Lihastyypit. Kuinka luurankolihas toimii

Lihaskudos tunnustetaan ihmiskehon hallitsevaksi kudokseksi, jonka osuus ihmisen kokonaispainosta on miehillä jopa 45 % ja kauniilla sukupuolella jopa 30 %. Lihasrakenteeseen kuuluu erilaisia ​​lihaksia. Lihastyyppejä on yli kuusisataa.

Lihasten merkitys kehossa

Lihaksilla on erittäin tärkeä rooli missä tahansa elävässä organismissa. Niiden avulla tuki- ja liikuntaelimistö saatetaan liikkeelle. Lihasten työn ansiosta ihminen, kuten muut elävät organismit, ei voi vain kävellä, seistä, juosta, tehdä mitä tahansa liikettä, vaan myös hengittää, pureskella ja käsitellä ruokaa, ja jopa tärkein elin - sydän - koostuu myös lihaskudos.

Miten lihakset toimivat?

Lihasten toiminta johtuu seuraavista ominaisuuksista:

• Kiihtyvyys on aktivaatioprosessi, joka ilmenee vasteena ärsykkeelle (yleensä ulkoiselle tekijälle). Ominaisuus ilmenee lihaksen ja sen kalvon aineenvaihdunnan muutoksena.
• Johtavuus on ominaisuus, joka tarkoittaa lihaskudoksen kykyä välittää ärsyttäjälle altistumisen seurauksena muodostunutta hermoimpulssia lihaselimestä selkäytimeen ja aivoihin sekä vastakkaiseen suuntaan.
• Supistumiskyky - lihasten lopullinen toiminta vasteena stimuloivalle tekijälle, ilmenee lihaskuidun lyhentymisenä, myös lihasten sävy, eli niiden jännitysaste, muuttuu. Samalla lihasten supistumisnopeus ja maksimijännitys voivat olla erilaisia ​​ärsykkeen erilaisen vaikutuksen seurauksena.

On huomattava, että lihastyö on mahdollista edellä mainittujen ominaisuuksien vaihtelun vuoksi, useimmiten seuraavassa järjestyksessä: kiihtyvyys-johtavuus-supistuvuus. Jos puhumme lihasten vapaaehtoisesta työstä ja impulssi tulee keskushermostosta, niin algoritmi näyttää johtumiselta-herättävyydestä-supistuvuus.

Lihasrakenne

Mikä tahansa ihmisen lihas koostuu sarjasta pitkulaisia ​​soluja, jotka toimivat samaan suuntaan, jota kutsutaan lihaskimpuksi. Niput puolestaan ​​sisältävät jopa 20 cm pitkiä lihassoluja, joita kutsutaan myös kuiduiksi. Poikkijuovaisten lihasten solujen muoto on pitkänomainen, sileä - fusiform.

Lihaskuitu on pitkänomainen solu, jota rajoittaa ulkokuori. Kuoren alla, rinnakkain toistensa kanssa, sijaitsevat supistumaan kykenevät proteiinikuidut: aktiini (vaalea ja ohut) ja myosiini (tumma, paksu). Solun reunaosassa (lähellä poikkijuovaisia ​​lihaksia) on useita ytimiä. Sileillä lihaksilla on vain yksi ydin, se sijaitsee solun keskellä.

Lihasten luokittelu eri kriteerien mukaan

Tietyille lihaksille erilaisten ominaisuuksien läsnäolo mahdollistaa niiden ehdollisen ryhmittelyn yhdistävän ominaisuuden mukaan. Toistaiseksi anatomialla ei ole yhtä luokitusta, jonka mukaan ihmisen lihakset voitaisiin ryhmitellä. Lihastyypit voidaan kuitenkin luokitella useiden kriteerien mukaan, nimittäin:

1. Muodossa ja pituudessa.
2. Tehtyjen toimintojen mukaan.
3. Suhteessa niveliin.
4. Paikallistumisen mukaan kehossa.
5. Kuulumalla tiettyihin kehon osiin.
6. Lihaskimppujen sijainnin mukaan.

Lihastyyppien lisäksi erotetaan kolme päälihasryhmää rakenteen fysiologisista ominaisuuksista riippuen:

1. Poikkijuovaiset luustolihakset.
2. Sileät lihakset, jotka muodostavat sisäelinten ja verisuonten rakenteen.
3. sydämen kuidut.

Sama lihas voi kuulua samanaikaisesti useisiin edellä lueteltuihin ryhmiin ja tyyppeihin, koska se voi sisältää useita ristimerkkejä kerralla: muoto, toiminnot, suhde kehon osaan jne.

Lihaskimppujen muoto ja koko

Huolimatta kaikkien lihaskuitujen suhteellisen samankaltaisesta rakenteesta, ne voivat olla erikokoisia ja -muotoisia. Siten lihasten luokittelu tämän ominaisuuden mukaan erottaa:

1. Lyhyet lihakset liikuttavat pieniä osia ihmisen tuki- ja liikuntaelimistöstä ja sijaitsevat pääsääntöisesti lihasten syvissä kerroksissa. Esimerkkinä ovat selkärangan väliset lihakset.
2. Pitkät päinvastoin sijaitsevat niihin kehon osiin, jotka tekevät suuria liikkeitä, esimerkiksi raajoihin (kädet, jalat).
3. Leveät peittävät pääasiassa vartalon (vatsassa, selässä, rintalastassa). Niillä voi olla eri suuntiin lihassyitä, mikä tarjoaa erilaisia ​​supistuvia liikkeitä.

Ihmiskehossa esiintyy myös erilaisia ​​lihaksia: pyöreitä (sulkijalihakset), suoria, neliömäisiä, rombisia, fusiformisia, puolisuunnikkaan muotoisia, hartiamuotoisia, sahalaitaisia, yksi- ja kaksikärkisiä ja muun muotoisia lihassäikeitä.

Erilaisia ​​lihaksia niiden toimintojen mukaan

Ihmisen luustolihakset voivat suorittaa erilaisia ​​toimintoja: taivutus, ojentaminen, adduktio, sieppaus, kierto. Tämän ominaisuuden perusteella lihakset voidaan ryhmitellä ehdollisesti seuraavasti:

1. Extensorit.
2. Joustimet.
3. Johtava.
4. Purkautuminen.
5. Pyörivä.

Kaksi ensimmäistä ryhmää ovat aina samalla kehon osassa, mutta vastakkaisilla puolilla siten, että kun ensimmäinen supistuu, toinen rentoutuu ja päinvastoin. Koukistus- ja ojentajalihakset liikuttavat raajoja ja ovat antagonistilihaksia. Esimerkiksi brachii-hauislihas koukistaa käsivartta, kun taas triceps laajentaa sitä. Jos lihasten työn seurauksena kehon osa tai elin liikkuu kehoa kohti, nämä lihakset ovat adduktoreita, jos vastakkaiseen suuntaan - sieppaajia. Rotaattorit tarjoavat niskan, alaselän, pään ympyräliikkeitä, kun taas rotaattorit on jaettu kahteen alalajiin: sisäänpäin liikkuviin pronaattoriin ja ulospäin liikkuvia kaaritukia.

Suhteessa niveliin

Lihasrakenne kiinnittyy jänteiden avulla niveliin ja saa ne liikkeelle. Riippuen kiinnitysvaihtoehdosta ja niiden nivelten määrästä, joihin lihakset vaikuttavat, ne ovat: yksinivel ja moninivel. Eli jos lihakset ovat kiinnittyneet vain yhteen niveleen, niin se on yksinivellihas, jos kahteen, se on kaksinivelinen ja jos niveliä on enemmän, se on moninivelinen (sormien koukistajat / ojentajat ).

Yleensä yhden nivelen lihaskimput ovat pidempiä kuin moniniveliset. Ne tarjoavat täydellisemmän liikealueen nivelelle suhteessa sen akseliin, koska ne käyttävät supistumiskykynsä vain yhteen niveleen, kun taas moninivellihakset jakavat supistumiskykynsä kahdelle nivelelle. Jälkimmäiset lihakset ovat lyhyempiä ja voivat tarjota paljon vähemmän liikkuvuutta samalla kun ne liikuttavat niveliä, joihin ne on kiinnitetty. Toinen moninivellihasten ominaisuus on nimeltään passiivinen vajaatoiminta. Se voidaan havaita, kun ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta lihas venyy kokonaan, minkä jälkeen se ei jatka liikkumista, vaan päinvastoin hidastaa.

Lihasten lokalisointi

Lihaskimput voivat sijaita ihonalaisessa kerroksessa muodostaen pinnallisia lihasryhmiä ja ehkä syvemmille kerroksille - näihin kuuluvat syvät lihassäikeet. Esimerkiksi kaulan lihaksisto koostuu pinnallisista ja syvistä kuiduista, joista osa on vastuussa kohdunkaulan alueen liikkeistä, kun taas toiset vetävät niskan ihoa, rinnan ihon viereistä aluetta ja osallistua myös pään kääntämiseen ja kallistamiseen. Riippuen sijainnista suhteessa tiettyyn elimeen, siellä voi olla sisäisiä ja ulkoisia lihaksia (niska-, vatsan ulko- ja sisälihakset).

Lihastyypit ruumiinosien mukaan

Suhteessa kehon osiin lihakset jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

1. Pään lihakset on jaettu kahteen ryhmään: pureskelu, joka vastaa ruoan mekaanisesta jauhamisesta, ja kasvolihakset - lihastyypit, joiden kautta henkilö ilmaisee tunteitaan, mielialaansa.
2. Vartalon lihakset on jaettu anatomisiin osiin: kohdunkaulan lihakset, rintalihakset (iso rintakehä, trapezius, sternoclavicular), selkä (romboidi, latissimus dorsalis, iso pyöreä), vatsa (sisäinen ja ulkoinen vatsa, mukaan lukien paino ja pallea).
3. Ylä- ja alaraajojen lihakset: olkapää (deltoid, triceps, brachialis), kyynärpään koukistajat ja ojentajalihakset, gastrocnemius (soleus), sääriluun lihakset, jalkalihakset.

Lihaslajikkeet lihaskimppujen sijainnin mukaan

Eri lajien lihasten anatomia voi vaihdella lihaskimppujen sijainnin suhteen. Tässä suhteessa lihaskuidut, kuten:

1. Cirrus muistuttavat lintujen höyhenen rakennetta, jossa lihaskimput ovat kiinnittyneet jänteisiin vain toiselta puolelta ja toiset eroavat toisistaan. Lihaskimppujen järjestelyn pinnate muoto on ominaista niin sanotuille vahvoille lihaksille. Niiden kiinnityspaikka periosteumiin on melko laaja. Yleensä ne ovat lyhyitä ja voivat kehittää suurta voimaa ja kestävyyttä, kun taas lihasten sävy ei ole kovin suuri.
2. Lihaksia, joissa on rinnakkainen nippujen järjestely, kutsutaan myös näppäräksi. Verrattuna höyhenpehmeisiin ne ovat pidempiä, mutta vähemmän kestäviä, mutta ne voivat suorittaa herkempiä töitä. Kun niitä vähennetään, niiden jännite kasvaa merkittävästi, mikä vähentää merkittävästi niiden kestävyyttä.

Lihasryhmät rakenteellisten ominaisuuksien mukaan

Lihaskuitujen kertymät muodostavat kokonaisia ​​kudoksia, joiden rakenteelliset ominaisuudet määräävät niiden ehdollisen jakautumisen kolmeen ryhmään:

Luustolihaksen pääelementti on lihassolu. Koska lihassolu poikkileikkaukseensa nähden (0,05-0,11 mm) on suhteellisen pitkä (esimerkiksi hauiskuitujen pituus on jopa 15 cm), sitä kutsutaan myös lihaskuiduksi.

Luustolihas koostuu suuresta määrästä näitä rakenneosia, jotka muodostavat 85-90% sen kokonaismassasta. Esimerkiksi hauislihas sisältää yli miljoona kuitua.

Lihaskuitujen välissä on ohut pienten verisuonten (kapillaarien) ja hermojen verkosto (noin 10 % koko lihasmassasta). 10-50 lihaskuitua on yhdistetty nippuun. Lihaskuitukimput muodostavat luurankolihaksen. Lihaskuidut, lihaskuitukimput ja lihakset ovat verhottuina sidekudokselle.

Niiden päissä olevat lihaskuidut siirtyvät jänteisiin. Luihin kiinnittyneiden jänteiden kautta lihasvoima vaikuttaa luuston luihin. Lisäksi jänteillä ja muilla lihaksen elastisilla elementeillä on elastisia ominaisuuksia. Suurella ja terävällä sisäisellä kuormituksella (lihasten vetovoima) tai voimakkaalla ja äkillisellä ulkoisella voimatoiminnalla lihaksen elastiset elementit venyvät ja siten pehmentävät voimavaikutuksia jakaen ne pidemmälle ajanjaksolle.

Siksi lihasten hyvän lämmittelyn jälkeen lihassäikeiden repeämiä ja irtoamista luista tapahtuu harvoin. Jänteiden vetolujuus on paljon suurempi (noin 7000 N/m²) kuin lihaskudoksessa (noin 60 N/m²), jossa N on Newton, joten ne ovat paljon ohuempia kuin lihaksen vatsa. Lihaskuitu sisältää perusainetta nimeltä sarkoplasma. Sarkoplasmassa on mitokondrioita (30-35 % kuitumassasta), joissa tapahtuu aineenvaihduntaprosesseja ja kerääntyy runsaasti energiaa sisältäviä aineita, kuten fosfaatteja, glykogeenia ja rasvoja. Ohuet lihasfilamentit (myofibrillit) upotetaan sarkoplasmaan, ja ne sijaitsevat yhdensuuntaisesti lihassäikeen pitkän akselin kanssa.

Myofibrillit muodostavat yhdessä noin 50 % kuidun massasta, niiden pituus on yhtä suuri kuin lihassäikeiden pituus, ja ne ovat itse asiassa lihaksen supistumiselementtejä. Ne koostuvat pienistä, peräkkäin sisältyvistä alkeislohkoista, joita kutsutaan sarkomeereiksi (kuva 33).

Riisi. 33. Luustolihaskaavio: lihas (enintään 5 cm), lihassäikimppu (0,5 mm), lihaskuitu (0,05-0,1 mm), myofibrilli (0,001-0,003 mm). Suluissa olevat numerot osoittavat lihaksen rakennuselementtien poikkileikkauksen likimääräisen koon.

Koska sarkomeerin pituus levossa on vain noin 0,0002 mm, esimerkiksi 10-15 cm pitkien hauislihasfibrillien linkkien muodostamiseksi on välttämätöntä "liittää" valtava määrä sarkomeerejä. Lihaskuitujen paksuus riippuu pääasiassa myofibrillien lukumäärästä ja poikkileikkauksesta.

Luustolihasten myofibrilleissä vaaleammat ja tummemmat alueet vaihtelevat säännöllisesti. Siksi luustolihaksia kutsutaan usein poikkijuovaiseksi. Myofibrilli koostuu identtisistä toistuvista elementeistä, niin sanotuista sarkomeereistä. Sarkomeeri on molemmin puolin rajattu Z-levyillä. Näihin levyihin on kiinnitetty ohuet aktiinifilamentit molemmilta puolilta. Aktiinifilamenteilla on pieni tiheys ja siksi ne näyttävät läpinäkyvimmiltä tai kevyemmiltä mikroskoopilla. Näitä läpinäkyviä, kirkkaita alueita, jotka sijaitsevat Z-levyn molemmilla puolilla, kutsutaan isotrooppisiksi vyöhykkeiksi (tai I-vyöhykkeiksi).
Sarkomeerin keskellä on paksujen filamenttien järjestelmä, joka on rakennettu ensisijaisesti toisesta supistuvasta proteiinista, myosiinista. Tämä sarkomeerin osa on tiheämpi ja muodostaa tummemman anisotrooppisen vyöhykkeen (tai A-vyöhykkeen). Supistumisen aikana myosiini pystyy olemaan vuorovaikutuksessa aktiinin kanssa ja alkaa vetää aktiinifilamentteja sarkomeerin keskustaa kohti. Tämän liikkeen seurauksena kunkin sarkomeerin ja koko lihaksen pituus pienenee. On tärkeää huomata, että tällaisessa liikkeenmuodostusjärjestelmässä, jota kutsutaan liukuvaksi filamenttijärjestelmäksi, filamenttien (ei aktiinifilamenttien eikä myosiinifilamenttien) pituus muuttuu. Lyhennys on seurausta vain lankojen liikkeestä suhteessa toisiinsa. Signaali lihasten supistumisen alkamisesta on Ca 2+ -pitoisuuden nousu solun sisällä. Kalsiumin pitoisuutta solussa säätelevät erityiset kalsiumpumput, jotka on rakennettu ulkokalvoon ja myofibrillien ympärille kietoutuvan sarkoplasmisen retikulumin kalvoon.

moottoriyksikkö(DE) - ryhmä lihaskuituja, joita hermottaa yksi motorinen neuroni. Lihas ja sen hermovoima koostuu suuresta määrästä rinnakkaisia ​​DU:ita (kuva 34).

Riisi. 34. Moottoriyksikön rakenne: 1 - selkäydin; 2 - motoneuronit; 3 - aksonit; 4 - lihaskuidut

Normaaleissa olosuhteissa DE toimii kokonaisuutena: motorisen neuronin lähettämät impulssit aktivoivat kaikki sen muodostavat lihassäikeet. Koska lihas koostuu monista MU:ista (suurissa lihaksissa jopa useita satoja), se ei voi toimia koko massan kanssa, vaan osissa. Tätä ominaisuutta käytetään lihasten supistumisen voiman ja nopeuden säätelyssä. Luonnollisissa olosuhteissa motoneuronien MU:lle lähettämien impulssien taajuus on välillä 5-35 imp./s, vain suurimmalla lihasvoimalla on mahdollista rekisteröidä purkaustaajuus yli 50 imp./s.

DE komponentit on erilainen labiilisuus: aksoni - jopa 1000 imp./s, lihassäike - 250-500, myoneuraalinen synapsi - 100-150, motorinen neuroni - jopa 50 imp./s. Komponentin väsymys on sitä suurempi, sitä pienempi sen labiilisuus.

Erottaa nopeasti ja hidas DE. Nopeilla on suuri lujuus ja supistumisnopeus lyhyessä ajassa, korkea glykolyyttisten prosessien aktiivisuus, hitaat toimivat hapetusprosessien korkean aktiivisuuden olosuhteissa pitkään, pienemmällä voimalla ja supistumisnopeudella. Ensimmäiset väsyvät nopeasti, sisältävät paljon glykogeenia, jälkimmäiset ovat kestäviä - niissä on paljon mitokondrioita. Hitaat MU:t ovat aktiivisia kaikilla lihasjännityksillä, kun taas nopeat MU:t ovat aktiivisia vain voimakkailla lihasjännityksillä.

Lihaskuituentsyymien analyysin perusteella ne luokitellaan kolmeen tyyppiin: tyyppi I, tyyppi IIa, tyyppi IIb.

Supistumisnopeudesta, aerobisesta ja anaerobisesta kapasiteetista riippuen käytetään käsitteitä: hidas nykiminen, hapettava tyyppi (MO), nopea nykiminen, oksidatiivis-glykolyyttinen tyyppi (GOD) ja nopea nykiminen, glykolyyttinen tyyppi (BG).

DE:llä on muitakin luokituksia. Joten kahden parametrin - ajoittaisen tetanuksen vähenemisen ja väsymyksen vastustuskyvyn - perusteella MU:t jaetaan kolmeen ryhmään (Burke, 1981): hitaasti nykivät, väsymystä kestävät (tyyppi S); nopea nykiminen väsymys kestävä (FR-tyyppi) ja nopea nykiminen väsymys herkkä (FF-tyyppi).

Tyypin I kuidut vastaavat MO-tyypin kuituja, tyypin IIa kuidut vastaavat BOG-tyypin kuituja ja tyypin IIb kuidut vastaavat BG-tyypin kuituja. MO-tyypin lihaskuidut kuuluvat S-tyyppiin MU, GOD-tyypin kuidut FR-tyyppiin MU ja BG-tyypin kuidut FF-tyyppiin MU.

Jokainen ihmisen lihas sisältää yhdistelmän kaikkia kolmen tyyppisiä kuituja. DE-tyypin FF:lle on ominaista suurin supistumisvoima, lyhin supistuksen kesto ja suurin alttius väsymykselle.

Puhuttaessa eri lihaskuitujen osuuksista ihmisissä on huomattava, että sekä miehillä että naisilla on hieman enemmän hidas kuidut (eri kirjoittajien mukaan -
52 - 55 %).

Lihaskudoksessa olevien hitaiden ja nopeiden nykimiskuitujen lukumäärän ja urheilullisen suorituskyvyn välillä sprintissä ja pitkillä matkoilla on tiukka suhde.

Maratonin maailmanmestareiden pohjelihaksissa on 93-99 % hitaita kuituja, kun taas maailman vahvimmilla pikajuoksijalla on enemmän nopeita säikeitä näissä lihaksissa (92 %).

Kouluttamattomalla henkilöllä maksimivoimarasituksessa mobilisoitavissa olevien moottoriyksiköiden määrä ei yleensä ylitä 25–30 % ja voimakuormitukseen hyvin koulutetuilla henkilöillä työhön osallistuvien motoristen yksiköiden määrä voi olla yli 80–90 %. Tämä ilmiö perustuu keskushermoston sopeutumiseen, mikä johtaa motoristen keskusten kyvyn kasvuun mobilisoida suurempi määrä motorisia hermosoluja ja parantaa lihasten välistä koordinaatiota (kuva 35).

Riisi. 35. Moottoriyksiköiden ominaisuudet

Luotu 24.03.2016

Ehkä et voi aloittaa voimaharjoittelua tietämättä lihasten nimeä ja sijaintia.

Vartalon rakenteen tunteminen ja harjoittelun merkityksen ja rakenteen ymmärtäminen lisää merkittävästi voimaharjoittelun tehokkuutta.

Lihastyypit

Lihaskudoksia on kolmea tyyppiä:

sileät lihakset

Sileät lihakset muodostavat sisäelinten, hengitysteiden ja verisuonten seinämät. Sileiden lihasten hitaat ja tasaiset liikkeet kuljettavat aineita elinten läpi (esimerkiksi ruokaa mahalaukun kautta tai virtsaa virtsarakon kautta). Sileät lihakset ovat tahattomia, eli ne toimivat tietoisuudestamme riippumatta jatkuvasti läpi elämän.

sydänlihas (sydänlihas)

Vastaa veren pumppaamisesta koko kehoon. Samoin kuin sileät lihakset, sitä ei voida hallita tietoisesti. Sydänlihas supistuu nopeasti ja toimii intensiivisesti koko elämän ajan.

luuranko (juovaiset) lihakset

Ainoa lihaskudos, jota tietoisuus hallitsee. Luurankolihaksia on yli 600 ja ne muodostavat noin 40 prosenttia ihmisen kehon painosta. Vanhemmilla ihmisillä luuston lihasmassa laskee 25-30 prosenttiin. Säännöllisesti korkealla lihastoiminnalla lihasmassa säilyy kuitenkin vanhuuteen saakka.

Luustolihasten päätehtävänä on liikuttaa luita ja ylläpitää kehon asentoa ja asentoa. Lihakset, jotka vastaavat kehon asennon ylläpitämisestä, ovat kestävimmät kaikista kehon lihaksista. Lisäksi luustolihaksilla on lämmönsäätelytoiminto, joka on lämmönlähde.

Luustolihasten rakenne

Lihaskudos sisältää monia pitkiä kuituja (myosyyttejä), jotka on yhdistetty nippuun (10-50 myosyyttiä yhdessä nipussa). Näistä nipuista muodostuu luurankolihaksen vatsa. Jokainen myosyyttinippu, samoin kuin itse lihas, on peitetty tiheällä sidekudoksella. Päässä vaippa siirtyy jänteisiin, jotka on kiinnitetty luihin useissa kohdissa.

Lihaskuitukimppujen välissä on verisuonia (kapillaareja) ja hermosäikeitä.

Jokainen kuitu koostuu pienemmistä filamenteista - myofibrilleistä. Ne koostuvat vielä pienemmistä hiukkasista, joita kutsutaan sarkomeereiksi. Ne supistuvat vapaaehtoisesti aivoista ja selkäytimestä lähetettyjen hermoimpulssien vaikutuksesta, mikä aiheuttaa nivelten liikettä. Vaikka liikkeemme ovat tietoisessa hallinnassamme, aivot voivat oppia liikemalleja, jotta voimme suorittaa tiettyjä tehtäviä, kuten kävelyä, ajattelematta.

Voimaharjoittelu auttaa lisäämään lihaskuitujen myofibrillien määrää ja niiden poikkileikkausta. Ensin lihaksen vahvuus kasvaa ja sitten sen paksuus. Mutta itse lihaskuitujen määrä ei muutu, ja se on geneettisesti sisällytetty. Tästä päätelmä: ne, joiden lihaksissa on enemmän kuituja, lisäävät todennäköisemmin lihaspaksuutta voimaharjoittelulla kuin ne, joiden lihaksissa on vähemmän kuituja.

Myofibrillien paksuus ja lukumäärä (lihaksen poikkileikkaus) määrää luurankolihaksen vahvuuden. Voima ja lihasmassa eivät kasva samalla tavalla: kun lihasmassa kaksinkertaistuu, lihasvoima kasvaa kolminkertaiseksi.

Luustolihaskuituja on kahta tyyppiä:

• hidas (ST kuidut)
• nopea (FT kuidut)

Hitaita kuituja kutsutaan myös punaisiksi, koska ne sisältävät suuren määrän punaista proteiinia myoglobiinia. Nämä kuidut ovat kestäviä, mutta toimivat kuormituksella, joka on 20-25% lihasvoiman enimmäisvoimasta.

Nopeat kuidut sisältävät vähän myoglobiinia ja siksi niitä kutsutaan myös valkoisiksi. Ne supistuvat kaksi kertaa nopeammin kuin hitaat kuidut ja voivat kehittyä kymmenen kertaa lujempaa.

Kun kuormitus on alle 25 % maksimilihasvoimasta, hitaat kuidut toimivat. Ja kun ne ovat lopussa, nopeat kuidut alkavat toimia. Kun myös heidän energiansa on kulutettu loppuun, tulee uupumus ja lihas tarvitsee lepoa. Jos kuorma on heti suuri, molemmat kuidut toimivat samanaikaisesti.

Erityyppisillä lihaksilla, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja, on erilainen nopeiden ja hitaiden kuitujen suhde. Esimerkiksi hauislihas sisältää enemmän nopeita kuituja kuin hitaita, ja jalkapohjalihas koostuu pääasiassa hitaista. Se, minkä tyyppiset kuidut ovat tällä hetkellä pääasiassa mukana työhön, ei riipu liikkeen nopeudesta, vaan ponnisteluista, jotka siihen tarvitaan.

Nopeiden ja hitaiden kuitujen suhde jokaisen ihmisen lihaksissa on geneettisesti sisällytetty ja muuttumaton koko elämän ajan.

Luustolihakset ovat saaneet nimensä muodon, sijainnin, kiinnityskohtien lukumäärän, kiinnityskohdan, lihaskuitujen suunnan ja toimintojen perusteella.

Luustolihasten luokitus

muodossa

• fusiform
• neliö-
• kolmion muotoinen
• nauhamainen
• pyöreä

päiden lukumäärän mukaan

• kaksipäinen
• kolmipäinen
• nelipäinen

vatsojen lukumäärän mukaan

• digastrinen

lihaskimppujen suuntaan

• yksipinnainen
• kaksipintainen
• monipinnainen

toiminnon mukaan

• flexor
• ojentaja
• rotaattori-nostin
• supistin (sulkijalihas)
• sieppaaja (sieppaaja)
• adductor (adduktori)

sijainnin mukaan

• pinnallinen
• syvä
• mediaalinen
• lateraalinen

Ihmisen luustolihakset on jaettu suuriin ryhmiin. Jokainen suuri ryhmä on jaettu eri alueiden lihaksiin, jotka voidaan järjestää kerroksittain. Kaikki luustolihakset ovat pareittain ja symmetrisesti järjestettyjä. Vain pallea on pariton lihas.

päät

• kasvojen lihakset
• pureskelu lihaksia

torso

• niskan lihakset
• selän lihakset
• rintakehän lihakset
• kalvo
• vatsalihakset
• perineaaliset lihakset

raajoja

• olkavyön lihakset
• olkapään lihakset
• kyynärvarren lihakset
• käsien lihakset

• lantion lihakset
• reisilihakset
• jalkojen lihakset
• jalkojen lihakset

Luustolihakset suhteessa niveliin eivät sijaitse tasaisesti. Sijainti määräytyy niiden rakenteen, topografian ja toiminnan perusteella.

• yhden nivelen lihakset- kiinnittyy vierekkäisiin luihin ja vaikuttaa vain yhteen niveleen
• kaksiniveliset, moninivellihakset- sinkoutuvat kahden tai useamman nivelen yli

Moninivellihakset ovat yleensä pidempiä kuin yhden nivelen lihakset ja sijaitsevat pinnallisemmin. Nämä lihakset alkavat kyynärvarren tai säären luista ja ovat kiinnittyneet käden tai jalan luihin, sormien sormiin.

Luustolihaksissa on lukuisia apulaitteita:

• kojelauta
• kuitu- ja synoviaaliset jännetupit
• synoviaaliset pussit
• lihaslohkot

Kojelauta- sidevaippa, joka muodostaa lihaksen vaipan.

Fascia erottaa yksittäiset lihakset ja lihasryhmät toisistaan, suorittaa mekaanisen toiminnon, joka helpottaa lihasten työtä. Yleensä lihakset yhdistetään sidekudoksen avulla faskiaan. Jotkut lihakset alkavat faskialta ja ovat tiukasti fuusioituneet niihin.

Faskian rakenne riippuu lihasten toiminnasta ja voimasta, jonka fascia kokee lihaksen supistuessa. Jos lihakset ovat hyvin kehittyneet, faskiat ovat tiheämpiä. Lihaksia, jotka kantavat vähän kuormitusta, ympäröi löysä sidekalvo.

synoviaalinen tuppi erottaa liikkuvan jänteen kuituvaipan kiinteistä seinistä ja eliminoi niiden keskinäisen kitkan.

Kitkaa eliminoivat myös nivelpussit, joita esiintyy alueilla, joissa jänne tai lihas sinkoutuu luun yli, viereisen lihaksen läpi tai kahden jänteen kosketuskohdassa.

Lohko on jänteen tukipiste, joka tarjoaa jatkuvan liikkeen suunnan.

Luustolihakset toimivat harvoin itsestään. Useimmiten he työskentelevät ryhmissä.

4 lihastyyppiä niiden toiminnan luonteen mukaan:

agonisti- suorittaa suoraan minkä tahansa tietyn liikkeen tietyssä kehon osassa ja kantaa pääkuorman tämän liikkeen aikana

antagonisti- suorittaa vastakkaisen liikkeen suhteessa agonistilihakseen

synergisti- liittyy työhön yhdessä agonistin kanssa ja auttaa häntä tekemään sen

stabilointiaine- Pidä muusta kehosta kiinni liikkeen suorittamisen aikana

Synergistit ovat agonistien puolella ja/tai niiden lähellä. Agonistit ja antagonistit sijaitsevat yleensä työnivelen luiden vastakkaisilla puolilla.

Agonistin supistuminen voi johtaa sen antagonistin refleksin rentoutumiseen - keskinäiseen estoon. Mutta tämä ilmiö ei esiinny kaikilla liikkeillä. Joskus esiintyy yhteispuristusta.

Lihasten biomekaaniset ominaisuudet:

Supistuvuus- lihaksen kyky supistua stimuloituna. Lihas lyhenee ja vetovoima syntyy.

Lihassupistus tapahtuu eri tavoilla:

-dynaaminen supistuminen- lihaksen jännitys, joka muuttaa sen pituutta

Tämän ansiosta nivelissä tehdään liikkeitä. Dynaaminen lihasten supistuminen voi olla samankeskistä (lihas lyhenee) ja epäkeskistä (lihas pidentää).

-isometrinen supistuminen (staattinen)- lihaksen jännitys, jossa sen pituus ei muutu

Kun lihaksessa on jännitystä, nivelessä ei tapahdu liikettä.

Elastisuus- lihaksen kyky palauttaa alkuperäinen pituus muotoaan muuttavan voiman poistamisen jälkeen. Kun lihasta venytetään, syntyy elastista muodonmuutosenergiaa. Mitä enemmän lihasta venytetään, sitä enemmän siihen varastoituu energiaa.

Jäykkyys Lihaksen kyky vastustaa kohdistettuja voimia.

Vahvuus- määräytyy sen vetovoiman suuruuden mukaan, jolla lihas katkeaa.

Rentoutuminen- lihaksen ominaisuus, joka ilmenee asteittaisena vetovoiman vähenemisenä lihaksen vakiopituudella.

Voimaharjoittelu edistää lihaskudoksen kasvua ja lisää luurankolihasten voimaa, parantaa sileän lihaksen ja sydänlihaksen toimintaa. Koska sydänlihas toimii intensiivisemmin ja tehokkaammin, verenkierto parantaa koko kehon lisäksi myös itse luurankolihaksia. Tämän ansiosta he pystyvät kantamaan enemmän kuormia. Hyvin kehittyneet, harjoittelun ansiosta lihakset tukevat paremmin sisäelimiä, mikä vaikuttaa suotuisasti ruoansulatuksen normalisoitumiseen. Hyvä ruoansulatus puolestaan ​​tarjoaa ravintoa kaikille elimille ja erityisesti lihaksille.

Luustolihasten toiminnot ja harjoitukset

Ylävartalon lihakset

Biceps brachii (hauis)- taivuttaa kättä kyynärpäästä, kääntää kättä ulospäin, rasittaa käsivartta kyynärnivelessä.

Vastusharjoitukset: kaikentyyppiset kiharat; soutuliikkeet.

Tangossa vedot, köysikiipeily, soutu.

Suuri rintalihas: solisluun rintalastan (rinta)- nostaa kättä eteenpäin, sisäänpäin, ylös ja alas.

Vastusharjoitukset: penkkipunnerrus missä tahansa kulmassa, käsien nostaminen makuulle, punnerrukset lattiasta, vedot yläpuolelta, notkahdukset epätasaisiin tankoihin, käsivarret ristiin lohkoissa.

Sternocleidomastoid lihas (niska)- kallistaa päätä sivuille, kääntää päätä ja kaulaa, kallistaa päätä eteenpäin ja taaksepäin.

Vastusharjoitukset: päähihnaharjoitukset, painisilta, kumppanivastus- ja itsevastusharjoitukset.

Paini, nyrkkeily, jalkapallo.

nokka-olkapäälihas- nostaa käden olkapäälle, vetää käden vartaloa vasten.

Harjoituksia vastustamalla: kasvatus, käsien nostaminen eteenpäin, penkkipunnerrusmakaaminen.

Heitto, keilailu, paini.

Olkapäälihas (olkapää)- tuo kyynärvarren olkapäälle.

Vastusharjoitukset: kaikenlaiset kiharat, käänteiset kiharat, soutuliikkeet.

Vedot, köysikiipeily, käsipaini, painonnosto.

Kyynärvarren lihasryhmä: brachioradialis, käden pitkä säteittäinen ojentaja, käden kyynärvarsi, abductor lihas ja peukalon ojentaja (kyynärvarsi) - tuo kyynärvarren olkapäälle, taivuttaa ja suoristaa kättä ja sormia.

Vastusharjoitukset: ranteen kiharat, käsirullatyöt, Zottman kiharat, tankolevyjen pitäminen sormissa.

Kaikki urheilulajit, turvallisuusjoukkojen kilpailut käsillä.

Rectus abdominis (vatsa)- kallistaa selkärankaa eteenpäin, vetää vatsan etuseinää, levittää kylkiluita.

Vastusharjoitukset: kaiken tyyppiset ylävartalon nostot makuuasennosta, sama pienemmällä amplitudilla, nostot "roomalaisella tuolilla".

Voimistelu, seivähyppy, paini, sukellus, uinti.

Serratus anterior major (serratus lihas)- pyörittää lapaluua alas, levittää lapaluita, laajentaa rintakehää, nostaa kädet pään yläpuolelle.

Vastusharjoitukset: villapaidat, seisova puristimet.

Painonnosto, heitto, nyrkkeily, seiväshyppy.

Viistot ulkoiset vatsalihakset (viistot lihakset)- taivuta selkärankaa eteenpäin ja sivuille, kiristä vatsaontelon etuseinä.

Vastusharjoitukset: sivutaivutukset, vartalon vääntyminen, vartalon vääntyminen.

Kuulantyöntö, keihäänheitto, paini, jalkapallo, tennis.

Trapezius-lihas (trapezius)- nostaa ja laskee olkavyötä, liikuttaa lapaluita, vie päätä taaksepäin ja kallistaa sivuille.

Vastusharjoitukset: Olkapään nostot, Tangon rintakehän nostot, Puristukset pään yläpuolella, Nostot pään yläpuolella, Rivit.

Painonnosto, paini, voimistelu, käsilläseisonta.

Deltoid lihasryhmä: etupää, sivupää, takapää (hartialihakset) - nosta kädet vaakasuoraan asentoon (jokainen pää nostaa kättä tiettyyn suuntaan: eteen - eteenpäin, sivulle - sivuille, taakse - taakse).

Vastusharjoitukset: kaikki puristimet tankolla, käsipainot; penkkipuristimet (edessä delta); käsipainojen nostaminen eteen, sivulle ja taakse; vedot poikittaispalkissa (takakolmio).

Painonnosto, voimistelu, kuulantyöntö, nyrkkeily, heitto.

Triceps (triceps)- suoristaa käden ja ottaa sen takaisin.

Vastusharjoitukset: käsivarsien ojennukset, alaspainatukset lohkossa, penkkipunnerrus kapealla otuksella; kaikki harjoitukset, jotka sisältävät käsivarsien ojennuksia. Tekee apuroolia soutuharjoitteissa.

Käsiseisonta, voimistelu, nyrkkeily, soutu.

Latissimus dorsi (Latissimus dorsi)- Ota käsi alas ja takaisin, rentouta olkavyö, edistä hengitystä, taivuta vartaloa sivulle.

Vastusharjoitukset: kaikenlaiset vedot ja vetäykset lohkojen päällä, liikkeet kuten vedot, "villapaidat".

Painonnosto, soutu, voimistelu.

selän lihasryhmä: supraspinatus lihas, pieni pyöreä lihas, suuri pyöreä lihas, rombinen (selkä) - käännä käsivartta ulos ja sisään, auttaa liikuttamaan kättä taaksepäin, käännä, nosta ja pienennä lapaluita.

Vastusharjoitukset: kyykkyt, maasta vedot, soutuliikkeet, vartalon nostot makuuasennosta.

Painonnosto, paini, kuulantyöntö, soutu, uinti, jalkapallopuolustus, tanssiliikkeet.

Alavartalon lihakset

Quadriceps: leveä ulkoinen reisilihas, suoralihas, leveä sisälihas, sartoriuslihas (nelipäinen) - suorista jalat, lonkkanivel; taivuta jalat, lonkkanivel; käännä jalka ulos ja sisään.

Vastusharjoitukset: Kaikenlaiset kyykkyt, jalkapuristeet ja jalkojen pidennykset.

Kalliokiipeily, pyöräily, painonnosto, yleisurheilu, baletti, jalkapallo, luistelu, eurooppalainen jalkapallo, voimanosto, sprintti, tanssi.

Femoris hauis: semimembranosus, semitendinosus (hauis femoris) - erilaisia ​​toimia: jalkojen koukistus, lonkan kierto sisään ja ulos, lonkan ojentaminen.

Vastusharjoitukset: jalkojen kiharat, suorat jalkojen maastavedot, leveä asento Gakken-kyykky.

Paini, sprintti, luistelu, baletti, estejuoksu, uinti, hyppy, painonnosto, voimanosto.

gluteus maximus (pakarat)- suoristaa ja pyörittää lantiota ulospäin.

Vastusharjoitukset: kyykkyt, jalkapuristukset, maastavedot.

Painonnosto, voimanosto, hiihto, uinti, sprintti, pyöräily, kiipeily, tanssi.

Pohjelihas (sääri)- suoristaa jalkaa, edistää jalan jännitystä polvessa "sammuttaen" polvinivelen.

Vastusharjoitukset: pohkeen nostot seistessä, aasinnostukset, puolikyykkyt tai neljänneskyykkyt.

Kaikenlainen hyppy ja juoksu, pyöräily, baletti.

jalkapohjalihas

Vastusharjoitukset: Pohkeen nostot istuen.

Alareunan etupinnan ryhmä: anterior sääriluun, pitkä fibulaarinen - suoristaa, taipua ja pyörittää jalkaa.

Vastusharjoitukset: pohkeen nostot istuen ja seistessä, varpaiden nostot.

Luustolihakset ovat tuki- ja liikuntaelimistön aktiivinen osa. Se koostuu luurankolihaksista ja niiden tarvikkeista, joihin kuuluvat fascia, nivelpussit, nivelten jännetupit, lohkot, seesaminluut.

Eläimen kehossa on noin 500 luurankolihasta. Useimmat niistä ovat parillisia ja sijaitsevat symmetrisesti eläimen kehon molemmilla puolilla. Niiden kokonaispaino on 38-42% hevosella ruumiinpainosta, naudalla 42-47 %, sioilla 30-35 % ruumiinpainosta.

Lihakset eläimen kehossa eivät järjesty satunnaisesti, vaan luonnollisesti riippuen eläimen painovoiman vaikutuksesta ja tehdystä työstä. Ne vaikuttavat niihin luurangon osiin, jotka ovat liikkuvasti yhteydessä toisiinsa, ts. lihakset vaikuttavat niveliin, syndesmoosiin.

Lihasten pääasialliset kiinnityspaikat ovat luut, mutta joskus ne kiinnittyvät rustoon, nivelsiteisiin, faskiaan, ihoon. Ne peittävät luuston niin, että luut ovat vain paikoin suoraan ihon alla. Kiinnitys luurankoon, kuten vipujärjestelmässä, lihakset aiheuttavat kehon erilaisia ​​liikkeitä supistumisensa aikana, kiinnittävät luuston tiettyyn asentoon ja antavat muodon eläimen vartalolle.

Luustolihasten päätoiminnot:

1) Lihasten päätehtävä - dynaaminen. Supistuessaan lihas lyhenee 20-50 % pituudestaan ​​ja muuttaa siten siihen liittyvien luiden asentoa. Työtä tehdään, jonka tuloksena on liike.

2) Toinen lihasten toiminto - staattinen. Se ilmenee kehon kiinnittämisessä tiettyyn asentoon, kehon ja sen osien muodon säilyttämisessä. Yksi tämän toiminnon ilmenemismuodoista on kyky nukkua seisten (hevonen).

3) Osallistuminen aineenvaihduntaan ja energiaan. Luustolihakset ovat "lämmön lähteitä", sillä niiden supistumisen aikana noin 70 % energiasta muuttuu lämmöksi ja vain 30 % energiasta tuottaa liikettä. Noin 70 % kehon vedestä pidättyy luurankolihaksissa, minkä vuoksi niitä kutsutaan myös "veden lähteiksi". Lisäksi lihaskimppujen väliin ja niiden sisään voi kertyä rasvakudosta (etenkin lihotettaessa sikoja).

4) Samaan aikaan työnsä aikana luustolihakset auttaa sydäntä toimimaan työntämällä laskimoverta suonten läpi. Kokeissa pystyttiin toteamaan, että luustolihakset toimivat kuin pumppu, joka varmistaa veren liikkumisen laskimopohjan läpi. Siksi luustolihaksia kutsutaan myös "perifeeriseksi lihassydämeksi".

Lihaksen rakenne biokemistin näkökulmasta

Luustolihas koostuu orgaanisista ja epäorgaanisista yhdisteistä. Epäorgaanisia yhdisteitä ovat vesi ja mineraalisuolat (kalsiumin, fosforin, magnesiumin suolat). Orgaanista ainetta edustavat pääasiassa proteiinit, hiilihydraatit (glykogeeni), lipidit (fosfatidit, kolesteroli). Taulukko 2.

Luustolihaksen kemiallinen koostumus

Luustolihakset - tuki- ja liikuntaelimistön aktiivinen osa, joka sisältää myös luut, nivelsiteet, jänteet ja niiden nivelet. Toiminnallisesta näkökulmasta myös lihassäikeiden virittymistä aiheuttavat motoneuronit voidaan katsoa kuuluvan motoriseen laitteistoon. Motorisen neuronin aksoni haarautuu luurankolihaksen sisäänkäynnissä, ja jokainen haara osallistuu hermo-lihassynapsin muodostumiseen erilliselle lihassäikeelle.

Motorista neuronia yhdessä sen hermottavien lihassäikeiden kanssa kutsutaan neuromotoriseksi (tai motoriseksi) yksiköksi (MU). Silmän lihaksissa yksi moottoriyksikkö sisältää 13-20 lihaskuitua, kehon lihaksissa - 1 tonnista kuituja, jalkapohjalihaksessa - 1500-2500 kuitua. Yhden MU:n lihaskuiduilla on samat morfofunktionaaliset ominaisuudet.

luustolihasten toiminnot ovat: 1) kehon liike avaruudessa; 2) kehon osien liikkuminen toistensa suhteen, mukaan lukien hengitysliikkeiden toteuttaminen, jotka tarjoavat keuhkojen ilmanvaihdon; 3) kehon asennon ja asennon säilyttäminen. Lisäksi poikkijuovaiset lihakset ovat tärkeitä lämmön tuottamisessa lämpötilan homeostaasin ylläpitämiseksi ja tiettyjen ravintoaineiden varastoinnissa.

Luustolihasten fysiologiset ominaisuudet jakaa:

1)kiihtyvyys. Johtuen poikkijuovaisten lihaskuitujen kalvojen korkeasta polarisaatiosta (90 mV), niiden kiihtyvyys on pienempi kuin hermosäikeiden. Niiden toimintapotentiaalin amplitudi (130 mV) on suurempi kuin muiden virittyvien solujen. Näin luurankolihasten biosähköisen toiminnan kirjaaminen käytännössä on helppoa. Aktiopotentiaalin kesto on 3-5 ms. Tämä määrittää lihaskuitujen lyhyen absoluuttisen tulenkestävän ajan;

johtavuus. Viritysnopeus lihaskuidun kalvoa pitkin on 3-5 m/s;

supistuvuus. Edustaa lihaskuitujen erityistä ominaisuutta muuttaa niiden pituutta ja jännitystä virityksen kehittymisen aikana.

Luustolihaksilla on myös elastisuus ja viskositeetti.

Tilat ja lihasten supistukset. Isotoninen tila - lihas lyhenee, jos sen jännitys ei kasva. Tällainen supistuminen on mahdollista vain eristetylle (kehosta poistetulle) lihakselle.

Isometrinen tila - lihasjännitys kasvaa, eikä pituus käytännössä vähene. Tällainen väheneminen havaitaan yritettäessä nostaa sietämätöntä kuormaa.

Auksotoninen tila lihas lyhenee ja sen jännitys lisääntyy. Tällainen vähennys havaitaan useimmiten ihmisen työvoiman toteutuksessa. Termin "auksotoninen tila" sijasta käytetään usein nimeä samankeskinen tila.

Lihassupistuksia on kahta tyyppiä: yksittäisiä ja tetaanisia.

yhden lihaksen supistuminen ilmenee yhden viritysaallon kehittymisen seurauksena lihaskuiduissa. Tämä voidaan saavuttaa altistamalla lihas hyvin lyhyelle (noin 1 ms) ärsykkeelle. Yksittäisen lihassupistuksen kehittämisessä erotetaan piilevä jakso, lyhennysvaihe ja rentoutumisvaihe. Lihassupistus alkaa ilmetä 10 ms kuluttua ärsykkeelle altistumisen alkamisesta. Tätä aikaväliä kutsutaan piileväksi jaksoksi (kuva 5.1). Tätä seuraa lyhenemisen (kesto noin 50 ms) ja rentoutumisen (50-60 ms) kehittyminen. Uskotaan, että yhden lihaksen supistumisen koko sykli kestää keskimäärin 0,1 sekuntia. Mutta on pidettävä mielessä, että yksittäisen supistuksen kesto eri lihaksissa voi vaihdella suuresti. Se riippuu myös lihasten toimintatilasta. Supistumisnopeus ja erityisesti rentoutuminen hidastuvat lihasväsymyksen kehittyessä. Nopeita lihaksia, joissa on lyhyt yksittäinen supistumisjakso, ovat kielen ja sulkeutuvan silmäluomen lihakset.

Riisi. 5.1. Luustolihaskuitujen virittymisen eri ilmentymien aikasuhteet: a - toimintapotentiaalin, Ca 2+:n vapautumisen sarkoplasmaan ja supistumisen suhde: / - piilevä jakso; 2 - lyhentäminen; 3 - rentoutuminen; b - toimintapotentiaalin, supistumisen ja kiihtyvyystason suhde

Yhden ärsykkeen vaikutuksesta syntyy ensin toimintapotentiaali ja vasta sitten alkaa kehittyä lyhenemisjakso. Se jatkuu myös repolarisaation päättymisen jälkeen. Sarkolemman alkuperäisen polarisaation palautuminen osoittaa myös heräävyyden palautumisen. Näin ollen lihassäikeiden kehittyvän supistumisen taustalla voidaan saada aikaan uusia viritysaaltoja, joiden supistumisvaikutus summataan.

tetaaninen supistuminen tai jäykkäkouristus kutsutaan lihasten supistukseksi, joka johtuu useiden viritysaaltojen esiintymisestä motorisissa yksiköissä, joiden supistumisvaikutus on tiivistetty amplitudina ja ajassa.

On hampaista ja sileää tetanusta. Hampaisen tetanuksen saamiseksi on tarpeen stimuloida lihasta sellaisella taajuudella, että jokainen myöhempi isku kohdistuu lyhennysvaiheen jälkeen, mutta rentoutumisen loppuun asti. Tasainen jäykkäkouristus saavutetaan useammilla stimulaatioilla, kun myöhempiä altistuksia tehdään lihaksen lyhentymisen aikana. Esimerkiksi jos lihaksen lyhennysvaihe on 50 ms ja rentoutumisvaihe 60 ms, niin hampaiden tetanuksen saamiseksi on tarpeen stimuloida tätä lihasta taajuudella 9-19 Hz, jotta saadaan sileä. - taajuudella vähintään 20 Hz.

Huolimatta

Amplitudi leikkauksia

rento

Pessimum

jatkuvaan ärsytykseen, lihasten

30 Hz

1 Hz 7 Hz

200 Hz

50 Hz

Stimulaatiotaajuus

Riisi. 5.2. Supistumisen amplitudin riippuvuus stimulaation taajuudesta (ärsykkeiden voimakkuus ja kesto eivät muutu)

Erilaisten jäykkäkouristustyyppien osoittamiseksi käytetään yleensä eristetyn sammakon gastrocnemius-lihaksen supistusten rekisteröintiä kymografiin. Esimerkki tällaisesta kymogrammista on esitetty kuvassa. 5.2. Yksittäisen supistuksen amplitudi on minimaalinen, kasvaa sahalaitaisen jäykkäkouristuksen yhteydessä ja tulee maksimiin tasaisen tetanuksen yhteydessä. Yksi syy tähän amplitudin kasvuun on se, että kun lihaskuitujen sarkoplasmassa esiintyy toistuvia viritysaaltoja, Ca 2+ kerääntyy stimuloiden supistuvien proteiinien vuorovaikutusta.

Kun stimulaatiotaajuus kasvaa asteittain, lihasten supistumisen voiman ja amplitudin kasvu nousee vain tiettyyn rajaan asti - optimaalinen vaste. Sitä stimulaatiotaajuutta, joka aiheuttaa lihaksen suurimman vasteen, kutsutaan optimaaliseksi. Stimulaatiotaajuuden lisäntymiseen liittyy supistuksen amplitudin ja voimakkuuden lasku. Tätä ilmiötä kutsutaan pessimumin vastaus, ja optimaalisen arvon ylittävät ärsytystiheydet ovat pessimaalisia. Optimaalin ja pessimumin ilmiöt löysi N.E. Vvedensky.

Lihasten toiminnallista toimintaa arvioitaessa he puhuvat niiden sävystä ja vaiheittaisista supistuksista. lihasten sävy kutsutaan jatkuvan jatkuvan jännityksen tilaksi. Tässä tapauksessa lihaksen näkyvää lyhenemistä ei välttämättä ole, koska viritystä ei tapahdu kaikissa, vaan vain joissakin lihaksen motorisissa yksiköissä, eikä niitä kiihdytetä synkronisesti. faasinen lihasten supistuminen jota kutsutaan lihaksen lyhytaikaiseksi lyhennykseksi, jota seuraa sen rentoutuminen.

Rakenteellisesti- toimiva lihaskuidun ominaisuudet. Luustolihaksen rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö on lihassyy, joka on pitkänomainen (0,5-40 cm pitkä) monitumainen solu. Lihaskuitujen paksuus on 10-100 mikronia. Niiden halkaisija voi kasvaa intensiivisellä harjoittelukuormituksella, kun taas lihassyiden määrä voi kasvaa vain 3-4 kuukauden ikään asti.

Lihaskuitukalvoa kutsutaan sarkolemma sytoplasma - sarkoplasma. Sarkoplasmassa on ytimiä, lukuisia organelleja, sarkoplasminen retikulumi, joka sisältää pitkittäisiä putkia ja niiden paksunnuksia - tankkeja, jotka sisältävät Ca 2+ -varastoja. Säiliöt ovat poikittaisten putkien vieressä, jotka läpäisevät kuidun poikittaissuunnassa (kuva 1). 5.3).

Sarkoplasmassa lihaskuitua pitkin kulkee noin 2000 myofibrilliä (noin 1 mikronin paksuus), jotka sisältävät supistumiskykyisten proteiinimolekyylien: aktiinin ja myosiinin plexuksen muodostamia filamentteja. Aktiinimolekyylit muodostavat ohuita filamentteja (myofilamentteja), jotka sijaitsevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa ja läpäisevät eräänlaisen kalvon, jota kutsutaan Z-viivaksi tai raidaksi. Z-viivat sijaitsevat kohtisuorassa myofibrillin pitkää akselia vastaan ​​ja jakavat myofibrillin 2–3 µm pituisiin osiin. Näitä alueita kutsutaan sarkomeerit.

Sarcolemma vesisäiliö

poikittaisputki

Sarcomere

Putki s-p. ret^|

Jj3H ssss s_z zzzz tccc ;

; zzzz ssss

zzzzz ssss

j3333 CCCC£

J3333 c c c c c_

J3333 ss s s s_

Sarcomere lyhennetty

3 3333 ssss

Sarcomere rentoutui

Riisi. 5.3. Lihaskuitusarkomeerin rakenne: Z-linjat - rajoita sarkomeeria, /! - anisotrooppinen (tumma) kiekko, / - isotrooppinen (vaalea) kiekko, H - vyöhyke (vähemmän tumma)

Sarkomeeri on myofibrillin supistuva yksikkö. Sarkomeerin keskellä myosiinimolekyylien muodostamat paksut filamentit ovat tiukasti järjestyksessä toistensa päällä, ohuet aktiinifilamentit sijaitsevat samalla tavalla sarkomeerin reunoilla. Aktiinifilamenttien päät ulottuvat myosiinifilamenttien päiden väliin.

Sarkomeerin keskiosa (leveys 1,6 μm), jossa myosiinifilamentit sijaitsevat, näyttää mikroskoopilla tummalta. Tämä tumma alue voidaan jäljittää koko lihaskuidun yli, koska viereisten myofibrillien sarkomeerit sijaitsevat tiukasti symmetrisesti päällekkäin. Sarkomeerien tummia alueita kutsutaan A-levyiksi sanasta "anisotrooppinen".Näillä alueilla on kahtaistaitteisuutta polarisoidussa valossa. A-kiekon reunojen alueet, joissa aktiini- ja myosiinifilamentit menevät päällekkäin, näyttävät tummemmilta kuin keskellä, jossa on vain myosiinifilamentteja. Tätä keskialuetta kutsutaan H-juoksuksi.

Myofibrillien alueilla, joilla sijaitsee vain aktiinifilamentteja, ei ole kahtaistaitetta, ne ovat isotrooppisia. Siitä heidän nimensä - I-levyt. I-levyn keskellä on Z-kalvon muodostama kapea tumma viiva. Tämä kalvo pitää kahden vierekkäisen sarkomeerin aktiinifilamentit järjestyksessä.

Aktiinifilamentin koostumus sisältää aktiinimolekyylien lisäksi myös tropomyosiini- ja troponiiniproteiineja, jotka vaikuttavat aktiinin ja myosiinifilamenttien vuorovaikutukseen. Myosiinimolekyylissä on osia, joita kutsutaan pääksi, kaulaksi ja hännäksi. Jokaisella tällaisella molekyylillä on yksi häntä ja kaksi päätä, joissa on kaula. Jokaisessa päässä on kemiallinen keskus, joka voi kiinnittää ATP:n, ja kohta, jonka avulla se voi sitoutua aktiinifilamenttiin.

Myosiinifilamentin muodostumisen aikana myosiinimolekyylit kietoutuvat toisiinsa, ja niiden pitkät häntät sijaitsevat tämän filamentin keskellä ja päät ovat lähempänä sen päitä (kuva 5.4). Kaula ja pää muodostavat myosiinifilamenteista ulkonevan ulkoneman. Näitä ulokkeita kutsutaan poikittaisiksi silloiksi. Ne ovat liikkuvia, ja tällaisten siltojen ansiosta myosiinifilamentit voivat muodostaa yhteyden aktiinifilamenttien kanssa.

Kun ATP on kiinnittynyt myosiinimolekyylin päähän, silta on hetken tylpässä kulmassa häntään nähden. Seuraavalla hetkellä tapahtuu ATP:n osittainen halkeaminen ja tämän seurauksena pää nousee, menee jännitteiseen asentoon, jossa se voi sitoutua aktiinifilamenttiin.

Aktiinimolekyylit muodostavat kaksoiskierteen Trolonin

Viestintäkeskus ATP:n kanssa

Osa ohuesta filamentista (tropomyosiinimolekyylit sijaitsevat aktiiniketjuja pitkin, troloniini heliksin solmukohdissa)

Kaula

Häntä

Tropomyoein ti

Myosiinimolekyyli suurella suurennuksella

Osa paksusta filamentista (myosiinimolekyylien päät ovat näkyvissä)

aktiinifilamentti

Pää

+Ca 2+

Sa 2+ "*Sa 2+

ADP-F

Sa 2+ N

Rentoutuminen

Myosiinipään liikkeiden sykli lihasten supistumisen aikana

myosiini 0 + ATP

Riisi. 5.4. Aktiini- ja myosiinifilamenttien rakenne, myosiinipäiden liike lihasten supistumisen ja rentoutumisen aikana. Selitys tekstissä: 1-4 - syklin vaiheet

Lihaskuitujen supistumismekanismi. Luustolihaskuitujen virittyminen fysiologisissa olosuhteissa johtuu vain motorisista neuroneista tulevista impulsseista. Hermoimpulssi aktivoi hermo-lihassynapsin, aiheuttaa PK.P:n esiintymisen ja päätylevypotentiaali synnyttää toimintapotentiaalin sarkolemman kohdalla.

Toimintapotentiaali etenee sekä lihaskuidun pintakalvoa pitkin että syvälle poikittaisputkiin. Tällöin tapahtuu sarkoplasmisen retikulumin vesisäiliöiden depolarisaatiota ja Ca 2+ -kanavien avautumista. Koska Ca 2+ -pitoisuus sarkoplasmassa on 1 (G 7 -1 (G b M), ja vesisäiliöissä se on noin 10 000 kertaa suurempi, Ca 2+ -kanavien avautuessa kalsium poistuu vesisäiliöistä pitoisuusgradientin mukaan. sarkoplasmaan, diffundoituu myofilamentteihin ja käynnistää prosesseja, jotka varmistavat supistumisen. Siten Ca 2+ -ionien vapautuminen

sarkoplasmaan on sähkön konjugoiva tekijä taivas ja mekaaniset ilmiöt lihaskuidussa. Ca 2+ -ionit sitoutuvat troponiiniin ja tämä tropomyo- zina, johtaa aktiinialueiden avautumiseen (lukituksen purkamiseen). ulvoa filamentit, jotka voivat sitoutua myosiiniin. Sen jälkeen energisoidut myosiinipäät muodostavat siltoja aktiinin kanssa, ja myosiinipäiden aiemmin vangitseman ja pitämän ATP:n lopullinen halkeaminen tapahtuu. ATP:n halkeamisesta saatua energiaa käytetään kääntämään myosiinipäät sarkomeerin keskustaa kohti. Tällä pyörityksellä myosiinipäät vetävät aktiinifilamentteja pitkin siirtäen niitä myosiinifilamenttien väliin. Yhdellä vedolla pää voi viedä aktiinifilamenttia eteenpäin -1 % sarkomeerin pituudesta. Maksimaalisen supistumisen saavuttamiseksi tarvitaan toistuvia päiden soutuliikkeitä. Tämä tapahtuu, kun ATP:tä on riittävästi Sa 2+ sarkoplasmassa. Jotta myosiinipää voisi jälleen liikkua, siihen on kiinnitettävä uusi ATP-molekyyli. ATP:n liittyminen aiheuttaa myosiinipään ja aktiinin välisen yhteyden katkeamisen ja se ottaa hetkeksi alkuperäisen asennon, josta se voi edetä vuorovaikutukseen aktiinifilamentin uuden osan kanssa ja tehdä uuden soutuliikkeen.

Tätä lihasten supistumismekanismin teoriaa kutsutaan "liukulankojen" teoria

Lihaskuitujen rentoutumiseksi on välttämätöntä, että Ca 2+ -ionien pitoisuus sarkoplasmassa tulee alle 10 -7 M/l. Tämä johtuu kalsiumpumpun toiminnasta, joka ohittaa Ca 2+:n sarkoplasmasta retikulumiin. Lisäksi lihasten rentoutumista varten on välttämätöntä, että myosiinipäiden ja aktiinin väliset sillat katkeavat. Tällainen aukko tapahtuu ATP-molekyylien läsnä ollessa sarkoplasmassa ja niiden sitoutuessa myosiinipäihin. Kun päät on irrotettu, elastiset voimat venyttävät sarkomeeria ja siirtävät aktiinifilamentit alkuperäiseen asentoonsa. Elastiset voimat muodostuvat seuraavista syistä: 1) sarkomeerin rakenteeseen sisältyvien kierteisten soluproteiinien elastinen veto; 2) sarkoplasmisen retikulumin ja sarkolemman kalvojen elastiset ominaisuudet; 3) lihasten sidekudoksen elastisuus, jänteet ja painovoiman vaikutus.

Lihasvoima. Lihaksen vahvuus määräytyy sen kuorman enimmäisarvon mukaan, jonka se voi nostaa, tai suurimman voiman (jännityksen) mukaan, jonka se voi kehittää isometrisen supistuksen olosuhteissa.

Yksi lihaskuitu pystyy kehittämään 100-200 mg jännitystä. Kehossa on noin 15-30 miljoonaa kuitua. Jos ne toimivat rinnakkain yhteen suuntaan ja samaan aikaan, ne voisivat luoda 20-30 tonnin jännitteen.

Lihasvoima riippuu useista morfofunktionaalisista, fysiologisista ja fyysisistä tekijöistä.

Lihasvoima kasvaa niiden geometrisen ja fysiologisen poikkileikkausalan kasvaessa. Lihaksen fysiologisen poikkileikkauksen määrittämiseksi kaikkien lihaskuitujen poikkileikkausten summa löydetään linjaa pitkin, joka on piirretty kohtisuoraan kunkin lihassäikeen kulkua vastaan.

Lihaksessa, jossa kuitujen kulku on yhdensuuntainen (räätälöinti), geometrinen ja fysiologinen poikkileikkaus ovat samat. Lihaksissa, joissa kuitujen kulku on vino (interkostal), fysiologinen leikkaus on suurempi kuin geometrinen, ja tämä lisää lihasvoimaa. Lihasten fysiologinen poikkileikkaus ja vahvuus, joissa on höyhenmuotoinen järjestely (useimmat kehon lihakset) lihassäikeistä lisääntyvät entisestään.

Jotta lihassäikeiden vahvuutta voitaisiin verrata eri histologisesti rakenteellisissa lihaksissa, otettiin käyttöön absoluuttisen lihasvoiman käsite.

Absoluuttinen lihasvoima- lihaksen kehittämä maksimivoima 1 cm 2 fysiologisesta poikkileikkauksesta. Hauislihaksen absoluuttinen vahvuus - 11,9 kg / cm 2, olkapään triceps - 16,8 kg / cm 2, vasikka 5,9 kg / cm 2, sileä - 1 kg / cm 2

Lihaksen vahvuus riippuu erityyppisten motoristen yksiköiden prosenttiosuudesta, jotka muodostavat lihaksen. Erilaisten motoristen yksiköiden suhde samassa lihaksessa ihmisillä ei ole sama.

Seuraavat moottoriyksiköiden tyypit erotellaan: a) hitaat, väsymättömät (punainen väri) - niillä on vähän voimaa, mutta ne voivat olla tonisoivassa supistuksessa pitkään ilman väsymyksen merkkejä; b) nopea, helposti väsyvä (valkoinen väri) - niiden kuiduilla on suuri supistumisvoima; c) nopeat, väsymystä kestävät - niillä on suhteellisen suuri supistumisvoima ja väsymys kehittyy niihin hitaasti.

Eri ihmisillä hitaiden ja nopeiden motoristen yksiköiden lukumäärän suhde samassa lihaksessa on geneettisesti määrätty ja voi vaihdella merkittävästi. Siten ihmisen reiden nelipäisessä lihaksessa kuparikuitujen suhteellinen pitoisuus voi vaihdella 40 - 98 %. Mitä suurempi prosenttiosuus hitaita kuituja on ihmisen lihaksissa, sitä paremmin ne ovat sopeutuneet pitkäaikaiseen, mutta vähätehoiseen työhön. Henkilöt, joilla on suuri osuus nopeista, vahvoista motorisista yksiköistä, pystyvät kehittämään suurta voimaa, mutta ovat alttiita väsymään nopeasti. On kuitenkin pidettävä mielessä, että väsymys riippuu myös monista muista tekijöistä.

Lihasvoima kasvaa kohtuullisella venyttelyllä. Tämä johtuu siitä, että sarkomeerin kohtalainen venyttely (jopa 2,2 μm) lisää aktiinin ja myosiinin välille muodostuvien siltojen määrää. Kun lihasta venytetään, siihen kehittyy myös elastinen veto, joka on tarkoitettu lyhentymään. Tämä työntövoima lisätään myosiinipäiden liikkeen kehittämään voimaan.

Lihasvoimaa säätelee hermosto muuttamalla lihakseen lähetettyjen impulssien taajuutta, synkronoimalla useiden motoristen yksiköiden viritystä ja valitsemalla motoristen yksiköiden tyypit. Supistusten voimakkuus kasvaa: a) kun vasteeseen osallistuvien virittyneiden motoristen yksiköiden lukumäärä kasvaa; b) viritysaaltojen taajuuden kasvaessa kussakin aktivoidussa kuidussa; c) lihaskuitujen viritysaaltojen synkronoinnin aikana; d) vahvojen (valkoisten) moottoriyksiköiden aktivoituessa.

Ensin (jos pientä vaivaa tarvitaan) aktivoituvat hitaat, väsymättömät moottoriyksiköt, sitten nopeat, väsymystä kestävät. Ja jos on tarpeen kehittää voimaa, joka on yli 20-25% maksimista, supistukseen osallistuvat nopeasti väsyvät moottoriyksiköt.

Jännitteellä, joka on jopa 75 % maksimiarvosta, lähes kaikki moottoriyksiköt aktivoituvat ja voimakkuus lisääntyy edelleen lihaskuituihin tulevien impulssien taajuuden lisääntymisen vuoksi.

Heikoilla supistoilla impulssien taajuus liikehermosolujen aksoneissa on 5-10 imp/s, ja suurella supistusvoimalla se voi nousta jopa 50 imp/s.

Lapsuudessa voiman lisääntyminen johtuu pääasiassa lihassäikeiden paksuuden lisääntymisestä, mikä johtuu myofibrillien määrän lisääntymisestä. Kuitujen määrän kasvu on merkityksetöntä.

Harjoitettaessa aikuisen lihasta niiden voiman lisääntyminen liittyy myofibrillien määrän lisääntymiseen, kun taas kestävyyden lisääntyminen johtuu mitokondrioiden määrän lisääntymisestä ja ATP-synteesin intensiteetistä aerobisten prosessien vuoksi.

Lyhentymisen voiman ja nopeuden välillä on suhde. Lihaksen supistumisnopeus on sitä suurempi, mitä suurempi sen pituus (johtuen sarkomeerien supistumisvaikutusten summasta) ja riippuu lihaksen kuormituksesta. Kun kuormitus kasvaa, supistumisnopeus vähenee. Raskaat kuormat voidaan nostaa vain hitaasti liikuttaessa. Ihmisen lihasten supistumisen aikana saavutettu suurin supistumisnopeus on noin 8 m/s.

Lihasten supistumisvoima heikkenee väsymyksen kehittyessä.

Väsymys ja sen fysiologiset perusteet.väsymys kutsutaan väliaikaiseksi suorituskyvyn heikkenemiseksi, joka johtuu aikaisemmasta työstä ja katoaa lepoajan jälkeen.

Väsymys ilmenee lihasvoiman, liikkeiden nopeuden ja tarkkuuden heikkenemisenä, sydän- ja hengityselinten suorituskyvyn ja autonomisen säätelyn muutoksena sekä keskushermoston toimintojen suorituskyvyn heikkenemisenä. Jälkimmäisestä on osoituksena yksinkertaisimpien henkisten reaktioiden nopeuden lasku, huomion, muistin heikkeneminen, ajattelun indikaattoreiden heikkeneminen ja virheellisten toimien määrän lisääntyminen.

Subjektiivisesti väsymys voi ilmetä väsymyksen tunteena, lihaskivun ilmaantumisena, sydämentykytysnä, hengenahdistuksen oireina, haluna vähentää kuormitusta tai lopettaa työskentely. Väsymyksen oireet voivat vaihdella työn tyypistä, sen intensiteetistä ja väsymysasteesta riippuen. Jos väsymys johtuu henkisestä työstä, oireet henkisen toiminnan toiminnallisten kykyjen heikkenemisestä ovat yleensä selvempiä. Erittäin raskaassa lihastyössä hermo-lihaslaitteiston tason häiriöiden oireet voivat nousta esiin.

Väsymyksellä, joka kehittyy normaalin työtoiminnan olosuhteissa, sekä lihas- että henkisessä työssä, on pitkälti samanlaiset kehitysmekanismit. Molemmissa tapauksissa väsymysprosessit kehittyvät ensin hermostoon keskuksia. Yksi osoitus tästä on mielen heikkeneminen luonnollinen työkyky fyysisen väsymyksen kanssa ja henkisen väsymyksen kanssa - tehokkuuden heikkeneminen me kohdunkaulan toimintaa.

levätä kutsutaan lepotilaksi tai uuden toiminnan suorittamiseksi, jossa väsymys poistuu ja työkyky palautuu. NIITÄ. Sechenov osoitti, että työkyvyn palautuminen tapahtuu nopeammin, jos lepäämällä yhden lihasryhmän (esimerkiksi vasemman käden) väsymyksen jälkeen työtä tekee toinen lihasryhmä (oikea käsi). Hän kutsui tätä ilmiötä "aktiiviseksi virkistykseksi".

Elpyminen kutsutaan prosesseiksi, jotka varmistavat energia- ja muoviaineiden vajeen poistamisen, työn aikana käytettyjen tai vaurioituneiden rakenteiden uusiutumisen, ylimääräisten aineenvaihduntatuotteiden ja homeostaasin poikkeamien poistamisen optimaalisesta tasosta.

Kehon palautumiseen tarvittavan ajanjakson kesto riippuu työn intensiteetistä ja kestosta. Mitä suurempi työvoiman intensiteetti, sitä lyhyempi lepojakso kestää.

Fysiologisten ja biokemiallisten prosessien erilaiset indikaattorit palautuvat eri aikoina fyysisen toiminnan päättymisestä. Yksi tärkeimmistä palautumisnopeuden testeistä on määrittää aika, jonka aikana syke palaa lepojaksolle ominaiselle tasolle. Terveen ihmisen sydämen sykkeen palautumisaika kohtalaisen rasitustestin jälkeen ei saa ylittää 5 minuuttia.

Erittäin intensiivisellä fyysisellä aktiivisuudella väsymysilmiöt kehittyvät paitsi keskushermostoon, myös hermo-lihassynapseihin sekä lihaksiin. Hermolihasvalmisteen järjestelmässä hermosäikeet väsyvät vähiten, hermolihassynapsilla on suurin väsymys ja lihas on väliasennossa. Hermosäidut voivat johtaa korkeataajuisia toimintapotentiaalia tuntikausia ilman väsymyksen merkkejä. Kun synapsi aktivoituu usein, virityslähetyksen tehokkuus laskee ensin, ja sitten tapahtuu sen johtumisen esto. Tämä johtuu välittäjän ja ATP:n tarjonnan vähenemisestä presynaptisessa terminaalissa, postsynaptisen kalvon herkkyyden vähenemisestä asetyylikoliinille.

Useita teorioita mekanismista väsymyksen kehittymiseksi erittäin intensiivisesti työskentelevässä lihaksessa on ehdotettu: a) "uupumus" - ATP-varantojen ehtyminen ja sen muodostumisen lähteet (kreatiinifosfaatti, glykogeeni, rasvahapot) , b) "tukkeutumisen" teoria - hapen toimittamisen puute esitetään ensisijaisesti työskentelevän lihaksen kuiduissa; c) "tukkeutumisteoria", joka selittää väsymyksen maitohapon ja myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden kerääntymisellä lihakseen. Tällä hetkellä uskotaan, että kaikki nämä ilmiöt tapahtuvat erittäin intensiivisen lihastyön aikana.

On todettu, että fyysinen maksimityö ennen väsymyksen kehittymistä tehdään keskimääräisellä vaikeusasteella ja -vauhdilla (keskimääräisten kuormien sääntö). Väsymyksen ehkäisyssä ovat myös tärkeitä: oikea työ- ja lepojaksojen suhde, henkisen ja fyysisen työn vuorottelu, vuorokausivaihtelun (vuorokausivaihtelun), vuosittaisen ja yksilöllisen biologisen rytmejä.

lihasvoimaa on yhtä suuri kuin lihasvoiman ja lyhentymisnopeuden tulo. Maksimivoima kehittyy keskimääräisellä lihasten lyhentymisnopeudella. Käsivarsilihaksen maksimiteho (200 W) saavutetaan supistusnopeudella 2,5 m/s.

5.2. Sileät lihakset

Sileiden lihasten fysiologiset ominaisuudet ja ominaisuudet.

Sileät lihakset ovat olennainen osa joitakin sisäelimiä, ja ne osallistuvat näiden elinten suorittamiin toimintoihin. Erityisesti ne säätelevät keuhkoputkien avoimuutta ilmalle, verenkiertoa eri elimissä ja kudoksissa, nesteiden ja kudosten liikkumista (vatsassa, suolistossa, virtsanjohtimissa, virtsa- ja sappirakoissa), poistavat sikiön kohtusta, laajentavat tai kaventaa pupilleja (iiriksen säteittäisten tai pyöreiden lihasten pienenemisen vuoksi), muuttaa karvojen ja ihon kevennystä. Sileät lihassolut ovat karan muotoisia, 50-400 µm pitkiä, 2-10 µm paksuja.

Sileät lihakset, kuten luustolihakset, ovat kiihtyneitä, johtavia ja supistuvia. Toisin kuin luurankolihakset, joilla on elastisuutta, sileät lihakset ovat plastisia (ne pystyvät säilyttämään niille annetun pituuden venyttämällä pitkään lisäämättä stressiä). Tämä ominaisuus on tärkeä ruoan keräämiselle mahalaukkuun tai nesteiden kerääntymiselle sappirakkoon ja rakkoon.

Erikoisuudet kiihtyvyys sileät lihassäikeet liittyvät jossain määrin niiden alhaiseen transmembraanipotentiaaliin (E 0 = 30-70 mV). Monet näistä kuiduista ovat automaattisia. Niiden toimintapotentiaalin kesto voi olla kymmeniä millisekunteja. Tämä johtuu siitä, että näiden kuitujen toimintapotentiaali kehittyy pääasiassa johtuen kalsiumin pääsystä sarkoplasmaan solujen välisestä nesteestä ns. hitaiden Ca 2+ -kanavien kautta.

Nopeus jännitystä sileissä lihassoluissa pieni - 2-10 cm / s. Toisin kuin luustolihakset, sileän lihaksen viritys voi siirtyä läheisestä kuidusta toiseen. Tällainen siirto tapahtuu sileiden lihaskuitujen välisten yhteyksien vuoksi, joilla on alhainen sähkövirran vastus ja jotka varmistavat vaihdon Ca 2+ -solujen ja muiden molekyylien välillä. Tämän seurauksena sileällä lihaksella on toiminnallisen synsytiumin ominaisuuksia.

Supistuvuus sileille lihaskuiduille on ominaista pitkä piilevä jakso (0,25-1,00 s) ja yhden supistuksen pitkä kesto (jopa 1 min). Sileillä lihaksilla on alhainen supistumisvoima, mutta ne pystyvät pysymään tonisoivassa supistuksessa pitkään ilman väsymystä. Tämä johtuu siitä, että sileät lihakset kuluttavat 100-500 kertaa vähemmän energiaa tetaanisen supistumisen ylläpitämiseen kuin luurankolihakset. Siksi sileän lihaksen kuluttamat ATP-varannot ehtivät palautua jopa supistuksen aikana, ja joidenkin kehon rakenteiden sileät lihakset ovat koko elämänsä tonisoivassa supistuksessa.

Sileiden lihasten supistumisen edellytykset. Sileiden lihaskuitujen tärkein ominaisuus on, että ne kiihtyvät lukuisten ärsykkeiden vaikutuksesta. Normaali luustolihaksen supistuminen käynnistyy vain hermoimpulssilla, joka saapuu hermo-lihassynapsiin. Sileän lihaksen supistumisen voivat aiheuttaa sekä hermoimpulssit että biologisesti aktiiviset aineet (hormonit, monet välittäjäaineet, prostaglandiinit, jotkut aineenvaihduntatuotteet) sekä fysikaaliset tekijät, kuten venyttely. Lisäksi sileän lihaksen viritys voi tapahtua spontaanisti - automaattisuuden vuoksi.

Sileiden lihasten erittäin korkea reaktiivisuus, niiden kyky reagoida supistuksella eri tekijöiden toimintaan, luo merkittäviä vaikeuksia korjata näiden lihasten sävyn rikkomukset lääketieteellisessä käytännössä. Tämä voidaan nähdä esimerkeissä keuhkoastman, valtimotaudin, spastisen paksusuolentulehduksen ja muiden sairauksien hoidosta, jotka vaativat sileiden lihasten supistumisaktiivisuuden korjaamista.

Sileiden lihasten supistumisen molekyylimekanismilla on myös useita eroja luustolihasten supistumisen mekanismiin verrattuna. Sileiden lihassäikeiden aktiini- ja myosiinifilamentit ovat vähemmän järjestyneitä kuin luustossa, ja siksi sileässä lihaksessa ei ole poikittaisjuovaisuutta. Sileiden lihasten aktiinifilamenteissa ei ole troponiiniproteiinia, ja aktiinin molekyylikeskukset ovat aina avoinna vuorovaikutukselle myosiinipäiden kanssa. Jotta tämä vuorovaikutus tapahtuisi, ATP-molekyylien pilkkominen ja fosfaatin siirtyminen myosiinipäihin on välttämätöntä. Sitten myosiinimolekyylit kietoutuvat langoiksi ja sitovat päänsä myosiiniin. Tätä seuraa myosiinipäiden kierto, jossa aktiinifilamentit vedetään myosiinifilamenttien väliin ja supistuminen tapahtuu.

Myosiinipäiden fosforylaatio tapahtuu myosiinin kevytketjukinaasientsyymin avulla ja defosforylaatio - myosiinin kevyen ketjun fosfataasin avulla. Jos myosiinifosfataasin aktiivisuus hallitsee kinaasin aktiivisuutta, myosiinipäät defosforyloituvat, myosiinin ja aktiinin välinen yhteys katkeaa ja lihas rentoutuu.

Siksi, jotta sileän lihaksen supistuminen tapahtuisi, myosiinin kevytketjukinaasin aktiivisuuden lisääminen on välttämätöntä. Sen aktiivisuutta säätelee sarkoplasman Ca 2+ -pitoisuus. Kun sileää lihaskuitua stimuloidaan, sen sarkoplasman kalsiumpitoisuus kasvaa. Tämä lisäys johtuu Ca^+:n saannista kahdesta lähteestä: 1) solujen välisestä tilasta; 2) sarkoplasminen retikulumi (kuva 5.5). Lisäksi Ca 2+ -ionit muodostavat kompleksin kalmoduliiniproteiinin kanssa, joka aktivoi myosiinikinaasia.

Sileiden lihasten supistumisen kehittymiseen johtavien prosessien järjestys: Ca 2:n pääsy sarkoplasmaan - acti

kalmoduliinin muodostuminen (muodostamalla kompleksi 4Ca 2+ - kalmoduliini) - myosiinin kevytketjukinaasin aktivointi - myosiinipäiden fosforylaatio - myosiinipäiden sitoutuminen aktiiniin ja pään kierto, jossa aktiinifilamentit vedetään myosiinifilamenttien väliin.

Sileiden lihasten rentoutumiseen tarvittavat olosuhteet: 1) sarkoplasman Ca 2+ -pitoisuuden väheneminen (jopa 10 M/l tai vähemmän); 2) 4Ca 2+ -kalmoduliinikompleksin hajoaminen, mikä johtaa myosiinin kevyen ketjun kinaasin aktiivisuuden laskuun - myosiinipäiden defosforylaatio, mikä johtaa aktiinin ja myosiinifilamenttien sidosten katkeamiseen. Tämän jälkeen kimmovoimat aiheuttavat suhteellisen hitaan sileän lihassäikeen alkuperäisen pituuden palautumisen, sen rentoutumisen.

Hallitse kysymyksiä ja tehtäviä

solukalvo

Riisi. 5.5. Kaavio Ca 2+:n pääsystä sileän lihaksen sarkoplasmaan

solusta ja sen poistamisesta plasmasta: a - mekanismit, jotka varmistavat Ca 2+:n pääsyn sarkoplasmaan ja supistumisen alkamisen (Ca 2+ tulee solunulkoisesta ympäristöstä ja sarkoplasmisesta retikulumista); b - tapoja poistaa Ca 2+ sarkoplasmasta ja varmistaa rentoutuminen

Norepinefriinin vaikutus a-adrenergisten reseptorien kautta

Ligandista riippuvainen Ca 2+ -kanava

Kanavat "g vuotavat

Potentiaalista riippuvainen Ca 2+ -kanava

sileä lihassolu

a-adreno! reseptorifNorepinefriiniG

Nimeä ihmisen lihastyypit. Mitkä ovat luurankolihasten tehtävät?

Kuvaile luustolihasten fysiologisia ominaisuuksia.

Mikä on lihaskuidun toimintapotentiaalin, supistumisen ja kiihtyvyyssuhde?

Mitkä ovat lihasten supistumistavat ja -tyypit?

Kerro lihaskuidun rakenteelliset ja toiminnalliset ominaisuudet.

Mitä ovat moottoriyksiköt? Luettele niiden tyypit ja ominaisuudet.

Mikä on lihaskuidun supistumisen ja rentoutumisen mekanismi?

Mitä on lihasvoima ja mitkä tekijät vaikuttavat siihen?

Mikä on suhde supistumisvoiman, sen nopeuden ja työn välillä?

Määrittele väsymys ja palautuminen. Mitkä ovat niiden fysiologiset perusteet?

Mitkä ovat sileiden lihasten fysiologiset ominaisuudet ja ominaisuudet?

Luettele sileän lihaksen supistumisen ja rentoutumisen ehdot.