Что такое сокращение мышц


Сокращение мышц. Принцип работы мышцы человека.

О том, как устроена мышечная клетка и что представляет из себя мышца, Вы уже имеете понятие. Но, как же осуществляется сокращение мышцы? Что заставляет наши мышцы работать?

Говоря доступным языком, сокращение мышц происходит под воздействием нервных импульсов, которые активируют нервные клетки спинного мозга – мотонейроны, ответвления которых — аксоны подведены к мышце. Если разобраться подробнее, то внутри мышцы аксон разделяется и образует сеть ответвлений, которые, подобно электрическим контактам, «подсоединены» к мышечной клетке. Посредством таких контактов и осуществляется сокращение мышц.

Получается, что каждый мотонейрон управляет группой мышечных клеток. Такие группы получили название – нейромоторные единицы, благодаря которым человек может задействовать в работе часть мышцы. Поэтому, мы можем сознательно контролировать скорость и силу сокращения мышц.

Итак, мы рассмотрели процесс «запуска» сокращения мышц. Теперь давайте детально разберемся, что же происходит непосредственно внутри мышцы во время сокращения. Этот материал несколько сложен для восприятия, но весьма важен. Вам необходимо разобраться в нем, иначе Вы не сможете до конца уяснить, каким образом растут наши мышцы.

Сокращение мышц в грубом приближении

В первую очередь необходимо уяснить, что миофибрилла состоит из многочисленных нитей двух белков: миозина и актина, которые располагаются вдоль миофибриллы. Причем, миозин – толстые нити, а актин – тонкие нити. Этим и объясняется светло-темное полосатое строение миофибриллы (темные полосы – миозин, светлые полосы – актин).

В литературе темные участки миофибриллы получили название А-диск, а светлые участки именуются I-диск. Актиновые нити крепятся к так называемой Z-линии, которая расположена в центре I-диска. Сегмент миофибриллы между Z-линииями, включающий миозиновый А-диск называется саркомером, который можно считать некой сократительной единицей миофибриллы.

Саркомер сокращается следующим образом: при помощи боковых ответвлений (мостиков) толстые нити миозина втягивают вдоль себя тонкие нити актина.

То есть головки мостиков входят в зацепление с актиновой нитью и втягивают ее между нитями миозина. По окончанию движения головки отсоединяются и входят в новое зацепление, продолжая втягивание. Получается, что сокращение мышц – совокупность сокращений множества саркомеров.

Если рассмотреть отдельно тонкую нить актина, то она представляет собой двойную спираль актиновых нитей, между которыми расположена двойная цепь тропомиозина.

Тропомиозин – это также белок, который блокирует зацепления миозиновых мостиков с актином в расслабленном состоянии мышцы. Как только нервный импульс через мотонейрон подается в мышцу, происходит смена полярности заряда мембраны мышечной клетки, в результате чего саркоплазма клетки насыщается ионами кальция (Ca++), которые высвобождаются из специальных хранилищ, находящихся вдоль каждой миофибриллы. Тропомиозиновая нить, в присутствии ионов кальция, мгновенно углубляется между актиновыми нитями, и мостики миозина получают возможность зацепления с актином – сокращение мышц становится возможным.

Однако после поступления Са++ в клетку, он тут же возвращается в свои хранилища и происходит расслабление мышцы. Только при постоянных импульсах, исходящих от нервной системы, мы можем поддерживать длительное сокращение – это состояние получило определение тетаническое сокращение мышц.

Разумеется, сокращение мышц требует энергии. А откуда же она берется, как формируется энергия, поддерживающая движение миозинового мостика? Об этом Вы узнаете в следующей статье Энергетические процессы в мышечной клетке. Энергия сокращения мышц.

© Твой Тренинг

Материалы данной статьи охраняются законом о защите авторских прав. Копирование без указания ссылки на первоисточник и уведомления автора ЗАПРЕЩЕНО!

Дергается мышца на руке выше локтя, на ноге (над коленом) или плече

Нервный тик

Нервный тик – это сокращение мышц, которое отличается аритмичностью и непроизвольным характером. Он может быть временным и постоянным. Временный эффект может быть вызван сильными переживаниями, испугом или защемлением нерва. А постоянный тик формируется при недостатке микроэлементов после перенесенных заболеваний.

Также тик разделяют в зависимости от локализации:— Локальный тик проявляется в сокращении одной группы мышц.— Генерализированный тик объединяет одновременное сокращение сразу нескольких групп и при этом они начинаются и прекращаются одновременно.

https://www.youtube.com/watch?v=

Нервный тик
– это сокращение мышц, которое отличается аритмичностью и непроизвольным характером. Он может быть временным и постоянным. Временный эффект может быть вызван сильными переживаниями, испугом или защемлением нерва. А постоянный тик формируется при недостатке микроэлементов после перенесенных заболеваний.

Нервный тик – это сокращение мышц, которое отличается аритмичностью и непроизвольным характером. Он может быть временным и постоянным. Временный эффект может быть вызван сильными переживаниями, испугом или защемлением нерва. А постоянный тик формируется при недостатке микроэлементов после перенесенных заболеваний.

Также тик разделяют в зависимости от локализации:– Локальный тик проявляется в сокращении одной группы мышц.– Генерализированный тик объединяет одновременное сокращение сразу нескольких групп и при этом они начинаются и прекращаются одновременно.

Как можно снять мышечное напряжение при неврозе

Для осуществления сокращения мышечных волокон необходимо воздействие импульса со стороны нервной системы. Основным отделом, из которого исходит импульс, является мотонейрон. Это клетка, расположенная в области передних рогов спинного мозга с левой и правой стороны.

Между данной структурой и мышечным волокном имеется синапс, или синаптическая щель. Подобный отдел необходим для соединения вышеперечисленных структур. Они осуществляют передачу нервных импульсов за счёт выработки специфических химических веществ. Наиболее популярным биологическим веществом является ацетилхолин. Он синтезируется в непрерывном режиме. Оставшаяся часть ацетилхолина подвергается распаду с помощью фермента ацетилхолинэстеразы.

Неврозы – группа заболеваний нервной системы, вызванная стрессами, не влекущая патологических изменений нервных тканей, но имеющая неприятную симптоматику, а также негативные последствия для психики человека.

В представлении обычного человека невроз – это стойко выраженное беспричинное беспокойство и нервное напряжение, которое выливается во всевозможные расстройства как психологического, так и физиологического характера.

Заболевания, имеющие физиологическое проявление, выделены в группу вегетативно-неврологических расстройств, к которым относится невроз сердца, горла, дыхательный, мышечный и другие.

Мышечный невроз – это который имеет побочные эффекты мышечного характера в виде следующих проявлений:

  • Перенапряжения мышцы.
  • Наоборот, её слабость.
  • Странные или неприятные ощущения жжения, покалывания или крапивницы.
  • Невралгические боли в мышцах.
  • Нервный тик.
  • Спазм или судорога.

Такой вид невроза чаще всего выражается в гипертонусе мышц и различных мышечных спазмах, в том числе судорогах, симптоматика которых может быть весьма схожей с симптомами невралгии, которая может явиться последствием этого расстройства из-за пережимания различных нервов излишне перенапряжёнными мышцами.

В зависимости от причин мышечные неврозы бывают нескольких видов:

  • Невроз лицевых мышц, которые могут сдавить троичный нерв или просто
  • Грудной клетки, который почти неотличим по симптоматике от межрёберной невралгии.
  • Шейного отдела – перенапряжение мышц шеи либо горла, которое может сопровождаться даже дыхательными спазмами или комом в горле.
  • Невроз двигательных мышц конечностей.

Мышечные подергивания возникают у многих людей, которые страдают неврозом. В наше время это почти все социальное население.

У вас дёргаются мышцы, и вы боитесь, что это симптом БАС? У меня была эта фобия три месяца, я посетил двух неврологов, мне впервые выписали антидепрессанты и поставили диагнозы тревожное расстройство и ОКР. Могут ли дёргаться мышцы при неврозе? Да. Каковы отличия фасцикуляций (подёргивания мышц) при БАС и неврозе?

Декабрь, 2015 год. Я ещё не закончил школу, а уже по уши погряз в страхах.

Предтечей к боязни БАС стал сильный тремор рук, на который обратили внимание одноклассники. В шутку, а я воспринял серьёзно и вечером пошёл читать про дрожь в руках. Из возможных заболеваний был Паркинсон. Неизлечимое, а значит, до ужаса страшное для меня.

До сих пор помню, как встал с кресла и с чувством жути в грудной клетке (кто испытывал подобное — поймёт) много раз вытягивал руки вперёд и сверял из дрожь с описанной в статье. Кое-как успокоившись, что при Паркинсоне дрожь характера «будто перебирает шарики в руках», я заставил себя лечь в кровать, тем более, что завтра в школу, а на дворе глубокая ночь.

Пролежав с минуту я почувствовал, что на правой ноге дёрнуло мышцу. Потом на левой дёрнулся ещё пучок мышц. Но я хотел спать и, с небольшим волнением, пошёл в объятья Морфея.

Проснувшись, страх ночных дёрганий сохранялся, но был фоновым. Когда мы с отцом сели в машину, проехали половину пути до школы, мышцы опять начали дёргаться. Тогда страх усилился и перешёл на передний план.

За два месяца я перерыл абсолютно весь русскоязычный Интернет, искал симптомы, сверял и т.д. Каждая статья, которая нагнетала и пугала меня заставляла искать успокаивающую статью.

Я при обсессивно-компульсивном расстройстве искал симптомы в Интернете не для того, чтобы докопаться до сути, а для того, чтобы успокоить себя, найдя доказательства отсутствия болезни.

В состоянии жуткого страха БАС я провёл два месяца, пока не решил посмотреть англоязычный Интернет, так как на русском языке уже всё кончилось давно, и я пошёл по второму кругу.

Миоспазм – это не только боль и дискомфорт, нарушающий качество жизни. Часто возникающие спазмы могут стать причиной ухудшения общего состояния здоровья:

  1. Мозговая ишемия. При остеохондрозе в области шеи происходит сдавление позвоночной артерии, поэтому церебральные структуры не получают необходимое количество кислорода и питательных компонентов. У человека появляется цефалгия, головокружение, снижается или повышается давление. При хроническом голодании головного мозга ухудшается память.
  2. Параличи и парезы конечностей. Подергивания затрудняют кровоснабжение мышечной ткани и миоциты постепенно атрофируются. Ситуация усугубляется тем, что при снижении мышечной массы проводимость нервных волокон ухудшается. При заболевании шейного и грудного отдела страдают руки, а при деструкции дисков поясницы – ноги.
  3. Расстройства работы внутренних органов. Сердцебиение, затруднение дыхания или проблемы с пищеварением могут оказаться последствием нарушенной иннервации, вызвавшей патологические мышечные сокращения в органе. Нарушения в верхней части туловища вызваны патологическими процессами грудной области, а нижней – в поясничном отделе.

Для осуществления сокращения мышечных волокон необходимо воздействие импульса со стороны нервной системы. Основным отделом, из которого исходит импульс, является мотонейрон. Это клетка, расположенная в области передних рогов спинного мозга с левой и правой стороны.

Последствия подергивание мышц

— недостаток витаминов и микроэлементов, таких как калий или железо;

— травма головы;

— длительное эмоциональное и психическое напряжение;

— сильные переживания;

— защемление нерва;

— невралгия или вегето-сосудистая дистония.

— защемление нерва и повышенное напряжение мышц;

— если причиной нервного тика является вегетососудистая дистония, то результатом может быть нарушение кровообращения;

— нервный тик, вызванный излишними физическими нагрузками, может привести к судорогам или частичной потере подвижности конечностей.

– недостаток витаминов и микроэлементов, таких как калий или железо;

– травма головы;

– длительное эмоциональное и психическое напряжение;

– сильные переживания;

– защемление нерва;

– невралгия или вегето-сосудистая дистония.

– защемление нерва и повышенное напряжение мышц;

– если причиной нервного тика является вегетососудистая дистония, то результатом может быть нарушение кровообращения;

– нервный тик, вызванный излишними физическими нагрузками, может привести к судорогам или частичной потере подвижности конечностей.

— травма головы;

— защемление нерва;

Исходя из изученных общих и индивидуальных причин подёргиваний мыщц, можно выделить возможные осложнения:

  • дефекты развития, нарушение обмена веществ у детей до 2-х лет; идиопатическую эпилепсию – дети от 2 до 14 лет;
  • опухоли, инсульты, приступы потери сознания, длительное лечение противосудорожными средствами – у взрослых.

Также весомым последствием является хирургическое вмешательство, которое назначается в случаях, когда противосудорожные препараты не контролируют частоту возникновения приступов.

— травма головы;

— защемление нерва;

— травма головы;

— защемление нерва;

Механизм мышечного сокращения — SportWiki энциклопедия

Нервно-мышечная реакция на силовую тренировку[править | править код]

Структура мышц[править | править код]

Мышца - это комплексная структура, отвечающая за движение. Мышцы состоят из саркомеров, которые содержат определенное сочетание фибриллярных белков - миозина (толстые нити) и актина (тонкие нити), которые играют важную роль в мышечных сокращениях. Таким образом, саркомер - это сократительный элемент мышечного волокна, состоящий из миозиновых и актиновых белковых нитей.

Помимо этого, способность мышцы сокращаться и прилагать силу зависит конкретно от ее вида, площади поперечного сечения, а также длины и количества волокон внутри мышцы. Число волокон определяется генетикой, и на него невозможно повлиять с помощью тренировок; однако тренировки в состоянии изменить другие переменные. Например, число и толщина миозиновых нитей увеличивается посредством упорных тренировок с максимальной силовой нагрузкой. Увеличение толщины мышечных нитей увеличивает размер мышцы и силу сокращений.

Человеческое тело состоит из различных типов мышечных волокон, подразделяющихся на группы, и каждая группа относится к одной двигательной единице. В общем и целом в нашем организме имеются тысячи двигательных единиц, в которых находятся десятки тысяч мышечных волокон. Каждая двигательная единица содержит сотни или тысячи мышечных волокон, пребывающих в покое до тех пор, пока им не нужно действовать. Двигательная единица управляет совокупностью волокон и направляет их действия по закону «все или ничего». Этот закон означает, что при раздражении двигательной единицы импульс, направляемый в ее мышечные волокна, либо распространяется полностью - таким образом раздражая всю совокупность волокон, - либо не распространяется вообще.

Разные двигательные единицы реагируют на разные нагрузки при тренировках. Например, выполнение жима лежа с 60% повторного максимума задействует определенную совокупность двигательных единиц, тогда как более крупные двигательные единицы ожидают более высокой нагрузки. Поскольку последовательное задействование двигательных единиц зависит от нагрузки, необходимо разрабатывать специальные программы, чтобы активизировать и адаптировать основные группы двигательных единиц и мышечных волокон, играющих доминирующую роль в избранном виде спорта. К примеру, в тренировках для спринта на короткую дистанцию и легкоатлетических дисциплин (таких как толкание ядра) следует использовать тяжелые нагрузки, чтобы способствовать развитию силы, необходимой для оптимизации скорости и взрывных действий.

Мышечные волокна выполняют разные биохимические (метаболические) функции; выражаясь конкретнее, одни лучше приспособлены с физиологической точки зрения к работе в анаэробных условиях, а другие лучше работают в аэробных условиях. Волокна, которые используют кислород для выработки энергии, называются аэробными, тип I, красными или медленными. Волокна, которым кислород не требуется, называются анаэробными, тип II, белыми или быстрыми. Быстрые мышечные волокна, в свою очередь, делятся на подтипы IIА и IIХ (иногда называемые IIВ, хотя у людей тип IIВ практически не встречается[1]).

Медленные и быстрые волокна существуют примерно в равной пропорции. Однако в зависимости от их функций, в некоторых группах мышц (например, подколенные сухожилия, бицепсы) содержится больше быстрых волокон, тогда как в других (например, в камбаловидной мышце) содержится больше медленных волокон. В таблице 2.1 мы сравниваем характеристики быстрых и медленных волокон.

Сравнение быстрых и медленных волокон

МЕДЛЕННЫЕ ВОЛОКНА

БЫСТРЫЕ ВОЛОКНА

Красные, тип I, аэробные

Белые, тип II, анаэробные

•    Медленно устают

•    Нервная клетка меньше - иннервирует от 10 до 180 мышечных волокон

•    Развивают долгие, продолжительные сокращения

•    Применяются для развития выносливости

•    Активизируются во время низко- и высокоинтенсивной деятельности

•    Быстро устают

•    Большая нервная клетка - иннервирует

от 300 до 500 (или более) мышечных волокон

•    Развивают короткие, сильные сокращения

•    Применяются для развития скорости и силы

•    Активизируются только во время высокоинтенсивной деятельности

Тренировки могут влиять на эти характеристики. Датские ученые Андерсен и Аагаард[2][3][4][5][6] в своих исследованиях показывают, что при объемных нагрузках или лактатных по природе тренировках волокна IIХ приобретают характеристики волокон IIА. То есть богатая миозином цепочка этих волокон становится более медленной и более эффективно справляется с лактатной деятельностью. Эти изменения можно повернуть вспять, снижая тренировочную нагрузку (тейперинг), в результате чего волокна IIХ возвращаются к изначальным характеристикам наиболее быстрых волокон[3]. Силовые тренировки также увеличивают размер волокон, благодаря чему вырабатывается больше силы.

Сокращение быстрой двигательной единицы более быстрое и мощное, чем сокращение медленной двигательной единицы. В результате пропорция быстрых волокон, как правило, выше в организме успешных спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, но они также быстрее утомляются. Спортсмены с более высоким скоплением медленных волокон, напротив, обычно преуспевают в видах спорта на выносливость, поскольку они могут выполнять нагрузки низкой интенсивности в течение более продолжительного времени.

Активизация мышечных волокон происходит по принципу величины, известному также как принцип Хеннемана[7], согласно которому двигательные единицы и мышечные волокна активизируются начиная с меньшей в сторону большей. Активация всегда начинается с медленных волокон. При низкой или умеренно интенсивной нагрузке активируются медленные волокна и выполняют большую часть работы. При сильной нагрузке сначала сокращаются медленные волокна, затем в процесс вовлекаются быстрые волокна. При повторениях до отказа с умеренной нагрузкой двигательные единицы, состоящие из быстрых волокон, постепенно активизируются, чтобы поддерживать выработку силы, тогда как ранее задействованные двигательные единицы утомляются (см. рис. 1).

рис. 1. Последовательная активизация двигательных единиц в подходе упражнений до концентрического отказа

В распределении типов мышечных волокон у спортсменов, занимающихся разными видами спорта, могут наблюдаться различия. Это иллюстрируют рис. 2 и 2.3, представляющие общий процент содержания быстрых и медленных мышечных волокон у спортсменов в избранных видах спорта. Например, существенная разница между спринтерами и марафонцами четко дает понять, что успех в некоторых видах спорта хотя бы частично определяется генетическим составом мышечных волокон спортсмена.

рис. 2. Распределение типов волокон у мужчин в разных видах спорта. Обратите внимание на преобладание медленных волокон у спортсменов, занимающихся аэробными видами спорта, и на преобладание быстрых волокон у спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта

Следовательно, пиковая мощность, вырабатываемая спортсменами, также имеет отношение к распределению типов волокон - чем выше процент быстрых волокон, тем большую мощность развивает спортсмен. Процент быстрых волокон также имеет отношение к скорости: чем выше скорость спортсмена, тем выше процент имеющихся у него быстрых волокон. Из таких людей получаются превосходные спринтеры и прыгуны, а подобный природный талант следует направлять в русло скоростно-силовых видов спорта. Попытка тренировать их, скажем, для бега на дистанцию означает трату таланта; в таких дисциплинах их ждет лишь средний успех, тогда как из них могут выйти отличные спринтеры, бейсболисты или футболисты (на этом список скоростносиловых видов спорта не кончается).

рис. 3. Распределение типов волокон у женщин в разных видах спорта

Как мы описывали раньше, мышечные сокращения происходят в результате цепочки событий с участием белковых нитей - миозина и актина. В миозиновых нитях содержатся поперечные мостики - крошечные перемычки, выступающие вбок по направлению к актиновым нитям. Возбуждение, приводящее к сокращениям, стимулирует все волокно, создавая химические изменения, позволяющие актиновым нитям соединяться с миозиновыми поперечными мостиками. Связывание миозина с актином посредством поперечных мостиков высвобождает энергию, из-за чего поперечные мостики поворачиваются, таким образом подтягивая или совершая скользящее движение, связывающее миозиновые нити с актиновыми. Это скользящее движение вызывает мышечное сокращение, которое вырабатывает силу.

Чтобы визуализировать это иначе, вообразите гребную лодку. Весла представляют собой миозиновые нити, а воды - актиновые. Когда весла ударяются о воду, лодка с силой тянется вперед - и чем больше в воде весел, чем выше физическая сила гребца, тем больше вырабатываемая сила. Увеличение количества и толщины миозиновых нитей таким же образом повышает выработку силы.

Описанная ранее теория скользящих нитей дает понять, как работают мышцы, чтобы выработать силу. Эта теория включает в себя механизмы, способствующие эффективным мышечным сокращениям. Например, освобождение запаса эластичной энергии и рефлекторная адаптация играют ключевую роль в оптимизации спортивной работоспособности, но подобная адаптация происходит только тогда, когда в процессе тренировки происходит правильная стимуляция. Например, способность спортсмена использовать запас энергии для того, чтобы прыгать выше или толкать ядро дальше, оптимизируется посредством взрывных движений, как те, которые используются в плиометрическом тренинге. Однако мышечные компоненты - как, например, эластичные компоненты (сюда входят сухожилия, мышечные волокна и поперечные мостики) - не могут осуществлять эффективную транспортировку энергии, если спортсмен не укрепляет параллельные эластичные компоненты (напр., связки) и коллагеновые структуры (обеспечивающие стабильность и предохраняющие от травм). Если телу нужно выдерживать силы и воздействия, которым спортсмен подвергается, чтобы оптимизировать эластичные качества мышц, анатомическая адаптация должна предшествовать силовому тренингу.

Рефлекс - это непроизвольное мышечное сокращение, вызванное внешним стимулом[8]. Два основных компонента контроля рефлексов - это мышечные веретена и нервносухожильное веретено. Мышечные веретена реагируют на величину и скорость мышечного растяжения[9], тогда как нервно-сухожильное веретено (которое находится в местах соединения мышечных волокон с сухожильными пучками [8]) реагирует на мышечное напряжение. Когда в мышцах развивается высокая степень напряжения или растяжения, мышечные веретена и нервно-сухожильное веретено непроизвольно расслабляют мышцу, чтобы защитить ее от повреждения и травмы.

При пресечении этих ингибиторных реакций повышается спортивная работоспособность. Единственный способ добиться этого - адаптировать организм к более высокой степени напряжения, что повышает порог активизации рефлексов. Этой адаптации можно добиться посредством силового тренинга с использованием постепенно утяжеляющейся нагрузки (до 90 процентов повторного максимума или даже выше), таким образом вынуждая нервно-мышечную систему выдерживать более высокое напряжение, постоянно задействуя большее число быстрых волокон. В быстрых волокнах вырабатывается больше белка, что способствует увеличению силы.

Все спортивные движения выполняются по двигательной модели, которая называется циклом растяжение - сокращение и характеризуется тремя основными типами сокращения: эксцентрическим (удлинение), изометрическим (статичное положение) и концентрическим (сокращение). Например, волейболист, который быстро приседает и сразу подпрыгивает, чтобы блокировать атакующий удар, выполнил весь цикл растяжение - сокращение. То же касается и спортсмена, который опускает штангу на грудь и быстро выполняет взрывное движение, вытягивая руки. Чтобы полноценно пользоваться физиологическими качествами цикла растяжение - сокращение, мышца должна быстро переходить от удлинения к сокращению[10] (Schmidtble-icher, 1992).

Мышечный потенциал оптимизируется, когда активизируются все сложные факторы, влияющие на цикл растяжение - сокращение. Их влияние можно использовать для улучшения спортивных показателей только тогда, когда нервно-мышечная система стратегически стимулируется в правильной последовательности. Именно для достижения этой цели периодизация тренировки силы основывает планирование этапов на физиологической базе выбранного вида спорта. После составления эргогенного профиля (оценки вклада энергетических систем) выбранного вида спорта нужно пошагово распланировать этапы тренировки, чтобы перенести положительную нервно-мышечную адаптацию на практические показатели деятельности человека. Таким образом, понимание прикладной человеческой физиологии и установление цели в конце каждого этапа помогают тренерам и спортсменам интегрировать физиологические принципы в конкретную спортивную тренировку.

Повторим: скелетно-мышечная система тела - это сочетание костей, прикрепляемых друг к другу с помощью связок в области суставов. Пересекающие эти суставы мышцы дают силу для движения тела. Однако скелетные мышцы не сокращаются независимо друг от друга. Движения, выполняемые вокруг сустава, производятся несколькими мышцами, каждая из которых выполняет определенную роль, как уже было упомянуто выше.

Агонисты - или синергисты - это мышцы, которые взаимодействуют друг с другом при выполнении движения. В большинстве случаев, особенно если речь идет об умелом и опытном спортсмене, мышцы-антагонисты расслабляются, облегчая движение. Поскольку взаимодействие мышц группы агонистов и антагонистов напрямую влияет на спортивные движения, неправильное взаимодействие между этими группами может привести к порывистому или скованному движению. Следовательно, гладкость мышечного сокращения можно улучшить, если сосредоточиться на расслаблении антагонистов.

По этой причине одновременное сокращение (одновременная активизация мышц-агонистов и антагонистов, чтобы стабилизировать сустав) рекомендуется только на ранних стадиях реабилитации после травмы. Здоровому же спортсмену, особенно если он занимается силовыми видами спорта, не нужно выполнять упражнения (например, на нестабильной поверхности), вызывающие одновременные сокращения. К примеру, одной из основных характеристик элитных спринтеров является очень низкая миоэлектрическая активность мышц-антагонистов в каждой фазе цикла шага[11].

Первичные мышцы в первую очередь отвечают за суставное действие, которое является частью объемного силового движения или технической способности. Например, во время флексии локтя (сгибание бицепса) первичной мышцей является двуглавая мышца, тогда как трехглавая мышца (трицепс) выступает в роли антагониста и должна быть расслаблена, чтобы обеспечить беспрепятственное действие. В дополнение к этому стабилизаторы, или фиксаторы (обычно это меньшие мышцы), сокращаются изометрически, чтобы закрепить кость так, чтобы у первичных мышц была прочная база, откуда начинать натяжение. Мышцы других конечностей также могут принимать в этом участие, выступая в роли стабилизаторов, позволяющих первичным мышцам выполнять необходимые движения. Например, когда дзюдоист тянет соперника на себя, удерживая его за дзюдоги, мышцы его спины, ног и живота сокращаются изометрически, чтобы обеспечить стабильное основание для действия локтевых сгибателей (бицепсов), плечевых разгибателей (задние дельты) и лопаточных аддукторов и депрессоров (трапециевидная мышца и широчайшая мышца спины).

Если мышцу стимулировать коротким электрическим импульсом, спустя небольшой латентный период происходит ее сокращение. Такое сокращение называется «одиночное сокращение мышцы». Одиночное мышечное сокращение длится около 10-50 мс, причем оно достигает максимальной силы через 5-30 мс.

Каждое отдельное мышечное волокно подчиняется закону «все или ничего», т. е. при силе раздражения выше порогового уровня происходит полное сокращение с максимальной для данного волокна силой, а ступенчатое повышение силы сокращения по мере увеличения силы раздражения невозможно. Поскольку смешанная мышца состоит из множества волокон с различным уровнем чувствительности к возбуждению, сокращение всей мышцы может быть ступенчатым в зависимости от силы раздражения, при этом при сильных раздражениях происходит активация глубжележащих мышечных волокон.

Механизм скольжения филаментов[править | править код]

рис. 1. Схема образования поперечных связей — молекулярной основы сокращения саркомера

Укорочение мышцы происходит за счет укорочения образующих ее саркомеров, которые, в свою очередь, укорачиваются за счет скольжения относительно друг друга актиновых и миозиновых филаментов (а не укорочения самих белков). Теория скольжения филаментов была предложена учеными Huxley и Hanson (Huxley, 1974; рис. 1). (В 1954 г. две группы исследователей — X. Хаксли с Дж. Хэнсон и А. Хаксли с Р. Нидергерке — сформулировали теорию, объясняющую мышечное сокращение скольжением нитей. Независимо друг от друга они обнаружили, что длина диска А оставалась постоянной в расслабленном и укороченном саркомере. Это позволило предположить, что есть два набора нитей — актиновые и миозиновые, причем одни входят в промежутки между другими, и при изменении длины саркомера эти нити каким-то образом скользят друг по другу. Сейчас эта гипотеза принята почти всеми.)

Актин и миозин — два сократительных белка, которые способны вступать в химическое взаимодействие, приводящее к изменению их взаимного расположения в мышечной клетке. При этом цепочка миозина прикрепляется к актиновой нити с помощью целого ряда особых «головок», каждая из которых сидит на длинной пружинистой «шее». Когда происходит сцепление между миозиновой головкой и актиновой нитью, конформация комплекса этих двух белков изменяется, миозиновые цепочки продвигаются между актиновыми нитями и мышца в целом укорачивается (сокращается). Однако, чтобы химическая связь между головкой миозина и активной нитью образовалась, необходимо подготовить этот процесс, поскольку в спокойном (расслабленном) состоянии мышцы активные зоны белка актина заняты другим белком — тропохмиозином, который не позволяет актину вступить во взаимодействие с миозином. Именно для того, чтобы убрать тропомиозиновый «чехол» с актиновой нити, требуется быстрое выливание ионов кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума, что происходит в результате прохождения через мембрану мышечной клетки потенциала действия. Кальций изменяет конформацию молекулы тропомиозина, в результате чего активные зоны молекулы актина открываются для присоединения головок миозина. Само это присоединение осуществляется с помощью так называемых водородных мостиков, которые очень прочно связывают две белковые молекулы — актин и миозин — и способны в таком связанном виде находиться очень долго.

Для отсоединения миозиновой головки от актина необходимо затратить энергию аденозинтрифосфа-та (АТФ), при этом миозин выступает в роли АТФазы (фермента, расщепляющего АТФ). Расщепление АТФ на аденозиндифосфат (АДФ) и неорганический фосфат (Ф) высвобождает энергию, разрушает связь между актином и миозином и возвращает головку миозина в исходное положение. В дальнейшем между актином и миозином могут снова образовываться поперечные связи.

При отсутствии АТФ актин-миозиновые связи не разрушаются. Это и является причиной трупного окоченения (rigor mortis) после смерти, т. к. останавливается выработка АТФ в организме — АТФ предотвращает мышечную ригидность.

Даже при мышечных сокращениях без видимого укорочения (изометрические сокращения, см. выше) активируется цикл формирования поперечных связей, мышца потребляет АТФ и выделяет тепло. Головка миозина многократно присоединяется на одно и то же место связывания актина, и вся система миофиламентов остается неподвижной.

Внимание: Сократительные элементы мышц актин и миозин сами по себе не способны к укорочению. Мышечное укорочение является следствием взаимного скольжения миофиламентов относительно друг друга (механизм скольжения филаментов).

Как же образование поперечных связей (водородных мостиков) переходит в движение? Одиночный саркомер за один цикл укорачивается приблизительно на 5-10 нм, т.е. примерно на 1 % своей общей длины. За счет быстрого повторения цикла поперечных связей возможно укорочение на 0,4 мкм, или 20% своей длины. Поскольку каждая миофибрилла состоит из множества саркомеров и во всех них одновременно (но не синхронно) образуются поперечные связи, суммарно их работа приводит к видимому укорочению всей мышцы. Передача силы этого укорочения происходит через Z-линии миофибрилл, а также концы сухожилий, прикрепленных к костям, в результате чего и возникает движение в суставах, через которые мышцы реализуют перемещение в пространстве частей тела или продвижение всего тела.

Связь между длиной саркомера и силой мышечных сокращений[править | править код]

рис. 2. Зависимость силы сокращений от длины саркомера

Наибольшую силу сокращений мышечные волокна развивают при длине 2-2,2 мкм. При сильном растяжении или укорочении саркомеров сила сокращений снижается (рис. 2). Эту зависимость можно объяснить механизмом скольжения филаментов: при указанной длине саркомеров наложение миозиновых и актиновых волокон оптимально; при большем укорочении миофиламенты перекрываются слишком сильно, а при растяжении наложение миофиламентов недостаточно для развития достаточной силы сокращений.

Скорость укорочения мышечных волокон[править | править код]

рис.3. Зависимость скорости укорочения от нагрузки

Скорость укорочения мышцы зависит от нагрузки на эту мышцу (закон Хилла, рис. 3). Она максимальна без нагрузки, а при максимальной нагрузке практически равна нулю, что соответствует изометрическому сокращению, при котором мышца развивает силу, не изменяя своей длины.

Влияние растяжения на силу сокращений: кривая растяжения в покое[править | править код]

рис. 4. Влияние предварительного растяжения на силу сокращения мышцы. Предварительное растяжение повышает напряжение мышцы. Результирующая кривая, описывающая взаимоотношения длины мышцы и силы ее сокращения при воздействии активного и пассивного растяжения, демонстрирует более высокое изометрическое напряжение, чем в покое

Важным фактором, влияющим на силу сокращений, является величина растяжения мышцы. Тяга за конец мышцы и натяжение мышечных волокон называются пассивным растяжением. Мышца обладает эластическими свойствами, однако в отличие от стальной пружины зависимость напряжения от растяжения не линейна, а образует дугообразную кривую. С увеличением растяжения повышается и напряжение мышцы, но до определенного максимума. Кривая, описывающая эти взаимоотношения, называется кривой растяжения в покое.

Данный физиологический механизм объясняется эластическими элементами мышцы — эластичностью сарколеммы и соединительной ткани, располагающимися параллельно сократительным мышечным волокнам.

Также при растяжении изменяется и наложение друг на друга миофиламентов, однако это не оказывает влияния на кривую растяжения, т. к. в покое не образуются поперечные связи между актином и миозином. Предварительное растяжение (пассивное растяжение) суммируется с силой изометрических сокращений (активная сила сокращений).

  1. ↑ Harrison BC. et al. 2011. lib or not lib? Regulation of myosin heavy chain gene expression in mice and men. Skeletal Muscle. 1 (1): 5. doi: 10.1186/2044-5040-1-5.
  2. ↑ Andersen, J.L., et al. 1994. Myosin heavy chain isoforms in single fibres from m. vastus lateralis of sprinters: Influence of training. Acta Physiologica Scandinavica 151 (2): 135-42.
  3. 3,03,1 Andersen T.L, Aagaard P. 2000. Myosin heavy chain IIX overshoot in human skeletal muscle. Muscle Nerve. 23 (7): 1095-104.
  4. ↑ Andersen, L.L., et al. 2010. Early and late rate of force development: Differential adaptive responses to resistance training? Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 20 (1): el62-69. doi:10.1111/j.l600-0838.2009.00933.x.
  5. ↑ Anderson, K., and Behm, D.G. 2004. Maintenance of EMG activity and loss of force output with instability. Journal of Strength and Conditioning Research 18:637-40.
  6. ↑ Aagaard, R, et al. 2011. Effects of resistance training on endurance capacity and muscle fiber composition in young top-level cyclists. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 21 (6): e298-307. doi:10.1111/j. 1600-0838.2010.01283.x.
  7. ↑ Henneman, E., Somjen, G., and Carpenter, D.O. 1965. Functional significance of cell size in spinal motoneurons./. Neurophysiol. 28:560-580.
  8. 8,08,1 Latash, M.L. 1998. Neurophysiological basis of movement. Champaign, IL: Human Kinetics.
  9. ↑ Brooks, G.A., Fahey, T.D., and White, T.P. 1996. Exercise physiology: Human bioenergetics and its applications. 2nd ed. Mountainview, CA: Mayfield.
  10. ↑ Schmidtbleicher, D. 1992. Training for power events. In Strength and power in sport, ed. P.V. Komi, 381-95. Oxford, UK: Blackwell Scientific.
  11. ↑ Wiemann, K., and Tidow, G. 1995. Relative activity of hip and knee extensors in sprinting—Implications for training. New Studies in Athletics 10 (1): 29-49.

Физиология мышечного сокращения: работа мышц человека

Для студентов спортивных вузов, атлетов и всех любознательных объясняем простым языком источники энергии и физиологию (механизм) мышечного сокращения, а также строение мышц, с приведением простейших формул и фото, понимание которых, вам поможет в дальнейшим более эффективно тренироваться в тренажерном зале.

В теле человека находиться более 600 мышц, и каждая из них отвечает за тот или иной вид деятельности, например, мышцы спины обеспечивают ровную осанку, удерживают тело в вертикальном положении, а благодаря глазодвигательным мышцам, мы можем направлять свой взгляд в рассматриваемом направлении.

С помощью мышц мы познаем окружающий мир, окружающую действительность, если бы не они, мы бы так и не научились ходить, писать, говорить, выражать свои эмоции. Однако, для того чтобы мышцы нормально функционировали, их необходимо снабжать энергией, полезными, питательными веществами, если в вкратце, то процесс пищеварения выглядит следующим образом:

После механического перемалывания во рту пища через глотку попадает в пищевод, далее в желудок, там под действием желудочного сока (в основном соляная кислота и фермент пепсин) происходит расщепление белков и частично жиров, и попадает в привратник, далее пищевая масса переходит в двенадцатиперстную кишку (начало тонкой кишки), где под действием поджелудочного сока и желчи происходит дальнейшее разложение белков, углеводов и жиров, далее химус переходит в тонкий кишечник, в котором происходит окончательное разложение аминокислот, жирных кислот и моносахаридов и благодаря наличию в нем ворсинок всасываются в стенки тонкого кишечника, все что не всосалась, переходит в толстый кишечник, в котором начинают иди процессы размельчения клетчатки и химуса, а также всасывание остаточной воды и формироваться кал.

Всасывая питательные вещества через желудок и кишечник, полученные вещества попадают в кровь (в воротную вену), и далее направляться в печень, после чего попадают в общий кровоток омывая все ткани человека.

Мышечная система человека

Мышечная система человека позволяет координировать движения тела, держать его в равновесии, осуществлять дыхание, а также транспорт пищи и крови внутри организма, помимо всего она защищает внутренности от повреждений, а также выполняет роль преобразователя энергии химической в механическую и тепловую.

В теле человека всего три типа мышц:

  • скелетные
  • гладкие
  • мышца сердца
Мышечная система человека (A — мышца сердца, B — скелетные мышцы, C — гладкие мышцы)

Скелетная мускулатура

Скелетная мускулатура человека, она же поперечнополосатая, крепится к костям, состоит из волокон, а они в свою очередь состоят из мышечных клеток. В каждой мышечной клетке имеется два ядра, которые отвечают за деление и восстановление. За сокращение мышцы отвечают, так называемые миофибриллы (нити), которые содержаться в мышечных клетках. Количество миофибрилл в мышечной клетке может достигать до несколько тысяч. Таким образом, мышечные клетки формируют ткань, а она в свою очередь образовывает мышцу.

Наши скелетные мышцы содержат волокна, нервные окончание и кровеносные сосуды. Сокращение мышцы происходит с помощью нервных импульсов, которые поступают от спинного мозга до мышечной ткани, то есть передача нервного импульса осуществляется по пути — головной мозг → спинной мозг → нужные нам мышцы. Теперь понятно, почему повреждение спинного мозга так опасно.

Человек регулирует интенсивность сокращения мышц с помощью силы подаваемого импульса по нервным окончаниям.

Скелетная мускулатура человека

Гладкие мышцы

Гладкая мускулатура выполняет не произвольные сокращения, состоит из веретеновидных клеток, являясь одной из самых важных составляющих мышечных полых органов, а также составной частью кровеносных и лимфатических сосудов, помогает транспортировать содержимое полых органов (транспорт пищи кишечнику), сужения зрачка, корректировка артериального давления, и другие процессы, которые происходят непроизвольно.

Все сокращения гладким мышц не вызывают утомления, регулируются вегетативной системой (автономная нервная система, которая отвечает за работу внутренних органов).

Натренировать гладкие мышцы можно, например, увеличивая выносливость, вы улучшаете работу сердечно-сосудистую системы.

Гладкие мышцы

Сердечная мышца

Сердце непрерывно сокращается в течении всей жизни, обеспечивая движение, перекачку крови, питательных веществ, других жизненно-важных веществ по сосудам к тканям организма. Выполняя роль насоса, сердце работает в режиме непрерывных, ритмичных, одиночных сокращений.

Строение волокна миокарда, напоминает структуру скелетных мышц, которые также содержат миофибриллы, состоящие из актина и миозина, включая тропонин-тропомиозиновый белковый комплекс.

Картинку сердце, где показанна устройство сердца где можно увидеть миокард

Механизм мышечного сокращения сердца, происходить все по тем же причинам, что и в поперечнополосатых мышцах, благодаря ионами Ca2+ (кальция), которые освобождаются из саркоплазматического ретикулума (мембранная органелла мышечных клеток), только в этом случае он менее упорядочен (по сравнению со скелетной мускулатурой).

Сердечная мышца и ее устройство

Строение мышц (мышечных волокон) человека

Мышцы человека состоят из мышечных волокон, которые в свою очередь состоят из мышечных клеток. Взятое в отдельности мышечное волокно представляет собой многоядерную мышечную клетку, диаметр которой варьируется от 10 до 100 мкм, которая имеет оболочку сарколемму (клеточная мембрана), заполненной саркоплазмой (содержимое клетки, основа которой — матрикс). Миофибриллы располагаться в саркоплазме, то есть саркоплазма заполняет пространство между миофибриллами и окружает ядра клеток. Миофибрилла представляет собой нитевидной формы образование, состоящее из саркомеров (сократительный аппарат мышцы).

Строение скелетной мышцы

В зависимости от количества миофибрилл, различают белые и красные мышечные волокна.

Белые мышечные волокна отличаются от красных, большим количеством миофибрилл, и меньшим саркоплазмы, такое соотношение обеспечивает быстроту сокращение белых волокон. Благодаря наличию миоглобина (кислородосвязывающий белок) в мышцах, который придает цвет, мышечные волокна называют красными.

Саркоплазма в мышечных клетках содержит помимо миофибрилл, еще и митохондрии (энергетические станции клеток, в которых синтезируются АТФ), рибосомы, комплекс Гольджи, жировые включения, и другие постоянные компоненты клетки, без которых существование ее не возможно (органоиды).

Передача импульсов возбуждения внутри мышц происходит благодаря саркоплазматической сети. Базовая сократительная единица поперечнополосатых мышц (саркомеры) в своем составе содержат толстые миозиновые нити, образованные белком миозином, и тонкие актиновые нити, образованные белком актином.

Актин – сократительный белок, на который приходиться около 15% от всего мышечного белка, содержится в тонких филаментах скелетных мышц, обеспечивая осуществление двигательных функций клеток.

Миозин – основной белок, из которого состоят мышечные волокна, благодаря которому мышцы имеют эластичность и способны сокращаться. Масса миозина составляет порядка 55% от всех сократительных белков, которые содержаться в мышечных волокнах.

Миозин сконцентрирован в поперечнополосатых мышцах (скелетной мускулатуре), которые отвечают за рефлексы и целенаправленность движений. Благодаря способности миозина расщеплять АТФ химическая энергия макроэргических связей АТФ переходит в механическую энергию мышечного сокращения.

Строение мышц человека

Актомиозин – комплекс, состоящий из белков актина и миозина, создает мышечные волокна, которые распределяются в определенном порядке. Сокращение актомиозина возможно, благодаря энергии, которая освобождается в результате взаимодействия АТФ с водой (гидролиз), таким образом, актомиозин определяет способность мышц к сокращению (мышечное сокращение).

Механизм мышечного сокращения

Мышечное сокращение происходит благодаря, скольжению актиновых нитей вдоль миозиновых (скользящее сокращение), при этом сокращается общая длина актомиозинового комплекса, без изменения длины нитей актина и миозина. Первостепенную роль в сокращении мышц играют временно замыкающиеся поперечные мостики (головки миозиновых молекул), которые и обеспечивают продвижение актиновых нитей вдоль миозиновых. Соответственно, сила мышечного сокращения будет завесить от мостиков, — чем больше прикреплено мостиков к актиновым нитям, тем сильнее сокращение.

Энергия, необходимая для такова «скользящего сокращения», обеспечивается взаимодействием АТФ с актомиозином, в результате аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), распадается на аденозиндифосфат (АДФ) и фосфорную кислоту (h4PO4).

Наряду с АТФ, важную роль в сокращении мышечного волокна играют еще ионы кальция, магния и вода.

Количество воды, которая содержит мускулатура, равняется примерно 72-80%, при этом мышечная ткань также содержит большое количество белков, и в малых количествах — гликоген, фосфолипиды, холестерин, креатинфосфат, креатин, витамины.

Чем больше мышечных волокон в скелетных мышцах, тем сильнее они будут.

Механизм мышечного сокращения человека

Энергия мышечных сокращений

Как мы уже знаем, сокращение мышц, это движение (размыкание-смыкание) поперечных мостиков, и естественно, это процесс нуждается в энергообеспечении. Однако, запас энергии в мышцах очень мал, поэтому ее необходимо постоянно откуда-то «черпать», восстанавливать.

Основным и главным поставщиком энергии, благодаря которому происходит энергообеспечение организма, служит молекула АТФ, которая расщепляется, благодаря головкам миозиновых мостиков, таким образом, образуется энергия для сокращения мышц. Однако, мышечная клетка содержит в себе ограниченный запас молекул АТФ, их количество хватает всего на 8 повторений, первые 2 секунды:

  • АТФ + h3O = АДФ + h4PO4 + энергия

Проблема в ограниченном обеспечении энергии для мышечного сокращения легко решается с помощью ресинтеза или пересоздания молекул АТФ.

АТФ — как универсальный источник энергии человека

Источники энергии мышц

В зависимости от времени нахождения мышц под нагрузкой, а также от степени интенсивности выполнения того или иного упражнения, можно выделить следующие виды систем, которые обеспечивают энергию для мышц:

  • Фосфогенная (АТФ и КрФ)
  • Гликолитическая (анаэробный и аэробный гликолиз)
  • Окисление (расщепляются углеводы и липиды при активном поступлении кислорода)

В отдельных случаях, при длительном отсутствии потребления углеводов и жиров, могут в качестве источника энергии выступать белки (аминокислоты), благодаря процессу глюконеогенеза, при котором происходит превращение аминокислот в пируват, суммарная формула ниже:

2 Пируват + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2H+ + 4H2O → глюкоза + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+

Каждая энергетическая система характеризуется мощностью и емкостью.

Мощность – показатель, который ограничивает интенсивность выполняемой физической работы, и характеризует максимальное количество энергии, которое выделяется в единицу времени, а также максимальное количество ресинтезируемых АТФ в единицу времени.

В свою очередь, емкость энергетических систем, ограничивает продолжительность работы мышц.

Источники энергии мышц
Расщепление креатинфосфата

Молекула КрФ (креатинфосфат) восстанавливает АДФ (аденезиндифосфат) до АТФ (аденозинтрифосфат), путем перехода фосфатной группы от КрФ к АДФ с образованием креатина и АТФ:

  • АДФ + КрФ ⇆ АТФ + креатин

Таким образом, креатинфосфат отвечает за постоянный уровень концентрации АТФ, за счет обратимой реакции перефосфорилирования.

В основном весь креатинфосфат содержится в скелетных мышцах, сердце, мозге и нервных тканях.

Образования свободного креатина стимулирует анаэробный гликолиз в медленных мышечных волокон (ММВ), и аэробный гликолиз в быстрых мышечных волокон (БМВ).

Для бодибилдинга, важную роль будет играть то, что полное восстановление запасов креатинфосфата происходит в течение 3-5 минут, и это возможно только после прекращения интенсивного силового тренинга, то есть в перерывах между подходами. Например, если бы, КрФ восстанавливал свой уровень во время силового упражнения, мы бы могли выполнять подход очень и очень долго, но этого не происходит, из-за ограниченного количества креатинфосфата в мышцах и его способа восстановления.

В отсутствии двигательной активности, то есть когда мышцы находятся в спокойном состоянии, концентрация КрФ в 3-8 раз превышает концентрацию АТФ, благодаря чему во время коротких и интенсивных периодов мышечной активности, креатинфосфат успешно справляется с нехваткой АТФ для выполнения мышечных сокращений.

Силовая нагрузка, выполняемая в тренажерном зале, на первых 5-10 секундах интенсивного тренинга затрачивает креатинфосфат, потом подключаться другой путь восстановления АТФ, анаэробный гликолиз.

Взрывная сила и расход креатина в мышцах

Тренировка фосфатной системы стоит на первостепенном месте у всех атлетов, которые в своей подготовке используют упражнения взрывного характера, начиная от быстрой пробежки, на короткие дистанции, заканчивая выполнением силового подхода в тренажерном зале на 2-4 повторения. К таким атлетам, прежде всего относят: спринтеров, футболистов, двоеборцев, борцов, боксеров, метателей дисков/ядер/копья, прыгунов в высоту/длину, боксеры, теннисисты, другими словами все спортсмены, которым на соревнованиям необходимо в тот или иной момент показать высокую физическую работоспособность в короткий промежуток времени.

Фосфагенная система считается очень быстрым, мощным источником восполнения энергии (в единицу времени мощность КрФ в 3 раза превышает мощность гликолиза, ив 4-10 раз окисления!), однако, емкость не велика, именно поэтому при очень интенсивной физической работы, атлет может продолжать усилия не более 5-6 секунд.

Когда запасы креатинфосфата заканчиваются, в саркоплазме запускаются процессы гликолиза.

Анаэробный гликолиз

Примерно на 20-30 секунде выполнения силового упражнения, запасы креатинфосфата исчерпываются, и для снабжения организма энергией, подключается в работу анаэробный гликолиз, то есть происходит расщепление углеводов (глюкозы) в отсутствии кислорода, до лактата (молочной кислоты) :

  • С6Н1206 (глюкоза) + 2 Н3Р04 + 2 АДФ = 2 С3Н6О3 (лактат) + 2 АТФ (энергия) + 2 Н2O

В связи с тем, что в анаэробном гликолизе, в качестве побочного продукта выступает молочная кислота, которая очень медленно вымывается, то с течением времени ее все больше и больше накапливается в мышцах при их сокращении, по итогу, наши дальнейшие движения мышц становятся затруднительными, ощущается чувство жжение, в конце концов, сокращения прекращаются.

Молочная кислота выступает в роли блокатора, которая нарушает сигнал, от мотонейронов к мышцам.

При интенсивных тренировках, лактат часто используется организмом, в качестве источника энергии и сырья для производства глюкозы.

Расход мышечного гликогена в тренажерном зале

Молочная кислота нейтрализуется в мышцах практически полностью (на 95%), спустя 1 ч 15 минут. Для того чтобы ускорить этот процесс, мы рекомендуем использовать активный отдых и заминку после тренировки, так как 75% образуемой молочной кислоты, во время интенсивной нагрузки переходят из быстрых мышечных волокон в медленные, которые используются ими в качестве источника энергии, а как мы знаем, активный отдых это работа медленных мышечных волокон, именно поэтому, пассивных отдых уступает активному.

Аэробный гликолиз

На 80-90 секунде работы мышц, запускаются процессы аэробного гликолиза в митохондриях, для протекания которого необходим кислород.

На промежуточном этапе аэробного гликолиза образуется две молекулы пирувата, проникнув в митохондрии они окисляются благодаря циклу Кребса, до углекислого газа (CO2 ) и воды (h3O), с образованием 38 молекул АТФ.

  • C6h22O6 + 6O2 + 38АДФ + 38h4PO4 = 6CO2 + 44h3O + 38АТФ

Таким образом, аэробное окисление глюкозы гораздо эффективнее, чем анаэробное, однако анаэробный гликолиз, это единственный способ снабжения организма энергией в условиях кислородного голодания. В силу большой эффективности аэробного гликолиза, по отношению к анаэробному (в 19 раз!), в тканях, при поступлении кислорода, анаэробный путь поступления энергии блокируется (эффект Пастера).

Виды типичных аэробных упражнений:

  • Плавание
  • Бег на средние и длинные дистанции
  • Скакалка
  • Быстрая ходьба
  • Лыжи
  • Велосипед

При этом помните, что в начале выполнения упражнения, энергообеспечение организма происходит за счет анаэробного гликолиза, но спустя 1-2 минуты, при сохранении активных движений, энергообеспечение уже происходит благодаря процессам аэробного окисления глюкозы. Конечно, если работа носит взрывной короткий характер, то первые 5-10 секунд энергообеспечение происходит за счет расщепление КрФ, а потом уже при снижении интенсивности, последовательно идет анаэробный гликолиз, и через 1-2 минуты аэробный гликолиз.

У не тренированных спортсменов, молочной кислоты во время физической нагрузки образуется очень много, что говорит о слабой аэробной системы, в свою очередь тренированные атлеты, могут похвастаться аэробными способностями, то есть высокой способностью усваивать организмом кислород.

Бег и аэробный гликолиз

Например, не подготовленные атлеты, начинают чувствовать достаточно быстро при беге/езде на велосипеде/лыжах болезненность в мышцах, в виде жжения, молочная кислота у них очень быстро образуется, при недостатке кислорода, таким образом, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия в мышцах (ацидоз), то есть их закисление.

При умеренной, продолжительной физической нагрузки, снабжения организма энергией происходит за счет использования мышечного гликогена, в течение следующих 30 минут, вклад глюкозы в энергообеспечение становиться все меньше и меньше, в конце концов, организм перестраивается на использование в качестве энергии жирных кислот.

Чем интенсивнее и меньше по продолжительности нагрузка, тем больше вклад анаэробного процесса образования АТФ, и наоборот, если нагрузка продолжительная, средней интенсивности, тем больше преобладают процессы аэробного синтеза АТФ.

Аэробное окисление углеводов и жиров

Когда ткани организма в достаточной мере снабжаться кислородом, на помощь в энергообеспечении приходят углеводы и липиды, являясь лучшим поставщиком энергии в аэробных условиях, то есть, кровь переносит к работающим мышцам жирные кислоты, глюкозу, они в свою очередь в митохондриях окисляются с выделением энергии.

На примере, пальмитиновой кислоты (жирная кислота), уравнение будет выглядеть так:

  • Ch4(Ch3)14COOH + 23 O2 +129 АДФ = 6CO2 + 146 h3O + 129 АТФ

На примере глюкозы (углевода):

  • C6h22O6 + O2 = CO2 + h3O + Q

Емкость окислительной системы наибольшая и превосходит во много раз все остальные, например, в 20 раз выше емкости гликолиза, именно поэтому, во время монотонной, продолжительной работы, в течении 1-2 часа, работу выполняет именно окислительная энергосистема.

Для обеспечения энергосистемы окисления, используются углеводы и жиры (липиды), причем, чем интенсивнее человек тренируется, тем больше расходуются углеводы, и меньше жиры.

Марафонское плавание — как лучший способ сжигания жира
МПК (максимальное потребление кислорода)

Условно, для того, охарактеризовать степень интенсивности выполняемой работы, ввели термин, МПК (максимальное потребление кислорода), который уникален у всех. Так, например, при выполнении легкой аэробной работы (легкий бег) используются жиры, в этом случае МПК не превышает 50%, при достижении МПК 70% и выше, начинают расходоваться уже углеводы, то есть при выполнении более тяжелой, интенсивной аэробной работы.

МПК (максимальное потребление кислорода)

Связь МПК и ПАНО

При нарастании мощности, интенсивности аэробной работы, в работу вступает смешанный тип энергообеспечения анаэробно-аэробный, происходит снижение потребности в кислороде и постепенный рост молочной кислоты ПАНО 1, если и дальше продолжить выполнять интенсивную работу, энергообеспечение перейдет уже на анаэробный путь снабжения энергией мышц ПАНО 2, причем чем выше порог ПАНО, который определяется в % от МПК, тем выше аэробные возможности атлета.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

мыщцы - коферменты

 

План

1.      Роль мышечного сокращения в организации поведенческой деятельности человека. Классификация мышц и их функции. Виды и режимы мышечных сокращений.

2.      Гладкие мышцы, их морфологические и физиологические особенности.

3.      Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Суммация сокращений.

4.      Тетаническое сокращение, его виды. Оптимум и пессимум по Введенскому

5.      Сократительный аппарат мышечного волокна. Механизм мышечного сокращения.

6.      Синапс. Классификация. Особенности строения. Механизм передачи возбуждения в химическом синапсе. Свойства синапсов.

7.      Медиатор. Виды медиаторов. Свойства медиаторов.

8.      Электрические и тормозные синапсы. Особенности передачи сигнала.

9.      Пути фармакологической регуляции синаптической передачи возбуждения.

 

1.        Роль мышечного сокращения в организации поведенческой деятельности человека. Классификация мышц и их функции. Виды и режимы мышечных сокращений.

Общим свойством всего живого и основой активного поведения является движение.

Органом движения является мышечный аппарат, который включает 3 вида мышц: скелетные, гладкие и сердечную мышцы.

Они выполняют следующие функции:

1. Создание позы и удержание тела в пространстве, преодоление инерции.

1.

Сокращение скелетных мышц человека

Описан процесс сокращения скелетных мышц человека, который состоит из ряда этапов. Первый этап связан с поступлением нервного импульса по аксону мотонейрона к мышечному волокну. Второй этап заключается в возникновении потенциала действия и распространении его вдоль мышечного волокна. В результате третьего этапа в саркоплазму выделяются ионы кальция, что приводит к началу взаимодействия толстого и тонкого филаментов. Четвертый этап представляет собой скольжение тонких филаментов относительно толстых, что составляет собственно сокращение мышцы.

Давайте теперь разберемся в механизме сокращения мышцы, точнее в механизме сокращения мышечных волокон, а еще более точно в механизме сокращения миофибрилл или другими словами, в механизме сокращения саркомера. Этот процесс можно условно разделить на несколько этапов.

  1. Поступление нервного импульса к мышечному волокну

Чтобы сократиться, мышца должна получить сигнал из центральной нервной системы (ЦНС). Такими сигналами являются импульсы, поступающие по мотонейрону к мышце.


Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах


Вспомним, что при подходе к мышце аксон мотонейрона ветвится, то есть пускает веточки к мышечным волокнам. Если такого соединения нет, мышечное волокно сокращаться не будет и постепенно атрофируется.
  1. Возникновение потенциала действия

После того, как по аксону мотонейрона к мышечным волокнам приходит импульс, из него в области соединения выделяется ацетилхолин. Выделение этого нейромедиатора (ацетилхолина) приводит к протеканию ряда процессов, в результате которых меняется полярность сарколеммы мышечного волокна. Это называется деполяризацией сарколеммы мышечного волокна. В результате развивается потенциал действия.

  1. Выделение ионов кальция

Потенциал действия через отверстия в сарколемме «проникает» внутрь мышечного волокна и через Т-трубочки достигает саркоплазматического ретикулума (то есть происходит  деполяризация не только мембраны мышечного волокна, но и мембран Т-трубочек и саркоплазматического ретикулума). Это в конечном счете приводит к выделению из саркоплазматического ретикулума ионов кальция в саркоплазму мышечного волокна (рис. 1).

Рис.1.

Затем ионы кальция соединяются с тропонином (тропонин – один из белков тонкого филамента). Этот белок имеет шарообразную форму и расположен в тонком филаменте регулярно через определенные расстояния. После соединения с ионами кальция, тропонин меняет свою конфигурацию и приподнимает длинные тропомиозиновые трубки. Когда мышца неактивна, длинные трубки белка тропомиозина закрывают активные центры на актине. После того как тропомиозиновые трубки приподнимаются, на актине открываются активные центры. К ним теперь могут прикрепляться миозиновые головки.

  1. Сокращение саркомера (гребковая гипотеза, теория скользящих нитей)

Когда миозиновая головка толстого филамента прикрепляется к тонкому филаменту, между толстым и тонким филаментами начинается взаимодействия (говорят: «Образуется поперечный мостик» (рис. 2). При взаимодействии с актином каждая миозиновая молекула ежесекундно расщепляет с выделением энергии до 10 молекул АТФ. За счет энергии, высвобождающейся при расщеплении АТФ, миозиновая головка поворачивается и тянет тонкий филамент в направлении центра саркомера. Это приводит к скольжению толстого и тонкого филаментов относительно друг друга. В конце гребка (поворота) к миозиновой головке присоединяется новая молекула АТФ, что приводит к отделению головки от актина и присоединению её к новому активному участку тонкого филамента. Многократное повторение этого процесса приводит к тому, что расстояние между Z-дисками уменьшается. Следовательно, происходит уменьшение  длины саркомера. Одновременное сокращение всех саркомеров, расположенных последовательно вдоль миофибриллы приводит к уменьшению её длины, длины мышечного волокна и всей мышцы в целом. Мышца работает в преодолевающем режиме.

Прекращение импульсов, поступающих от мотонейрона к мышечному волокну приводит к расслаблению мышцы.

Рис.2. Схема, иллюстрирующая взаимодействие толстого и тонкого филаментов (Л. Страйер, 1985)

С уважением, А.В. Самсонова

Что такое сокращение мышц? (с иллюстрациями)

В процессе сокращения мышц в мышечной ткани развивается напряжение, которое может приводить или не приводить к движению части тела. Термин сокращение часто означает сокращение; однако во время сокращения мышцы напряжение может привести к тому, что мышцы останутся прежними, станут длиннее или короче. Физический процесс сокращения происходит быстро и всего за несколько шагов.

Сердце контролирует свои сокращения с помощью электрического импульса.

Два белка, ответственные за сокращение мышц, - это актин и миозин. Когда миозин и актин взаимодействуют, это приводит к изменению формы мышечных клеток. Сокращения происходят, когда актиновые нити фактически скользят по миозиновым нитям. Это скольжение вызывает изменение формы мышечных клеток, производящих движение, что считается сокращением мышц.

Эксцентрическое сокращение мышцы происходит, когда мышца увеличивается в длину, например, при отжимании.

В зависимости от мышцы и предполагаемого результата сокращения мышцы могут удлиняться или укорачиваться. Концентрическое сокращение происходит при уменьшении длины мышцы, например, при выполнении сгибания бицепса. Эксцентрическое сокращение происходит, когда мышца увеличивается в длину, например, при отжимании.

Во время сокращения мышечные волокна могут становиться длиннее, короче или оставаться неизменными.

Мышечные сокращения могут приводить к движению или отсутствию движения. Когда предпринимаются попытки толкать или тянуть физически неподвижный объект, например здание, нагрузка на мышцу превышает давление, создаваемое сокращающейся мышцей. Это приводит к отсутствию движения объекта или мышцы и называется изометрическим сокращением. С другой стороны, изотонические сокращения приводят к возникновению движений.Если мышца сильнее, чем нагрузка, которую она пытается толкнуть или тянуть, возникает движение.

Скелетные мышцы - это произвольные мышцы, а сердечные и гладкие - нет.

Есть два типа сокращений: произвольные и непроизвольные.Разница между ними сводится к сознательному мышлению и бессознательному контролю. Скелетные мышцы, также известные как поперечно-полосатые мышцы, являются произвольными мышцами, а гладкие мышцы и сердечные мышцы - непроизвольными мышцами. Скелетные мышцы называются так, потому что они обычно прикрепляются к скелету для поддержки и движения. Сердечная мышца находится только в сердце, а гладкие мышцы находятся во внутренних органах, таких как желудок, мочевой пузырь и кишечник.

Произвольные мышцы управляются сознательными командами мозга.Эти мышцы необходимо стимулировать нервными импульсами. Этот сигнал известен как потенциал действия, и он побуждает мышечные волокна производить сокращения. Например, чтобы ходить, нужно сознательно стимулировать тело к выполнению действия. Для этого мозг посылает нервный импульс мышцам ног, чтобы они сокращались и расслаблялись, пока человек не отправит еще одно сообщение, чтобы остановить действие.

Гладкие и сердечные мышцы являются непроизвольными мышцами, поэтому для их сокращения не нужно сознательно стимулировать их.Вместо этого внутри самого органа инициируется сокращение гладкой или сердечной мышцы. В пищеварительной системе введение пищи - это то, что заставляет сокращения перемещать пищу по системе. Точно так же сердце контролирует свои собственные сокращения с помощью электрических импульсов, которые исходят из сердца.

Напряжение, вызванное сокращением мышц, может привести к тому, что мышца станет длиннее или короче..

Все, что вам нужно знать о сокращениях концентрических мышц

Что такое концентрическое сокращение?

Концентрическое сокращение - это тип мышечной активации, которая вызывает напряжение в мышце по мере ее сокращения. По мере того как ваша мышца укорачивается, она генерирует достаточно силы для перемещения объекта. Это самый популярный вид сокращения мышц.

В силовых тренировках сгибание бицепса - это легко узнаваемое концентрическое движение. Когда вы поднимаете гантель к плечу, вы можете заметить, что мышца бицепса набухает и вздувается по мере сокращения.Этот тип движения - один из основных способов укрепить мышцы и стимулировать гипертрофию - увеличение размера мышц.

Хотя этот тип сокращения эффективен, сам по себе он не даст результатов в силе или массе по сравнению с тренировками, в которых сочетаются различные сокращения мышц. Существует три основных типа мышечных сокращений:

  • эксцентрические
  • концентрические
  • изометрические

Помимо концентрических сокращений, сокращения мышц можно разделить на две другие категории: эксцентрические и изометрические.

Эксцентрические

Эксцентрические сокращения - это удлиняющие движения ваших мышц. Во время этого мышечного движения ваши мышечные волокна растягиваются под действием силы, превышающей силу, которую создает мышца. В отличие от концентрического сокращения, эксцентрические движения не растягивают сустав в направлении сокращения мышцы. Вместо этого он замедляет сустав в конце движения.

При использовании того же упражнения на сгибание бицепса усилие, с помощью которого гантель возвращается к квадрицепсу от плеча, является эксцентрическим движением.Вы можете заметить, что ваши мышцы удлиняются, когда они активируются. Сочетание эксцентрических и концентрических сокращений мышц дает лучшие результаты в силовых тренировках, так как увеличивает мышечную силу и массу. Однако при эксцентрических движениях вы можете быть более подвержены травмам, вызванным физической нагрузкой.

Некоторые движения или упражнения, отображающие эксцентрические движения, включают:

Изометрические

Изометрические движения - это сокращения мышц, которые не вызывают движения суставов. Ваши мышцы активированы, но они не обязаны удлиняться или сокращаться.В результате изометрические сокращения создают силу и напряжение без каких-либо движений в суставах.

Лучший способ визуализировать это сокращение - это оттолкнуться от стены. Когда вы выполняете любое из этих действий, напряжение, прикладываемое к целевой мышце, остается постоянным и не превышает веса объекта, к которому вы прилагаете силу.

Общие движения, демонстрирующие изометрические сокращения, включают:

  • планка удерживает
  • держит объект перед собой в устойчивом положении
  • удерживает гантель на месте на полпути через сгибание бицепса
  • поддерживает мост
  • сидит на стене

Концентрические сокращения мышц включают движения, укорачивающие мышцы.В упражнении концентрические движения нацелены на мышцы. Чем тяжелее объект, который вы пытаетесь поднять или передвинуть, тем больше силы вырабатывается.

Концентрические движения эффективны для наращивания мышечной массы. Однако вам нужно будет выполнить вдвое больше повторений, чтобы добиться тех же результатов, что и при комбинированной эксцентрической и концентрической тренировках.

Общие концентрические движения и упражнения включают:

Концентрические сокращения необходимы для наращивания мышц.Однако они могут вызвать износ суставов, увеличивая риск травм и чрезмерного использования. Концентрические движения зависят от движения суставов для правильного функционирования, но повторяющиеся упражнения и сокращения могут привести к напряжению и болезненности.

До и после выполнения любого упражнения обязательно растягивайтесь, чтобы расслабить мышцы и уменьшить напряжение. Если вы начинаете испытывать мышечную боль, которая сохраняется дольше нескольких дней или недель, обратитесь к врачу. Это могло быть признаком более серьезной травмы.

Концентрические сокращения - это движения мышц, которые укорачивают мышечные волокна при выполнении действия. Концентрические движения, необходимые для увеличения мышечной массы, помогают увеличить силу. Но результатов не так много, как тренировки, сочетающие все три типа мышечных сокращений.

Со временем повторяющиеся концентрические сокращения могут привести к травмам. Если вы начнете испытывать боль или слабость после выполнения концентрического упражнения, проконсультируйтесь с врачом.

.

Что такое сокращение скелетных мышц? (с иллюстрациями)

Сокращение скелетных мышц - это механизм, с помощью которого мышцы подвижных суставов тела вызывают движение в этих суставах. Скелетная мышца отличается от сердечной мышцы, которая перекачивает сердце, и гладкой мышцы, которая является компонентом нескольких внутренних органов и производит движения, подобные проталкиванию пищи по пищеварительному тракту, поскольку оба конца соединяются с костью. Таким образом, когда он сокращается, то есть когда его волокна укорачиваются и удлиняются, он тянет две кости, вызывая движение в пересекаемом суставе.Сокращение скелетных мышц, которое включает химическую реакцию на уровне белковых компонентов, содержащихся в каждой мышечной клетке, - это то, что делает возможным движение скелета.

Сокращение скелетных мышц - это то, что делает возможным движение скелета.

Скелетные мышцы могут вызывать несколько различных типов сокращений. Сокращение, при котором мышечные волокна укорачиваются, как это видно, когда грудная клетка приближается к тазу во время сжатия живота, называется концентрическим сокращением. Когда мышечные волокна удлиняются, как в фазе опускания скручивания, происходит эксцентрическое сокращение. Сокращение скелетных мышц, включающее концентрическую и эксцентрическую фазы движения, известно как изотоническое сокращение.С другой стороны, изометрическое сокращение - это такое сокращение, при котором мышца не изменяется в длине при сокращении, как при удерживании положения на корточках без движения.

Скелетная мышца - это один из трех типов мышц тела.

Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон, которые, в свою очередь, представляют собой пучки мышечных клеток. Мышечные клетки имеют длинную, узкую и цилиндрическую форму и состоят из единиц, называемых саркомерами, которые отвечают за сокращение скелетных мышц. Модель, объясняющая, что происходит в саркомере при сокращении мышц, известна как теория скользящих волокон.Его можно использовать для объяснения всех типов мышечных сокращений, которые различаются только тем, является ли сила, приложенная к мышце, меньше, больше или равна силе, создаваемой мышечными клетками.

Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон.

Внутри каждого саркомера, сотнями тысяч единиц в каждой мышечной клетке, находятся белки, организованные в длинные волокна, называемые актином и миозином. Белки актина пассивны, что означает, что они образуют цепи, в которые поступают активные белки миозина. Расположенный чередующимися линиями, миозин скользит вперед и назад мимо актина, и в процессе он испускает ионы кальция, которые заставляют каждый белок миозина связываться с соответствующим участком на каждом белке актина.

Выполнение скручивания живота включает концентрические и эксцентрические сокращения мышц, во время которых мышечные волокна укорачиваются, а затем удлиняются.

Во время сокращения скелетных мышц миозиновые нити захватывают актин и проходят мимо него.Это происходит одновременно во многих саркомерах клетки, которые расположены полосами. Этот «удар», как его обычно называют, вызывает коллективное укорачивание мышцы, которая затем возвращается к своей длине покоя, когда миозин освобождается от актина.

Изометрические сокращения необходимы для удержания определенной позы, например, на занятиях тонизирующей йогой..

Сокращение мышц

События сокращения мышц, описывающие концепцию скользящей нити, перечислены ниже.

    • АТФ связывается с головкой миозина и образует ADP + P i . Когда АТФ связывается с головкой миозина, он превращается в АДФ и P i , которые остаются прикрепленными к головке миозина.
    • Ca 2+ обнажает сайты связывания на актиновых филаментах. Ca 2+ связывается с молекулой тропонина, заставляя тропомиозин открывать позиции на актиновой нити для прикрепления миозиновых головок.
    • Когда участки прикрепления на актине открываются, миозиновые головки связываются с актином, образуя поперечные мостики.
    • ADP и P i высвобождаются, и в результате происходит скользящее движение актина. Присоединение поперечных мостиков между миозином и актином вызывает высвобождение АДФ и P i . Это, в свою очередь, вызывает изменение формы миозиновой головки, что вызывает скользящее движение актина к центру сакромеры. Это сближает два Z-диска, эффективно сокращая мышечное волокно, чтобы произвести силовой удар.
    • АТФ заставляет поперечные мостики разъединяться. Когда новая молекула АТФ прикрепляется к миозиновой головке, перекрестный мост между актином и миозином разрывается, возвращая миозиновую головку в неприсоединенное положение.

    Без добавления новой молекулы АТФ поперечные мостики остаются прикрепленными к актиновым филаментам. Вот почему трупы становятся жесткими из-за трупного окоченения (новые молекулы АТФ недоступны).

    Стимуляция сокращения мышц

    Нейроны, или нервные клетки, стимулируются, когда полярность их плазматической мембраны изменяется.Изменение полярности, называемое потенциалом действия , перемещается вдоль нейрона, пока не достигнет конца нейрона. Разрыв, называемый синапсом или синаптической щелью, отделяет нейрон от мышечной клетки или другого нейрона. Если нейрон стимулирует мышцу, то нейрон - это мотонейрон , , а его специализированный синапс называется нейромом

    .

    Типы мышечных сокращений - Часть 1

    Три типа мышечных сокращений: концентрические, эксцентрические и изометрические

    Ваша программа скоростных тренировок обеспечит максимальные спортивные результаты, если вы тренируете мышцы, используя все три!

    Часть 1 из 4

    Часть 1 - Типы мышечных сокращений

    Часть 2 - Поднятие тяжестей

    Часть 3 - Плиометрика

    Часть 4 - Изометрия

    Силовые тренировки, плио-тренировки и кардиотренировки, сколь бы эффективны они ни были, включают только концентрические и эксцентрические сокращения мышц, и, следовательно, если это объем ваших скоростных тренировок, вы пропустите третий ключевой ингредиент спортивной тренировки, известные как изометрические сокращения.

    Спортивные навыки имеют очень динамичные движения и различные положения тела; и, тренируя свои мышцы для каждого положения и движения в спортивном навыке, вы даете себе прекрасную возможность добиться успеха.

    Подумайте, насколько хорошо вы будете себя чувствовать и работать, когда ваши мышцы тренируются с использованием всех трех типов мышечных сокращений . Каждый тип сокращения играет роль в развитии или выполнении почти всех спортивных навыков, включая бег, прыжки, удары ногами, плавание, взмах битой, теннисной ракеткой, клюшкой для гольфа или хоккейной клюшкой.

    Говоря об упражнениях, большинство людей обычно не говорят в терминах, описывающих тип мышечных сокращений (концентрические, эксцентрические, изометрические), через которые они собираются проработать свои мышцы, а, скорее, они склонны говорить в терминах, описывающих упражнение. сам.

    Например, люди обычно говорят, что они собираются поднимать тяжести, такие как жим лежа, тяги вниз и, возможно, некоторые сгибания рук на бицепс. Вы также можете услышать, как они говорят, что они «делают кардио сегодня», что подразумевает бег на беговой дорожке, велосипеде и / или бег по дорожке.

    Иногда вы слышите, как спортсмены говорят, что они собираются выполнить плиометрическую тренировку, которая может включать упражнения с набивными мячами, прыжками вверх и вниз с помостов или, возможно, поднятием легких весов в более высоком темпе, чем обычно.

    Но , за исключением изометрической тренировки, которая фактически определяет тип мышечного сокращения, редко, если вообще когда-либо, вы услышите, что кто-то собирается выполнять эксцентрическую и / или концентрическую тренировку мышц.

    Итак, в этой статье мы собираемся определить различные типы мышечных сокращений и дать вам примеры упражнений, в которых происходят эти типы сокращений, и почему каждый тип упражнений важен для достижения вашего максимального уровня спортивных результатов.

    Итак, приступим… ..

    Правильная терминология

    Во-первых, и чтобы усложнить ситуацию, термин «сокращение» , когда он используется со словом «мышца», например сокращение мышц, обычно понимается большинством как сокращение или уменьшение длины мышц - и это словарь определение.

    Однако при занятиях легкой атлетикой и фитнесом это определение не принимает во внимание динамическую природу мышцы, которая должна работать, когда она вынуждена работать в противоположном направлении, как при удлинении мышц, и не принимает во внимание динамическую способность мышц работать. оставаясь в фиксированном положении.

    Итак, хотя слова сокращение мышц приобрели более широкое значение в мире спортивного фитнеса, фактическое определение слова сокращение, как оно определено в словаре, немного неверно, когда речь идет о различных типах мышц « схватки ».

    Какие бывают 3 типа сокращения мышц?

    Итак, термин «напряжение», а не «сокращение», лучше подходит для определения действий (смею сказать, сокращения!) Мышцы.

    Следовательно, мышцы при напряжении могут:

    1. Укороченный,
    2. Удлинить, или
    3. Оставайтесь такой же длины.

    Именно эти три различных типа мышечного напряжения используются для определения трех различных типов мышечных «сокращений». Таким образом, существует три различных типа мышечных сокращений:

    1. Концентрические сокращения (укоротить)
    2. Эксцентрические сокращения (удлинение)
    3. Изометрические сокращения (остаются прежними)

    Концентрические сокращения

    Концентрическое сокращение - это тип мышечного сокращения, когда длина мышцы укорачивается при напряжении.

    Например, когда вы берете гриф для сгибания рук и выполняете сгибание на бицепс, длина ваших мышц бицепса сокращается. Ваши руки начинаются вниз по бокам и заканчиваются руками вверх у плеч. Во время этого движения мышцы бицепса укорачиваются.

    Другой пример: вы выполняете пару сгибаний ног на тренажере подколенного сухожилия. Когда ваше колено сгибается, ваша ступня приближается к ягодицам, и мышцы подколенного сухожилия при этом укорачиваются.

    Любая мышечная активность, при которой сила мышцы может преодолеть сопротивление объекта, заставляющего длину мышцы сокращаться, считается концентрическим сокращением.

    Следовательно, большинство упражнений, которые вы обычно выполняете в тренажерном зале с использованием различных тренажеров и / или гантелей и т. Д., Включают концентрические сокращения.

    Эксцентрические сокращения

    Эксцентрическое сокращение - это тип мышечного сокращения, когда длина мышцы удлиняется или удлиняется при напряжении.

    Это может происходить двумя разными способами:

    1. a) Произвольные сокращения
      b) Непроизвольные сокращения
    2. a) Произвольные эксцентрические сокращения Использование Пример , приведенный выше для сгибания бицепса, после того, как вы выполнили первую часть сгибания бицепса, когда ваши локти согнуты, а руки держатся за руки. к грифу для сгибания рук на плечах, теперь пора вернуть вес обратно к талии.

    Обычно это делается плавным и контролируемым движением, когда мышца, бицепс, замедляет движение локтевого сустава в конце движения.

    Та же мышца, которая начала это движение, бицепс, теперь испытывает напряжение в противоположном направлении. Теперь он удлиняется, возвращая вес обратно к вашей талии. Это пример произвольного эксцентрического сокращения.

    Другой аналогичный пример касается мышц задней поверхности бедра. Как и в приведенном выше примере с сгибаниями ног, когда вы возвращаете вес в исходную точку, коленный сустав медленно разгибается с помощью подколенных сухожилий.

    Эти мышцы подвергаются напряжению, но теперь в противоположном направлении, где они удлиняются. Это еще один пример произвольного эксцентрического сокращения.

    1. b) Непроизвольные эксцентрические сокращения Непроизвольные эксцентрические сокращения происходят, когда вес или сопротивление, которые вы пытаетесь переместить или поднять, слишком тяжелые или сильные для мускулов. Основное различие между этим и произвольными эксцентрическими сокращениями заключается в отсутствии контроля над весом / сопротивлением во время непроизвольных эксцентрических сокращений.

    Мы можем использовать аналогичный пример для непроизвольных эксцентрических сокращений, как и для произвольных эксцентрических сокращений.

    Используя упражнение на сгибание рук на бицепс, когда у вас оба согнуты в локтях, руки подняты к плечам, и кто-то протягивает вам 100-фунтовую штангу, средний человек вручил этот вес (если он просто не уронит его ) немедленно бы удлинили мышцы бицепса, даже если бы они попытались предотвратить это, напрягая их. Это был бы пример непроизвольного эксцентрического сокращения.

    Следует отметить, что мышцы, подвергающиеся тяжелой непроизвольной эксцентрической нагрузке, не зависящей от вас, могут пострадать потенциально больше при перегрузке, чем при концентрической (сокращение мышц) и / или произвольной эксцентрической нагрузке.

    Произвольные эксцентрические сокращения являются такой же частью силовой тренировки, как и концентрические сокращения. Концентрическое сокращение обычно связано с самим упражнением, например, сгибания рук на бицепс, отжимания на трицепс и т. Д.

    Но концентрические сокращения составляют только половину повторения этого конкретного упражнения. (например, сгибание бицепса - мышца укорачивается при напряжении при сгибании локтя). Другая половина, возвращение веса в исходное положение, контролируется произвольными эксцентрическими сокращениями. (например, сгибание бицепса - при напряжении мышца удлиняется, а локоть разгибается)

    Однако часто упражнения специально разрабатываются вокруг медленного возвращения веса только в исходное положение.Это то, что называется негативом в отношении силовых тренировок.

    И это известный факт, что мышцы обычно сильнее во время произвольного эксцентрического движения (удлинение мышц) по сравнению с концентрическим движением (сокращение мышц).

    Чтобы понять, почему это так, просто подумайте, что гораздо проще установить 100-фунтовый пакет на землю, чем поднять его с земли.

    Таким образом, силовые тренировки включают концентрические движения мышц, произвольные эксцентрические движения мышц и иногда непроизвольные эксцентрические движения.

    Изометрические сокращения

    Изометрическое сокращение - это тип мышечного сокращения, при котором длина мышцы не меняется при напряжении. Например, когда вы берете 20 фунтов веса и выполняете сгибание бицепса, удерживая позицию на полпути между повторениями в течение 10 секунд. Длина вашей двуглавой мышцы в это время не изменяется, хотя сила все еще применяется.

    Другой пример : если вы будете толкаться о стену в течение 10 секунд.Стена не двигается, и длина мышц ваших рук не прижимается к ней. Опять же, сила все еще применяется.

    Тренировка со всеми тремя типами сокращений

    Полная программа скоростных тренировок не могла бы считаться завершенной без включения в некоторой степени каждого из трех различных типов мышечных сокращений, упомянутых до сих пор . Все они участвуют в улучшении спортивных результатов.

    Многие спортсмены, которые тренировались на скорость, считают, что они «все перепробовали», и им трудно стать быстрее.Часто они упускают из виду последнюю часть головоломки, потому что они не включили в свои скоростные тренировки все типы сокращения мышц.

    Простое знание этих различных типов мышечных сокращений будет иметь большое значение, чтобы помочь спортсмену разработать полную программу скоростных тренировок, которая обеспечит повышение атлетических и спортивных результатов.

    Как и при сборке наручных часов, у вас могут быть все детали, шестерни, винты и т. Д., Но ваши часы могут работать не очень хорошо. Но, если вы добавите простую пружину , вы не просто добавите еще одну вещь, у вас будет целая система, которая гармонично работает - и, в случае легкой атлетики, это окажет экспоненциальный эффект на вашу скорость и производительность. .

    В части 2 или в этой статье мы обсудим некоторые из различных типов упражнений, доступных сегодня, включая силовые тренировки, плиометрические тренировки и кардиотренировки, и это лишь некоторые из них, и определим для вас типы мышечных сокращений, связанных с каждым из их.

    Как только вы узнаете тип мышечного сокращения (-ий), связанного с каждым из этих тренировочных методов, вы получите лучшее представление о том, что каждый из них может предложить для улучшения ваших общих спортивных результатов.

    Часть 1 - Типы сокращения мышц

    Часть 2 - Поднятие тяжестей

    Часть 3 - Плиометрика

    Часть 4 - Изометрия



    Всегда рад помочь!
    Доктор Ларри Ван С такой

    Теги: классика, Статья .

    Сокращение мышц -

    Muscle contration - Wikiwand

    Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Сокращение мышц .

    Подключено к:
    {{:: readMoreArticle.title}}

    Из Википедии, свободной энциклопедии

    {{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
    Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
    Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
    {{current.index + 1}} из {{items.length}}

    Спасибо за жалобу на это видео!

    Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
    Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
    Спасибо! .

    Смотрите также

3