Почему мышцы сокращаются


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!

Дёргаются мышцы по всему телу: причины и последствия

Прямо сейчас вы можете подписаться на нас в INSTAGRAM

Многие не расценивают непроизвольные подергивания мышц как нервный тик и считают, что они пройдут самостоятельно. В интернете практически невозможно найти информацию, которая систематизировала бы все симптомы и при этом описывала особенности нервного тика или судорог отдельных частей тела. В нашей статье вы сможете найти информацию о подергивании различных частей тела, их причинах и о симптоматике заболеваний, которые могут вызвать такие явления, а также ознакомиться с методами лечения.

Если у вас дергаются мышцы по всему телу или в отдельных его частях, стоит обязательно обратиться к врачу. Он сможет определить, является ли это нервным тиком или судорогами. Учитывая то, что все движения человека должны быть осознанными и координироваться, нервный тик вносит не только дискомфорт в восприятие своего тела, но и может сигнализировать о психических, вегето-сосудистых и иммунных заболеваниях. Стоит учитывать, что самолечение не всегда будет эффективным, а зачастую нанесет непоправимый вред, стоит обращаться за консультацией к врачу. Давайте рассмотрим отдельные виды нервного тика и гиперкинезы различных частей тела более подробно.

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.
Виды нервного тика и гиперкинезы:
– Скрежетание зубами.
– Подергивание крыльев носа.
– Краткое подергивание мышц конечностей.
– Покачивание головы.
– Нервный тик от гиперкинезов во сне.

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.

Последствия подергивание мышц

Причинами нервного тика могут быть:

– 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.

Последствия, к которым может привести отсутствие лечение нервных тиков:

– 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.

Почему происходит непроизвольное подергивание мышц рук и ног

Учитывая, что мышцы этих частей тела наиболее задействованы в повседневной жизни, их подергивания может быть вызваны не только психоэмоциональным, но и сильным физическим напряжением. Например, после длительной тренировки с утяжелителями может наблюдаться такое явление, как подергивания мышц рук и ног. Как правило, такие явления проходят самостоятельно в течение нескольких дней. Однако если подергивание продолжается длительное время, стоит обязательно обратиться к врачу, прежде всего, к терапевту, который определяет необходимость консультации невролога, психолога или нейрохирурга.

Почему дергается мышца на плече

Самопроизвольное подергивание мышц плечевого сустава может быть вызвано физическими нагрузками. Такое явление, как правило, наблюдается у спортсменов или людей, профессия которых связана с погрузкой-разгрузкой. Если же подергивание носит постоянный характер, то оно может быть связано с недостатком калия в организме. В таком случае, после консультации врача будет назначено медикаментозное лечение, в том числе витаминная терапия. Кроме того, подергивание левого плеча может быть связано с заболеваниями сердца, поэтому при возникновении такого симптома рекомендуется обратиться к терапевту или кардиологу.

Почему дергается нос

Подергивание носа, непроизвольное шмыганье довольно часто вызывается именно психологическими переживаниями. Такой вид подергивания требует обязательного посещения невролога. Если такой тик носит разовый характер, целесообразным будет принятие седативных веществ и проделывание успокаивающей дыхательной гимнастики. Массаж лица также поможет в устранении нервного тика, если он связан с перенапряжением мимических мышц.

Почему непроизвольно дергается голова

Тремор головы может быть вызван различными серьезными заболеваниями:

– рассеянный склероз;

– невралгия;

– заболевание мозжечка;

– злоупотребление алкогольными и наркотическими веществами;

– сильный стресс;

– побочные эффекты от приема различных препаратов.

Такие подергивания разделяют на доброкачественные и злокачественные.

Доброкачественные, как правило, не связаны с какими-либо серьезными заболеваниями и не доставляет серьезного дискомфорта пациенту. Как правило, тремор такого типа возникает в подростковом возрасте в связи с недостаточной работой щитовидной железы.

Диагностика причин:

– специальные исследования тремора головы;

– электромагнитное излучение работы мозга;

– томография и МРТ головного мозга.

Почему возникают самопроизвольное дрожание ног во сне

Как известно, во время сна мозговая деятельность не прекращается. Самопроизвольное подергивание мышц во сне даже получило научное название – ночная миоклония Симмондса. Такие вздрагивания не несут никакой опасности для здоровья человека, они напрямую связаны с деятельностью головного мозга во время сна. Если же непроизвольное вздрагивание ног приводят к пробуждению, то может идти речь о синдроме беспокойных ног Окбома. Основной причиной, по которой возникают данные синдромы, являются неврозы и неправильная работа подкорковой части мозга. Для того, чтобы определить с чем связаны такие подергивания, необходимо изучить и работу сосудов, а также психологическое состояние пациента. После выявления причины можно говорить о назначении лечения. Оно может включать в себя:

– прием седативных и эпилептических препаратов;

– может быть показан отдых и отсутствие психологических нагрузок;

– массаж и расслабление мышц;

– соблюдение диеты и прием витаминов.

Что делать если мышцы дергаются сами по себе

При возникновении данной проблемы, прежде всего, стоит проанализировать предыдущие несколько дней, в том случае если такие подергивания носят разовый характер. Если за несколько дней до возникновения такого симптома имели место сильный стресс, нервное напряжение, либо психоэмоциональное состояние, то нужно хорошо отдохнуть, сделать дыхательную гимнастику, и такие подергивания исчезнут сами по себе.

Если имеются хронические заболевания, такие подергивания могут быть связаны с их обострениями либо общим течением заболевания. В таком случае необходимо обратиться, прежде всего, к терапевту, который определит специалиста, в компетенции которого квалифицированно ответить на вопрос, почему возникает подергивания и каким образом их устранить.

После консультации терапевта может быть установлена такая причина подергивания, как авитаминоз, а именно – недостаточное содержание калия и железа в крови. В таком случае, наиболее эффективным лечением будет витаминотерапия и прием специальных препаратов.

Если бывает постоянное или длительное подергивание мышцы, обязательно следует исследовать сосудистую систему: сделать электро- или томографическое исследование головного мозга, которые позволят дать ответы на вопросы: что это – защемление какого либо нерва либо недостаточное кровообращение мозга, которое в свою очередь может вызвать непроизвольное подергивание мышц различных участков тела.

В том случае, если подергивание мышц рук и ног возникло после длительных силовых упражнений, прежде всего, нужно исключить физическую нагрузку и дать мышцам отдохнуть. Подергивания такого типа, как правило, проходят самостоятельно в течение нескольких дней и более не повторяются.

Видео: Неврозы и мышечные спазмы

Заключение

Непроизвольное подергивание различных мышц может доставить неудобства. Поэтому при возникновении таких симптомов рекомендуется обратиться к специалисту, так как не всегда непроизвольное подергивание мышц связанно исключительно с перенесенным стрессом или повышенной физической нагрузкой. Иногда такие подергивания могут быть вызваны различными серьезными заболеваниями и являются единственными их симптомами. Своевременная консультация врача позволит не только устранить подергивания, но  и предотвратить дальнейшее их появление.

Обязательно прочитайте об этом

Как и почему мышцы сокращаются? Новая модель мышечного сокращения «Поворот и замок» ≪ Scisne?

Рис. 1. Классическая картинка, показывающая структуру мышцы. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Почти всякая незыблемая общепринятая теория, которую с проклятьями зубрят школьники и которую устало и одинаково рассказывают учителя и даже профессора ВУЗов, при внимательном рассмотрении оказывается отнюдь не однозначной, захватывающей и полной загадок. К теории мышечного сокращения вышесказанное относится в полной мере. В общих чертах она была разработана еще в 50-х годах прошлого века, и классический рисунок (рис. 1) с актиновыми и миозиновыми нитями до сих пор кочует из учебника в учебник. Однако реальная картина сокращения мышцы куда запутаннее, интереснее и непонятнее, со множеством подробностей и неожиданных действующих лиц и со сложными ролями, которые исполняют эти лица. О новой и удивительной отрасли науки, находящейся на стыке физики, математики и биологии и изучающей механизмы мышечного сокращения, рассказали в своих лекциях на проходящей при поддержке РВК, Фонда «Династия» и РФФИ Зимней школе Future Biotech доктор физико-математических наук Андрей Кимович Цатурян и доктор биологических наук, заведующий Лабораторией биологической подвижности Института иммунологии и физиологии УрО РАН Сергей Юрьевич Бершицкий.

Азбучные истины

Начнем с азов — собственно, с классической теории мышечного сокращения. Базовая сократительная единица мышечной ткани называется саркомером. Края саркомера — Z-диски — состоят из переплетающихся нитей различных белков. К одному из этих белков цепляются актиновые микрофиламенты, вдоль которых тянутся регуляторные белки тропонин и тропомиозин (рис. 2). Другой белок — титин, самый большой из известных в настоящее время белков, — крепится к соседнему участку Z-диска и служит длинной-длинной основой, с которой связываются молекулы белка миозина. Таким образом, саркомер состоит из чередующихся тонких (образованных многочисленными молекулами актина и регуляторными белками) и толстых (состоящих из тоже многочисленных молекул миозина и вспомогательных белков) нитей.

Рис. 2. Актиновые микрофиламенты обмотаны регуляторными белками — тропомиозином и прикрепленным к нему тропонином, состоящим из трех различных субъединиц. Когда в мышечной клетке нет ионов кальция, тропомиозин загораживает миозину сайт связывания с актином. Однако когда ионы кальция есть, они присоединяются к тропонину, который меняет свою конформацию и перестает удерживать тропомиозин на актиновых нитях. В результате актиновые сайты оказываются открыты для связывания, миозиновые головки могут прицепиться к ним, и мышечное сокращение становится возможным. Изображение с сайта www.med4you.at

И вот начинается кое-что интересное. Импульс, подошедший к нервно-мышечному соединению, вызывает повышение внутриклеточного уровня кальция. Кальций присоединяется к регуляторным белкам, которые обматывали актин и загораживали его от миозина, в результате чего эти белки смещаются, и головка миозина, содержащая продукты гидролиза АТФ, приникает к молекуле актина. В результате различных пертурбаций (которые подробно описаны ниже), миозин крепко сцепляется с актином и меняет свою конформацию, поворачивая хвост относительно головки и выплевывая продукты гидролиза. Это происходит на множестве миозиновых головок и приводит к тому, что актиновая нить чуть-чуть сдвигается относительно миозиновой. Затем крепко сцепленный с актиновой нитью миозин связывается с АТФ, отцепляется от актина и претерпевает обратные конформационные изменения — то есть отворачивает хвост обратно (рис. 3).

Рис. 3. Схема мышечного сокращения (классический цикл Лимна–Тейлора)

Так, перебирая головками, миозиновые молекулы и обеспечивают работу мышцы. Расслабление же мышц происходит тогда, когда к мышечной клетке перестал подходить импульс и в нее перестал поступать кальций. Тогда отцепившиеся друг от друга актиновые и миозиновые нити постепенно возвращаются в свое первоначальное положение (отчасти благодаря эластичным свойствам молекул титина), и мышца расслабляется.

Рис. 4. Устрашающая схема, показывающая, какое астрономическое существует количество миозиновых моторов. Изображение с сайта www.motorprotein.de

Вообще, способность миозина двигаться вдоль актиновой нити — это слишком удобное свойство, чтобы использовать его только для мышечного сокращения. Поэтому множество различных видов миозина (их еще называют «миозиновыми моторами», их филогенетическое дерево показано на рис. 4) применяется разными видами клеток для множества разнообразных функций — помимо собственно сокращения мышц они могут обеспечивать внутриклеточный транспорт, двигать трансмембранные белки и так далее (рис. 5).

Рис. 5. Вот примеры функций, которые могут выполнять в клетке миозины различных видов. Они могут тянуть вдоль актиновой нити какой-либо груз (в данном случае везикулу), могут сдвигать актиновую нить относительно другой актиновой нити либо относительно мембраны и могут, наконец, обеспечивать мышечное сокращение. Изображение из слайдов к лекции А. К. Цатуряна на Зимней школе

Различные миозины сильно отличаются друг от друга по строению (рис. 6): они могут быть одноголовыми или двухголовыми, с длинными или короткими хвостами; однако главная функциональная часть — головка — имеет практически одинаковое строение у всех видов миозина. То есть принцип работы миозина одинаков во всех случаях, а детали (например, размер хвоста) обеспечивают ту или иную специализацию.

Рис. 6. Вот какие разные бывают миозины. Изображение из слайдов к лекции А. К. Цатуряна на Зимней школе

Миозины — это не единственные моторные белки. Помимо них существует еще два класса моторов — динеины и кинезины. В отличие от миозинов, которые двигаются по актиновой нити, динеины и кинезины бегают по микротрубочкам, причем динеины — только в одну сторону, а кинезины — только в противоположную.

Гипотеза рычага

Теперь пришло время подробней разобраться, что же происходит с миозином при мышечном сокращении. Начнем с общепринятой в настоящее время теории, известной под названием «Гипотеза рычага».

Посмотрим внимательнее на молекулу миозина (а конкретнее — самого удобного для исследований миозина II, рис. 7). Понятно, что в головке миозина должно быть как минимум два важных места — одно, хватающееся за актин, и второе, в которое залезает АТФ. Исследователи, работающие с миозином, остроумно назвали «актиновый» участок головки «пастью», а «АТФный» — «карманом». И пертурбации, происходящие с миозином, можно описать довольно грубым выражением: «закрой пасть и держи карман шире».

Рис. 7. Структура миозина. Легкие цепи вокруг хвоста выполняют регуляторную роль в гладких мышцах и в немышечных миозинах. Изображение из слайдов к лекции А. К. Цатуряна на Зимней школе

Дело в том, что, чтобы АТФный карман открылся и в него мог попасть АТФ, актиновая пасть должна быть закрыта (то есть миозин должен сидеть на актине): закрытая верхняя челюсть пасти оттягивает створку кармана, и тот открывается. АТФ влезает в широко раскрытый карман.

И вот тут начинается самое интересное. Гидролиз АТФ может происходить только в закрытом кармане, а для того, чтобы карман закрылся, должна открыться пасть — то есть миозин должен отвалиться от актина. Но это еще не всё. Чтобы обеспечить гидролиз, окрестности кармана должны немного перестроиться, сдвинуться. Сдвигаясь, околокарманные участки вызывают небольшие изменения соседних областей, которые, в свою очередь, приводят к тому, что жесткий домен миозина под названием «конвертер» перебрасывается из одного устойчивого положения в другое и тянет за собой миозиновый хвост, отклоняя его на целых 60°. Курок взводится.

Теперь начинается следующий акт. Миозин с карманом, набитым АДФ и фосфатом, должен обязательно прильнуть к актину и закрыть пасть, потому что иначе выплюнуть фосфат он не в состоянии (то есть чисто теоретически он его когда-нибудь выплюнет, но очень нескоро; поэтому миозин — это, по сути, актин-зависимая АТФаза). Миозин сначала слабо связывается с актином при помощи электростатических взаимодействий, а затем запускается процесс закрытия пасти. Происходит это так. В результате конформационных изменений миозиновая головка разворачивается к актиновой нити таким образом, что, во-первых, образует контакт, очень большой по площади (больше 18 нм2!), а во-вторых, миозин сцепляется сразу с двумя актиновыми молекулами с помощью гидрофобных и электростатических взаимодействий, в результате чего сродство миозина к актину оказывается в тысячу раз выше, чем при первом соединении.

Итак, миозин выплевывает фосфат и, крепко-накрепко вцепившись в актин, претерпевает обратные конформационные изменения — хвост его «выстреливает», сдвигается относительно головки. Это происходит сразу на множестве молекул миозина и потому приводит к движению актиновой нити относительно миозиновой, а следовательно — и к сокращению мышцы. После этого АДФ выбрасывается из кармана. Миозин остается сцеплен с актином; пасть его закрыта — даже заперта! — крепко-накрепко, и если клетка мертва и все АТФ в ней уже закончились, то на этом грустном моменте история заканчивается, миозин и актин так и остаются в навсегда сцепившемся, застывшем состоянии, а у организма начинается трупное окоченение. Более оптимистичный сценарий, характерный для живой клетки с солидным запасом АТФ, предполагает, что в карман (который, как мы помним, головка с закрытой пастью держит шире) влезает новая молекула АТФ, пасть открывается, миозин отлипает от актина и цикл повторяется заново.

Roll and lock: поворачиваем и запираем

По гипотезе рычага, в мышечном сокращении существует только один момент генерации силы — когда поворачивается миозиновый хвост (рычаг). Однако некоторые данные рентгенографии и томографии мышц не то чтобы не согласуются с этой теорией, а свидетельствуют о том, что существует еще какой-то непонятный момент в сокращении мышцы, который гипотеза рычага не объясняет. Поэтому группа исследователей под руководством А. К. Цатуряна предложила теорию мышечного сокращения под названием «Roll and lock» — «Поворачиваем и запираем» (см.: Michael A. Ferenczi et al., 2005. The «Roll and Lock» Mechanism of Force Generation in Muscle). По этой теории, миозиновые головки садятся на актин еще до гидролиза АТФ, причем садятся не стройно и организованно, а как попало. На головке миозина есть длинный выступающий домен — «щуп», — который «нащупывает» подходящую себе (кислую и отрицательно заряженную) часть актиновой нити и прилипает к ней — как придется, под первым попавшимся углом. Однако стоит произойти гидролизу АТФ, как миозин меняет свою конформацию, головки поворачиваются под нужным углом и крепко и четко, как ключ с замком, сцепляются с актиновой нитью, а из миозинового кармана выбрасывается фосфат. И вот только после этого происходит поворот рычага. Иными словами, модель получается двухстадийной — на первом этапе головка миозина крепко и четко вцепляется в актин и при этом немного поворачивается, а на втором — поворачивается рычаг, причем сила, которая потом приведет к движению мышцы, генерируется на обоих этих этапах.

Помимо рентгеноструктурных и томографических данных, которые очень хорошо согласуются с теорией «Roll and lock», существует и несколько косвенных, но очень красивых доказательств ее правоты. Например, известно, что во время мышечного сокращения, в том случае, если мышца не меняет свою длину, всего чуть более 40% миозиновых головок сидит на актине, а остальные болтаются ни к чему не присоединенными. Однако когда сжатую мышцу насильно растягивают (например, такое бывает при беге, когда человек приземляется на напряженную мышцу), то жесткость мышцы резко увеличивается из-за того, что почти все свободные миозиновые головки резко сцепляются с актиновой нитью. Однако, судя по рентгеноструктурным данным, сцепляются они отнюдь не «намертво», как ключ с замком, а просто как попало. Объяснить это можно как раз с помощью теории «Roll and lock». Гидролиз АТФ при растяжении мышцы прекращается (оно и понятно: какой смысл тратить АТФ, если работа совершается не мышцей, а над мышцей), и все миозиновые головки переходят в состояние «активного актинового поиска» — их торчащий щуп ищет актиновую нить, нащупывает на ней подходящее место и сцепляется с ним — не крепко-накрепко, не как ключ с замком, а как попало. Однако для того, чтобы увеличить жесткость мышцы (и этим защитить кости от перелома) этого оказывается достаточно.

Итог

Гипотеза «Roll and lock» уточняет гипотезу рычага. Она лучше согласуется с экспериментальными данными и описывает мышечное сокращение более подробно. Но совершенно точно можно сказать, что и эта теория может быть уточнена и расширена — однако каким именно образом, мы пока еще не знаем. Мышечное сокращение, которое интенсивно и кропотливо исследуется уже многие годы, во многом по-прежнему остается неразгаданной загадкой.

Видеоиллюстрации:

Видеоиллюстрация гипотезы рычага

Миозин цепляется к актиновой нити, вцепляется в нее, поворачивает хвост, затем отцепляется и возвращает хвост в прежнее положение. Видео Кеннета Холмса.


Видеоиллюстрация гипотезы «Roll and lock»

Миозин вначале ищет подходящее положение на актиновой нити, затем слабо соединяется с ней, потом сцепляется крепко — при этом вся головка поворачивается и развивает некоторое усилие, и только затем поворачивается хвост. Видео Мэри Риди.

Источники:

1) Лекции А. К. Цатуряна и С. Ю. Бершицкого на Зимней школе FutureBiotech.

2) Н. А. Кубасова, А. К. Цатурян. Молекулярный механизм работы актин-миозинового мотора в мышце // Успехи биологической химии. 2011. Т. 51. С. 233–282 — относительно свежий, очень подробный и хорошо написанный русскоязычный обзор по теме, находится в свободном доступе.

3) К. Бэгшоу. Мышечное сокращение // М.: Мир. 1985.

4) Н. Б. Гусев. Молекулярные механизмы мышечного сокращения // Соросовский образовательный журнал, т. 6, №8, 2000. С. 24–32.

5) А. Н. Тихонов. Молекулярные моторы. Часть 2. Молекулярные основы биологической подвижности // Соросовский образовательный журнал, с. 18–24, 1999.

Вера Башмакова
«Элементы»

от чего возникают и чем опасны


Страх летать на самолетах, попасть в замкнутое пространство – почти у каждого есть фобия, боязнь чего-либо. Рациональные опасения – нормальное чувство, основанное на инстинкте самосохранения, но иногда оно переходит в патологию.

Фобия – это иррациональный страх перед объектом, ситуацией или обстановкой. Ожидаемые или встречающиеся в реальности объекты вызывают сильную эмоциональную реакцию: беспокойство или даже панику. Человек делает все возможное, чтобы избежать ситуации.

В худшем случае эти расстройства могут спровоцировать сильное беспокойство, депрессию и паническую атаку. Этот стресс провоцирует хроническую боль, СДВГ, нарушения сна, расстройства пищевого поведения, злоупотребление психоактивными веществами и синдром раздраженного кишечника (СРК).

Симптомы панической атаки

  • Затрудненное дыхание
  • Тошнота
  • Головная боль
  • Сухость во рту
  • Учащенное сердцебиение
  • Онемение
  • Озноб
  • Дрожь
  • Потливость.

Виды фобий

Они есть примерно у 30 миллионов взрослых в стране, что составляет почти 20% населения.

3 категории

  1. Конкретные –  связанны с объектом, животным или ситуацией.
  2. Агорафобия – немотивированный страх и тревога по поводу незнакомой среды, открытого пространства или толпы.
  3. Социальные  – страх социальных взаимодействий.

Как определить, что это фобия

Это состояние выходит за рамки обычного страха. Например, человек может испугаться, когда гуляет по лесу и видит медведя. Это нормальная адаптивная реакция, часть стрессовой реакции организма «бей или беги».

Фобия – это иррациональный страх. Например, человек может смертельно бояться собак и стараться избегать их любым способом. При этом, скорее всего, опасной ситуации не возникнет.

По данным Американской психиатрической ассоциации, симптомы должны проявляться в течение 6 месяцев или дольше, ограничивать жизнь, вызывать изменения в поведении или крайний дистресс, не должны быть вызваны другим расстройством.

Люди годами испытывают ужас перед одной и той же ситуацией. Они отдают себе отчет в необоснованности страха, но ничего не могут поделать. В этом случае нужна помощь профессионала, так как кроме психологических расстройств они могут сопровождаться разнообразными вегетативными симптомами: учащенным сердцебиением, потливостью, покраснением лица, дрожью в теле, сухостью во рту, тошнотой, неприятными ощущениями в животе, нарушением дыхания и даже удушьем.

Специалисты выявили десятки фобий. В список входят странные и абсурдные – страх цветов и бороды – а также более понятные: боязнь дантиста или болезни. Расскажем, как называется каждая фобия.

1. Трискаидекафобия

В список фобий входит страх числа 13. В западной культуре оно считается настолько несчастливым, что строители зданий пропускают его при обозначении этажей и этажа под этим номером не существует. Примерно 10% европейцев суеверно относятся к числу 13, и некоторые из них слишком сильно опасаются этого числа, отказываются выходить из дома или даже вставать с постели.

2. Клаустрофобия

Это страх находиться в закрытых помещениях. Если человек регулярно испытывает сильное беспокойство или приступ паники в переполненном помещении или в небольшом замкнутом пространстве, у него может быть эта фобия. К другим специфическим признакам клаустрофобии относятся поиски выхода или остановка возле выходов, избегание лифтов и мест интенсивного движения. Если фобия выражена сильно, панику может вызвать закрытая дверь в жилой комнате.  

3. Акрофобия


По оценкам, около 5% страдают от фобии высоты. Определенный страх при подъеме естественен, но для акрофобов он зашкаливает. Даже нахождение на невысокой лестнице или на высоком этаже офисного здания может вызвать сильное беспокойство.  Общие симптомы – головокружение и озноб. 

4. Никтофобия

Одна из самых страшных фобий. Большинство детей боится темноты, но многие взрослые тоже. Около 11% населения страдает от панического страха темноты. С ним обычно связан плохой сон. Другие симптомы включают тошноту, сухость во рту и одышку. 

5. Кинофобия


Это крайняя степень боязни собак, она характерна примерно для 5% населения. Часто это результат травмирующего контакта в детстве. Человека могла преследовать или укусить собака, и в результате этого инцидента сохраняется тревога и страх. Как и другие фобии, связанные с животными, кинофобию чаще испытывают женщины.

6. Астрафобия

Это страх грома и молнии. Люди с этой фобией часто смотрят прогноз погоды и могут пойти на крайние меры, чтобы изменить свои планы, когда надвигается шторм.

Во время грома и молний человек может спрятаться или свернуться клубком. Боль в груди и потные ладони – обычные симптомы. Исследования показывают, что эта фобия– третья по распространенности. Многие собаки и кошки также страдают этой фобией.

7. Аэрофобия


Страх летать на самолетах, вертолетах или других воздушных судах называется аэрофобией. По оценкам, ей страдают около 25% тех, кто летает. Симптомы включают дезориентацию, головокружение и очень сильную тревогу.

8. Мизофобия

Люди, страдающие мизофобией, также известной как гермофобия, слишком сильно опасаются микробов, бактерий, инфекции и любой грязи. Отказ от контактов с другими, постоянное мытье рук и частая и очень тщательная уборка –признаки мизофобии. 

Те, у кого есть навязчиво-компульсивные склонности к порядку, с большей вероятностью страдают ей. Если обнаружите, что чрезмерно беспокоитесь о микробах, и это отрицательно влияет на качество вашей жизни, подумайте о том, чтобы обратиться за помощью к специалисту по психическому здоровью. 

9. Агорафобия

По оценкам, агорафобией страдает около 1% взрослых. Этот тип тревожного расстройства, относящийся к отдельной категории фобий, вызывает панику, когда человек сталкивается с определенными местами или ситуациями. Он чувствует, что не может контролировать ситуацию, и выход из нее может быть затруднен. Распространенный тип – страх одиночества, или монофобия.

Чего они боятся

  • Толпы;
  • остаться дома в одиночестве;
  • открытых пространств;
  • общественного транспорта;
  • замкнутых пространств.

10. Арахнофобия


Пауки могут быть пугающими и отвратительными для большинства людей, но у арахнофоба будет сильно преувеличенная, паническая реакция при встрече даже с самым маленьким из этих восьминогих существ. Если вы так боитесь пауков, что избегаете посещать места, где, по вашему мнению, они могут быть, или вам нужно покинуть дом, когда вы их видите, вы можете быть одним из примерно 5% людей, страдающих этой фобией.

11. Трипанофобия

Это боязнь игл, используемых во время медицинских процедур. Эта распространенная фобия также связана со страхом перед другими медицинскими процедурами. Беспокойство может быть настолько сильными, что человек не обращается за необходимой медицинской помощью (тем более к стоматологу). Подсчитано, что 10% взрослых могут страдать этим расстройством.

12. Офиофобия

Интенсивный иррациональный страх перед змеями испытывает примерно 1/3 взрослого населения. Для людей вполне типично опасаться змей.

13. Социальные

Они выходят за рамки простой «застенчивости», связаны с постоянным страхом и тревогой из-за того, что за человеком наблюдают другие и судят его. Могут даже вызывать вполне реальные проблемы со здоровьем.

Симптомы

  1. Отказ работать в коллективе.
  2. Сильное беспокойство по поводу общественной деятельности, например, публичных выступлений.
  3. Страх при общении с незнакомцами.
  4. Беспокойство о том, что запнется речь или будет сделан неправильный вывод.
  5. Тревога от ожидания опасного события или действия.
  6. Слишком глубокий анализ своего социального взаимодействия с людьми.

Еще несколько интересных фобий

Метро

В мегаполисах гораздо больше раздражителей, которые могут стать объектом фобии. К примеру, после взрывов в спальных районах столицы у жителей появился страх перед терактами, а трагедии в метро привели к метрофобии. 

И хотя по статистике самый опасный для жизни – автомобильный транспорт, 60 % москвичей боятся именно подземки, особенно эскалаторов и переходов. По мнению специалистов, уже сам факт спуска ассоциируется с повышенной опасностью, которую подкрепляет недостаток воздуха и давка раздраженных людей, нарушающих личное пространство друг друга. Кстати, боязнь метро связана не столько с беспорядками, сколько с длительным пребыванием под землей, как правило от 40 минут до часа.

Рабочие

На фоне социальных катаклизмов — экономического кризиса и сокращения штатов — наиболее распространенным становится страх потерять работу. Специалисты считают это совершенно нормальным явлением, к тому же теоретически — именно теоретически! — ситуация может стать явью. Поэтому человек примеряет ее на себя и чем больше думает об этом, обсуждает с родными и друзьями, тем более реальным становится этот образ в его сознании. А дальше формируется очаг возбуждения, и очередное упоминание о сокращении вызывает появление навязчивого патологического страха.

Стрессы, напряженные графики и ответственная работа изнуряют психику, открывая доступ для эргофобии — боязни не справиться со своей работой, гелленологофобии — не понять научные термины, кайрофобии — страха перед новыми ситуациями, интернетофобии — боязни выходить в Интернет.

Городские

Популярный источник страхов жителей мегаполиса — вероятность подцепить инфекцию – молизмофобия (особенно в разгар пандемии). 

По мнению врачей, этот типичный городской страх связан с тем, что каждый вынужден ежедневно контактировать со многими людьми, от которых он потенциально рискует чем-нибудь заразиться. Произойти это может не только на улице, в магазине или в метро, но и на вечеринке. 

Масла в огонь подливает и массовая реклама препаратов, постоянно напомина­ющая о всевозможных инфекциях и заболеваниях, передающихся в быту. Фобии, вызванные средствами массовой информации, встречаются весьма часто. 

Их проявление спровоцировано не только криминальными хрониками, но и аналитическими программами о глобальном потеплении, таянии айсбергов в Антарктиде, возможных наводнениях. Кстати, масштабное изменение климата может привести к еще одной — погодофобии (это – одна из самых странных фобий).

Лечение фобий


Обращение к специалисту по психическому здоровью – это первый шаг. Психиатр или психолог может порекомендовать когнитивно-поведенческую терапию (КПТ), лекарства или их комбинацию. Некоторые специалисты предлагают методики самогипноза, акупунктуры, дыхательной гимнастики, аутотренингов (все они не имеют доказанной эффективности). 

Другие популярные методы – нагнетание, противодействие и моделирование

  • Нагнетание подразумевает полное воздействие фобии до тех пор, пока тревога не пройдет.
  • Противодействие постепенно подвергает человека фобии.
  • Моделирование – это пассивное лечение, которое включает наблюдение за тем, как другие противостоят фобии без вреда для себя.

Курс «интенсивной терапии»

С помощью воображения снижается острота патологического страха и вырабатывается привычка к реальному или теоретическому присутствию объекта фобии в жизни. Затем начинается «практика» — человек пробует столкнуться с этим самым объектом.

Если это метрофобия, придется постепенно погружаться в атмосферу подземки: сначала пройти в вестибюль, немного постоять там и выйти, на следующий день попробовать прокатиться на эскалаторе. Адаптировавшись, можно совершить и первую поездку на поезде, но лучше в сопровождении близкого.

Что говорят эксперты

Аведисова Алла, доктор медицинских наук‚ профессор‚ руководитель отделения новых средств и методов терапии Государственного научного центра социальной и судебной психиатрии им. В. П. Сербского.

«Люди‚ страдающие фобиями‚ связанными с мегаполисом‚ по-разному справляются со своими страхами. Одни просто избегают ситуации‚ например не ездят в метро или включают ночью свет. Другие заглушают боязнь спиртными напитками. Особенно часто к этому средству прибегают те‚ кто боится летать самолетами. Это яркий пример неадекватных путей решения проблемы. 

Это — симптом‚ который требует тщательного анализа с оценкой причин его возникновения‚ а следовательно и возможных методов устранения. Одной из психотерапевтических методик лечения фобий является погружение в фобическую ситуацию. Однако самостоятельно пользоваться этой методикой я не рекомендую. Лечение фобий требует помощи психотерапевта или психиатра».


Ахапкин Роман, кандидат медицинских наук‚ старший научный сотрудник отделения новых средств и методов терапии Государственного научного центра социальной и судебной психиатрии им. В. П. Сербского.

«Грань‚ разделяющая нормальную и патологическую тревогу‚ весьма прозрачна. Поэтому за помощью к профессионалам обращаются‚ когда фобия уже мешает учебе‚ работе‚ семейной жизни‚ когда сформировано "избегающее" поведение или защитные "ритуалы" (определенные действия‚ призванные‚ по мнению пациента‚ оградить его от разрушительного влияния раздражителя). 

Безусловно‚ справиться с фобией в начальной стадии развития гораздо проще‚ но и застарелые страхи поддаются лечению‚ хотя и не всегда быстрому. Требуется применение лекарств: транквилизаторов и антидепрессантов‚ психотерапевтических методик и постоянное наблюдение специалиста‚ что возможно только в медицинском учреждении».

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.

Подергивание мышц по всему телу в чем причины

Подергивание мышц – это непроизвольное внезапное сокращение мышц. Подергивание мышц может иметь различную интенсивность и затрагивать практически все группы мышц тела. Тем не менее, это особенно распространено в конечностях и на лице. Подергивание мышц, как правило, безвредно, но влияет на качество жизни пострадавших. Но это может также быть симптомом серьезного заболевания (например, заболевания нервной системы).

Описание

Непроизвольные и внезапные движения мышц называются мышечными подергиваниями, в разговорной речи их также называют судороги мышц. Они могут различаться по серьезности. У некоторых людей возникают настоящие мышечные судороги – эпилепсия. Мышечные спазмы отчетливо видны (миоклонус), таким образом, распространяется, может привести к травме. Тем не менее, это только очень малые движения происходят только как тонкие дрожит под кожей заметна (mediz:. Фасцикуляция ).

Подергивания являются ритмичными или аритмичными, они могут происходить один раз или повторяться через равные промежутки времени. Сокращения мышц, которые повторяются ритмично, медики называют тремором. Это может повлиять на различные мышцы и группы мышц: мышцы лица (например, подергивание век или стучание зубов), мышцы рук и ног и, реже, мышцы туловища.

При фасцикуляции судороги возникают в небольших мышечных группах, которые называются пучками. Различают доброкачественные фасцикуляции и патологические фасцикуляции, которые встречаются гораздо реже и имеют серьезное заболевание в качестве причины.

Иногда подергивание мышц может быть сознательно усилено или активировано, это называется миоклонус. В других случаях внешние раздражители, такие как прикосновение, свет или шум, вызывают подергивание мускулатуры (рефлекторный миоклонус).

Большая часть мышечных подергиваний проходит без боли. Но может также сопровождаться болезненными мышечными спазмами. Ярко выраженное мышечное подергивание сильно ограничивает тех, кто страдает им в повседневной жизни, потому что целенаправленные движения, такие как еда, питье или письмо, усложняются. Часто подергивание в стрессовых ситуациях усиливается, так что пациенты подвергаются стигматизации как «нервные» или «неуверенные».

Причины и возможные заболевания

Подергивание мышц может возникать как сопутствующий симптом многих неврологических заболеваний. К ним относятся расстройства нервной системы, особенно головного и спинного мозга и нервных клеток мышц.

Но не всегда за этим стоит болезнь. Подергивания часто безвредны. Так, у 70 процентов населения есть так называемые судороги сна, которые с медицинской точки зрения совершенно безвредны. Иногда за этим симптомом скрывается временное нервное раздражение.

Заболевания, которые вызывают мышечные подергивания:

  • Тики, синдром Туретта,
  • Эпилепсия.
  • Лихорадочные приступы,
  • Рассеянный склероз (РС).
  • Боковой амиотрофический склероз (БАС),
  • Паркинсон,
  • Крейтцфельда-Якоба,
  • Болезнь Вильсона,
  • Сахарный диабет.
  • Воспаление мозга или кровоизлияние в мозг,
  • Нарушения кровообращения, вирусные заболевания и бактериальные инфекции,
  • Ортопедические расстройства с нервным раздражением,
  • Эссенциальный тремор (ET): он выступает как самостоятельное заболевание. У 60 процентов пациентов ЭТ является наследственным. Заболевание приводит к значительному снижению качества жизни. Например, в состоянии возбуждения пациенты больше не могут держать предметы.
  • Синдром беспокойных ног: неврологическое расстройство, характеризующееся ненормальными ощущениями и непроизвольными движениями ног и реже рук в ситуациях покоя.

Другие факторы, которые вызывают подергивание мышц:

  • Психический дисбаланс, например любовная тоска.
  • Стресс.
  • Стимулирующие вещества, такие как кофеин.
  • Алкоголь и наркотики.
  • Простуда и переохлаждение.
  • Дефицит магния.
  • Гипогликемия.
  • Защемление нервов.
  • Побочные эффекты лекарств.
  • Прямое раздражение нервов после обследования (например, исследование спинномозговой жидкости).

Когда нужно обратиться к врачу?

Если мышечные подергивания встречаются часто, обратитесь к врачу, чтобы исключить опасное состояние. При сильном миоклонусе, который может сопровождаться болезненными спазмами, посещение врача является обязательным. Так как подергивание мышц очень часто вызывают нервные заболевания, невролог является подходящим врачом для обращения.

Что делает доктор?

В связи с множественными причинами подергивания мышц обычно необходим сложный дифференциальный диагноз, таким образом, основное заболевание может быть найдено или исключено.

Диагностика

Чтобы получить точную картину типа и степени мышечных подергиваний, врач сначала спросит вас, когда, как часто, где и при каких обстоятельствах мышечные подергивания происходят в вашем теле. Также важна информация о вызывающих событиях, таких как травма или недавнее обследование нервов.

Также указание на лекарства, которые вы принимаете, может предоставить информацию о причинах подергивания мышц. Врач спросит вас об известных медицинских состояниях, таких как эпилепсия или сопутствующие симптомы, такие как воспаление мышц, боль или лихорадка.

Затем следует физическое и неврологическое обследование. Только так можно исключить заболевания как возможную причину подергивания мышц. Используя электрические измерения, врач может проверить нервные и мышечные функции, а также рефлексы. Такими методами исследования являются, например:

  • Электронейрография (ENG): с помощью короткого электрического импульса вызывают раздражение в периферических нервах. По вызванному изменению напряжения можно измерить скорость нервной проводимости.
  • Электромиография (ЭМГ): в этом исследовании определяется электрическая активность в мышцах.
  • Электроэнцефалография (ЭЭГ): здесь измеряется электрическая активность мозга.

В зависимости от результатов могут быть полезны дальнейшие исследования:

  • Компьютерная томография (КТ).
  • Магнитно-резонансная томография (МРТ): обнаруживает повреждение головного мозга или опухоли.
  • Удаление мышечной ткани (биопсия).
  • Исследование церебральной воды (CSF): например, может быть обнаружен рассеянный склероз (MS).
  • Рентгенограммы.
  • Анализы крови и мочи могут обнаружить, например, болезнь Вильсона.
  • Было показано, что введение L-допа, предшественника дофамина, вызывает болезнь Паркинсона.
  • Обследования кровеносных сосудов.
  • Ортопедические обследования.
  • Тесты на аллергию.
  • Психологические или психиатрические обследования.

  Терапия

Терапия для подергивания мышц зависит от основной причины. Но есть разные возможности.

Релаксация. Если за подергиванием мышц нет заболевания, требующего лечения, оно часто исчезает само по себе. Изменение индивидуальных условий жизни рекомендуется, когда стресс является причиной подергивания мышц. Полезны такие методы релаксации, как йога, аутогенная тренировка или прогрессивное расслабление мышц.

Лекарственные препараты. Болезни, вызывающие мышечные сокращения, можно лечить различными лекарственными средствами и активными ингредиентами. Против тиков и синдрома Туретта помогают так называемые нейролептики, которые ослабляют функции центральной нервной системы.

Эпилепсия также лечится с помощью лекарств. Возможными активными ингредиентами являются карбамазепин, вальпроевая кислота или клоназепам. При воспалении мозга препараты нужно принимать быстро, иначе это может привести к угрожающему жизни состоянию.

Эссенциальный тремор можно ослабить с помощью бета-адреноблокаторов или противосудорожных препаратов, но пока нет возможности для его целевого лечения. Боковой амиотрофический склероз не поддается лечению. Тем не менее, физиотерапия и трудотерапия могут удерживать заболевание в допустимых пределах как можно дольше.

Иногда подергивание мышц является побочным эффектом некоторых лекарств. Если это происходит, вам следует обсудить со своим врачом, следует ли вам продолжать принимать эти лекарства, перейти на другое или, возможно, прекратить их прием.

Операция: Некоторым эпилептикам может потребоваться операция на пораженной области мозга. Пациенты с Эссенциальным Тремором могут также извлечь пользу из хирургии. Так как это заболевание посылает постоянный сигнал тревоги в определенные области мозга, эта область может быть деактивирована с помощью операции.

Вы можете сделать это самостоятельно

Распространенным триггером фасцикуляции является стресс. Вы можете противодействовать этому, например, с помощью упражнений на расслабление. Также старайтесь избегать стрессовых факторов. Даже с различными клиническими картинами мышечные сокращения могут быть уменьшены в краткосрочной перспективе с помощью аутогенной тренировки или йоги. Примером является эссенциальный тремор.

Иногда сбалансированная диета может помочь уменьшить мышечные сокращения. Вам следует избегать употребления алкоголя и стимуляторов. Убедитесь, что у вас есть достаточное количество магния, если в дополнение к подергиванию мышц возникают болезненные судороги. Большие количества минерала содержатся, например, в зеленых овощах, таких как шпинат, брокколи, бобы или горох, а также в злаках, таких как овсянка, пшеничные отруби или рис. Для любителей фруктов: бананы содержат относительно большое количество магния. Вы должны заранее обсудить использование таблеток магния против мышечных сокращений с вашим доктором.

 

Вас также может заинтересовать

Мышечная спастичность: симптомы, причины и лечение

Обзор

Когда ваши мышцы сокращаются, становятся жесткими или спазматическими, это называется спастичностью. Спастичность может затруднить:

Временами это может быть неудобно и болезненно.

Спастичность возникает, когда нервные импульсы, контролирующие движение мышц, прерываются или повреждаются. Это может быть вызвано целым рядом состояний, в том числе:

Однако спастичность может иметь некоторую пользу для людей с очень слабыми ногами.Ригидность из-за спастичности может помочь им стоять или ходить. Для этих людей целью лечения должно быть облегчение боли при сохранении жесткости, необходимой для функционирования.

Продолжительная спастичность может привести к:

  • замороженным суставам
  • пролежням
  • невозможности нормально функционировать

Если у вас спастичность по неизвестной причине, обратитесь к врачу.

Упражнения на растяжку могут помочь уменьшить спастичность. Ваш врач может порекомендовать физиотерапию или массаж.Лекарства, отпускаемые по рецепту, включают:

  • миорелаксантов
  • седативных средств
  • нервных блокаторов

В некоторых случаях используется хирургическое вмешательство.

Эпизоды спастичности могут варьироваться от очень легких до изнурительных и болезненных. Признаки и симптомы спастичности включают:

  • мышечное напряжение
  • жесткость суставов
  • непроизвольные судорожные движения
  • преувеличение рефлексов
  • необычная поза
  • неправильное положение пальцев, запястий, рук или плеч
  • мышечные спазмы
  • непроизвольные спазмы скрещивание ног, которое называется «ножницами», потому что ноги скрещиваются, как кончик ножниц
  • трудности с контролем мышц, используемых для речи
  • сокращение мышц, которое ограничивает ваш диапазон движений или мешает вашим суставам полностью разгибаться способ
  • боль в пораженных мышцах и суставах
  • боль в спине
  • затруднение движения

Спастичность может возникнуть, когда вы меняете положение или резко двигаетесь.Другие триггеры спазма включают:

  • усталость
  • стресс
  • высокая влажность
  • сильная жара
  • экстремальный холод
  • инфекция
  • слишком тесная одежда

Если судороги станут слишком частыми, ваша способность выполнять обычные задачи может быть нарушена .

Основная причина спастичности - повреждение нервных путей, контролирующих движение мышц. Это может быть симптомом различных состояний и заболеваний, в том числе:

Если спастичность не лечится должным образом, это может привести к заморожению суставов и пролежням на коже.Продолжительные эпизоды спастичности могут привести к неспособности двигаться:

  • лодыжки
  • колени
  • бедра
  • локти
  • плечи
  • запястья

Это может повлиять на вашу способность:

  • двигаться
  • ходить
  • функционирует в нормальном режиме

Лечение будет основываться на частоте и уровне вашей спастичности, а также от основного состояния, которое ее вызывает. Обратитесь к врачу, если:

  • вы впервые испытываете спастичность и не знаете причину
  • ваша спастичность усиливается или возникает чаще
  • ваша спастичность значительно изменилась
  • у вас замороженный сустав
  • у вас пролежни или красная кожа
  • ваш уровень дискомфорта или боли увеличивается
  • вам трудно выполнять повседневные задачи

Ваш врач может посоветовать физиотерапию или упражнения, которые вы можете выполнять дома.В некоторых случаях можно использовать гипс или шину, чтобы ваши мышцы не стали слишком напряженными.

Многие лекарства используются для лечения спастичности, в том числе:

Некоторые из этих лекарств могут вызывать неприятные побочные эффекты, например:

Если вы испытываете побочные эффекты, не прекращайте прием лекарств самостоятельно. Поговорите со своим врачом.

Хирургическое вмешательство может быть рекомендовано для высвобождения сухожилий или для перерезки нервно-мышечного пути, когда лекарства и физиотерапия не улучшают симптомы.Вы останетесь под наблюдением врача и будете регулярно контролировать спастичность.

Ваш врач или физиотерапевт, вероятно, порекомендует различные домашние процедуры, которые помогут облегчить некоторые симптомы спастичности. К ним относятся:

  • Упражнения на растяжку для спастичности и общего состояния здоровья; вам может понадобиться помощь с упражнениями.
  • Избегать очень высоких или низких температур.
  • Носите свободную одежду и избегайте ограничительной одежды или подтяжек.
  • Высыпаться.
  • Часто меняйте свое положение, хотя бы каждые два часа. Это помогает избежать появления пролежней, если вы пользуетесь инвалидной коляской или длительное время находитесь в постели.

Мышечная спастичность - это состояние, при котором мышцы конечностей и всего тела становятся жесткими.

Они могут стать настолько жесткими, что их практически невозможно сдвинуть. Это может затруднить ходьбу, разговор и даже сидение. Возможно, вы не сможете переходить с одной позиции на другую без значительной помощи.

Однако иногда может помочь мышечная спастичность. Это может помочь людям с некоторыми нарушениями движения мышц иметь силу стоять или ходить.

В любом случае важно обсудить со своим врачом симптомы и осложнения мышечной спастичности. Даже если это желанное состояние, вам необходимо принять меры, чтобы избежать таких осложнений, как замороженные суставы и язвы на коже.

.

Типы, состав, развитие и многое другое

Мышцы и нервные волокна позволяют нам двигать телом. Они позволяют нашим внутренним органам функционировать. В человеческом теле более 600 мышц, которые составляют около 40 процентов веса нашего тела.

Все мышцы состоят из эластичной ткани.

Каждая мышца состоит из тысяч или десятков тысяч мелких мышечных волокон. Каждое мышечное волокно имеет длину около 40 миллиметров. Он состоит из крошечных нитей фибрилл.

Каждым мышечным волокном управляет нерв, который заставляет его сокращаться.Сила мышцы зависит главным образом от количества присутствующих волокон.

Чтобы питать мышцы, организм метаболизирует пищу, чтобы вырабатывать аденозинтрифосфат (АТФ), а мышечные клетки превращают АТФ в механическую энергию.

У людей и других позвоночных есть скелетные, гладкие и сердечные мышцы.

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы перемещают внешние части тела и конечности. Скелетные мышцы покрывают кости и придают нашему телу форму.

На каждую скелетную мышцу в человеческом теле есть идентичная мышца с другой стороны.

Всего около 320 пар одинаковых двусторонних мышц. Когда одна мышца сокращается, другая расширяется, и это позволяет двигаться.

Мышцы прикреплены к сильным сухожилиям, а сухожилия либо прикреплены к костям, либо непосредственно связаны с ними. Сухожилия проходят над суставами, и это помогает сохранять суставы стабильными. Мы сознательно контролируем скелетные мышцы.

Большинство движений, которые мы видим, происходят при сокращении скелетных мышц. К ним относятся движения глазами, головой, руками, пальцами, бег, ходьба и разговор.

Выражения лица, такие как улыбка, хмурый взгляд, движения рта и языка, контролируются скелетными мышцами.

Скелетные мышцы постоянно вносят крошечные изменения, чтобы поддерживать осанку. Они держат спину человека прямо или держат голову в одном положении. Кости нужно держать в правильном положении, чтобы суставы не вывихивались. Это делают скелетные мышцы и сухожилия.

Скелетные мышцы также выделяют тепло при сокращении и расслаблении.Это помогает поддерживать температуру тела. Почти 85 процентов тепла, производимого телом, происходит за счет сокращения мышц.

Типы скелетных мышц

Скелетные мышцы делятся на разные типы.

Два основных типа - это мышцы с медленным или быстрым сокращением.

Тип I, красные или медленно сокращающиеся мышцы : Они плотные и имеют капилляры. Они богаты миоглобином и митохондриями. Это придает им красный цвет. Этот тип мышц может сокращаться длительное время без особых усилий.Мышцы типа I могут поддерживать аэробную активность, используя в качестве топлива углеводы и жиры.

Быстро сокращающиеся мышцы типа II : Эти мышцы могут сокращаться быстро и с большой силой. Сокращение сильное, но непродолжительное. Этот тип мышц отвечает за большую часть нашей мышечной силы и за увеличение массы после периодов силовых тренировок. Он наименее плотный в миоглобине и митохондриях.

Поперечно-полосатые мышцы

Скелетные мышцы - это поперечно-полосатые мышцы.Они состоят из тысяч саркомеров или мышечных единиц. Гладкие мышцы не поперечнополосатые.

Поперечно-полосатая мышца под микроскопом выглядит полосатой, потому что каждый саркомер состоит из параллельных полос из разных материалов.

Когда полосы на саркомерах расслабляются или сокращаются, вся мышца растягивается или расслабляется.

Различные группы внутри каждой мышцы взаимодействуют, позволяя мышце двигаться мощно и плавно.

Сердечные мышцы

Сердечные мышцы отвечают за сердцебиение.Они существуют только в сердце.

Сердечные мышцы работают без остановки, днем ​​и ночью. Они работают автоматически, но по строению похожи на скелетные мышцы. Иногда их относят к поперечнополосатым мышцам.

Они заставляют сердце сокращаться, чтобы оно могло сжимать нашу кровь, и отпускают, чтобы сердце снова могло наполняться кровью.

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы отвечают за движения в желудке, кишечнике, сердце, артериях и полых органах.Гладкие мышцы кишечника также называют висцеральными мышцами.

Эти мышцы активируются автоматически. Мы не знаем, что используем их. В отличие от скелетных мышц, они не зависят от сознательного мышления.

Гладкие мышцы стенок кишечника сокращаются и выталкивают пищу вперед. Во время родов сокращаются гладкие мышцы матки женщины. Наши зрачки сужаются и расширяются в зависимости от того, сколько там света. Эти движения зависят от движений гладких мышц.

Гладкие мышцы также присутствуют в стенках мочевого пузыря, бронхов и волосяных пилий в коже, что заставляет волосы встать дыбом.

С мышцами может возникнуть широкий спектр проблем.

Вот некоторые из распространенных:

Мышечные судороги или лошади Чарли : они могут быть результатом обезвоживания, напряженности икроножных мышц, низкого уровня калия или магния, неврологических или метаболических нарушений или некоторых лекарств.

Врожденные аномалии мышц : некоторые люди рождаются с мышцами или группами мышц, которые не развиты должным образом.Это может быть изолированная проблема или часть синдрома.

Слабость мышц : проблемы с нервной системой могут означать, что сообщения не передаются эффективно между мозгом и мышцами.

Это может произойти при дисфункции верхних или нижних мотонейронов или при таких состояниях, как миастения, которые затрагивают область соединения нервов с мышцами. Инсульт, сдавление спинного мозга и рассеянный склероз могут привести к мышечной слабости.

Если пациент обращается за медицинской помощью по поводу мышечной слабости, врач проведет физический осмотр и оценит силу мышц пациента, прежде чем решить, нужны ли дополнительные тесты.

Универсальная шкала для проверки силы мышц выглядит следующим образом:

0: Нет видимого сокращения мышц

1: Видимое сокращение мышц без движения или без движения

2: Движение конечностей , но не против силы тяжести

3: Движение против силы тяжести , но без сопротивления

4: Движение против хотя бы некоторого сопротивления , предоставленное экзаменатором

5: Полная сила

Если врач обнаружит признаки мышечной слабости, он может назначить тесты, чтобы выяснить, в чем заключается основная проблема.Лечение будет зависеть от причины.

Мышечная боль может быть признаком инфекции или травмы.

Лечение мышечной травмы

Чтобы облегчить симптомы мышечной травмы, нанесите RICE:

  • Отдых : сделайте перерыв в физической активности
  • Ice : Прикладывайте пакет со льдом на 20 минут несколько раз в день
  • Сжатие : Сжимающая повязка может уменьшить отек
  • Подъем : Поднимите пораженную часть, чтобы уменьшить отек.

Если человек испытывает сильную и необъяснимую мышечную боль или мышечную слабость, особенно если у него также есть затрудненное дыхание, важно как можно скорее обратиться к врачу.

Развитие мышц с помощью упражнений может улучшить сердечно-сосудистую систему, здоровье костей и общее самочувствие, а также повысить силу и выносливость.

Существуют разные виды упражнений.

Аэробные упражнения : занятия имеют длительную продолжительность со средним или низким уровнем нагрузки.Мышцы задействованы значительно ниже их максимальной силы. Марафон - это пример очень продолжительной аэробной активности.

Аэробная активность в основном зависит от аэробной или кислородной системы организма. Они используют более высокую долю «медленных» мышечных волокон типа 1. Потребление энергии происходит за счет углеводов, жиров и белков. Организм производит большое количество кислорода и очень мало молочной кислоты.

Анаэробное упражнение : мышцы интенсивно сокращаются на уровне, близком к их максимальной силе.Спортсмены, которые стремятся улучшить свою силу, скорость и мощность, будут уделять больше внимания этому типу упражнений.

Одно анаэробное действие длится от нескольких секунд до максимум 2 минут.

Примеры включают поднятие тяжестей, бег на короткие дистанции, лазание и прыжки со скакалкой.

Анаэробные упражнения задействуют больше «быстро сокращающихся мышечных волокон типа 2». Основными источниками топлива являются АТФ или глюкоза. Используется меньше кислорода, жира и белка. Этот вид деятельности производит большое количество молочной кислоты.

Анаэробные упражнения сделают тело сильнее, а аэробные упражнения улучшат его.

Для поддержания здоровья мышц важно регулярно заниматься спортом и соблюдать здоровую сбалансированную диету.

Академия питания и диетологии рекомендует выполнять упражнения по укреплению мышц для основных групп мышц - ног, бедер, груди, живота, спины, плеч и рук - не реже двух раз в неделю.

Это может быть поднятие тяжестей, использование эспандера или повседневные дела, такие как работа в саду или ношение продуктов.

Белок, углеводы и жир необходимы для наращивания мышц. Академия предполагает, что от 10 до 35 процентов от общего количества калорий должны составлять белок, но не более.

Они рекомендуют высококачественные углеводы с низким содержанием жира, такие как цельнозерновой хлеб и нежирное молоко или йогурт. Хотя клетчатка важна, они предлагают избегать продуктов с высоким содержанием клетчатки непосредственно перед тренировкой или во время нее.

.

Как работают мышцы?

Мышцы двигают наше тело. Для этого они сокращаются, что вызывает движение.

Мышцы позволяют нам сознательно двигать конечностями, подпрыгивать в воздухе и жевать пищу.

Но они также несут ответственность за многие другие процессы, которые мы не можем активно контролировать, такие как поддержание работы сердца, перемещение пищи по кишечнику и даже то, что заставляет нас краснеть.

Нашим мышцам необходимы сигналы мозга и энергия от пищи, чтобы сокращаться и двигаться.

Чтобы построить новые мышцы с помощью упражнений, мы используем их замечательную способность восстанавливать себя в случае повреждения.

Есть два типа мышц: поперечнополосатая и гладкая. Первые имеют правильные полосы или полосы при наблюдении под микроскопом. Эти полосы возникают из-за расположения мышечных волокон, образующих параллельные линии.

Мышцы, которые двигают части нашего тела, называются скелетными мышцами, и они представляют собой разновидность поперечно-полосатой мышцы. Мы можем активно контролировать это с помощью нашего мозга.Другой тип поперечно-полосатой мускулатуры - это те, которые заставляют наше сердце биться быстрее, и мы не можем активно контролировать это.

Определенные молекулы в мышечных волокнах позволяют поперечно-полосатым мышцам быстро сокращаться, позволяя нам двигаться. Основными участниками этого сложного процесса являются молекулы актина и миозина.

Ученые по-прежнему расходятся во мнениях относительно того, что позволяет актину и миозину работать вместе, вызывая сокращение всей мышцы. Однако известно, что этот процесс зависит от энергии, вырабатываемой едой, которую мы едим.

Сокращения, производимые гладкими мышцами, имеют тенденцию быть более постепенными, чем сокращения, производимые поперечно-полосатыми мышцами. Примером может служить медленное и контролируемое движение пищи через пищеварительную систему.

Гладкие мышцы не имеют бороздок, и мы не можем активно контролировать то, что они делают.

Пути, регулирующие сокращение поперечнополосатых и гладких мышц, очень разные. Но у них есть одна общая черта: кальций является ключевым молекулярным посредником в этом процессе.

Поперечно-полосатые мышцы получают триггеры от мозга через двигательные нейроны.Это приводит к тому, что кальций устремляется в мышцы, позволяя активировать актину и миозину.

Клетки гладких мышц могут активироваться нейрональными сигналами или гормонами. Оба механизма приводят к изменению уровня кальция в мышечных клетках. Это приводит к активации миозина и, в свою очередь, к сокращению мышц.

Некоторые гладкие мышцы постоянно сокращаются, и мышцы, выстилающие наши кровеносные сосуды, относятся к этой категории. Постоянное поступление кальция позволяет этим мышцам регулировать кровоток.Например, когда мышцы, выстилающие кровеносные сосуды на нашем лице, расслабляются, мы краснеем.

Когда мы тренируемся, мы повреждаем мышцы. После этого стволовые клетки восстанавливают повреждения, и мышцы становятся сильнее.

Новое исследование, проведенное Школой медицины и медицинских наук Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия, опубликованное на этой неделе в журнале Science Signaling - ставит под сомнение распространенное мнение об этом процессе.

Клетка вырабатывает активные формы кислорода (АФК) в качестве побочного продукта, особенно при высоком потреблении энергии, например, во время физических упражнений.АФК могут быть очень токсичными для клеток, и до сих пор считалось, что они препятствуют восстановлению мышц.

«В фитнес-сообществе до сих пор распространено мнение, что прием антиоксидантных добавок после тренировки поможет вашим мышцам лучше восстановиться», - объясняет ведущий автор исследования Адам Хорн.

Но исследование команды показало, что мышцы плотно контролируют уровень ROS после травмы, и что ROS необходимы для восстановления.

Если вы относитесь к числу тех, кто ищет антиоксиданты для ускорения восстановления мышц после тренировки, возможно, стоит позволить мышцам делать свое дело.

.

Как наращивание мышц, распорядок дня и диета

Активный образ жизни жизненно важен для общего здоровья, а также является лучшим способом наращивания скелетных мышц. Скелетная мышца - один из трех основных типов мышц. Сухожилия прикрепляют эти мышцы, которые сокращаются и вызывают движение, к костям.

Люди лучше всего могут улучшить свою мышечную массу, выполняя правильные упражнения и употребляя определенные продукты.

В этой статье мы рассмотрим, как развивать скелетные мышцы, в том числе какие упражнения нужно выполнять, какие продукты есть, а когда отдыхать и растягиваться.

Поделиться на Pinterest Возраст, пол и генетика могут повлиять на скорость, с которой человек может наращивать мышцы.

Размер мышц увеличивается, когда человек постоянно заставляет их работать с более высоким уровнем сопротивления или веса. Этот процесс известен как гипертрофия мышц.

Гипертрофия мышц возникает, когда волокна мышц получают повреждение или травму. Тело восстанавливает поврежденные волокна, сращивая их, что увеличивает массу и размер мышц.

Некоторые гормоны, включая тестостерон, гормон роста человека и фактор роста инсулина, также играют роль в росте и восстановлении мышц.

Эти гормоны действуют следующим образом:

  • улучшая процесс обработки белков в организме
  • подавляя распад белка
  • активируя сателлитные клетки, которые представляют собой тип стволовых клеток, которые играют роль в развитии мышц
  • стимулируют анаболические гормоны, которые способствует росту мышц и синтезу белка
  • усиливает рост тканей

Силовые тренировки и тренировки с отягощениями могут помочь организму:

  • высвобождает гормон роста из гипофиза
  • стимулирует высвобождение тестостерона
  • улучшает чувствительность мышц к тестостерону

По-разному ли мужчины и женщины наращивают мышцы?

Множество факторов, включая генетику и уровни эстрогена и тестостерона в организме, могут повлиять на то, насколько быстро человек может развивать мышцы.

Независимо от биологического пола, мышцы растут с разной скоростью у людей с разными типами телосложения.

И мужчины, и женщины могут иметь следующие формы тела, и каждый требует разного подхода к наращиванию мышц:

  • Мезоморфный: Люди с этим типом телосложения, как правило, мускулисты и обычно наращивают мышечную массу намного быстрее, чем люди с другие типы телосложения.
  • Эктоморфный: Этот термин описывает тонкую или прямую раму.У эктоморфов меньше шансов нарастить мышечную массу, но они могут увеличить свою силу с помощью силовых тренировок.
  • Эндоморфный: Этот тип телосложения более округлый или пышный. Люди с эндоморфным телом могут наиболее эффективно наращивать мышцы с помощью силовых тренировок.

Однако в интервью австралийской службе новостей ABC спортивный ученый доктор Тони Бутаги указывает на несколько черт, которые более выражены у мужчин и способствуют более быстрому росту мышц. К ним относятся большая мышечная масса, более высокий уровень тестостерона и более жесткие суставы.

Люди наращивают мышцы с разной скоростью в зависимости от их возраста, пола и генетики, но развитие мышц значительно увеличивается, если упражнения:

  • постоянные
  • сложные
  • долгосрочные

Люди также достигают лучших результатов, когда они выполняйте упражнения с достаточным отдыхом.

Лучшим видом упражнений для наращивания мышечной массы является силовая тренировка, хотя сердечно-сосудистая деятельность также может принести пользу.

Силовые тренировки

Для того, чтобы изменения в мышцах стали заметными, требуется несколько недель или месяцев постоянной активности и упражнений.

Согласно Руководству по физической активности для американцев на 2015–2020 годы, взрослые должны выполнять упражнения для укрепления мышц, которые задействуют все основные группы мышц, по крайней мере, два раза в неделю.

Примеры силовых тренировок включают:

  • поднятие свободных весов
  • с использованием стационарных силовых тренажеров
  • упражнения с отягощениями
  • упражнения с собственным весом, такие как отжимания и приседания
  • классы силовых тренировок, которые включают некоторые или все вышеперечисленное деятельность

В обзоре 2019 года изучалось влияние тренировок с отягощениями на физическую подготовку членов экипажа, готовящихся к космическому полету.Его результаты показывают, что тренировки с отягощениями с тремя весами в целом были более эффективными, чем выполнение одного подхода.

Однако программа сопротивления за один подход также дала свои преимущества.

Силовые тренировки и старение

С возрастом увеличивается риск ограниченной подвижности и других скелетных и мышечных проблем, таких как остеопороз или остеоартрит.

Тем не менее, пожилые люди должны стараться выполнять рекомендации по упражнениям для взрослых, если они могут. Если они не могут этого сделать, они должны оставаться физически активными настолько, насколько позволяют их физические ограничения.

Силовые тренировки также полезны для пожилых людей, поскольку они предотвращают травмы и способствуют восстановлению.

Сердечно-сосудистая активность

Сердечно-сосудистые упражнения, также известные как аэробная активность или просто «кардио», приносят пользу сердцу и дыхательной системе человека.

Кардио жизненно важно для здоровья в целом. Текущие рекомендации рекомендуют взрослым заниматься физическими упражнениями средней интенсивности не менее 150 минут или 75 минут высокой интенсивности каждую неделю.

Хотя некоторые люди считают, что аэробные упражнения не помогают нарастить мышечную массу, недавние исследования с этим не согласны.Регулярное кардио может поддерживать рост и функционирование мышц. Это также увеличивает общий уровень физической подготовки, что может помочь снизить риск травм.

Для оптимального наращивания мышечной массы авторы обзора 2014 г. предлагают людям выполнять аэробные упражнения:

  • с 70–80% своего резерва частоты пульса, который человек может рассчитать, вычитая частоту пульса в состоянии покоя из максимальной частоты пульса. скорость
  • на 30–45 минут за раз
  • на 4–5 дней в неделю

Отдых играет важную роль в наращивании мышц.Не позволяя каждой группе мышц отдыхать, человек снижает их способность к восстановлению. Недостаточный отдых также замедляет прогресс в физической форме и увеличивает риск травм.

Согласно MOVE !, инициативе по упражнениям Министерства по делам ветеранов США, люди не должны выполнять силовые тренировки для одной и той же группы мышц 2 дня подряд.

Достаточное количество сна также важно для процесса роста мышц. Исследователи, стоящие за исследованием 2011 года, предполагают, что недосыпание снижает синтез белка, способствует потере мышечной массы и препятствует восстановлению мышц.Однако для подтверждения ссылки необходимо провести много дополнительных исследований.

Исследование 2019 года не обнаружило прямой корреляции между сном и набором мышц. Тем не менее, авторы исследования предполагают, что лишение сна может увеличить количество кортизола, циркулирующего в организме после тренировки. Кортизол - гормон стресса.

Снижение стресса может помочь человеку нарастить мышцы, поскольку гормоны, выделяемые организмом в периоды стресса, негативно влияют на развитие мышц.

Сбалансированная и здоровая диета - ключ к поддержанию формы.Для людей, которые хотят нарастить мышечную массу, особенно важно потребление белка.

Текущие рекомендации рекомендуют взрослым мужчинам и женщинам ежедневно потреблять 56 граммов (г) и 46 г белка, соответственно.

Время потребления белка также может иметь значение. В документе из серии семинаров Nestlé Nutrition Institute 2013 года говорится, что потребление 20 г диетического белка во время или сразу после тренировки помогает стимулировать синтез мышечного белка, уменьшать распад белка и способствовать более эффективному восстановлению мышц.

Источники белка:

  • мясо
  • рыба
  • яйца
  • молоко и сыр
  • соевые бобы и тофу
  • бобы и чечевица
  • орехи
  • семена

Фитнес-профессионал может посоветовать людям, как правильно форма для использования при поднятии тяжестей и использовании другого спортивного оборудования. Использование правильной техники снижает риск травм и увеличивает потенциал для наращивания мышечной массы.

Людям также может быть полезно следовать приведенным ниже советам:

  • Разогрейтесь и растянитесь в течение 5–10 минут, прежде чем заниматься силовыми или кардио упражнениями.
  • Начните с легких весов и постепенно увеличивайте вес или уровень сопротивления.
  • Выполняйте все упражнения, используя правильную форму, дыхательные техники и контролируемые движения.
  • Впоследствии следует ожидать некоторой болезненности и мышечной усталости, особенно на ранних стадиях. Однако слишком сильный дискомфорт или истощение говорят о том, что тренировки слишком интенсивны, слишком часты или слишком продолжительны.

Люди должны проконсультироваться с врачом перед тем, как приступить к любому новому режиму физических упражнений, если у них есть сопутствующие заболевания или опасения по поводу травм.В противном случае персональный тренер или сотрудник спортзала может дать рекомендации по безопасности.

Q:

Следует ли мне тренироваться, если у меня травма? Это просто уйдет?

A:

Нет. Лицам, получившим травму, следует обращаться за помощью к своему основному поставщику медицинских услуг. Этот специалист может направить человека к специалисту или порекомендовать специализированную физиотерапию, чтобы помочь организму восстановиться после травмы.

Продолжение тренировки после травмы может ухудшить положение.

Даниэль Бубнис, М.S., NASM-CPT, NASE Level II-CSS Ответы отражают мнение наших медицинских экспертов. Весь контент носит исключительно информационный характер и не может рассматриваться как медицинский совет. .

Смотрите также

3