סוגי שרירים. כיצד פועל שרירי השלד

רקמת השריר מוכרת כרקמה הדומיננטית בגוף האדם, שחלקה במשקלו הכולל של אדם הוא עד 45% אצל גברים ועד 30% במין ההוגן. השרירים כוללים מגוון שרירים. ישנם יותר משש מאות סוגי שרירים.

חשיבות השרירים בגוף

לשרירים תפקיד חשוב ביותר בכל אורגניזם חי. בעזרתם, מערכת השרירים והשלד מופעלת. הודות לעבודת השרירים, אדם, כמו אורגניזמים חיים אחרים, יכול לא רק ללכת, לעמוד, לרוץ, לעשות כל תנועה, אלא גם לנשום, ללעוס ולעבד מזון, ואפילו האיבר החשוב ביותר - הלב - מורכב גם הוא רקמת שריר.

איך עובדים השרירים?

תפקוד השרירים מתרחש בשל התכונות הבאות:

• התרגשות היא תהליך הפעלה המתבטא כתגובה לגירוי (בדרך כלל גורם חיצוני). התכונה באה לידי ביטוי בצורה של שינוי בחילוף החומרים בשריר ובקרום שלו.
• מוליכות היא תכונה שמשמעותה היכולת של רקמת השריר להעביר דחף עצבי הנוצר כתוצאה מחשיפה לחומר גירוי מאיבר שריר לחוט השדרה ולמוח, וכן בכיוון ההפוך.
• התכווצות - הפעולה הסופית של השרירים בתגובה לגורם מגרה, מתבטאת בצורת קיצור של סיב השריר, גם טונוס השרירים משתנה, כלומר מידת המתח שלהם. יחד עם זאת, קצב הכיווץ והמתח המרבי של השרירים יכולים להיות שונים כתוצאה מהשפעתו השונה של הגירוי.

יש לציין שעבודת שרירים אפשרית עקב החלפת המאפיינים הנ"ל, לרוב בסדר הבא: ריגוש-מוליכות-כיווץ. אם אנחנו מדברים על עבודה רצונית של השרירים והדחף מגיע ממערכת העצבים המרכזית, אז האלגוריתם ייראה כמו הולכה-עירור-כיווץ.

מבנה השריר

כל שריר אנושי מורכב מקבוצה של תאים מוארכים הפועלים באותו כיוון, הנקראים צרור שרירים. הצרורות, בתורם, מכילים תאי שריר באורך של עד 20 ס"מ, המכונים גם סיבים. צורת התאים של השרירים המפוספסים היא מאורכת, חלקה - fusiform.

סיב שריר הוא תא מוארך התחום על ידי קליפה חיצונית. מתחת לקליפה, במקביל זה לזה, ממוקמים סיבי חלבון המסוגלים להתכווץ: אקטין (בהיר ודק) ומיוזין (כהה, עבה). בחלק ההיקפי של התא (ליד השרירים המפוספסים) ישנם מספר גרעינים. לשרירים חלקים יש רק גרעין אחד, הוא ממוקם במרכז התא.

סיווג השרירים לפי קריטריונים שונים

נוכחותם של מאפיינים שונים השונים עבור שרירים מסוימים מאפשרת לקבץ אותם באופן מותנה על פי תכונה מאחדת. נכון להיום, לאנטומיה אין סיווג אחד לפיו ניתן לקבץ שרירים אנושיים. עם זאת, ניתן לסווג סוגי שרירים לפי קריטריונים שונים, כלומר:

1. בצורה ובאורך.
2. לפי הפונקציות שבוצעו.
3. ביחס למפרקים.
4. על ידי לוקליזציה בגוף.
5. על ידי השתייכות לחלקים מסוימים בגוף.
6. לפי מיקום צרורות השרירים.

יחד עם סוגי השרירים, נבדלות שלוש קבוצות שרירים עיקריות בהתאם לתכונות הפיזיולוגיות של המבנה:

1. שרירי שלד מפוספסים.
2. שרירים חלקים המרכיבים את מבנה האיברים הפנימיים וכלי הדם.
3. סיבי לב.

אותו שריר יכול להשתייך בו-זמנית למספר קבוצות וסוגים המפורטים לעיל, שכן הוא יכול להכיל מספר סימנים צולבים בו-זמנית: צורה, תפקודים, קשר לאיבר גוף וכו'.

צורה וגודל של צרורות שרירים

למרות המבנה הדומה יחסית של כל סיבי השריר, הם יכולים להיות בגדלים ובצורות שונות. לפיכך, סיווג השרירים על פי תכונה זו מבחין:

1. שרירים קצרים מניעים חלקים קטנים ממערכת השרירים והשלד האנושית, וככלל, נמצאים בשכבות העמוקות של השרירים. דוגמה לכך היא שרירי עמוד השדרה הבין חולייתיים.
2. ארוכים, להיפך, ממוקמים על אותם חלקים בגוף שמבצעים אמפליטודות גדולות של תנועות, למשל, גפיים (ידיים, רגליים).
3. הרחבים מכסים בעיקר את הגו (על הבטן, הגב, עצם החזה). הם יכולים להיות בעלי כיוונים שונים של סיבי שריר, ובכך לספק מגוון של תנועות התכווצות.

צורות שונות של שרירים מצויות גם בגוף האדם: עגולים (סוגרים), ישרים, מרובעים, מעוינים, בצורת ציר, טרפז, דלתאי, משוננים, חד-ושני-סביב וסיבי שריר בעלי צורות אחרות.

זנים של שרירים לפי תפקידיהם

שרירי השלד האנושיים יכולים לבצע פונקציות שונות: כיפוף, הרחבה, אדוקציה, חטיפה, סיבוב. בהתבסס על תכונה זו, ניתן לקבץ את השרירים באופן מותנה באופן הבא:

1. מרחיבים.
2. מכופפים.
3. מוֹבִיל.
4. פריקה.
5. סיבובי.

שתי הקבוצות הראשונות נמצאות תמיד באותו חלק של הגוף, אבל בצדדים מנוגדים באופן שכאשר החוזה הראשון, השני נרגע, ולהיפך. השרירים הכופפים והמתחזים מניעים את הגפיים והם שרירים אנטגוניסטים. לדוגמה, שריר הדו-ראשי מכופף את הזרוע, בעוד התלת ראשי מאריך אותה. אם כתוצאה מעבודת השרירים חלק מהגוף או איבר נע לכיוון הגוף, שרירים אלו הם אדדוקטים, אם בכיוון ההפוך הם חוטפים. המסובבים מספקים תנועות מעגליות של הצוואר, הגב התחתון, הראש, בעוד המסובבים מחולקים לשני תת-מינים: פרונטורים, הנעים פנימה, ותמיכות קשת, המספקות תנועה כלפי חוץ.

ביחס למפרקים

השרירים מחוברים בעזרת גידים למפרקים ומניעים אותם. בהתאם לאפשרות ההתקשרות ומספר המפרקים שעליהם פועלים השרירים, הם: חד מפרקי ורב מפרק. כך, אם השרירים מחוברים למפרק אחד בלבד, אז זה שריר חד-מפרקי, אם לשני, הוא דו-מפרקי, ואם יש יותר מפרקים, הוא רב-מפרקי (מכופפי/מרחיבים של האצבעות). ).

ככלל, צרורות שרירים חד-מפרקיים ארוכים יותר מאשר רב-מפרקיים. הם מספקים טווח תנועה מלא יותר של המפרק ביחס לציר שלו, מכיוון שהם מבלים את ההתכווצות שלהם על מפרק אחד בלבד, בעוד שרירים פוליארקולים מפיצים את ההתכווצות שלהם על שני מפרקים. סוגי השרירים האחרונים קצרים יותר ויכולים לספק הרבה פחות ניידות ובו זמנית להזיז את המפרקים אליהם הם מחוברים. תכונה נוספת של שרירים מרובי מפרקים נקראת אי ספיקה פסיבית. ניתן לראות כאשר, בהשפעת גורמים חיצוניים, השריר נמתח לחלוטין, ולאחר מכן הוא אינו ממשיך לנוע, אלא להיפך, מאט.

לוקליזציה של שרירים

צרורות שרירים יכולים להיות ממוקמים בשכבה התת עורית, ויוצרים קבוצות שרירים שטחיות, ואולי בשכבות עמוקות יותר - אלה כוללות סיבי שריר עמוקים. לדוגמה, שרירי הצוואר מורכבים מסיבים שטחיים ועמוקים, שחלקם אחראים על תנועות אזור צוואר הרחם, בעוד שאחרים מושכים את עור הצוואר, האזור הסמוך לעור החזה, ו גם להשתתף בסיבוב והטיית הראש. בהתאם למיקום ביחס לאיבר מסוים, יכולים להיות שרירים פנימיים וחיצוניים (שרירים חיצוניים ופנימיים של הצוואר, הבטן).

סוגי שרירים לפי חלקי גוף

ביחס לחלקי הגוף, השרירים מחולקים לסוגים הבאים:

1. שרירי הראש מתחלקים לשתי קבוצות: לעיסה, האחראית על טחינה מכנית של מזון, ושרירי הפנים - סוגי שרירים, דרכם אדם מבטא את רגשותיו, מצב רוחו.
2. שרירי הגוף מחולקים למקטעים אנטומיים: צוואר הרחם, החזה (סטרנל גדול, טרפז, sternoclavicular), גב (מעוין, latissimus dorsalis, עגול גדול), בטן (בטן פנימית וחיצונית, כולל העיתונות והדיאפרגמה).
3. שרירי הגפיים העליונות והתחתונות: כתף (דלתא, תלת ראשי, דו-ראשי), מכופפי מרפקים ומרחיבים, גסטרוקנמיוס (סולאוס), שוקה, שרירי כף הרגל.

מגוון שרירים לפי מיקום צרורות השרירים

אנטומיית השרירים במינים שונים עשויה להיות שונה במיקום צרורות השרירים. בהקשר זה, סיבי שריר כגון:

1. הסיררוס דומה למבנה של נוצת ציפור, שבה צרורות השרירים מחוברים לגידים רק מצד אחד, והשני מתפצלים. הצורה הפונטית של סידור צרורות השרירים אופיינית למה שנקרא שרירים חזקים. מקום ההתקשרות שלהם לפריוסטאום הוא נרחב למדי. ככלל, הם קצרים ויכולים לפתח כוח וסיבולת גדולים, בעוד שטונוס השרירים לא יהיה גדול במיוחד.
2. שרירים עם סידור מקביל של צרורות נקראים גם מיומנים. בהשוואה לנוצות, הם ארוכים יותר, בעוד שהם פחות עמידים, אבל הם יכולים לבצע עבודה עדינה יותר. כאשר מופחתים, המתח בהם עולה באופן משמעותי, מה שמפחית משמעותית את הסיבולת שלהם.

קבוצות שרירים לפי תכונות מבניות

הצטברויות של סיבי שריר יוצרות רקמות שלמות, שהתכונות המבניות שלהן קובעות את חלוקתן המותנית לשלוש קבוצות:

המרכיב העיקרי של שריר השלד הוא תא השריר. בשל העובדה שתא השריר ביחס לחתך הרוחב שלו (0.05-0.11 מ"מ) ארוך יחסית (לסיבי הדו-ראשי, למשל, אורך של עד 15 ס"מ), הוא נקרא גם סיב שריר.

שריר השלד מורכב ממספר רב של אלמנטים מבניים אלה, המהווים 85-90% מהמסה הכוללת שלו. לדוגמה, הדו-ראשי מכיל יותר ממיליון סיבים.

בין סיבי השריר ישנה רשת דקה של כלי דם קטנים (נימים) ועצבים (כ-10% ממסת השריר הכוללת). בין 10 ל-50 סיבי שריר מחוברים לצרור. צרורות סיבי השריר יוצרים את שריר השלד. סיבי שריר, צרורות של סיבי שריר ושרירים עטופים ברקמת חיבור.

סיבי שריר בקצותיהם עוברים לגידים. דרך הגידים המחוברים לעצמות, פועל כוח השריר על עצמות השלד. לגידים ולאלמנטים אלסטיים אחרים של השריר, בנוסף, יש תכונות אלסטיות. בעומס פנימי גבוה וחד (כוח מתיחה בשריר) או בפעולת כוח חיצונית חזקה ופתאומית, האלמנטים האלסטיים של השריר נמתחים ועל ידי כך מרככים את השפעות הכוח, מפיצים אותם לאורך זמן ארוך יותר.

לכן, לאחר חימום טוב בשרירים, לעיתים נדירות מתרחשים קרעים של סיבי שריר והפרדות מהעצמות. לגידים יש חוזק מתיחה הרבה יותר גבוה (כ-7000 N/sq cm) מאשר רקמת שריר (כ-60 N/sq cm), כאשר N הוא ניוטון, ולכן הם הרבה יותר דקים מבטן השריר. סיבי השריר מכילים חומר בסיסי הנקרא סרקופלזמה. המיטוכונדריה (30-35% ממסת הסיבים) ממוקמות בסרקופלזמה, בה מתרחשים תהליכים מטבוליים ומצטברים חומרים עתירי אנרגיה, כמו פוספטים, גליקוגן ושומנים. חוטי שריר דקים (myofibrils) טבולים בסרקופלזמה, שוכבים במקביל לציר הארוך של סיב השריר.

מיופיברילים מהווים יחד כ-50% ממסת הסיב, אורכם שווה לאורכם של סיבי השריר, והם, למעשה, האלמנטים המתכווצים של השריר. הם מורכבים מגושים אלמנטריים קטנים הכלולים ברצף, הנקראים סרקומרים (איור 33).

אורז. 33. דיאגרמת שרירי השלד: שריר (עד 5 ס"מ), צרור סיבי שריר (0.5 מ"מ), סיבי שריר (0.05-0.1 מ"מ), מיופיבריל (0.001-0.003 מ"מ). המספרים בסוגריים מציינים את הגודל המשוער של החתך של מרכיבי הבניין של השריר.

מכיוון שאורך הסרקומר במנוחה הוא בערך 0.0002 מ"מ בלבד, כדי ליצור, למשל, שרשראות של חוליות של מיופיברילים דו-ראשיים באורך 10-15 ס"מ, יש צורך "לחבר" מספר עצום של סרקומרים. עובי סיבי השריר תלוי בעיקר במספר ובחתך של מיופיברילים.

ב-myofibrils של שרירי השלד, יש חילופין קבוע של אזורים בהירים וכהים יותר. לכן, לעתים קרובות שרירי השלד נקראים מפוספסים. המיופיבריל מורכב מאלמנטים זהים שחוזרים על עצמם, מה שנקרא סרקומרים. הסרקומר תחום משני הצדדים על ידי דיסקים Z. חוטי אקטין דקים מחוברים לדיסקים אלו משני הצדדים. לחוטי האקטין יש צפיפות נמוכה ולכן נראים שקופים יותר או קלים יותר במיקרוסקופ. אזורים שקופים ומוארים אלה, הממוקמים משני צידי דיסק ה-Z, נקראים אזורים איזוטרופיים (או אזורי I).
באמצע הסרקומר נמצאת מערכת של חוטים עבים הבנויים בעיקר מחלבון מתכווץ אחר, מיוזין. חלק זה של הסרקומר צפוף יותר ויוצר אזור אנזוטרופי כהה יותר (או אזור A). במהלך התכווצות, מיוזין הופך להיות מסוגל ליצור אינטראקציה עם אקטין ומתחיל למשוך את חוטי האקטין לכיוון מרכז הסרקומר. כתוצאה מתנועה זו יורד אורכו של כל סרקומר ושל השריר כולו. חשוב לציין שעם מערכת כזו של יצירת תנועה, הנקראת מערכת חוטי ההזזה, אורך החוטים (לא חוטי אקטין ולא חוטי מיוזין) משתנה. קיצור הוא תוצאה של תנועת החוטים בלבד זה ביחס לזה. האות לתחילת התכווצות השריר הוא עלייה בריכוז Ca 2+ בתוך התא. ריכוז הסידן בתא מווסת על ידי משאבות סידן מיוחדות המובנות בקרום החיצוני ובממברנה של הרשת הסרקופלזמית, העוטפת את המיופיברילים.

יחידה מוטורית(DE) - קבוצה של סיבי שריר המועצבת על ידי נוירון מוטורי אחד. השריר והדחף העצבי שלו מורכבים ממספר רב של DUs מקבילים (איור 34).

אורז. 34. מבנה היחידה המוטורית: 1 - עמוד שדרה; 2 - מוטונאורונים; 3 - אקסונים; 4 - סיבי שריר

בתנאים רגילים, ה-DE פועל כמכלול: הדחפים שנשלחים על ידי הנוירון המוטורי מפעילים את כל סיבי השריר המרכיבים אותו. בשל העובדה שהשריר מורכב מהרבה MUs (בשרירים גדולים עד כמה מאות), הוא יכול לעבוד לא עם כל המסה, אלא בחלקים. תכונה זו משמשת לוויסות הכוח והמהירות של התכווצות השרירים. בתנאים טבעיים, תדירות הדחפים הנשלחים על ידי מוטונאורונים ל-MU היא בטווח של 5-35 דחפים/שניות, רק במאמץ שרירי מרבי ניתן לרשום תדירות פריקה מעל 50 דחפים/שניות.

רכיבי DEבעלי רגישות שונה: אקסון - עד 1000 imp./s, סיבי שריר - 250-500, סינפסה מיונאורלית - 100-150, גוף נוירון מוטורי - עד 50 imp./s. העייפות של רכיב היא ככל שגבוהה יותר, כך הלביליות שלו נמוכה יותר.

לְהַבחִין מָהִירו לְהַאֵט DE.מהירים הם בעלי חוזק ומהירות התכווצות רבה בזמן קצר, פעילות גבוהה של תהליכים גליקוליטים, לאיטיים עובדים בתנאים של פעילות גבוהה של תהליכי חמצון לאורך זמן, עם פחות כוח ומהירות כיווץ. הראשונים עייפים במהירות, מכילים הרבה גליקוגן, האחרונים עמידים - יש להם הרבה מיטוכונדריה. MUs איטיים פעילים עם כל מתח שרירים, בעוד MUs מהיר פעילים רק עם מתח שרירים חזק.

בהתבסס על ניתוח אנזימי סיבי השריר, הם מסווגים לשלושה סוגים: סוג I, סוג IIa, סוג IIb.

בהתאם לקצב ההתכווצות, היכולת האירובית והאנאירובית, נעשה שימוש במושגים: עווית אטית, סוג חמצוני (MO), עווית מהירה, סוג חמצוני-גליקוליטי (GOD) ועווית מהירה, סוג גליקוליטי (BG).

ישנם סיווגים אחרים של DE. אז, בהתבסס על שני פרמטרים - ירידה בטטנוס לסירוגין ועמידות לעייפות - MUs מחולקים לשלוש קבוצות (Burke, 1981): עוויתות לאט, חסינות לעייפות (סוג S); עמיד בפני עייפות מהירה (סוג FR) ורגיש לעייפות מהירה (סוג FF).

סיבים מסוג I תואמים לסיבים מסוג MO, סיבים מסוג IIa תואמים לסיבים מסוג BOG, וסיבים מסוג IIb תואמים לסיבים מסוג BG. סיבי שריר מסוג MO שייכים ל-MU מסוג S, סיבי סוג GOD ל-MU מסוג FR, וסיבים מסוג BG ל-MU מסוג FF.

כל שריר אנושי מכיל שילוב של כל שלושת סוגי הסיבים. DE סוג FF מאופיין בכוח הכיווץ הגדול ביותר, משך ההתכווצות הקצר ביותר והרגישות הגדולה ביותר לעייפות.

אם כבר מדברים על הפרופורציות של סיבי שריר שונים בבני אדם, יש לציין שגם לגברים וגם לנשים יש מעט יותר לְהַאֵטסיבים (לפי מחברים שונים -
מ-52 ל-55%).

קיים קשר קפדני בין מספר סיבי העווית האיטיים והמהירים ברקמת השריר לבין ביצועים אתלטיים בספרינט ובמרחקים ארוכים.

שרירי השוקיים של אלופי העולם במרתון מכילים 93-99% סיבים איטיים, בעוד שלאצנים החזקים בעולם יש יותר סיבים מהירים בשרירים אלו (92%).

אצל אדם לא מאומן, מספר היחידות המוטוריות שניתן לגייס במתח הכוח המרבי אינו עולה בדרך כלל על 25-30%, ואצל אנשים מאומנים היטב לעומסי כוח, מספר היחידות המוטוריות המעורבות בעבודה יכול לעלות על 80-90 %. תופעה זו מבוססת על הסתגלות של מערכת העצבים המרכזית, המובילה לעלייה ביכולתם של מרכזים מוטוריים לגייס מספר רב יותר של נוירונים מוטוריים ולשיפור בקואורדינציה הבין-שרירית (איור 35).

אורז. 35. מאפיינים של יחידות מוטוריות

נוצר בתאריך 24/03/2016

אולי אתה לא יכול להתחיל אימוני כוח מבלי לדעת את שם השרירים והיכן הם נמצאים.

הרי הכרת מבנה הגוף והבנת המשמעות והמבנה של האימון מעלה משמעותית את יעילות אימוני הכוח.

סוגי שרירים

ישנם שלושה סוגים של רקמת שריר:

שרירים חלקים

שרירים חלקים יוצרים את דפנות האיברים הפנימיים, דרכי הנשימה וכלי הדם. תנועות איטיות ויציבות של שרירים חלקים מעבירות חומרים דרך איברים (לדוגמה, מזון דרך הקיבה או שתן דרך שלפוחית ​​השתן). שרירים חלקים הם לא רצוניים, כלומר, הם פועלים ללא תלות בתודעה שלנו, ברציפות לאורך החיים.

שריר הלב (שריר הלב)

אחראי על שאיבת הדם בכל הגוף. כמו כן, כמו שרירים חלקים, לא ניתן לשלוט בו באופן מודע. שריר הלב מתכווץ במהירות ופועל באינטנסיביות לאורך כל החיים.

שרירי השלד (מפוספסים).

רקמת השריר היחידה שנשלטת על ידי התודעה. ישנם יותר מ-600 שרירי שלד והם מהווים כ-40 אחוז ממשקל הגוף האנושי. אצל אנשים מבוגרים מסת שריר השלד יורדת ל-25-30%. עם זאת, בפעילות שרירים גבוהה קבועה, מסת השריר נשמרת עד גיל מבוגר.

תפקידם העיקרי של שרירי השלד הוא להזיז עצמות ולשמור על מנח הגוף ותנוחתו. השרירים האחראים על שמירת היציבה של הגוף הם בעלי הסיבולת הגבוהה ביותר מבין כל השרירים בגוף. בנוסף, שרירי השלד מבצעים פונקציה תרמוגולטורית, בהיותם מקור חום.

מבנה שרירי השלד

רקמת השריר מכילה סיבים ארוכים רבים (מיוציטים) המחוברים בצרור (מ-10 עד 50 מיוציטים בצרור אחד). מהצרורות הללו נוצרת הבטן של שריר השלד. כל צרור מיוציטים, כמו גם השריר עצמו, מכוסה במעטפת צפופה של רקמת חיבור. בקצוות, הנדן עובר לגידים, המחוברים לעצמות בכמה נקודות.

בין צרורות סיבי השריר נמצאים כלי דם (נימים) וסיבי עצב.

כל סיב מורכב מחוטים קטנים יותר - מיופיברילים. הם מורכבים מחלקיקים קטנים עוד יותר הנקראים סרקומרים. הם מתכווצים מרצונם בהשפעת דחפים עצביים הנשלחים מהמוח ומחוט השדרה, ומייצרים תנועה של המפרקים. למרות שהתנועות שלנו נמצאות בשליטה מודעת שלנו, המוח יכול ללמוד דפוסי תנועה כך שנוכל לבצע משימות מסוימות, כמו הליכה, בלי לחשוב.

אימוני כוח מסייעים להגדיל את מספר המיופיברילים של סיבי השריר וחתך הרוחב שלהם. ראשית, חוזק השריר עולה, ולאחר מכן עוביו. אבל מספר סיבי השריר עצמם אינו משתנה והוא משולב גנטית. מכאן המסקנה: אלו שהשרירים שלהם מורכבים מיותר סיבים נוטים יותר להגדיל את עובי השריר באימון כוח מאשר אלו שהשרירים שלהם מכילים פחות סיבים.

עובי ומספר המיופיברילים (חתך השריר) קובעים את חוזק שריר השלד. החוזק ומסת השריר לא גדלים באותה צורה: כאשר מסת השריר מכפילה את עצמה, אז כוח השריר גדל פי שלושה.

ישנם שני סוגים של סיבי שריר השלד:

• איטי (סיבי ST)
• מהיר (סיבי FT)

סיבים איטיים נקראים גם אדומים מכיוון שהם מכילים כמות גדולה של חלבון מיוגלובין בצבע אדום. סיבים אלו עמידים, אך עובדים עם עומס בטווח של 20-25% מכוח השריר המרבי.

סיבים מהירים מכילים מעט מיוגלובין ולכן הם נקראים גם לבנים. הם מתכווצים פי שניים מהר יותר מסיבים איטיים ויכולים לפתח פי עשרה מהחוזק.

כאשר העומס הוא פחות מ-25% מכוח השריר המרבי, סיבים איטיים פועלים. וכשהם מתרוקנים, סיבים מהירים מתחילים לעבוד. כאשר גם האנרגיה שלהם מנוצלת, התשישות מתחילה והשריר זקוק למנוחה. אם העומס גדול מיד, אז שני סוגי הסיבים פועלים בו זמנית.

לסוגים שונים של שרירים המבצעים פונקציות שונות יש יחס שונה בין סיבים מהירים ואיטיים. לדוגמה, השריר הדו-ראשי מכיל יותר סיבים מהירים מאשר איטיים, ושריר הסולאוס מורכב בעיקר מסיבים איטיים. איזה סוג של סיבים יהיה מעורב בעיקר בעבודה כרגע תלוי לא במהירות התנועה, אלא במאמץ שצריך להשקיע בה.

היחס בין סיבים מהירים ואיטיים בשרירים של כל אדם משולב גנטית ואינו משתנה לאורך החיים.

שרירי השלד קיבלו את שמם על סמך הצורה, המיקום, מספר אתרי ההתקשרות, אתר ההתקשרות, כיוון סיבי השריר ותפקודים.

סיווג שרירי השלד

לדווח

• כִּישׁוֹרִי
• כיכר
• מְשּוּלָשׁ
• נולד מחדש כמו
• עָגוֹל

לפי מספר ראשים

• שני ראשים
• תלת ראשים
• בעל ארבעה ראשים

לפי מספר הבטן

• דיגסטרי

לכיוון צרורות השרירים

• חד לידה
• שני צדדים
• מרובה

לפי פונקציה

• מְכּוֹפֵף
• אקסטנסור
• מסתובב-מרים
• מכווץ (סוגר)
• חוטף (חוטף)
• adductor (adductor)

לפי מיקום

• שטחי
• עָמוֹק
• מדיאלי
• צְדָדִי

שרירי השלד האנושיים מחולקים לקבוצות גדולות. כל קבוצה גדולה מחולקת לשרירים של אזורים נפרדים, אותם ניתן לסדר בשכבות. כל שרירי השלד מזווגים ומסודרים באופן סימטרי. רק הדיאפרגמה היא שריר לא מזווג.

ראשים

• שרירי הפנים
• שרירי לעיסה

טוֹרסוֹ

• שרירי הצוואר
• שרירי הגב
• שרירי החזה
• דִיאָפרַגמָה
• שרירי בטן
• שרירי הנקבים

גפיים

• שרירי חגורת הכתפיים
• שרירי הכתף
• שרירי האמה
• שרירי הידיים

• שרירי האגן
• שרירי הירך
• שרירי הרגליים
• שרירי כף הרגל

שרירי השלד ביחס למפרקים אינם ממוקמים באופן שווה. המיקום נקבע לפי המבנה, הטופוגרפיה והתפקוד שלהם.

• שרירים חד-מפרקיים- מחובר לעצמות סמוכות ופועל על מפרק אחד בלבד
• שרירים דו-מפרקיים, רב-מפרקיים- נזרקים על שני מפרקים או יותר

שרירים מרובי מפרקים ארוכים בדרך כלל משרירים חד-מפרקים וממוקמים בצורה שטחית יותר. שרירים אלו מתחילים בעצמות האמה או הרגל התחתונה והם מחוברים לעצמות היד או הרגל, לפלנגות האצבעות.

לשרירי השלד יש התקני עזר רבים:

• fascia
• נדן גיד סיבי וסינוביאלי
• תיקים סינוביאליים
• חסימות שרירים

פאשיה- נדן החיבור היוצר את מעטפת השריר.

Fascia מפרידים שרירים וקבוצות שרירים בודדים זה מזה, מבצעים פונקציה מכנית, מקלה על עבודת השרירים. ככלל, השרירים מחוברים לפאשיה בעזרת רקמת חיבור. חלק מהשרירים מתחילים מהפאשיה ומאוחזים איתם היטב.

מבנה הפאשיה תלוי בתפקוד השרירים ובכוח שחווה הפאשיה כאשר השריר מתכווץ. היכן שהשרירים מפותחים היטב, הפאשיה צפופה יותר. שרירים הנושאים עומס קטן מוקפים בפשיה רופפת.

נדן סינוביאלימפריד את הגיד הנע מהדפנות הקבועות של הנדן הסיבי ומבטל את החיכוך ההדדי שלהם.

החיכוך מסולק גם על ידי שקיות סינוביאליות, הנמצאות באזורים שבהם גיד או שריר נזרק על עצם, דרך שריר סמוך, או בנקודת המגע של שני גידים.

לַחסוֹםהוא נקודת המשען של הגיד, המספק כיוון קבוע לתנועתו.

שרירי השלד רק לעתים רחוקות עובדים בכוחות עצמם. לרוב הם עובדים בקבוצות.

4 סוגי שרירים לפי אופי פעולתם:

אגוניסט- מבצע ישירות כל תנועה ספציפית של חלק מסוים בגוף ונושא את העומס העיקרי במהלך תנועה זו

יָרִיב- מבצע תנועה הפוכה ביחס לשריר האגוניסט

סינרגיסט- מצטרף לעבודה יחד עם האגוניסט ועוזר לו לעשות אותה

מְיַצֵב- להחזיק את שאר הגוף בזמן ביצוע התנועה

סינרגיסטים נמצאים בצד האגוניסטים ו/או בקרבתם. אגוניסטים ואנטגוניסטים ממוקמים בדרך כלל בצדדים מנוגדים של עצמות המפרק הפועל.

התכווצות של אגוניסט יכולה להוביל להרפיית רפלקס של האנטגוניסט שלו - עיכוב הדדי. אבל תופעה זו לא מתרחשת עם כל התנועות. לפעמים מתרחשת דחיסה משותפת.

תכונות ביומכניות של שרירים:

התכווצות- היכולת של שריר להתכווץ בעת גירוי. השריר מתקצר ונוצר כוח מתיחה.

התכווצות השרירים מתרחשת בדרכים שונות:

-כיווץ דינמי- מתח בשריר המשנה את אורכו

הודות לכך, נעשות תנועות במפרקים. כיווץ שריר דינמי יכול להיות קונצנטרי (השריר מתקצר) ואקסצנטרי (השריר מתארך).

-כיווץ איזומטרי (סטטי)- מתח בשריר, שאורכו אינו משתנה

כאשר יש מתח בשריר, לא מתרחשת תנועה במפרק.

גְמִישׁוּת- היכולת של השריר לשחזר את אורכו המקורי לאחר הסרת כוח העיוות. כאשר השריר נמתח, נוצרת אנרגיית דפורמציה אלסטית. ככל שהשריר נמתח יותר, כך נאגרת בו יותר אנרגיה.

קְשִׁיחוּתהיכולת של שריר להתנגד לכוחות המופעלים.

כוח- נקבע על פי גודל כוח המתיחה שבו השריר נשבר.

הַרפָּיָה- תכונה של שריר, המתבטאת בירידה הדרגתית בכוח המתיחה באורך קבוע של השריר.

אימוני כוח מקדמים את צמיחת רקמת השריר ומגבירים את כוח שרירי השלד, משפרים את תפקוד השרירים החלקים ושרירי הלב. בשל העובדה ששריר הלב עובד בצורה אינטנסיבית ויעילה יותר, אספקת הדם משפרת לא רק את כל הגוף, אלא גם את שרירי השלד עצמם. הודות לכך, הם מסוגלים לשאת עוד עומסים. מפותחים היטב, הודות לאימון, השרירים מספקים תמיכה טובה יותר לאיברים הפנימיים, אשר משפיעה לטובה על נורמליזציה של העיכול. בתורו, עיכול טוב מספק תזונה לכל האיברים, ובפרט לשרירים.

תפקודי שרירי השלד ותרגילי אימון

שרירי פלג הגוף העליון

Biceps brachii (בראשי)- מכופף את הזרוע במרפק, מפנה את היד החוצה, מאמץ את הזרוע במפרק המרפק.

תרגילי התנגדות: כל סוגי התלתלים; תנועות חתירה.

משיכות על הבר, טיפוס על חבל, חתירה.

שריר החזה הגדול: עצם עצם הבריח (חזה)- מביא את היד קדימה, פנימה, למעלה ולמטה.

תרגילי התנגדות: לחיצות על ספסל בכל זווית, הרמת ידיים בשכיבה, שכיבות סמיכה מהרצפה, משיכות מעל הראש, טבילות על הסורגים הלא אחידים, זרועות צולבות על הבלוקים.

שריר סטרנוקלידומאסטואיד (צוואר)- מטה את הראש לצדדים, מסובב את הראש והצוואר, מטה את הראש קדימה ואחורה.

תרגילי התנגדות: תרגילי רצועת ראש, גשר היאבקות, התנגדות בן הזוג ותרגילי התנגדות עצמית.

היאבקות, איגרוף, כדורגל.

שריר מקור-כתף- מרים יד לכתף, מושך יד לגוף.

תרגילים עם התנגדות: רבייה, הרמת ידיים קדימה, לחיצת ספסל שכיבה.

לזרוק, באולינג, היאבקות.

שריר כתף (כתף)- מביא את האמה לכתף.

תרגילי התנגדות: כל סוגי התלתלים, תלתלים הפוכים, תנועות חתירה.

משיכות, טיפוס בחבל, מאבק בזרועות, הרמת משקולות.

קבוצת שרירי האמה: brachioradialis, פושטת כף היד רדיאלית ארוכה, פושטת כף היד, שריר חוטף ומרחיבה של האגודל (אמה) - מביאה את האמה לכתף, מכופפת ומיישרת את היד והאצבעות.

תרגילי התנגדות: תלתלי שורש כף היד, עבודת גלגלת ידיים, תלתלי זוטמן, החזקת דיסקיות מוטות באצבעות.

כל ענפי הספורט, תחרויות של כוחות הביטחון בשימוש בידיים.

Rectus abdominis (בטן)- מטה את עמוד השדרה קדימה, מושך את הדופן הקדמית של הבטן, פושט את הצלעות.

תרגילי התנגדות: כל סוגי הרמת פלג גוף עליון ממצב שכיבה, זהה לאמפליטודה מופחתת, הרמה על ה"כיסא הרומי".

התעמלות, קפיצה במוט, היאבקות, צלילה, שחייה.

Serratus anterior major (שריר serratus)- מסובב את השכמות כלפי מטה, פושט את השכמות, מרחיב את החזה, מרים את הידיים מעל הראש.

תרגילי התנגדות: סוודרים, לחיצות בעמידה.

הרמת משקולות, זריקה, איגרוף, קפיצה במוט.

שרירי בטן חיצוניים אלכסוניים (שרירים אלכסוניים)- לכופף את עמוד השדרה קדימה ולצדדים, להדק את הדופן הקדמית של חלל הבטן.

תרגילי התנגדות: כפיפות צד, פיתול של הגו, פיתול של הגו.

הטלת כדורים, הטלת כידון, היאבקות, כדורגל, טניס.

שריר טרפז (טרפז)- מעלה ומוריד את חגורת הכתפיים, מזיז את השכמות, לוקח את הראש לאחור ומטות לצדדים.

תרגילי התנגדות: הרמת כתפיים, הרמת חזה עם מוט, לחיצות מעל הראש, הרמות מעל הראש, שורות.

הרמת משקולות, היאבקות, התעמלות, עמידת ידיים.

קבוצת שרירי דלתואיד: ראש קדמי, ראש צדדי, ראש אחורי (deltoids) - הרם ידיים למצב אופקי (כל ראש מרים יד לכיוון מסוים: קדמי - קדימה, צד - לצדדים, אחורה - אחורה).

תרגילי התנגדות: כל הלחיצות עם משקולת, משקולות; מכבשי ספסל (דלתא קדמית); הרמת משקולות קדימה, הצידה ואחורה; משיכות על המוט הצולתי (דלתא אחורית).

הרמת משקולות, התעמלות, כדור כדור, איגרוף, זריקה.

תלת ראשי (תלת ראשי)- מיישר את היד ולוקח אותה בחזרה.

תרגילי התנגדות: הארכת זרועות, לחיצות למטה על הבלוק, לחיצות ספסל באחיזה צרה; כל התרגילים הכוללים הארכת זרועות. מבצע תפקיד עזר בתרגילי חתירה.

עמידת ידיים, התעמלות, אגרוף, חתירה.

Latissimus dorsi (Latissimus dorsi)- הורד את היד למטה ואחורה, הרפי את חגורת הכתפיים, קדם נשימה מוגברת, כופף את פלג הגוף העליון הצידה.

תרגילי התנגדות: כל סוגי משיכות ומשיכות על הבלוקים, תנועות כגון משיכות, "סוודרים".

הרמת משקולות, חתירה, התעמלות.

קבוצת שרירי הגב: שריר supraspinatus, שריר עגול קטן, שריר עגול גדול, מעוין (גב) - הפוך את הזרוע החוצה והפנים, עזרה בהנעת הזרוע לאחור, סיבוב, הרמה והקטנת השכמות.

תרגילי התנגדות: סקוואט, דדליפט, תנועות חתירה, הרמת פלג גוף עליון ממצב שכיבה.

הרמת משקולות, היאבקות, כדור כדור, חתירה, שחייה, הגנה בכדורגל, תנועות ריקוד.

שרירי פלג הגוף התחתון

ארבע ראשי: שריר ירך חיצוני רחב, שריר רקטוס, שריר פנימי רחב, שריר שרטוריוס (ארבע ראשי) - יישור הרגליים, מפרק הירך; לכופף רגליים, מפרק הירך; סובב את הרגל החוצה ונכנס.

תרגילי התנגדות: כל צורות הסקוואט, לחיצת רגליים והארכת רגליים.

טיפוס צוקים, רכיבה על אופניים, הרמת משקולות, אתלטיקה, בלט, כדורגל, החלקה על הקרח, כדורגל אירופאי, הרמת כוח, ספרינטים, ריקודים.

דו-ראשי פמוריס: semimembranosus, semitendinosus (biceps femoris) - פעולות שונות: כיפוף רגל, סיבוב ירך פנימה והחוצה, הארכת ירך.

תרגילי התנגדות: תלתלי רגליים, דדליפט רגליים ישרות, סקוואט גקן בעמידה רחבה.

היאבקות, ספרינט, החלקה על הקרח, בלט, מכשולים, שחייה, קפיצה, הרמת משקולות, הרמת כוח.

Gluteus maximus (ישבן)- מיישר ומסובב את הירך כלפי חוץ.

תרגילי התנגדות: סקוואט, לחיצת רגליים, דדליפט.

הרמת משקולות, הרמת כוח, סקי, שחייה, ספרינט, רכיבה על אופניים, טיפוס, ריקוד.

שריר השוק (שוק)- מיישר את כף הרגל, תורם למתח הרגל בברך, "מכבה" את מפרק הברך.

תרגילי התנגדות: הרמת שוק בעמידה, הרמת חמור, חצי סקוואט או רבע סקוואט.

כל צורות הקפיצה והריצה, רכיבה על אופניים, בלט.

שריר סולאוס

תרגילי התנגדות: הרמת שוק בישיבה.

קבוצה של המשטח הקדמי של הרגל התחתונה: שוקה קדמית, פיבולרית ארוכה - מיישרת, מתגמשת ומסובב את כף הרגל.

תרגילי התנגדות: הרמת שוק בישיבה ובעמידה, הרמת אצבעות.

שרירי השלד הם החלק הפעיל של מערכת השרירים והשלד. הוא מורכב משרירי השלד והאביזרים שלהם, הכוללים פאשיה, שקיות סינוביאליות, נדני גידים סינוביאליים, בלוקים, עצמות שומשום.

בגוף של חיה, יש בערך 500 שרירי שלד. רובם מזווגים וממוקמים באופן סימטרי משני צידי גוף החיה. המשקל הכולל שלהם הוא 38-42% בסוסממשקל הגוף, בבקר 42-47%, בחזירים 30-35% ממשקל הגוף.

השרירים בגוף החיה אינם מסודרים באופן אקראי, אלא באופן טבעי, בהתאם לפעולת כוח המשיכה של בעל החיים ולעבודה שבוצעה. הם מפעילים את השפעתם על אותם חלקים של השלד המחוברים בצורה נעה, כלומר. שרירים פועלים על מפרקים, סינדסמוזים.

מקומות ההתקשרות העיקריים של השרירים הם עצמות, אבל לפעמים הם מחוברים לסחוס, רצועות, fascia, עור. הם מכסים את השלד כך שהעצמות רק במקומות מסוימים שוכבות ישירות מתחת לעור. הידוק על השלד, כמו על מערכת מנופים, השרירים, במהלך התכווצותם, גורמים לתנועות שונות של הגוף, מקבעים את השלד במצב מסוים ונותנים צורה לגוף החיה.

התפקידים העיקריים של שרירי השלד:

1) תפקידם העיקרי של השרירים - דִינָמִי. בעת התכווצות השריר מתקצר ב-20-50% מאורכו ובכך משנה את מיקום העצמות הקשורות אליו. נעשית עבודה, התוצאה שלה היא תנועה.

2) תפקיד נוסף של השרירים - סטָטִי. היא מתבטאת בקיבוע הגוף במצב מסוים, בשמירה על צורת הגוף וחלקיו. אחד הביטויים לתפקוד זה הוא היכולת לישון בעמידה (סוס).

3) השתתפות בחילוף החומרים ובאנרגיה. שרירי השלד הם "מקורות חום", שכן במהלך התכווצותם מומרת כ-70% מהאנרגיה לחום ורק 30% מהאנרגיה מספקת תנועה. כ-70% ממי הגוף נשמרים בשרירי השלד, ולכן הם מכונים גם "מקורות מים". בנוסף, רקמת שומן יכולה להצטבר בין צרורות השרירים ובתוכם (במיוחד כאשר מפטמים חזירים).

4) במקביל, במהלך עבודתם, שרירי השלד לעזור ללב לעבוד על ידי דחיפת דם ורידי דרך כלי הדם. בניסויים ניתן היה לגלות ששרירי השלד פועלים כמו משאבה, המבטיחה את תנועת הדם דרך המיטה הוורידית. לכן, שרירי השלד נקראים גם "לבבות שרירים היקפיים".

מבנה השריר מנקודת מבטו של ביוכימאי

שריר השלד מורכב מתרכובות אורגניות ואי-אורגניות. תרכובות אנאורגניות כוללות מים ומלחי מינרלים (מלחים של סידן, זרחן, מגנזיום). חומר אורגני מיוצג בעיקר על ידי חלבונים, פחמימות (גליקוגן), שומנים (פוספטידים, כולסטרול). טבלה 2.

ההרכב הכימי של שרירי השלד

שרירי שלד - החלק הפעיל של מערכת השרירים והשלד, הכולל גם עצמות, רצועות, גידים ומפרקים. מנקודת מבט תפקודית, ניתן לייחס למנגנון המוטורי גם מוטונאורונים הגורמים לעירור סיבי שריר. האקסון של הנוירון המוטורי מסתעף בכניסה לשריר השלד, וכל ענף מעורב ביצירת סינפסה עצבית-שרירית על סיב שריר נפרד.

הנוירון המוטורי, יחד עם סיבי השריר שהוא מעיר, נקרא יחידה נוירומוטורית (או מוטורית) (MU). בשרירי העיניים יחידה מוטורית אחת מכילה 13-20 סיבי שריר, בשרירי הגוף - מ-1 טון סיבים, בשריר הסולאוס - 1500-2500 סיבים. לסיבי שריר של MU אחד יש את אותן תכונות מורפופונקציונליות.

תפקודי שרירי השלדהם: 1) תנועת הגוף במרחב; 2) תנועה של חלקי גוף זה לזה, לרבות ביצוע תנועות נשימה המספקות אוורור של הריאות; 3) שמירה על המיקום והיציבה של הגוף. בנוסף, שרירים מפוספסים חשובים ביצירת חום לשמירה על הומאוסטזיס בטמפרטורה ובאחסון חומרים מזינים מסוימים.

תכונות פיזיולוגיות של שרירי השלד לְהַקְצוֹת:

1)רְגִישׁוּת.בשל הקיטוב הגבוה של הממברנות של סיבי שריר מפוספסים (90 mV), ההתרגשות שלהם נמוכה מזו של סיבי עצב. משרעת פוטנציאל הפעולה שלהם (130 mV) גדולה מזו של תאים מעוררים אחרים. זה עושה את זה די קל לתעד את הפעילות הביו-אלקטרית של שרירי השלד בפועל. משך פוטנציאל הפעולה הוא 3-5 אלפיות השנייה. זה קובע את התקופה הקצרה של עמידה מוחלטת של סיבי שריר;

מוֹלִיכוּת.מהירות העירור לאורך הממברנה של סיב השריר היא 3-5 m/s;

התכווצות.מייצג תכונה ספציפית של סיבי שריר לשנות את אורכם ואת המתח שלהם במהלך התפתחות העירור.

גם לשרירי השלד יש גמישות וצמיגות.

מצביםוסוגי התכווצויות שרירים. מצב איזוטוני - השריר מתקצר בהעדר עלייה במתח שלו. כיווץ כזה אפשרי רק עבור שריר מבודד (הוסר מהגוף).

מצב איזומטרי - מתח השרירים עולה, והאורך כמעט אינו פוחת. הפחתה כזו נצפית כאשר מנסים להרים עומס בלתי נסבל.

מצב אוקסוטוני השריר מתקצר והמתח שלו עולה. הפחתה כזו נצפית לרוב ביישום פעילות העבודה האנושית. במקום המונח "מצב אוקסוטוני", השם משמש לעתים קרובות מצב קונצנטרי.

ישנם שני סוגים של התכווצויות שרירים: יחיד וטטני.

כיווץ שריר בודדמתבטא כתוצאה מהתפתחות של גל עירור בודד בסיבי השריר. ניתן להשיג זאת על ידי חשיפת השריר לגירוי קצר מאוד (כ-1 ms). בהתפתחות של התכווצות שריר בודדת מבחינים תקופה סמויה, שלב קיצור ושלב הרפיה. התכווצות השרירים מתחילה להתבטא לאחר 10 אלפיות השנייה מתחילת החשיפה לגירוי. מרווח זמן זה נקרא התקופה הסמויה (איור 5.1). לאחר מכן יתפתחו התקצרות (משך כ-50 אלפיות השנייה) והרפיה (50-60 שניות). מאמינים שכל המחזור של התכווצות שריר בודד לוקח בממוצע 0.1 שניות. אבל יש לזכור כי משך התכווצות בודדת בשרירים שונים יכול להשתנות מאוד. זה תלוי גם במצב התפקוד של השריר. קצב הכיווץ ובעיקר הרפיה מואט עם התפתחות עייפות השרירים. שרירים מהירים שיש להם תקופה קצרה של כיווץ בודד כוללים את שרירי הלשון והעפעף הסוגר.

אורז. 5.1.יחסי זמן של ביטויים שונים של עירור סיבי שריר השלד: a - יחס של פוטנציאל הפעולה, שחרור Ca 2+ לתוך הסרקופלזמה והתכווצות: / - תקופה סמויה; 2 - הִתקַצְרוּת; 3 - הרפיה; ב - היחס בין פוטנציאל הפעולה, התכווצות ורמת התרגשות

בהשפעת גירוי בודד נוצר תחילה פוטנציאל פעולה ורק לאחר מכן מתחילה להתפתח תקופה מתקצרת. זה ממשיך גם לאחר סיום הקיטוב מחדש. שחזור הקיטוב המקורי של הסרקולמה מעיד גם על שחזור העוררות. כתוצאה מכך, על רקע התכווצות מתפתחת בסיבי השריר, ניתן לעורר גלים חדשים של עירור, שהשפעת ההתכווצות שלהם תסוכם.

התכווצות טטניתאוֹ טֶטָנוּסהמכונה התכווצות שרירים, המופיעה כתוצאה מהתרחשות ביחידות מוטוריות של גלים רבים של עירור, שהשפעת ההתכווצות שלהם מתמצתת במשרעת ובזמן.

יש טטנוס משונן וחלק. כדי להשיג טטנוס דנטאט, יש צורך לעורר את השריר בתדירות כזו שכל פגיעה לאחר מכן מוחלת לאחר שלב הקיצור, אך עד סוף ההרפיה. טטנוס חלק מתקבל עם גירויים תכופים יותר, כאשר חשיפות עוקבות מוחלות במהלך התפתחות קיצור השריר. לדוגמה, אם שלב הקיצור של שריר הוא 50 אלפיות השנייה, ושלב ההרפיה הוא 60 שניות, אז כדי להשיג טטנוס דנטאט, יש צורך לעורר את השריר הזה בתדר של 9-19 הרץ, כדי לקבל אחד חלק - בתדר של 20 הרץ לפחות.

למרות

אמפליטודהחתכים

רָגוּעַ

פסימי

לגירוי מתמשך, שרירים

30 הרץ

1 הרץ 7 הרץ

200 הרץ

50 הרץ

תדירות גירוי

אורז. 5.2.תלות של משרעת ההתכווצות בתדירות הגירוי (חוזק ומשך הגירויים אינם משתנים)

כדי להדגים סוגים שונים של טטנוס, נעשה בדרך כלל שימוש ברישום של התכווצויות של שריר גסטרוקנמיוס צפרדע מבודד בקימוגרף. דוגמה לקימוגרמה כזו מוצגת באיור. 5.2. המשרעת של התכווצות בודדת היא מינימלית, עולה עם טטנוס משונן, והופכת למקסימלית עם טטנוס חלק. אחת הסיבות לעלייה זו באמפליטודה היא שכאשר מתרחשים גלי עירור תכופים בסרקופלזמה של סיבי השריר, Ca 2+ מצטבר, וממריץ את האינטראקציה של חלבונים מתכווצים.

עם עלייה הדרגתית בתדירות הגירוי, העלייה בכוח ובמשרעת של התכווצות השרירים עולה רק עד גבול מסוים - תגובה מיטבית.תדירות הגירוי הגורמת לתגובה הגדולה ביותר של השריר נקראת אופטימלית. עלייה נוספת בתדירות הגירוי מלווה בירידה במשרעת ובעוצמת ההתכווצות. תופעה זו נקראת תגובה פסימית,ותדירויות הגירוי החורגות מהערך האופטימלי הן פסימיות. התופעות של אופטימום ופסימיום התגלו על ידי N.E. וודנסקי.

כאשר מעריכים את הפעילות התפקודית של השרירים, הם מדברים על הטונוס שלהם והתכווצויות פאזיות. טונוס שריריםנקרא מצב של מתח מתמשך. במקרה זה, ייתכן שלא יהיה קיצור נראה לעין של השריר בשל העובדה שהעירור אינו מתרחש בכל, אלא רק בחלק מהיחידות המוטוריות של השריר, והן אינן מתרגשות באופן סינכרוני. כיווץ שרירים פאזינקרא קיצור לטווח קצר של השריר, ואחריו הרפיה שלו.

מִבנִי- פונקציונלי מאפיינים של סיב השריר.היחידה המבנית והתפקודית של שריר השלד היא סיב השריר, שהוא תא רב-גרעיני מוארך (0.5-40 ס"מ באורך). עובי סיבי השריר הוא 10-100 מיקרון. הקוטר שלהם יכול לגדול עם עומסי אימון אינטנסיביים, בעוד שמספר סיבי השריר יכול לעלות רק עד גיל 3-4 חודשים.

קרום סיבי השריר נקרא סרקולמהציטופלזמה - סרקופלזמה.בסרקופלזמה ישנם גרעינים, אברונים רבים, הרשת הסרקופלזמית הכוללת צינורות אורכיים ועיבוייהם - מיכלים, המכילים רזרבות של Ca 2+. טנקים צמודים לצינורות רוחביים החודרים לסיב בכיוון הרוחבי (איור 5.3). .

בסרקופלזמה עוברים לאורך סיבי השריר כ-2000 מיופיברילים (עובי של כמיקרון אחד), הכוללים חוטים הנוצרים על ידי מקלעת מולקולות חלבון מתכווצות: אקטין ומיוזין. מולקולות האקטין יוצרות חוטים דקים (myofilaments) השוכנים במקביל זה לזה וחודרים למעין קרום הנקרא Z-line או פס. קווי Z ממוקמים בניצב לציר הארוך של המיופיבריל ומחלקים את המיופיבריל למקטעים באורך 2-3 מיקרומטר. אזורים אלו נקראים סרקומרים.

בור סרקולמה

צינור רוחבי

סרקומר

צינור s-p. ret^|

Jj3H ssss s_ z zzzz tccc;

; zzzz ssss

zzzzz ssss

j3333 CCCC£

J3333 c c c c c c_

J3333 ss s s s_

סרקומר מקוצר

3 3333 ssss

סרקומר רגוע

אורז. 5.3.מבנה הסרקומר של סיבי השריר: קווי Z - הגבל את הסרקומר, /! - דיסק אנזוטרופי (כהה), / - דיסק איזוטרופי (בהיר), H - אזור (פחות כהה)

הסרקומר הוא יחידת ההתכווצות של המיופיבריל.במרכז הסרקומר, חוטים עבים שנוצרו על ידי מולקולות מיוזין שוכנים בקפדנות זה מעל זה, וחוטים דקים של אקטין ממוקמים באופן דומה לאורך קצוות הסרקומר. הקצוות של חוטי האקטין משתרעים בין הקצוות של חוטי המיוזין.

החלק המרכזי של הסרקומר (רוחב 1.6 מיקרומטר), שבו טמונים חוטי מיוזין, נראה כהה במיקרוסקופ. ניתן לעקוב אחר אזור כהה זה על פני כל סיב השריר, מכיוון שהסרקומרים של מיופיברילים שכנים ממוקמים באופן סימטרי לחלוטין אחד מעל השני. האזורים הכהים של הסרקומרים נקראים A-discs מהמילה "anisotropic" לאזורים אלו יש שבירה דו-פעמית באור מקוטב. האזורים בקצוות ה-A-Disk, שבהם חוטי האקטין והמיוזין חופפים, נראים כהים יותר מאשר במרכז, שם נמצאים רק חוטי מיוזין. אזור מרכזי זה נקרא פס H.

לאזורי המיופיבריל, בהם נמצאים רק חוטי אקטין, אין שבירה דו-פעמית, הם איזוטריים. מכאן שמם - אני-דיסקים. במרכז דיסק ה-I יש קו כהה צר שנוצר על ידי קרום Z. קרום זה שומר על חוטי האקטין של שני סרקומרים סמוכים במצב מסודר.

הרכב חוט האקטין כולל בנוסף למולקולות האקטין גם את החלבונים טרופומיוזין וטרופונין, המשפיעים על האינטראקציה בין חוטי האקטין והמיוזין. במולקולת המיוזין ישנם קטעים המכונים ראש, צוואר וזנב. לכל מולקולה כזו יש זנב אחד ושני ראשים עם צוואר. לכל ראש יש מרכז כימי שיכול לחבר ATP ואתר המאפשר לו להיקשר לחוט האקטין.

במהלך היווצרות חוט מיוזין, מולקולות מיוזין שזורות זו בזו עם זנבותיהן הארוכים הממוקמים במרכז נימה זו, והראשים קרובים יותר לקצותיו (איור 5.4). הצוואר והראש יוצרים בליטה הבולטת מחוטי המיוזין. הקרנות אלו נקראות גשרים רוחביים. הם ניידים, ובזכות גשרים כאלה, חוטי מיוזין יכולים ליצור קשר עם חוטי אקטין.

כאשר ATP מחובר לראש מולקולת המיוזין, הגשר נמצא לזמן קצר בזווית קהה ביחס לזנב. ברגע הבא, מתרחש פיצול חלקי של ATP ובשל כך, הראש עולה, נכנס למצב אנרגיה, בו הוא יכול להיקשר לחוט האקטין.

מולקולות האקטין יוצרות סליל כפול טרולינין

מרכז תקשורת עם ATP

קטע של חוט דק (מולקולות טרופומיוזין ממוקמות לאורך שרשראות האקטין, טרולונין בצמתים של הסליל)

צוואר

זָנָב

Tropomyoein tאני

מולקולת מיוזין בהגדלה גבוהה

קטע של חוט נימה עבה (ראשי מולקולות המיוזין גלויים)

חוט אקטין

רֹאשׁ

+Ca 2+

סא 2+ "*סא 2+

ADP-F

סא 2+ נ

הַרפָּיָה

מחזור התנועות של ראש המיוזין במהלך התכווצות השרירים

מיוזין 0 + ATP

אורז. 5.4.מבנה חוטי האקטין והמיוזין, תנועת ראשי המיוזין בזמן התכווצות השרירים והרפיה. הסבר בטקסט: 1-4 - שלבי המחזור

מנגנון התכווצות סיבי השריר.עירור של סיב שריר שלד בתנאים פיזיולוגיים נגרמת רק על ידי דחפים המגיעים מנוירונים מוטוריים. הדחף העצבי מפעיל את הסינפסה הנוירו-שרירית, גורם להופעת PK.P, ופוטנציאל הלוחית הקצה מספק יצירת פוטנציאל פעולה בסרקולמה.

פוטנציאל הפעולה מתפשט הן לאורך קרום פני השטח של סיבי השריר והן עמוק לתוך האבובות הרוחביות. במקרה זה מתרחשת דה-פולריזציה של בורות המים של הרשת הסרקופלזמית ופתיחת תעלות Ca 2+. מכיוון שריכוז Ca 2+ בסרקופלזמה הוא 1 (G 7 -1 (G b M), ובבורות הוא גבוה פי 10,000 בערך, כאשר תעלות Ca 2+ נפתחות, סידן עוזב את הבורות לאורך שיפוע הריכוז לתוך הסרקופלזמה, מתפזר ל-myofilaments ומתחיל תהליכים המבטיחים כיווץ. לפיכך, שחרור יוני Ca 2+

לתוך הסרקופלזמה הוא גורם המצמיד את החשמל שמייםותופעות מכניות בסיבי השריר. יוני Ca 2+ נקשרים לטרופונין וזה, בהשתתפות טרופומיו- זינה,מוביל לפתיחה (ביטול חסימה) של אזורי אקטין יְלָלָהחוטים שיכולים להיקשר למיוזין. לאחר מכן, ראשי המיוזין הנמרצים יוצרים גשרים עם אקטין, והפירוק הסופי של ATP, שנלכד ונשמר בעבר על ידי ראשי המיוזין, מתרחש. האנרגיה המתקבלת מפיצול ATP משמשת להפנות את ראשי המיוזין לכיוון מרכז הסרקומר. עם סיבוב זה, ראשי המיוזין מושכים את חוטי האקטין לאורך, ומעבירים אותם בין חוטי המיוזין. במכה אחת, הראש יכול לקדם את חוט האקטין ב-1% מאורך הסרקומר. להתכווצות מקסימלית יש צורך בתנועות חתירה חוזרות ונשנות של הראשים. זה מתרחש כאשר יש ריכוז מספיק של ATP ו סא 2+ בסרקופלזמה. כדי שראש המיוזין יזוז שוב, חייבת להיות מחוברת אליו מולקולת ATP חדשה. החיבור של ATP גורם להפסקה בחיבור בין ראש המיוזין לאקטין, ולרגע הוא תופס את מיקומו המקורי, ממנו הוא יכול להמשיך לאינטראקציה עם קטע חדש של חוט האקטין ולבצע תנועת חתירה חדשה.

תיאוריה זו של מנגנון התכווצות השרירים נקראת התיאוריה של "חוטים מחליקים"

כדי להרפות את סיב השריר, יש צורך שריכוז יוני Ca 2+ בסרקופלזמה יפחת מ-10 -7 M/l. הדבר נובע מתפקוד משאבת הסידן העוקפת את Ca 2+ מהסרקופלזמה אל הרשתית. בנוסף, להרפיית השרירים, יש צורך לשבור את הגשרים בין ראשי המיוזין לאקטין. פער כזה מתרחש בנוכחות מולקולות ATP בסרקופלזמה וקשירתן לראשי המיוזין. לאחר ניתוק הראשים, כוחות אלסטיים מותחים את הסרקומר ומעבירים את חוטי האקטין למקומם המקורי. כוחות אלסטיים נוצרים עקב: 1) מתיחה אלסטית של חלבונים תאיים סלילניים הכלולים במבנה הסרקומר; 2) תכונות אלסטיות של הממברנות של הרשת הסרקופלזמית והסרקולמה; 3) גמישות רקמת החיבור של השריר, הגידים ופעולת כוחות הכבידה.

חוזק שריר.כוחו של שריר נקבע לפי הערך המרבי של העומס שהוא יכול להרים, או לפי הכוח המקסימלי (מתח) שהוא יכול לפתח בתנאים של כיווץ איזומטרי.

סיב שריר בודד מסוגל לפתח מתח של 100-200 מ"ג. ישנם כ-15-30 מיליון סיבים בגוף. אם הם היו פועלים במקביל בכיוון אחד ובו זמנית, הם יכולים ליצור מתח של 20-30 טון.

חוזק השרירים תלוי במספר גורמים מורפו-פונקציונליים, פיזיולוגיים ופיזיקליים.

כוח השרירים עולה עם עלייה בשטח החתך הגיאומטרי והפיזיולוגי שלהם. כדי לקבוע את החתך הפיזיולוגי של שריר, סכום החתכים של כל סיבי השריר נמצא לאורך קו המצויר בניצב למהלך של כל סיב שריר.

בשריר עם מהלך מקביל של סיבים (תפירה), החתכים הגיאומטריים והפיזיולוגיים שווים. בשרירים בעלי מהלך סיבים אלכסוני (בין צלע) החתך הפיזיולוגי גדול מזה הגיאומטרי, וזה תורם לעלייה בכוח השריר. המקטע הפיזיולוגי והחוזק של שרירים עם סידור נוצה (רוב שרירי הגוף) של סיבי השריר גדלים עוד יותר.

כדי להיות מסוגל להשוות את חוזק סיבי השריר בשרירים בעלי מבנים היסטולוגיים שונים, הוצג הרעיון של כוח שריר מוחלט.

כוח שרירים מוחלט- הכוח המרבי שפיתח השריר, במונחים של 1 ס"מ 2 מהחתך הפיזיולוגי. החוזק המוחלט של הדו-ראשי - 11.9 ק"ג / ס"מ 2, שריר התלת ראשי של הכתף - 16.8 ק"ג / ס"מ 2, השוק 5.9 ק"ג / ס"מ 2, חלק - 1 ק"ג / ס"מ 2

חוזק השריר תלוי באחוז של יחידות מוטוריות מסוגים שונים המרכיבים את השריר הזה. היחס בין סוגים שונים של יחידות מוטוריות באותו שריר אצל אנשים אינו זהה.

נבדלים בין הסוגים הבאים של יחידות מוטוריות: א) איטיות, בלתי נלאות (בעלות צבע אדום) - יש להן כוח מועט, אך יכולות להיות במצב של התכווצות טוניק במשך זמן רב ללא סימני עייפות; ב) מהיר, מתעייף בקלות (בעלי צבע לבן) - לסיבים שלהם יש כוח כיווץ גדול; ג) מהירים, עמידים לעייפות - יש להם כוח התכווצות גדול יחסית ולאט לאט מתפתחת בהם עייפות.

אצל אנשים שונים, היחס בין מספר היחידות המוטוריות האיטיות והמהירות באותו שריר נקבע גנטית ויכול להשתנות באופן משמעותי. לפיכך, בשריר הארבע ראשי של הירך האנושית, התוכן היחסי של סיבי נחושת יכול לנוע בין 40 ל-98%. ככל שאחוז הסיבים האיטיים בשרירים אנושיים גדול יותר, כך הם מותאמים לעבודה ארוכת טווח אך בעלת עוצמה נמוכה. אנשים עם שיעור גבוה של יחידות מוטוריות חזקות מהירות מסוגלים לפתח כוח רב אך נוטים לעייפות במהירות. עם זאת, יש לזכור כי עייפות תלויה גם בגורמים רבים אחרים.

כוח השרירים עולה עם מתיחה מתונה. זאת בשל העובדה שמתיחה מתונה של הסרקומר (עד 2.2 מיקרומטר) מגדילה את מספר הגשרים שיכולים להיווצר בין אקטין למיוזין. כאשר שריר נמתח מתפתחת בו גם מתיחה אלסטית שמטרתה לקצר. דחף זה מתווסף לכוח שפותח על ידי תנועת ראשי המיוזין.

כוח השריר מווסת על ידי מערכת העצבים על ידי שינוי תדירות הדחפים הנשלחים לשריר, סנכרון עירור של מספר רב של יחידות מוטוריות ובחירת סוגי היחידות המוטוריות. עוצמת הצירים עולה: א) עם עלייה במספר היחידות המוטוריות הנרגשות המעורבות בתגובה; ב) עם עלייה בתדירות גלי העירור בכל אחד מהסיבים המופעלים; ג) במהלך סנכרון של גלי עירור בסיבי שריר; ד) עם הפעלת יחידות מוטוריות חזקות (לבנות).

ראשית (אם יש צורך במאמץ קטן), מופעלות יחידות מוטוריות איטיות ובלתי נלאות, ולאחר מכן מהירות, עמידות לעייפות. ואם יש צורך לפתח כוח של יותר מ 20-25% מהמקסימום, אז יחידות מוטוריות עייפות מהירות מעורבות בהתכווצות.

במתח של עד 75% מהמקסימום האפשרי, כמעט כל היחידות המוטוריות מופעלות ומתרחשת עלייה נוספת בכוח עקב עלייה בתדירות הדחפים המגיעים לסיבי השריר.

בהתכווצויות חלשות, תדירות הדחפים באקסונים של נוירונים מוטוריים היא 5-10 imp/s, ועם כוח התכווצות גדול היא יכולה להגיע עד 50 imp/s.

בילדות העלייה בכוח נובעת בעיקר מעלייה בעובי סיבי השריר, וזאת בשל עלייה במספר המיופיברילים. הגידול במספר הסיבים אינו משמעותי.

בעת אימון שרירים של מבוגרים, עלייה בכוחם קשורה לעלייה במספר המיופיברילים, בעוד שעלייה בסבולת נובעת מגידול במספר המיטוכונדריות ועוצמת סינתזת ה-ATP עקב תהליכים אירוביים.

יש קשר בין כוח ומהירות קיצור. קצב התכווצות השריר הוא גבוה יותר, ככל שאורכו גדול יותר (עקב סיכום השפעות ההתכווצות של הסרקומרים) ותלוי בעומס על השריר. ככל שהעומס גדל, קצב ההתכווצות יורד. ניתן להרים משאות כבדים רק כאשר נעים לאט. מהירות ההתכווצות המקסימלית שהושגה במהלך התכווצות שריר אנושי היא כ-8 מ' לשנייה.

עוצמת התכווצות השרירים פוחתת עם התפתחות העייפות.

עייפות והבסיס הפיזיולוגי שלה.עייפותנקרא ירידה זמנית בביצועים, עקב עבודה קודמת והיעלמות לאחר תקופה של מנוחה.

עייפות מתבטאת בירידה בחוזק השרירים, במהירות ובדיוק התנועות, בשינוי בביצועי מערכת הלב-נשימה ובוויסות האוטונומי, והידרדרות בביצועי תפקודי מערכת העצבים המרכזית. זה האחרון מתבטא בירידה במהירות התגובות הנפשיות הפשוטות ביותר, היחלשות הקשב, הזיכרון, הידרדרות באינדיקטורים של החשיבה ועלייה במספר הפעולות השגויות.

באופן סובייקטיבי, עייפות יכולה להתבטא בתחושת עייפות, הופעת כאבי שרירים, דפיקות לב, סימפטומים של קוצר נשימה, רצון להפחית עומס או להפסיק לעבוד. תסמיני עייפות יכולים להשתנות בהתאם לסוג העבודה, עוצמתה ומידת העייפות. אם עייפות נגרמת על ידי עבודה נפשית, אז, ככלל, סימפטומים של ירידה ביכולות התפקודיות של פעילות נפשית בולטים יותר. עם עבודה שרירית כבדה מאוד, סימפטומים של הפרעות ברמת המנגנון העצבי-שרירי עשויים לבוא לידי ביטוי.

לעייפות, המתפתחת בתנאים של פעילות לידה רגילה, הן בזמן עבודה שרירית והן בזמן עבודה נפשית, יש מנגנוני התפתחות דומים במידה רבה. בשני המקרים, תהליכי העייפות מתפתחים תחילה אצל העצבים מרכזים.אחד האינדיקטורים לכך הוא ירידה בתודעה טִבעִיכושר עבודה עם עייפות פיזית, ועם עייפות נפשית - ירידה ביעילות אנחנו צוואר הרחםפעילויות.

מנוחהנקרא מצב מנוחה או ביצוע של פעילות חדשה, שבה מתבטלת העייפות ומשחזרת כושר העבודה. אוֹתָם. סצ'נוב הראה ששיקום כושר העבודה מתרחש מהר יותר אם, בעת מנוחה לאחר עייפות של קבוצת שרירים אחת (לדוגמה, יד שמאל), העבודה מתבצעת על ידי קבוצת שרירים אחרת (יד ימין). הוא כינה את התופעה הזו "בילוי פעיל"

התאוששותנקראים התהליכים המבטיחים ביטול מחסור באנרגיה וחומרים פלסטיים, רבייה של מבנים שנשתמשו או ניזוקו במהלך הפעולה, סילוק מטבוליטים עודפים וסטיות של הומאוסטזיס מהרמה האופטימלית.

משך התקופה הדרושה להתאוששות הגוף תלוי בעוצמת העבודה ומשך הזמן. ככל שעוצמת הלידה גדולה יותר, כך הזמן שלוקח לביצוע תקופות מנוחה קצר יותר.

אינדיקטורים שונים של תהליכים פיזיולוגיים וביוכימיים משוחזרים בזמנים שונים מתום הפעילות הגופנית. אחת הבדיקות החשובות של קצב ההתאוששות היא קביעת הזמן שבמהלכו קצב הלב חוזר לרמה האופיינית לתקופת המנוחה. זמן ההתאוששות לדופק לאחר בדיקת פעילות גופנית מתונה באדם בריא לא יעלה על 5 דקות.

עם פעילות גופנית אינטנסיבית מאוד, תופעות עייפות מתפתחות לא רק במערכת העצבים המרכזית, אלא גם בסינפסות עצביות שרירים, כמו גם בשרירים. במערכת ההכנה הנוירו-שרירית, לסיבי העצב יש הכי פחות עייפות, לסינפסה העצבית-שרירית יש את העייפות הגדולה ביותר, והשריר תופס עמדת ביניים. סיבי עצב יכולים להוביל פוטנציאל פעולה בתדירות גבוהה במשך שעות ללא סימני עייפות. עם הפעלה תכופה של הסינפסה, היעילות של שידור עירור פוחתת תחילה, ולאחר מכן מתרחשת חסימה של ההולכה שלה. הדבר נובע מירידה באספקת המתווך וה-ATP בטרמינל הפרה-סינפטי, ירידה ברגישות הממברנה הפוסט-סינפטית לאצטילכולין.

הוצעו מספר תיאוריות של מנגנון התפתחות העייפות בשריר שעובד באינטנסיביות רבה: א) תיאוריית ה"תשישות" - דלדול מאגרי ה-ATP ומקורות היווצרותו (קריאטין פוספט, גליקוגן, חומצות שומן) , ב) תורת ה"חנק" - חוסר אספקת החמצן מובא מלכתחילה בסיבים של השריר העובד; ג) תיאוריית ה"סתימה", המסבירה את העייפות על ידי הצטברות חומצת חלב ומוצרים מטבוליים רעילים בשריר. נכון להיום, מאמינים שכל התופעות הללו מתרחשות במהלך עבודה אינטנסיבית מאוד של השריר.

נקבע כי העבודה הפיזית המקסימלית לפני התפתחות העייפות מתבצעת בחומרה ובקצב ממוצע של לידה (כלל העומסים הממוצעים). במניעת עייפות חשובים גם הדברים הבאים: היחס הנכון בין תקופות עבודה ומנוחה, חילופי עבודה נפשית ופיזית, התחשבנות ביולוגית יממה (צירקדית), שנתית ופרטנית. מקצבים.

כוח שרירשווה למכפלת כוח השריר ומהירות הקיצור. כוח מירבי מתפתח במהירות ממוצעת של קיצור שרירים. עבור שריר הזרוע, ההספק המרבי (200 W) מושג במהירות כיווץ של 2.5 מ'/ש'.

5.2. שרירים חלקים

תכונות ותכונות פיזיולוגיות של שרירים חלקים.

שרירים חלקים הם חלק בלתי נפרד מאיברים פנימיים מסוימים ומעורבים במתן הפונקציות המבוצעות על ידי איברים אלה. בפרט, הם מווסתים את סבלנות הסמפונות לאוויר, זרימת דם באיברים ורקמות שונות, תנועת נוזלים וקיום (בקיבה, במעיים, בשופכנים, בשתן ובכיס המרה), מוציאים את העובר מהרחם, מתרחבים. או להצר את האישונים (בשל הפחתת השרירים הרדיאליים או המעגליים של הקשתית), לשנות את מיקום השיער ולהקל על העור. תאי שריר חלקים הם בצורת ציר, אורכם 50-400 מיקרומטר, עובי 2-10 מיקרומטר.

שרירים חלקים, כמו שרירי השלד, מתרגשים, מוליכים ומתכווצים. בניגוד לשרירי השלד, בעלי גמישות, שרירים חלקים הם פלסטיים (מסוגלים לשמור על האורך שניתן להם על ידי מתיחה לאורך זמן מבלי להגביר את הלחץ). תכונה זו חשובה לתפקוד של הפקדת מזון בקיבה או נוזלים בכיס המרה ובשלפוחית ​​השתן.

מוזרויות רְגִישׁוּתסיבי שריר חלק קשורים במידה מסוימת לפוטנציאל הטרנסממברני הנמוך שלהם (E 0 = 30-70 mV). רבים מהסיבים הללו הם אוטומטיים. משך פוטנציאל הפעולה בהם יכול להגיע לעשרות אלפיות שניות. זה קורה מכיוון שפוטנציאל הפעולה בסיבים אלו מתפתח בעיקר עקב כניסת סידן לסרקופלזמה מהנוזל הבין תאי דרך מה שנקרא תעלות Ca 2+ האיטיות.

מְהִירוּת עִירוּרבתאי שריר חלק קטנים - 2-10 ס"מ לשנייה. בניגוד לשרירי השלד, עירור בשריר חלק יכול להיות מועבר מסיב אחד למשנהו בקרבת מקום. העברה כזו מתרחשת עקב הימצאות קשרים בין סיבי שריר חלק, בעלי התנגדות נמוכה לזרם חשמלי ומבטיחים את ההחלפה בין תאי Ca 2+ למולקולות אחרות. כתוצאה מכך, לשריר חלק יש את התכונות של סינציטיום פונקציונלי.

התכווצותסיבי שריר חלקים מאופיינים בתקופה סמויה ארוכה (0.25-1.00 שניות) ומשך זמן ארוך (עד דקה אחת) של התכווצות בודדת. לשרירים חלקים יש כוח כיווץ נמוך, אך מסוגלים להישאר בכיווץ טוניק לאורך זמן מבלי לפתח עייפות. זאת בשל העובדה ששריר חלק צורך פי 100-500 פחות אנרגיה כדי לשמור על התכווצות טטנית מאשר שריר השלד. לכן, למאגרי ה-ATP שצורך השריר החלק יש זמן להתאושש גם במהלך התכווצות, והשרירים החלקים של חלק ממבני הגוף נמצאים במצב של כיווץ טוניק כל חייהם.

תנאים להתכווצות שריר חלק. התכונה החשובה ביותר של סיבי שריר חלק היא שהם נרגשים בהשפעת גירויים רבים. התכווצות תקינה של שרירי השלד מתחילה רק על ידי דחף עצבי המגיע לסינפסה הנוירו-שרירית. התכווצות שרירים חלקה יכולה להיגרם הן על ידי דחפים עצביים והן מחומרים פעילים ביולוגית (הורמונים, נוירוטרנסמיטורים רבים, פרוסטגלנדינים, מטבוליטים מסוימים), כמו גם מגורמים פיזיים, כגון מתיחה. בנוסף, עירור שריר חלק יכול להתרחש באופן ספונטני - עקב אוטומטיות.

התגובתיות הגבוהה מאוד של שרירים חלקים, יכולתם להגיב בכיווץ לפעולת גורמים שונים, יוצרת קשיים משמעותיים לתיקון הפרות של הטונוס של שרירים אלו בפרקטיקה הרפואית. ניתן לראות זאת בדוגמאות לטיפול באסתמה של הסימפונות, יתר לחץ דם עורקי, קוליטיס ספסטי ומחלות נוספות הדורשות תיקון של פעילות ההתכווצות של השרירים החלקים.

למנגנון המולקולרי של התכווצות שריר חלק יש גם מספר הבדלים ממנגנון התכווצות שרירי השלד. חוטי האקטין והמיוזין בסיבי השריר החלקים מסודרים פחות מאשר בסיבי השלד, ולכן לשריר החלק אין פסים רוחביים. אין חלבון טרופונין בחוטי אקטין של שריר חלק, ומרכזים מולקולריים של אקטין פתוחים תמיד לאינטראקציה עם ראשי מיוזין. כדי שאינטראקציה זו תתרחש, יש צורך בפיצול מולקולות ATP והעברת פוספט לראשי המיוזין. ואז מולקולות המיוזין משתלבות בחוטים וקושרות את ראשן למיוזין. לאחר מכן, סיבוב ראשי המיוזין, בו נמשכים חוטי האקטין בין חוטי המיוזין ומתרחשת התכווצות.

זרחון של ראשי מיוזין מתבצע על ידי האנזים מיוזין קנאז שרשרת קלה, ודה-פוספורילציה על ידי פוספטאז שרשרת קלה של מיוזין. אם הפעילות של מיוזין פוספטאז שולטת על הפעילות של הקינאז, אז ראשי המיוזין עוברים דה-פוספורילציה, הקשר בין מיוזין לאקטין נשבר והשריר נרגע.

לכן, כדי להתרחש התכווצות שריר חלק, יש צורך בעלייה בפעילות של קינאז שרשרת קלה של מיוזין. פעילותו מווסתת על ידי רמת Ca 2+ בסרקופלזמה. כאשר מגרה סיב שריר חלק, תכולת הסידן בסרקופלזמה שלו עולה. עלייה זו נובעת מצריכת Ca^ + משני מקורות: 1) מרחב בין תאי; 2) רשת סרקופלזמית (איור 5.5). יתר על כן, יוני Ca 2+ יוצרים קומפלקס עם חלבון הקלמודולין, אשר מפעיל את מיוזין קינאז.

רצף התהליכים המובילים להתפתחות התכווצות שריר חלק: כניסת Ca 2 לסרקופלזמה - acti

calmodulin vation (על ידי יצירת קומפלקס 4Ca 2+ - calmodulin) - הפעלת קינאז שרשרת קלה של מיוזין - זרחון של ראשי מיוזין - קשירה של ראשי מיוזין לאקטין וסיבוב ראש, בו נמשכים חוטי האקטין בין חוטי המיוזין.

תנאים הדרושים להרפיית שרירים חלקים: 1) הפחתה (עד 10 M/l או פחות) של תכולת Ca 2+ בסרקופלזמה; 2) פירוק קומפלקס 4Ca 2+ -calmodulin, המוביל לירידה בפעילות של קינאז שרשרת קלה של מיוזין - דה-פוספורילציה של ראשי מיוזין, המוביל לשבירה בקשרים של אקטין וחוטי מיוזין. לאחר מכן, הכוחות האלסטיים גורמים להתאוששות איטית יחסית של האורך המקורי של סיב השריר החלק, הרפיה שלו.

שליטה בשאלות ומשימות

קרום תא

אורז. 5.5.תכנית המסלולים של כניסת Ca 2+ לסרקופלזמה של שריר חלק

של התא והוצאתו מהפלזמה: a - מנגנונים המבטיחים כניסת Ca 2+ לסרקופלזמה ותחילת התכווצות (Ca 2+ מגיע מהסביבה החוץ-תאית ומהרשת הסרקופלזמית); b - דרכים להסיר Ca 2+ מהסרקופלזמה ולהבטיח הרפיה

השפעת נוראפינפרין דרך קולטנים א-אדרנרגיים

ערוץ Ca 2+ תלוי ליגנד

ערוצים "ג דליפה

ערוץ Ca 2+ תלוי בפוטנציאל

תא שריר חלק

א-אדרנו! קוֹלֵטונוראפינפריןG

ציין את סוגי השרירים האנושיים. מהם תפקידיהם של שרירי השלד?

תאר את התכונות הפיזיולוגיות של שרירי השלד.

מהו היחס בין פוטנציאל הפעולה, הכיווץ והעירור של סיב השריר?

מהם האופנים והסוגים של התכווצויות שרירים?

תן את המאפיינים המבניים והתפקודיים של סיב השריר.

מהן יחידות מוטוריות? רשום את הסוגים והתכונות שלהם.

מהו מנגנון הכיווץ וההרפיה של סיב שריר?

מהו כוח השריר ואילו גורמים משפיעים עליו?

מה הקשר בין כוח הכיווץ, מהירותו ועבודתו?

הגדירו עייפות והתאוששות. מהם הבסיסים הפיזיולוגיים שלהם?

מהן התכונות והמאפיינים הפיזיולוגיים של שרירים חלקים?

רשום את התנאים להתכווצות והרפיה של שריר חלק.