lungime variabilă (până la 10-30 cm).

fibra musculara este o formațiune complexă (celular-simplastică), care constă din două componente principale

1. miosimplast

2. miosatellitocite.

În exterior, fibra musculară este acoperită cu o membrană bazală, care, împreună cu plasmolema miosimplast, formează așa-numita sarcolema.

Miosimplast este componenta principală a fibrei musculare, atât ca volum, cât și ca funcție. Miosimplastul este o structură supracelulară gigantică care se formează prin fuziunea unui număr mare de mioblaste în timpul embriogenezei. La periferia miosimplastului, există de la câteva sute la câteva mii de nuclee. Fragmente ale complexului lamelar, EPS, mitocondrii unice sunt localizate în apropierea nucleilor.

Partea centrală a miosimplastului este umplută cu sarcoplasmă. Sarcoplasma conține toate organitele sens generalși dispozitive specializate. Acestea includ:

contractilă

Dispozitiv pentru transmiterea excitației din sarcolemă

la aparatul contractil.

Energie

referinţă

aparat contractil fibra musculara este reprezentata de miofibrile.

miofibrile au forma de fire (lungimea fibrei musculare) cu diametrul de 1-2 microni. Au o striație transversală datorită alternanței zonelor (discurilor) de lumină polarizată cu refracție diferită - izotrope (luminoase) și anizotrope (întunecate). Mai mult, miofibrilele sunt localizate în fibra musculară cu un astfel de grad de ordine încât discurile deschise și întunecate ale miofibrilelor vecine se potrivesc exact. Acest lucru determină striarea întregii fibre.

Discurile întunecate și deschise, la rândul lor, constau din filamente groase și subțiri numite miofilamente.

În mijlocul discului luminos, o bandă întunecată trece transversal către miofilamentele subțiri - telofragma sau linia Z.

Secțiunea miofibrilei dintre două telofragme se numește sarcomer.

Sarcomer Este considerată unitatea structurală și funcțională a miofibrilei - include discul A și două jumătăți ale discului I situate pe ambele părți ale acesteia.

gros filamentele (miofilamentele) sunt formate din molecule împachetate ordonat ale miozinei proteinei fibrilare. Fiecare filament gros este format din 300-400 de molecule de miozină.

Subţire Filamentele conțin proteina contractilă actină și două proteine ​​reglatoare: troponina și tropomiozina.

Mecanismul contracției musculare descrisă de teoria firelor de alunecare, care a fost propusă de Hugh Huxley.

În repaus, la o concentrație foarte mică de ioni de Ca++ în miofibrila unei fibre relaxate, firele groase și subțiri nu se ating. Filamentele groase și subțiri alunecă liber unul față de celălalt, drept urmare, fibrele musculare nu rezistă întinderii pasive. Această condiție este caracteristică mușchiului extensor atunci când flexorul corespunzător este contractat.

Contracția musculară este cauzată de o creștere bruscă a concentrației ionilor de Ca++ și constă în mai multe etape:

Ionii de Ca++ se leagă de molecula de troponină, care se deplasează, deschizând locurile de legare a miozinei pe filamentele subțiri.

Capul de miozină este atașat de locurile de legare a miozinei ale unui filament subțire.

Capul miozinei își schimbă conformația și face o mișcare de mângâiere care propulsează filamentul subțire spre centrul sarcomerului.

Capul miozinei se leagă de molecula de ATP, ceea ce duce la separarea miozinei de actină.

Sistemul sarcotubular- asigură acumularea de ioni de calciu și este un aparat de transmitere a excitației. Pentru aceasta, un val de depolarizare care trece prin plasmalema a dus la o contracție eficientă a miofibrilelor. Este format din reticulul sarcoplasmatic și tubulii T.

Reticulul sarcoplasmatic este un reticul endoplasmatic neted modificat și constă dintr-un sistem de cavități și tubuli care înconjoară fiecare miofibrilă sub forma unui manșon. La marginea discurilor A și I, tubii se contopesc, formând perechi de cisterne terminale plate. Reticulul sarcoplasmatic îndeplinește funcțiile de depunere și eliberare a ionilor de calciu.

Valul de depolarizare care se propagă de-a lungul membranei plasmatice ajunge mai întâi la tubulii T. Între peretele tubului T și cisterna terminală există contacte specializate prin care unda de depolarizare ajunge la membrana cisternelor terminale, după care sunt eliberați ioni de calciu.

aparat de sprijin fibra musculară este reprezentată de elemente ale citoscheletului, care asigură o aranjare ordonată a miofilamentelor și miofibrilelor. Acestea includ:

Telofragmă (linia Z) - zona de atașare a miofilamentelor subțiri a două sarcomere adiacente.

Mezofragmă (linia M) - o linie densă situată în centrul discului A, filamente groase sunt atașate de ea.

În plus, fibra musculară conține proteine ​​care îi stabilizează structura, de exemplu:

Distrofina - la un capăt este atașată de filamente de actină, iar la celălalt - de un complex de glicoproteine ​​care pătrund în sarcolemă.

Titina este o proteină elastică care se întinde de la linia M la linia Z, previne întinderea excesivă a mușchiului.

Pe lângă miosimplast, fibrele musculare includ miozatellocite. Acestea sunt celule mici care sunt situate între plasmalemă și membrana bazală, sunt elementele cambiale ale țesutului muscular scheletic. Ele sunt activate atunci când fibrele musculare sunt deteriorate și asigură regenerarea lor reparatorie.

Există trei tipuri principale de fibre:

Tip I (roșu)

Tip IIB (alb)

Tip IIA (intermediar)

Fibrele de tip I sunt fibre musculare roșii, caracterizate printr-un conținut ridicat de mioglobină în citoplasmă, ceea ce le conferă o culoare roșie, un număr mare de sarcozomi, o activitate ridicată a enzimelor oxidative (SDH) și o predominanță a proceselor aerobe. fibrele au capacitatea de contracție tonică lentă, dar prelungită și oboseală scăzută.

Fibrele de tip IIB - albe - glicolitice, se caracterizează printr-un conținut relativ scăzut de mioglobină, dar un conținut ridicat de glicogen. Au un diametru mai mare, rapid, tetanic, cu forta mare de contractie, obosesc repede.

Fibrele de tip IIA sunt intermediare, rapide, rezistente la oboseală, oxidativ-glicolitice.

Mușchiul ca organ- constă din fibre musculare legate între ele printr-un sistem de țesut conjunctiv, vase de sânge și nervi.

Fiecare fibră este înconjurată de un strat de țesut conjunctiv lax, care conține sânge și capilare limfatice care asigură trofismul fibrelor. Colagenul și fibrele reticulare ale endomisiumului sunt țesute în membrana bazală a fibrelor.

Perimysium - înconjoară mănunchiuri de fibre musculare. Conține vase mai mari

Epimysium - fascia. O înveliș subțire de țesut conjunctiv de țesut conjunctiv dens care înconjoară întregul mușchi.