Mga uri ng kalamnan. Paano gumagana ang skeletal muscle

Ang kalamnan tissue ay kinikilala bilang ang nangingibabaw na tisyu ng katawan ng tao, ang bahagi nito sa kabuuang timbang ng isang tao ay hanggang sa 45% sa mga lalaki at hanggang 30% sa patas na kasarian. Kasama sa musculature ang iba't ibang mga kalamnan. Mayroong higit sa anim na raang uri ng kalamnan.

Ang kahalagahan ng mga kalamnan sa katawan

Ang mga kalamnan ay may napakahalagang papel sa anumang buhay na organismo. Sa kanilang tulong, ang musculoskeletal system ay nakatakda sa paggalaw. Salamat sa gawain ng mga kalamnan, ang isang tao, tulad ng iba pang mga nabubuhay na organismo, ay hindi lamang makalakad, makatayo, makatakbo, gumawa ng anumang paggalaw, ngunit huminga din, ngumunguya at nagpoproseso ng pagkain, at maging ang pinakamahalagang organ - ang puso - ay binubuo din ng tissue ng kalamnan.

Paano gumagana ang mga kalamnan?

Ang paggana ng mga kalamnan ay nangyayari dahil sa mga sumusunod na katangian:

• Ang excitability ay isang proseso ng activation na ipinakita bilang tugon sa isang stimulus (karaniwan ay isang panlabas na kadahilanan). Ang ari-arian ay nagpapakita ng sarili sa anyo ng isang pagbabago sa metabolismo sa kalamnan at lamad nito.
• Ang conductivity ay isang ari-arian na nangangahulugan ng kakayahan ng tissue ng kalamnan na magpadala ng nerve impulse na nabuo bilang resulta ng pagkakalantad sa isang irritant mula sa isang organ ng kalamnan patungo sa spinal cord at utak, gayundin sa kabilang direksyon.
• Contractility - ang pangwakas na pagkilos ng mga kalamnan bilang tugon sa isang stimulating factor, ay nagpapakita ng sarili sa anyo ng pagpapaikli ng fiber ng kalamnan, ang tono ng mga kalamnan, iyon ay, ang antas ng kanilang pag-igting, ay nagbabago din. Kasabay nito, ang rate ng pag-urong at ang maximum na pag-igting ng mga kalamnan ay maaaring magkakaiba bilang isang resulta ng iba't ibang impluwensya ng pampasigla.

Dapat pansinin na ang trabaho ng kalamnan ay posible dahil sa kahalili ng mga katangian sa itaas, kadalasan sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: excitability-conductivity-contractility. Kung pinag-uusapan natin ang di-makatwirang gawain ng mga kalamnan at ang salpok ay nagmumula sa gitnang sistema ng nerbiyos, kung gayon ang algorithm ay magmumukhang conduction-excitability-contractility.

Istraktura ng kalamnan

Ang anumang kalamnan ng tao ay binubuo ng isang set ng mga oblong cell na kumikilos sa parehong direksyon, na tinatawag na muscle bundle. Ang mga bundle, naman, ay naglalaman ng mga selula ng kalamnan hanggang sa 20 cm ang haba, na tinatawag ding mga hibla. Ang hugis ng mga selula ng striated na kalamnan ay pahaba, makinis - fusiform.

Ang fiber ng kalamnan ay isang pinahabang cell na napapalibutan ng panlabas na shell. Sa ilalim ng shell, kahanay sa bawat isa, matatagpuan ang mga hibla ng protina na may kakayahang kumontra: actin (magaan at manipis) at myosin (madilim, makapal). Sa paligid na bahagi ng cell (malapit sa mga striated na kalamnan) mayroong ilang mga nuclei. Ang mga makinis na kalamnan ay may isang nucleus lamang, ito ay matatagpuan sa gitna ng cell.

Pag-uuri ng mga kalamnan ayon sa iba't ibang pamantayan

Ang pagkakaroon ng iba't ibang mga katangian na naiiba para sa ilang partikular na mga kalamnan ay nagbibigay-daan sa mga ito na kondisyon na mapangkat ayon sa isang tampok na pinag-iisa. Sa ngayon, ang anatomy ay walang iisang klasipikasyon kung saan maaaring pagsama-samahin ang mga kalamnan ng tao. Ang mga uri ng kalamnan, gayunpaman, ay maaaring maiuri ayon sa iba't ibang pamantayan, katulad:

1. Sa hugis at haba.
2. Ayon sa mga function na isinagawa.
3. Kaugnay ng mga kasukasuan.
4. Sa pamamagitan ng lokalisasyon sa katawan.
5. Sa pamamagitan ng pag-aari sa ilang bahagi ng katawan.
6. Ayon sa lokasyon ng mga bundle ng kalamnan.

Kasama ang mga uri ng kalamnan, tatlong pangunahing grupo ng kalamnan ang nakikilala depende sa mga tampok na physiological ng istraktura:

1. Striated skeletal muscles.
2. Mga makinis na kalamnan na bumubuo sa istruktura ng mga panloob na organo at mga daluyan ng dugo.
3. mga hibla ng puso.

Ang parehong kalamnan ay maaaring sabay na nabibilang sa ilang mga grupo at uri na nakalista sa itaas, dahil maaari itong maglaman ng ilang mga cross-sign nang sabay-sabay: hugis, pag-andar, kaugnayan sa isang bahagi ng katawan, atbp.

Hugis at laki ng mga bundle ng kalamnan

Sa kabila ng medyo magkatulad na istraktura ng lahat ng mga fibers ng kalamnan, maaari silang magkaroon ng iba't ibang laki at hugis. Kaya, ang pag-uuri ng mga kalamnan ayon sa tampok na ito ay nakikilala:

1. Ang mga maikling kalamnan ay gumagalaw ng maliliit na bahagi ng musculoskeletal system ng tao at, bilang panuntunan, ay matatagpuan sa malalim na mga layer ng mga kalamnan. Ang isang halimbawa ay ang intervertebral spinal muscles.
2. Ang mga mahahaba, sa kabaligtaran, ay naisalokal sa mga bahagi ng katawan na gumagawa ng malalaking amplitude ng mga paggalaw, halimbawa, mga limbs (braso, binti).
3. Ang mga malalapad ay sumasakop pangunahin sa katawan ng tao (sa tiyan, likod, sternum). Maaari silang magkaroon ng iba't ibang direksyon ng mga fibers ng kalamnan, sa gayon ay nagbibigay ng iba't ibang mga paggalaw ng contractile.

Ang iba't ibang anyo ng mga kalamnan ay matatagpuan din sa katawan ng tao: bilog (sphincters), tuwid, parisukat, rhomboid, spindle-shaped, trapezoid, deltoid, serrated, one- and two-pinnate at muscle fibers ng iba pang mga hugis.

Mga uri ng kalamnan ayon sa kanilang mga pag-andar

Ang mga kalamnan ng kalansay ng tao ay maaaring magsagawa ng iba't ibang mga function: pagbaluktot, extension, adduction, pagdukot, pag-ikot. Batay sa tampok na ito, ang mga kalamnan ay maaaring ipangkat sa kondisyon tulad ng sumusunod:

1. Mga Extensor.
2. Flexors.
3. Nangunguna.
4. Pagdiskarga.
5. Paikot-ikot.

Ang unang dalawang grupo ay palaging nasa parehong bahagi ng katawan, ngunit sa magkabilang panig sa paraang kapag ang unang kontrata, ang pangalawa ay nakakarelaks, at vice versa. Ang flexor at extensor na mga kalamnan ay gumagalaw sa mga paa at mga antagonist na kalamnan. Halimbawa, ang biceps brachii na kalamnan ay nakabaluktot sa braso, habang ang triceps ay nagpapalawak nito. Kung, bilang isang resulta ng gawain ng mga kalamnan, ang isang bahagi ng katawan o isang organ ay gumagalaw patungo sa katawan, ang mga kalamnan na ito ay mga adductor, kung sa kabaligtaran ng direksyon - mga abductors. Ang mga rotator ay nagbibigay ng pabilog na paggalaw ng leeg, ibabang likod, ulo, habang ang mga rotator ay nahahati sa dalawang subspecies: pronators, na gumagalaw papasok, at arch support, na nagbibigay ng paggalaw sa labas.

Kaugnay ng mga kasukasuan

Ang kalamnan ay nakakabit sa tulong ng mga litid sa mga kasukasuan, na itinatakda ang mga ito sa paggalaw. Depende sa opsyon ng attachment at ang bilang ng mga joints na kumikilos ang mga kalamnan, ang mga ito ay: single-joint at multi-joint. Kaya, kung ang kalamnan ay nakakabit sa isang joint lamang, kung gayon ito ay isang single-joint na kalamnan, kung sa dalawa, ito ay bi-articular, at kung mayroong higit pang mga joints, ito ay multi-joint (flexors / extensors ng mga daliri. ).

Bilang isang patakaran, ang single-articular na mga bundle ng kalamnan ay mas mahaba kaysa sa mga multi-articular. Nagbibigay ang mga ito ng mas buong saklaw ng paggalaw ng magkasanib na kamag-anak sa axis nito, dahil ginugugol nila ang kanilang contractility sa isang joint lamang, habang ang mga polyarticular na kalamnan ay namamahagi ng kanilang contractility sa dalawang joints. Ang mga huling uri ng mga kalamnan ay mas maikli at maaaring magbigay ng mas kaunting kadaliang kumilos habang sabay-sabay na paggalaw ng mga kasukasuan kung saan sila nakakabit. Ang isa pang pag-aari ng mga multi-joint na kalamnan ay tinatawag na passive insufficiency. Maaari itong maobserbahan kapag, sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan, ang kalamnan ay ganap na nakaunat, pagkatapos nito ay hindi patuloy na gumagalaw, ngunit, sa kabaligtaran, ay nagpapabagal.

Lokalisasyon ng mga kalamnan

Ang mga bundle ng kalamnan ay maaaring matatagpuan sa subcutaneous layer, na bumubuo ng mababaw na mga grupo ng kalamnan, at marahil sa mas malalim na mga layer - kabilang dito ang malalim na mga fiber ng kalamnan. Halimbawa, ang kalamnan ng leeg ay binubuo ng mababaw at malalim na mga hibla, ang ilan sa mga ito ay may pananagutan sa mga paggalaw ng servikal na rehiyon, habang ang iba ay hinila ang balat ng leeg, ang katabing bahagi ng balat ng dibdib, at nakikilahok din sa pag-ikot at pagkiling ng ulo. Depende sa lokasyon na may kaugnayan sa isang partikular na organ, maaaring mayroong panloob at panlabas na mga kalamnan (panlabas at panloob na mga kalamnan ng leeg, tiyan).

Mga uri ng kalamnan ayon sa mga bahagi ng katawan

May kaugnayan sa mga bahagi ng katawan, ang mga kalamnan ay nahahati sa mga sumusunod na uri:

1. Ang mga kalamnan ng ulo ay nahahati sa dalawang grupo: nginunguyang, responsable para sa mekanikal na paggiling ng pagkain, at mga kalamnan sa mukha - mga uri ng mga kalamnan, kung saan ang isang tao ay nagpapahayag ng kanyang damdamin, kalooban.
2. Ang mga kalamnan ng katawan ay nahahati sa mga anatomical na seksyon: cervical, pectoral (malaking sternal, trapezius, sternoclavicular), dorsal (rhomboid, latissimus dorsalis, malaking bilog), tiyan (panloob at panlabas na tiyan, kabilang ang pindutin at dayapragm).
3. Mga kalamnan ng upper at lower extremities: balikat (deltoid, triceps, biceps brachii), elbow flexors at extensors, gastrocnemius (soleus), tibia, mga kalamnan sa paa.

Mga uri ng kalamnan ayon sa lokasyon ng mga bundle ng kalamnan

Ang anatomya ng kalamnan sa iba't ibang species ay maaaring magkakaiba sa lokasyon ng mga bundle ng kalamnan. Kaugnay nito, ang mga fibers ng kalamnan tulad ng:

1. Ang Cirrus ay kahawig ng istraktura ng balahibo ng ibon, kung saan ang mga bundle ng kalamnan ay nakakabit sa mga litid sa isang gilid lamang, at ang iba ay naghihiwalay. Ang pinnate form ng pag-aayos ng mga bundle ng kalamnan ay katangian ng tinatawag na malakas na kalamnan. Ang lugar ng kanilang attachment sa periosteum ay medyo malawak. Bilang isang patakaran, sila ay maikli at maaaring bumuo ng mahusay na lakas at pagtitiis, habang ang tono ng kalamnan ay hindi magiging napakalaki.
2. Ang mga kalamnan na may parallel na pag-aayos ng mga bundle ay tinatawag ding dexterous. Kung ikukumpara sa mabalahibo, mas mahaba ang mga ito, habang hindi gaanong matibay, ngunit maaari silang magsagawa ng mas maselan na trabaho. Kapag nabawasan, ang boltahe sa kanila ay tumataas nang malaki, na makabuluhang binabawasan ang kanilang pagtitiis.

Mga pangkat ng kalamnan ayon sa mga tampok na istruktura

Ang mga akumulasyon ng mga fibers ng kalamnan ay bumubuo ng buong mga tisyu, ang mga tampok na istruktura na tumutukoy sa kanilang kondisyon na paghahati sa tatlong grupo:

Ang pangunahing elemento ng skeletal muscle ay ang muscle cell. Dahil sa ang katunayan na ang cell ng kalamnan na may kaugnayan sa cross section nito (0.05-0.11 mm) ay medyo mahaba (halimbawa, ang mga biceps fibers, ay may haba na hanggang 15 cm), tinatawag din itong fiber ng kalamnan.

Ang kalamnan ng kalansay ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga elementong ito sa istruktura, na bumubuo ng 85-90% ng kabuuang masa nito. Halimbawa, ang biceps ay naglalaman ng higit sa isang milyong mga hibla.

Sa pagitan ng mga fibers ng kalamnan ay isang manipis na network ng mga maliliit na daluyan ng dugo (mga capillary) at nerbiyos (humigit-kumulang 10% ng kabuuang masa ng kalamnan). Mula 10 hanggang 50 fibers ng kalamnan ay konektado sa isang bundle. Ang mga bundle ng mga fibers ng kalamnan ay bumubuo sa skeletal muscle. Ang mga fibers ng kalamnan, mga bundle ng mga fibers ng kalamnan at mga kalamnan ay nababalot ng connective tissue.

Ang mga hibla ng kalamnan sa kanilang mga dulo ay pumasa sa mga litid. Sa pamamagitan ng mga tendon na nakakabit sa mga buto, kumikilos ang puwersa ng kalamnan sa mga buto ng balangkas. Ang mga tendon at iba pang nababanat na elemento ng kalamnan, bilang karagdagan, ay may nababanat na mga katangian. Sa isang mataas at matalim na panloob na pag-load (puwersa ng traksyon ng kalamnan) o may isang malakas at biglaang pagkilos ng panlabas na puwersa, ang mga nababanat na elemento ng kalamnan ay umaabot at sa gayon ay pinapalambot ang mga epekto ng puwersa, na namamahagi ng mga ito sa mas mahabang panahon.

Samakatuwid, pagkatapos ng isang mahusay na warm-up sa mga kalamnan, ang mga rupture ng mga fibers ng kalamnan at paghihiwalay mula sa mga buto ay bihirang mangyari. Ang mga tendon ay may mas mataas na lakas ng tensile (mga 7000 N/sq cm) kaysa sa tissue ng kalamnan (mga 60 N/sq cm), kung saan ang N ay isang Newton, kaya mas payat sila kaysa sa tiyan ng kalamnan. Ang fiber ng kalamnan ay naglalaman ng isang pangunahing sangkap na tinatawag na sarcoplasm. Ang mitochondria (30-35% ng masa ng hibla) ay matatagpuan sa sarcoplasm, kung saan nagaganap ang mga proseso ng metabolic at ang mga sangkap na mayaman sa enerhiya, tulad ng mga phosphate, glycogen at taba, ay naipon. Ang mga manipis na filament ng kalamnan (myofibrils) ay nahuhulog sa sarcoplasm, na nakahiga parallel sa mahabang axis ng fiber ng kalamnan.

Ang mga myofibrils na magkasama ay bumubuo ng humigit-kumulang 50% ng masa ng hibla, ang kanilang haba ay katumbas ng haba ng mga fibers ng kalamnan, at sila, sa katunayan, ang mga contractile na elemento ng kalamnan. Binubuo ang mga ito ng maliliit, sunud-sunod na kasamang elementarya na mga bloke, na tinatawag na sarcomeres (Larawan 33).

kanin. 33. Skeletal muscle diagram: kalamnan (hanggang 5 cm), bundle ng fibers ng kalamnan (0.5 mm), fiber ng kalamnan (0.05-0.1 mm), myofibril (0.001-0.003 mm). Ang mga numero sa mga bracket ay nagpapahiwatig ng tinatayang sukat ng cross-section ng mga elemento ng gusali ng kalamnan.

Dahil ang haba ng sarcomere sa pahinga ay humigit-kumulang 0.0002 mm lamang, sa pagkakasunud-sunod, halimbawa, upang bumuo ng mga kadena ng mga link ng biceps myofibrils na 10-15 cm ang haba, ito ay kinakailangan upang "kumonekta" ng isang malaking bilang ng mga sarcomeres. Ang kapal ng mga fibers ng kalamnan ay higit sa lahat ay nakasalalay sa bilang at cross section ng myofibrils.

Sa skeletal muscle myofibrils, mayroong regular na paghahalili ng mas magaan at mas madidilim na lugar. Samakatuwid, madalas na ang mga kalamnan ng kalansay ay tinatawag na striated. Ang myofibril ay binubuo ng magkatulad na paulit-ulit na elemento, ang tinatawag na sarcomeres. Ang sarcomere ay nakatali sa magkabilang panig ng mga Z-disc. Ang mga manipis na actin filament ay nakakabit sa mga disc na ito sa magkabilang panig. Ang mga filament ng actin ay may mababang density at samakatuwid ay lumilitaw na mas transparent o mas magaan sa ilalim ng mikroskopyo. Ang mga transparent, maliwanag na lugar na ito, na matatagpuan sa magkabilang panig ng Z-disk, ay tinatawag na isotropic zones (o I-zones).
Sa gitna ng sarcomere ay isang sistema ng makapal na mga filament na binuo lalo na mula sa isa pang contractile protein, myosin. Ang bahaging ito ng sarcomere ay mas siksik at bumubuo ng mas madidilim na anisotropic zone (o A-zone). Sa panahon ng pag-urong, ang myosin ay nagagawang makipag-ugnayan sa actin at nagsisimulang hilahin ang mga filament ng actin patungo sa gitna ng sarcomere. Bilang resulta ng paggalaw na ito, ang haba ng bawat sarcomere at ang buong kalamnan sa kabuuan ay bumababa. Mahalagang tandaan na sa ganitong sistema ng pagbuo ng paggalaw, na tinatawag na sliding filament system, ang haba ng mga filament (ni actin filament o myosin filament) ay hindi nagbabago. Ang pagpapaikli ay bunga lamang ng paggalaw ng mga thread na may kaugnayan sa isa't isa. Ang signal para sa pagsisimula ng pag-urong ng kalamnan ay isang pagtaas sa konsentrasyon ng Ca 2+ sa loob ng cell. Ang konsentrasyon ng calcium sa cell ay kinokontrol ng mga espesyal na pump ng calcium na binuo sa panlabas na lamad at ang lamad ng sarcoplasmic reticulum, na bumabalot sa myofibrils.

yunit ng motor(DE) - isang grupo ng mga fibers ng kalamnan na innervated ng isang motor neuron. Ang kalamnan at ang nerve drive nito ay binubuo ng malaking bilang ng mga parallel na DUs (Fig. 34).

kanin. 34. Ang istraktura ng yunit ng motor: 1 - spinal cord; 2 - motoneuron; 3 - axon; 4 - mga hibla ng kalamnan

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang DE ay gumagana sa kabuuan: ang mga impulses na ipinadala ng motor neuron ay nagpapagana sa lahat ng mga fibers ng kalamnan na bumubuo dito. Dahil sa katotohanan na ang kalamnan ay binubuo ng maraming MU (sa malalaking kalamnan hanggang sa ilang daang), maaari itong gumana hindi sa buong masa, ngunit sa mga bahagi. Ang ari-arian na ito ay ginagamit sa regulasyon ng lakas at bilis ng pag-urong ng kalamnan. Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang dalas ng mga impulses na ipinadala ng mga motoneuron sa MU ay nasa hanay na 5–35 imp./s; tanging sa maximum na muscular effort posible na magrehistro ng discharge frequency na higit sa 50 imp./s.

Mga sangkap ng DE may iba't ibang lability: axon - hanggang 1000 imp./s, muscle fiber - 250-500, myoneural synapse - 100-150, motor neuron body - hanggang 50 imp./s. Ang pagkapagod ng isang bahagi ay mas mataas, mas mababa ang lability nito.

Makilala mabilis at mabagal DE. Ang mga mabilis ay may mahusay na lakas at bilis ng pag-urong sa maikling panahon, mataas na aktibidad ng mga proseso ng glycolytic, ang mga mabagal ay gumagana sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na aktibidad ng mga proseso ng oxidative sa loob ng mahabang panahon, na may mas kaunting puwersa at bilis ng pag-urong. Ang una ay mabilis na pagod, naglalaman ng maraming glycogen, ang huli ay matibay - mayroon silang maraming mitochondria. Ang mga mabagal na MU ay aktibo sa anumang pag-igting ng kalamnan, habang ang mga mabilis na MU ay aktibo lamang sa malakas na pag-igting ng kalamnan.

Batay sa pagsusuri ng mga enzyme ng fiber ng kalamnan, ang mga ito ay inuri sa tatlong uri: uri I, uri IIa, uri IIb.

Depende sa rate ng contraction, aerobic at anaerobic capacity, ang mga konsepto ay ginagamit: slow-twitch, oxidative type (MO), fast-twitch, oxidative-glycolytic type (GOD) at fast-twitch, glycolytic type (BG).

Mayroong iba pang mga klasipikasyon ng DE. Kaya, batay sa dalawang mga parameter - isang pagbaba sa pasulput-sulpot na tetanus at paglaban sa pagkapagod - Ang mga MU ay nahahati sa tatlong grupo (Burke, 1981): mabagal na pagkibot, lumalaban sa pagkapagod (uri S); fast twitch fatigue resistant (FR type) at fast twitch fatigue susceptible (FF type).

Ang mga hibla ng Type I ay tumutugma sa mga hibla ng uri ng MO, ang mga hibla ng uri ng IIa ay tumutugma sa mga hibla ng uri ng BOG, at ang mga hibla ng uri ng IIb ay tumutugma sa mga hibla ng uri ng BG. Ang mga fibers ng kalamnan ng uri ng MO ay nabibilang sa S type MU, GOD type fibers sa FR type MU, at BG type fibers sa FF type MU.

Ang bawat kalamnan ng tao ay naglalaman ng kumbinasyon ng lahat ng tatlong uri ng mga hibla. Ang uri ng DE FF ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking puwersa ng pag-urong, ang pinakamaikling tagal ng pag-urong at ang pinakamalaking pagkamaramdamin sa pagkapagod.

Sa pagsasalita tungkol sa mga proporsyon ng iba't ibang mga fibers ng kalamnan sa mga tao, dapat tandaan na ang parehong mga lalaki at babae ay may bahagyang higit pa. mabagal mga hibla (ayon sa iba't ibang mga may-akda -
mula 52 hanggang 55%).

Mayroong mahigpit na ugnayan sa pagitan ng bilang ng mabagal at mabilis na mga hibla ng twitch sa tissue ng kalamnan at pagganap ng atletiko sa sprint at malalayong distansya.

Ang mga kalamnan ng guya ng mga world marathon champion ay naglalaman ng 93-99% mabagal na mga hibla, habang ang pinakamalakas na sprinter sa mundo ay may mas mabilis na mga hibla sa mga kalamnan na ito (92%).

Sa isang hindi sanay na tao, ang bilang ng mga yunit ng motor na maaaring mapakilos sa pinakamataas na stress ng kapangyarihan ay karaniwang hindi lalampas sa 25–30%, at sa mga taong mahusay na sinanay para sa mga karga ng kuryente, ang bilang ng mga yunit ng motor na kasangkot sa trabaho ay maaaring lumampas sa 80–90 %. Ang kababalaghan na ito ay batay sa adaptasyon ng central nervous system, na humahantong sa pagtaas ng kakayahan ng mga motor center na magpakilos ng mas malaking bilang ng mga motor neuron at sa isang pagpapabuti sa intermuscular coordination (Fig. 35).

kanin. 35. Mga katangian ng mga yunit ng motor

Nilikha noong 03/24/2016

Marahil ay hindi mo maaaring simulan ang pagsasanay sa lakas nang hindi nalalaman ang pangalan ng mga kalamnan at kung saan sila matatagpuan.

Pagkatapos ng lahat, ang pag-alam sa istraktura ng katawan at pag-unawa sa kahulugan at istraktura ng pagsasanay ay makabuluhang pinatataas ang pagiging epektibo ng pagsasanay sa lakas.

Mga uri ng kalamnan

May tatlong uri ng tissue ng kalamnan:

makinis na kalamnan

Ang mga makinis na kalamnan ay bumubuo sa mga dingding ng mga panloob na organo, mga daanan ng paghinga at mga daluyan ng dugo. Ang mabagal at tuluy-tuloy na paggalaw ng makinis na kalamnan ay naglilipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga organo (halimbawa, pagkain sa pamamagitan ng tiyan o ihi sa pamamagitan ng pantog). Ang mga makinis na kalamnan ay hindi sinasadya, iyon ay, gumagana ang mga ito nang nakapag-iisa sa ating kamalayan, patuloy sa buong buhay.

kalamnan ng puso (myocardium)

Responsable sa pagbomba ng dugo sa buong katawan. Gayundin, tulad ng mga makinis na kalamnan, hindi ito makokontrol ng sinasadya. Ang kalamnan ng puso ay mabilis na kumukontra at gumagana nang masinsinan sa buong buhay.

skeletal (striated) na kalamnan

Ang tanging tissue ng kalamnan na kinokontrol ng kamalayan. Mayroong higit sa 600 skeletal muscles at bumubuo sila ng halos 40 porsiyento ng timbang ng katawan ng tao. Sa mga matatandang tao, ang skeletal muscle mass ay bumababa sa 25-30%. Gayunpaman, sa regular na mataas na aktibidad ng kalamnan, ang mass ng kalamnan ay pinananatili hanggang sa pagtanda.

Ang pangunahing tungkulin ng mga kalamnan ng kalansay ay upang ilipat ang mga buto at mapanatili ang postura at posisyon ng katawan. Ang mga kalamnan na responsable para sa pagpapanatili ng postura ng katawan ay may pinakamaraming tibay sa lahat ng mga kalamnan sa katawan. Bilang karagdagan, ang mga kalamnan ng kalansay ay gumaganap ng isang thermoregulatory function, bilang isang mapagkukunan ng init.

Ang istraktura ng mga kalamnan ng kalansay

Ang tissue ng kalamnan ay naglalaman ng maraming mahahabang hibla (myocytes) na konektado sa isang bundle (mula 10 hanggang 50 myocytes sa isang bundle). Mula sa mga bundle na ito, nabuo ang tiyan ng kalamnan ng kalansay. Ang bawat bundle ng myocytes, pati na rin ang kalamnan mismo, ay natatakpan ng isang siksik na kaluban ng connective tissue. Sa mga dulo, ang kaluban ay pumasa sa mga tendon, na nakakabit sa mga buto sa ilang mga punto.

Sa pagitan ng mga bundle ng mga fibers ng kalamnan ay mga daluyan ng dugo (mga capillary) at mga fibers ng nerve.

Ang bawat hibla ay binubuo ng mas maliliit na filament - myofibrils. Binubuo sila ng mas maliliit na particle na tinatawag na sarcomeres. Kusang-loob silang nagkontrata sa ilalim ng impluwensya ng mga nerve impulses na ipinadala mula sa utak at spinal cord, na gumagawa ng paggalaw ng mga kasukasuan. Kahit na ang aming mga paggalaw ay nasa ilalim ng aming malay na kontrol, ang utak ay maaaring matuto ng mga pattern ng paggalaw upang magawa namin ang ilang mga gawain, tulad ng paglalakad, nang walang pag-iisip.

Ang pagsasanay sa lakas ay nakakatulong upang madagdagan ang bilang ng myofibrils ng fiber ng kalamnan at ang kanilang cross section. Una, ang lakas ng kalamnan ay tumataas, at pagkatapos ay ang kapal nito. Ngunit ang bilang ng mga fibers ng kalamnan mismo ay hindi nagbabago at ito ay genetically incorporated. Kaya ang konklusyon: ang mga may kalamnan ay binubuo ng mas maraming hibla ay mas malamang na tumaas ang kapal ng kalamnan na may lakas na pagsasanay kaysa sa mga kalamnan na naglalaman ng mas kaunting mga hibla.

Tinutukoy ng kapal at bilang ng myofibrils (ang cross section ng kalamnan) ang lakas ng skeletal muscle. Ang lakas at masa ng kalamnan ay hindi tumataas sa parehong paraan: kapag dumoble ang mass ng kalamnan, ang lakas ng kalamnan ay nagiging tatlong beses na mas malaki.

Mayroong dalawang uri ng skeletal muscle fibers:

• mabagal (ST fibers)
• mabilis (FT fibers)

Ang mabagal na mga hibla ay tinatawag ding pula dahil naglalaman ang mga ito ng malaking halaga ng red-colored na protina na myoglobin. Ang mga hibla na ito ay matibay, ngunit gumagana nang may pagkarga sa hanay na 20-25% ng pinakamataas na lakas ng kalamnan.

Ang mabilis na mga hibla ay naglalaman ng maliit na myoglobin at samakatuwid ay tinatawag din silang puti. Sila ay kumukuha ng dalawang beses na mas mabilis kaysa sa mabagal na mga hibla at maaaring bumuo ng sampung beses ang lakas.

Kapag ang load ay mas mababa sa 25% ng maximum na lakas ng kalamnan, mabagal na mga hibla ay gumagana. At kapag sila ay naubos, ang mabilis na mga hibla ay nagsisimulang gumana. Kapag ang kanilang enerhiya ay naubos din, ang pagkahapo ay pumapasok at ang kalamnan ay nangangailangan ng pahinga. Kung ang pag-load ay agad na malaki, kung gayon ang parehong uri ng mga hibla ay gumagana nang sabay-sabay.

Ang iba't ibang uri ng mga kalamnan na gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar ay may ibang ratio ng mabilis at mabagal na mga hibla. Halimbawa, ang biceps ay naglalaman ng mas mabilis na mga hibla kaysa sa mabagal, at ang soleus na kalamnan ay pangunahing binubuo ng mga mabagal. Aling uri ng mga hibla ang higit na kasangkot sa trabaho sa sandaling ito ay hindi nakasalalay sa bilis ng paggalaw, ngunit sa pagsisikap na kailangang gastusin dito.

Ang ratio ng mabilis at mabagal na mga hibla sa mga kalamnan ng bawat tao ay genetically incorporated at hindi nagbabago sa buong buhay.

Nakuha ng mga skeletal muscle ang kanilang mga pangalan batay sa hugis, lokasyon, bilang ng mga attachment site, attachment site, direksyon ng mga fibers ng kalamnan, at mga function.

Pag-uuri ng mga kalamnan ng kalansay

sa anyo

• fusiform
• parisukat
• tatsulok
• parang laso
• pabilog

sa bilang ng mga ulo

• dalawang ulo
• tatlong ulo
• apat ang ulo

ayon sa dami ng tiyan

• digastric

sa direksyon ng mga bundle ng kalamnan

• unipinnate
• dalawang-pinnate
• multipinnate

sa pamamagitan ng function

• flexor
• extensor
• rotator-lifter
• constrictor (sphincter)
• mang-aagaw (abductor)
• adductor (adductor)

ayon sa lokasyon

• mababaw
• malalim
• panggitna
• lateral

Ang mga kalamnan ng kalansay ng tao ay nahahati sa malalaking grupo. Ang bawat malaking grupo ay nahahati sa mga kalamnan ng hiwalay na mga lugar, na maaaring isagawa sa mga layer. Ang lahat ng mga kalamnan ng kalansay ay ipinares at nakaayos nang simetriko. Tanging ang dayapragm ay isang hindi magkapares na kalamnan.

mga ulo

• mga kalamnan sa mukha
• nginunguyang mga kalamnan

katawan ng tao

• mga kalamnan sa leeg
• mga kalamnan sa likod
• mga kalamnan sa dibdib
• dayapragm
• mga kalamnan ng tiyan
• mga kalamnan ng perineal

limbs

• mga kalamnan ng sinturon sa balikat
• mga kalamnan sa balikat
• mga kalamnan sa bisig
• kalamnan ng kamay

• pelvic muscles
• kalamnan ng hita
• mga kalamnan sa binti
• kalamnan ng paa

Ang mga kalamnan ng kalansay na may kaugnayan sa mga kasukasuan ay hindi pantay na matatagpuan. Ang lokasyon ay tinutukoy ng kanilang istraktura, topograpiya at pag-andar.

• single-joint na mga kalamnan- nakakabit sa mga katabing buto at kumikilos sa isang joint lamang
• biarticular, polyarticular na mga kalamnan- ay itinapon sa dalawa o higit pang mga kasukasuan

Ang mga multi-joint na kalamnan ay karaniwang mas mahaba kaysa sa mga single-joint na kalamnan at matatagpuan sa mas mababaw. Ang mga kalamnan na ito ay nagsisimula sa mga buto ng bisig o ibabang binti at nakakabit sa mga buto ng kamay o paa, sa mga phalanges ng mga daliri.

Ang mga kalamnan ng kalansay ay may maraming pantulong na kagamitan:

• fascia
• fibrous at synovial tendon sheaths
• synovial bag
• mga bloke ng kalamnan

Fascia- ang nag-uugnay na kaluban na bumubuo sa kaluban ng kalamnan.

Ang Fascia ay naghihiwalay ng mga indibidwal na kalamnan at mga grupo ng kalamnan mula sa bawat isa, nagsasagawa ng mekanikal na pag-andar, na nagpapadali sa gawain ng mga kalamnan. Bilang isang patakaran, ang mga kalamnan ay konektado sa fascia sa tulong ng connective tissue. Ang ilang mga kalamnan ay nagsisimula mula sa fascia at mahigpit na pinagsama sa kanila.

Ang istraktura ng fascia ay nakasalalay sa paggana ng mga kalamnan at sa puwersa na nararanasan ng fascia kapag ang kalamnan ay nagkontrata. Kung saan ang mga kalamnan ay mahusay na binuo, ang fasciae ay mas siksik. Ang mga kalamnan na nagdadala ng kaunting karga ay napapalibutan ng maluwag na fascia.

synovial sheath naghihiwalay sa gumagalaw na litid mula sa mga nakapirming dingding ng fibrous sheath at inaalis ang kanilang mutual friction.

Gayundin, ang alitan ay inaalis ng mga synovial bag, na naroroon sa mga lugar kung saan ang isang litid o kalamnan ay itinapon sa ibabaw ng buto, sa pamamagitan ng isang katabing kalamnan, o sa punto ng pakikipag-ugnay ng dalawang tendon.

I-block ay ang fulcrum para sa litid, na nagbibigay ng pare-parehong direksyon ng paggalaw nito.

Ang mga kalamnan ng kalansay ay bihirang gumana sa kanilang sarili. Kadalasan ay nagtatrabaho sila sa mga grupo.

4 na uri ng mga kalamnan ayon sa likas na katangian ng kanilang pagkilos:

agonista- direktang gumaganap ng anumang partikular na paggalaw ng isang tiyak na bahagi ng katawan at nagdadala ng pangunahing pagkarga sa panahon ng paggalaw na ito

antagonist- nagsasagawa ng kabaligtaran na paggalaw na may kaugnayan sa agonist na kalamnan

synergist- sumasama sa gawain kasama ang agonist at tinutulungan siyang gawin ito

pampatatag- hawakan ang natitirang bahagi ng katawan habang ginagawa ang paggalaw

Ang mga synergist ay nasa gilid ng mga agonist at / o malapit sa kanila. Ang mga agonist at antagonist ay karaniwang matatagpuan sa magkabilang panig ng mga buto ng gumaganang joint.

Ang contraction ng isang agonist ay maaaring humantong sa reflex relaxation ng antagonist nito - mutual inhibition. Ngunit ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi nangyayari sa lahat ng paggalaw. Minsan nangyayari ang co-compression.

Mga biomechanical na katangian ng mga kalamnan:

Pagkakontrata- ang kakayahan ng isang kalamnan na magkontrata kapag pinasigla. Ang kalamnan ay umiikli at isang puwersa ng traksyon ay lumitaw.

Ang pag-urong ng kalamnan ay nangyayari sa iba't ibang paraan:

-dynamic na contraction- pag-igting sa isang kalamnan na nagbabago sa haba nito

Salamat sa ito, ang mga paggalaw ay ginawa sa mga joints. Ang dinamikong pag-urong ng kalamnan ay maaaring concentric (ang kalamnan ay umiikli) at sira-sira (ang kalamnan ay humahaba).

-isometric contraction (static)- pag-igting sa kalamnan, kung saan ang haba nito ay hindi nagbabago

Kapag may tensyon sa kalamnan, walang paggalaw na nagaganap sa joint.

Pagkalastiko- ang kakayahan ng kalamnan na ibalik ang orihinal na haba nito pagkatapos alisin ang puwersang nagpapapangit. Kapag ang kalamnan ay nakaunat, ang enerhiya ng nababanat na pagpapapangit ay lumitaw. Ang mas maraming kalamnan ay nakaunat, mas maraming enerhiya ang nakaimbak dito.

Katigasan Ang kakayahan ng isang kalamnan na labanan ang mga puwersang inilapat.

Lakas- ay tinutukoy ng magnitude ng tensile force kung saan ang kalamnan ay nasira.

Pagpapahinga- isang pag-aari ng isang kalamnan, na nagpapakita ng sarili sa isang unti-unting pagbaba sa puwersa ng traksyon na may pare-pareho ang haba ng kalamnan.

Ang pagsasanay sa lakas ay nagtataguyod ng paglaki ng tissue ng kalamnan at nagpapataas ng lakas ng kalamnan ng kalansay, nagpapabuti ng makinis na kalamnan at paggana ng kalamnan ng puso. Dahil sa ang katunayan na ang kalamnan ng puso ay gumagana nang mas masinsinang at mahusay, ang suplay ng dugo ay nagpapabuti hindi lamang sa buong katawan, kundi pati na rin sa mga kalamnan ng kalansay mismo. Dahil dito, nakakapagdala sila ng mas maraming kargada. Mahusay na binuo, salamat sa pagsasanay, ang mga kalamnan ay nagbibigay ng mas mahusay na suporta para sa mga panloob na organo, na may kapaki-pakinabang na epekto sa normalisasyon ng panunaw. Sa turn, ang mahusay na panunaw ay nagbibigay ng nutrisyon sa lahat ng mga organo, at lalo na ang mga kalamnan.

Mga Function ng Skeletal Muscle at Workout Exercise

Mga kalamnan sa itaas na katawan

Biceps brachii (biceps)- yumuko ang braso sa siko, iniikot ang kamay palabas, pinipilit ang braso sa magkasanib na siko.

Mga pagsasanay sa paglaban: lahat ng uri ng mga kulot; mga galaw ng paggaod.

Mga pull-up sa bar, pag-akyat ng lubid, paggaod.

Pectoralis major muscle: clavicular sternum (dibdib)- dinadala ang kamay pasulong, papasok, pataas at pababa.

Mga pagsasanay sa paglaban: mga pagpindot sa bangko sa anumang anggulo, nakahiga na pagtaas ng braso, mga push-up mula sa sahig, mga paghila sa itaas, paglubog sa hindi pantay na mga bar, mga cross-arm sa mga bloke.

Sternocleidomastoid na kalamnan (leeg)- ikiling ang ulo sa mga gilid, iikot ang ulo at leeg, ikiling ang ulo pasulong at paatras.

Mga pagsasanay sa paglaban: mga pagsasanay sa strap sa ulo, tulay sa pakikipagbuno, mga pagsasanay sa paglaban sa kapareha at mga pagsasanay sa paglaban sa sarili.

Wrestling, boxing, football.

kalamnan ng tuka-balikat- itinaas ang isang kamay sa isang balikat, hinila ang isang kamay sa isang katawan.

Mga ehersisyo na may paglaban: pag-aanak, pagtataas ng mga armas pasulong, bench press na nakahiga.

Paghahagis, bowling, wrestling.

kalamnan ng balikat (balikat)- dinadala ang bisig sa balikat.

Mga pagsasanay sa paglaban: lahat ng uri ng kulot, reverse curl, paggalaw ng paggaod.

Mga pull-up, rope climbing, arm wrestling, weightlifting.

Grupo ng kalamnan sa bisig: brachioradialis, long radial extensor ng kamay, ulnar extensor ng kamay, abductor muscle at extensor of thumb (forearm) - dinadala ang forearm sa balikat, ibinabaluktot at itinutuwid ang kamay at mga daliri.

Mga pagsasanay sa paglaban: mga kulot ng pulso, gawaing pang-roll ng kamay, mga kulot ng Zottman, hawak ang mga barbell disc sa mga daliri.

Lahat ng sports, mga kumpetisyon ng mga pwersang panseguridad gamit ang mga kamay.

Rectus abdominis (tiyan)- ikiling ang gulugod pasulong, hinila ang harap na dingding ng tiyan, ikinakalat ang mga tadyang.

Pagsasanay sa paglaban: lahat ng uri ng torso lifts mula sa isang nakadapa na posisyon, pareho para sa isang pinababang amplitude, lifts sa "Roman chair".

Gymnastics, pole vault, wrestling, diving, swimming.

Serratus anterior major (serratus na kalamnan)- pinaikot ang talim ng balikat pababa, ikinakalat ang mga talim ng balikat, pinapalawak ang dibdib, itinataas ang mga braso sa itaas ng ulo.

Mga pagsasanay sa paglaban: pullovers, standing presses.

Weightlifting, throwing, boxing, pole vault.

Pahilig na panlabas na mga kalamnan ng tiyan (mga pahilig na kalamnan)- yumuko ang gulugod pasulong at sa mga gilid, higpitan ang nauunang pader ng lukab ng tiyan.

Mga pagsasanay sa paglaban: pagyuko sa gilid, pag-twist ng katawan, pag-twist ng katawan.

Shot put, javelin throw, wrestling, football, tennis.

Trapezius na kalamnan (trapezius)- itinataas at ibinababa ang sinturon sa balikat, ginagalaw ang mga talim ng balikat, ibinabalik ang ulo at ikiling sa mga gilid.

Mga Pagsasanay sa Paglaban: Pagtaas ng Balikat, Pagtaas ng Dibdib ng Barbell, Pagpindot sa Overhead, Pagtataas ng Overhead, Mga Hanay.

Weightlifting, wrestling, gymnastics, handstand.

Deltoid na pangkat ng kalamnan: ulo sa harap, ulo sa gilid, ulo sa likod (deltoids) - itaas ang mga armas sa isang pahalang na posisyon (bawat ulo ay nagtaas ng kamay sa isang tiyak na direksyon: harap - pasulong, gilid - sa mga gilid, likod - likod).

Mga pagsasanay sa paglaban: lahat ng pagpindot sa isang barbell, dumbbells; mga pagpindot sa bangko (front delta); pag-aangat ng mga dumbbells pasulong, patagilid at likod; pull-up sa crossbar (rear delta).

Weightlifting, gymnastics, shot put, boxing, throwing.

Triceps (triceps)- itinuwid ang braso at ibinalik ito.

Mga pagsasanay sa paglaban: mga extension ng braso, mga down na pagpindot sa bloke, mga pagpindot sa bangko na may makitid na mahigpit na pagkakahawak; lahat ng ehersisyo na may kasamang extension ng braso. Gumaganap ng pantulong na tungkulin sa mga pagsasanay sa paggaod.

Handstand, himnastiko, boxing, paggaod.

Latissimus dorsi (Latissimus dorsi)- ibaba ang braso at pabalik, i-relax ang sinturon sa balikat, isulong ang pagtaas ng paghinga, ibaluktot ang katawan sa gilid.

Pagsasanay sa paglaban: lahat ng uri ng mga pull-up at pull-up sa mga bloke, mga paggalaw tulad ng mga stroke, "mga pullover".

Weightlifting, paggaod, himnastiko.

pangkat ng kalamnan sa likod: supraspinatus na kalamnan, maliit na bilog na kalamnan, malaking bilog na kalamnan, rhomboid (likod) - ilabas at pasok ang braso, tulungang igalaw ang braso pabalik, iikot, itaas at bawasan ang mga talim ng balikat.

Mga pagsasanay sa paglaban: squats, deadlifts, rowing movements, torso lifts mula sa isang nakadapa na posisyon.

Weightlifting, wrestling, shot put, rowing, swimming, football defense, dance moves.

Mga kalamnan ng ibabang bahagi ng katawan

Quadriceps: malawak na panlabas na kalamnan ng hita, rectus na kalamnan, malawak na panloob na kalamnan, sartorius na kalamnan (quadriceps) - ituwid ang mga binti, hip joint; yumuko ang mga binti, hip joint; ilabas at ipasok ang binti.

Mga pagsasanay sa paglaban: Lahat ng anyo ng squats, leg presses, at leg extensions.

Rock climbing, cycling, weightlifting, athletics, ballet, football, ice skating, European football, powerlifting, sprints, dancing.

Biceps femoris: semimembranosus, semitendinosus (biceps femoris) - iba't ibang mga aksyon: pagbaluktot ng binti, pag-ikot ng balakang papasok at palabas, extension ng balakang.

Pagsasanay sa paglaban: mga kulot sa binti, mga deadlift ng tuwid na binti, malawak na tindig Gakken squats.

Wrestling, sprint, ice skating, ballet, steeplechase, swimming, jumping, weightlifting, powerlifting.

Gluteus maximus (puwit)- itinutuwid at iniikot ang balakang palabas.

Mga pagsasanay sa paglaban: squats, leg presses, deadlifts.

Weightlifting, powerlifting, skiing, swimming, sprinting, cycling, climbing, dancing.

kalamnan ng guya (shin)- itinutuwid ang paa, nag-aambag sa pag-igting ng binti sa tuhod, "i-off" ang kasukasuan ng tuhod.

Mga pagsasanay sa paglaban: nakatayong calf raise, asno, half squats o quarter squats.

Lahat ng anyo ng paglukso at pagtakbo, pagbibisikleta, ballet.

soleus na kalamnan

Mga pagsasanay sa paglaban: Nakaupo na pag-angat ng guya.

Grupo ng anterior surface ng lower leg: anterior tibial, long fibular - itinutuwid, ibinabaluktot at iniikot ang paa.

Pagsasanay sa paglaban: pag-upo at pagtayo ng guya, pagtataas ng daliri ng paa.

Ang mga kalamnan ng kalansay ay ang aktibong bahagi ng musculoskeletal system. Binubuo ito ng mga skeletal muscle at ang kanilang mga accessories, na kinabibilangan ng fascia, synovial bags, synovial tendon sheaths, blocks, sesame bones.

Sa katawan ng isang hayop, mayroong tungkol sa 500 kalamnan ng kalansay. Karamihan sa kanila ay magkapares at matatagpuan nang simetriko sa magkabilang panig ng katawan ng hayop. Ang kanilang kabuuang masa ay 38-42% sa isang kabayo ng timbang ng katawan, sa mga baka 42-47%, sa mga baboy 30-35% ng timbang ng katawan.

Ang mga kalamnan sa katawan ng hayop ay hindi nakaayos nang random, ngunit natural, depende sa pagkilos ng gravity ng hayop at sa gawaing isinagawa. Isinasagawa nila ang kanilang epekto sa mga bahaging iyon ng balangkas na gumagalaw na konektado, i.e. kumikilos ang mga kalamnan sa mga joints, syndesmoses.

Ang mga pangunahing lugar ng attachment ng mga kalamnan ay mga buto, ngunit kung minsan sila ay nakakabit sa kartilago, ligaments, fascia, balat. Tinatakpan nila ang balangkas upang ang mga buto lamang sa ilang mga lugar ay nasa ilalim ng balat. Ang pag-fasten sa balangkas, tulad ng sa isang sistema ng mga levers, ang mga kalamnan ay nagdudulot ng iba't ibang paggalaw ng katawan sa panahon ng kanilang pag-urong, ayusin ang balangkas sa isang tiyak na posisyon at bigyan ng hugis ang katawan ng hayop.

Ang mga pangunahing pag-andar ng mga kalamnan ng kalansay:

1) Ang pangunahing pag-andar ng mga kalamnan - pabago-bago. Kapag nagkontrata, ang kalamnan ay umiikli ng 20-50% ng haba nito at sa gayon ay nagbabago ang posisyon ng mga buto na nauugnay dito. Ang trabaho ay tapos na, ang resulta nito ay paggalaw.

2) Isa pang tungkulin ng mga kalamnan - static. Ito ay nagpapakita ng sarili sa pag-aayos ng katawan sa isang tiyak na posisyon, sa pagpapanatili ng hugis ng katawan at mga bahagi nito. Ang isa sa mga pagpapakita ng pagpapaandar na ito ay ang kakayahang matulog nang nakatayo (kabayo).

3) Pakikilahok sa metabolismo at enerhiya. Ang mga kalamnan ng kalansay ay "pinagmulan ng init", dahil sa panahon ng kanilang pag-urong, humigit-kumulang 70% ng enerhiya ang na-convert sa init at 30% lamang ng enerhiya ang nagbibigay ng paggalaw. Humigit-kumulang 70% ng tubig ng katawan ay nananatili sa mga kalamnan ng kalansay, kaya naman tinatawag din silang "mga mapagkukunan ng tubig." Bilang karagdagan, ang adipose tissue ay maaaring maipon sa pagitan ng mga bundle ng kalamnan at sa loob ng mga ito (lalo na kapag nagpapataba ng mga baboy).

4) Kasabay nito, sa panahon ng kanilang trabaho, mga kalamnan ng kalansay tulungan ang puso na gumana sa pamamagitan ng pagtulak ng venous blood sa pamamagitan ng mga sisidlan. Sa mga eksperimento, posible na malaman na ang mga kalamnan ng kalansay ay kumikilos tulad ng isang bomba, na tinitiyak ang paggalaw ng dugo sa pamamagitan ng venous bed. Samakatuwid, ang mga skeletal muscle ay tinatawag ding "peripheral muscle hearts."

Ang istraktura ng kalamnan mula sa punto ng view ng isang biochemist

Ang skeletal muscle ay binubuo ng mga organic at inorganic na compound. Kabilang sa mga inorganikong compound ang tubig at mga mineral na asing-gamot (mga asin ng calcium, phosphorus, magnesium). Ang organikong bagay ay pangunahing kinakatawan ng mga protina, carbohydrates (glycogen), lipid (phosphatides, cholesterol). Talahanayan 2.

Ang kemikal na komposisyon ng kalamnan ng kalansay

Mga kalamnan ng kalansay - ang aktibong bahagi ng musculoskeletal system, na kinabibilangan din ng mga buto, ligament, tendon at kanilang mga kasukasuan. Mula sa isang functional na punto ng view, ang mga motoneuron na nagdudulot ng paggulo ng mga fibers ng kalamnan ay maaari ding maiugnay sa motor apparatus. Ang axon ng motor neuron ay mga sanga sa pasukan sa skeletal na kalamnan, at ang bawat sangay ay kasangkot sa pagbuo ng isang neuromuscular synapse sa isang hiwalay na hibla ng kalamnan.

Ang motor neuron, kasama ang mga fibers ng kalamnan na pinapasok nito, ay tinatawag na neuromotor (o motor) unit (MU). Sa mga kalamnan ng mata, ang isang yunit ng motor ay naglalaman ng 13-20 mga hibla ng kalamnan, sa mga kalamnan ng katawan - mula sa 1 tonelada ng mga hibla, sa soleus na kalamnan - 1500-2500 na mga hibla. Ang mga fibers ng kalamnan ng isang MU ay may parehong morphofunctional na katangian.

mga function ng skeletal muscle ay: 1) ang paggalaw ng katawan sa kalawakan; 2) paggalaw ng mga bahagi ng katawan na may kaugnayan sa bawat isa, kabilang ang pagpapatupad ng mga paggalaw ng paghinga na nagbibigay ng bentilasyon ng mga baga; 3) pagpapanatili ng posisyon at postura ng katawan. Bilang karagdagan, ang mga striated na kalamnan ay mahalaga sa pagbuo ng init upang mapanatili ang temperatura homeostasis at sa pag-iimbak ng ilang mga sustansya.

Physiological properties ng skeletal muscles maglaan:

1)excitability. Dahil sa mataas na polariseysyon ng mga lamad ng striated muscle fibers (90 mV), ang kanilang excitability ay mas mababa kaysa sa nerve fibers. Ang kanilang action potential amplitude (130 mV) ay mas malaki kaysa sa iba pang mga excitable na cell. Ginagawa nitong medyo madali upang maitala ang bioelectrical na aktibidad ng mga kalamnan ng kalansay sa pagsasanay. Ang tagal ng potensyal ng pagkilos ay 3-5 ms. Tinutukoy nito ang maikling panahon ng ganap na refractoriness ng mga fibers ng kalamnan;

kondaktibiti. Ang bilis ng paggulo kasama ang lamad ng fiber ng kalamnan ay 3-5 m / s;

contractility. Kinakatawan ang isang tiyak na pag-aari ng mga fibers ng kalamnan upang baguhin ang kanilang haba at pag-igting sa panahon ng pagbuo ng paggulo.

Ang mga kalamnan ng kalansay ay mayroon din pagkalastiko at lagkit.

Mga mode at mga uri ng contraction ng kalamnan. Isotonic mode - ang kalamnan ay umiikli sa kawalan ng pagtaas ng pag-igting nito. Ang ganitong pag-urong ay posible lamang para sa isang nakahiwalay (naalis sa katawan) na kalamnan.

Isometric mode - tumataas ang pag-igting ng kalamnan, at halos hindi bumababa ang haba. Ang ganitong pagbawas ay sinusunod kapag sinusubukang iangat ang isang hindi mabata na pagkarga.

Auxotonic Mode umiikli ang kalamnan at tumataas ang tensyon nito. Ang ganitong pagbawas ay madalas na sinusunod sa pagpapatupad ng aktibidad ng paggawa ng tao. Sa halip na ang terminong "auxotonic mode", ang pangalan ay madalas na ginagamit concentric mode.

Mayroong dalawang uri ng mga contraction ng kalamnan: single at tetanic.

solong pag-urong ng kalamnan nagpapakita ng sarili bilang isang resulta ng pag-unlad ng isang solong alon ng paggulo sa mga fibers ng kalamnan. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paglalantad sa kalamnan sa isang napakaikling (mga 1 ms) na stimulus. Sa pagbuo ng isang solong pag-urong ng kalamnan, ang isang nakatagong panahon, isang yugto ng pagpapaikli at isang yugto ng pagpapahinga ay nakikilala. Ang pag-urong ng kalamnan ay nagsisimulang magpakita mismo pagkatapos ng 10 ms mula sa simula ng pagkakalantad sa stimulus. Ang agwat ng oras na ito ay tinatawag na latent period (Larawan 5.1). Ito ay susundan ng pagbuo ng shortening (tagal ng tungkol sa 50 ms) at relaxation (50-60 ms). Ito ay pinaniniwalaan na ang buong cycle ng isang solong pag-urong ng kalamnan ay tumatagal ng isang average ng 0.1 s. Ngunit dapat itong isipin na ang tagal ng isang solong pag-urong sa iba't ibang mga kalamnan ay maaaring mag-iba nang malaki. Depende din ito sa functional state ng muscle. Ang rate ng pag-urong at lalo na ang pagpapahinga ay bumabagal sa pag-unlad ng pagkapagod ng kalamnan. Ang mga mabilis na kalamnan na may maikling panahon ng solong pag-urong ay kinabibilangan ng mga kalamnan ng dila at ang pagsasara ng takipmata.

kanin. 5.1. Mga ratio ng oras ng iba't ibang mga pagpapakita ng paggulo ng skeletal muscle fiber: a - ratio ng potensyal na pagkilos, paglabas ng Ca 2+ sa sarcoplasm at contraction: / - latent period; 2 - pagpapaikli; 3 - pagpapahinga; b - ang ratio ng potensyal na pagkilos, pag-urong at antas ng excitability

Sa ilalim ng impluwensya ng isang solong pampasigla, ang isang potensyal na aksyon ay unang lumitaw at pagkatapos lamang ang isang pagpapaikli ng panahon ay nagsisimulang bumuo. Nagpapatuloy ito kahit na matapos ang repolarization. Ang pagpapanumbalik ng orihinal na polariseysyon ng sarcolemma ay nagpapahiwatig din ng pagpapanumbalik ng excitability. Dahil dito, laban sa background ng pagbuo ng pag-urong sa mga fibers ng kalamnan, ang mga bagong alon ng paggulo ay maaaring ma-induce, ang contractile effect na kung saan ay mabubuod.

tetanic contraction o tetano tinatawag na pag-urong ng kalamnan, na lumilitaw bilang isang resulta ng paglitaw sa mga yunit ng motor ng maraming mga alon ng paggulo, ang epekto ng contractile na kung saan ay summarized sa amplitude at oras.

May mga dentate at makinis na tetanus. Upang makakuha ng dentate tetanus, kinakailangan upang pasiglahin ang kalamnan na may dalas na ang bawat kasunod na epekto ay inilapat pagkatapos ng yugto ng pagpapaikli, ngunit hanggang sa katapusan ng pagpapahinga. Ang makinis na tetanus ay nakuha na may mas madalas na mga pagpapasigla, kapag ang mga kasunod na exposure ay inilapat sa panahon ng pag-unlad ng pagpapaikli ng kalamnan. Halimbawa, kung ang shortening phase ng isang kalamnan ay 50 ms, at ang relaxation phase ay 60 ms, pagkatapos ay upang makakuha ng dentate tetanus, kinakailangan upang pasiglahin ang kalamnan na ito na may dalas na 9-19 Hz, upang makakuha ng isang makinis. - na may dalas na hindi bababa sa 20 Hz.

Sa kabila

Malawak mga hiwa

nakakarelaks

Pesimum

para sa patuloy na pangangati, kalamnan

30 Hz

1 Hz 7 Hz

200 Hz

50 Hz

Dalas ng pagpapasigla

kanin. 5.2. Ang pag-asa ng amplitude ng contraction sa dalas ng stimulation (lakas at tagal ng stimuli ay hindi nagbabago)

Upang ipakita ang iba't ibang uri ng tetanus, karaniwang ginagamit ang pagpaparehistro ng mga contraction ng isang nakahiwalay na palaka na gastrocnemius na kalamnan sa isang kymograph. Ang isang halimbawa ng naturang kymogram ay ipinapakita sa Fig. 5.2. Ang amplitude ng isang pag-urong ay minimal, tumataas kasama ng may ngipin na tetanus, at nagiging pinakamataas na may makinis na tetanus. Ang isa sa mga dahilan para sa pagtaas ng amplitude na ito ay kapag ang mga madalas na alon ng paggulo ay nangyayari sa sarcoplasm ng mga fibers ng kalamnan, ang Ca 2+ ay nag-iipon, na nagpapasigla sa pakikipag-ugnayan ng mga contractile na protina.

Sa isang unti-unting pagtaas sa dalas ng pagpapasigla, ang pagtaas ng lakas at amplitude ng pag-urong ng kalamnan ay napupunta lamang sa isang tiyak na limitasyon - pinakamainam na tugon. Ang dalas ng pagpapasigla na nagiging sanhi ng pinakamalaking tugon ng kalamnan ay tinatawag na pinakamainam. Ang isang karagdagang pagtaas sa dalas ng pagpapasigla ay sinamahan ng pagbawas sa amplitude at lakas ng pag-urong. Ang kababalaghang ito ay tinatawag mahinang tugon, at ang mga dalas ng pangangati na lumalampas sa pinakamainam na halaga ay pessimal. Ang phenomena ng pinakamabuting kalagayan at pessimum ay natuklasan ni N.E. Vvedensky.

Kapag sinusuri ang functional na aktibidad ng mga kalamnan, pinag-uusapan nila ang kanilang tono at phasic contraction. tono ng kalamnan tinatawag na isang estado ng tuluy-tuloy na patuloy na pag-igting. Sa kasong ito, maaaring walang nakikitang pagpapaikli ng kalamnan dahil sa ang katunayan na ang paggulo ay hindi nangyayari sa lahat, ngunit lamang sa ilang mga yunit ng motor ng kalamnan, at hindi sila nasasabik nang sabay-sabay. phasic na pag-urong ng kalamnan tinatawag na panandaliang pagpapaikli ng kalamnan, na sinusundan ng pagpapahinga nito.

istruktural- functional mga katangian ng fiber ng kalamnan. Ang structural at functional unit ng skeletal muscle ay ang muscle fiber, na isang pinahabang (0.5-40 cm ang haba) na multinucleated na cell. Ang kapal ng mga fibers ng kalamnan ay 10-100 microns. Ang kanilang diameter ay maaaring tumaas sa matinding pag-load ng pagsasanay, habang ang bilang ng mga fibers ng kalamnan ay maaaring tumaas lamang hanggang 3-4 na buwan ang edad.

Ang lamad ng fiber ng kalamnan ay tinatawag sarcolemma, cytoplasm - sarcoplasm. Sa sarcoplasm mayroong mga nuclei, maraming organelles, ang sarcoplasmic reticulum, na kinabibilangan ng mga longitudinal tubes at ang kanilang mga pampalapot - mga tangke, na naglalaman ng mga reserbang Ca 2+. Ang mga tangke ay katabi ng mga transverse tubes na tumagos sa hibla sa transverse na direksyon (Fig. 5.3).

Sa sarcoplasm, humigit-kumulang 2000 myofibrils (mga 1 micron ang kapal) ang tumatakbo kasama ang fiber ng kalamnan, na kinabibilangan ng mga filament na nabuo ng plexus ng contractile protein molecule: actin at myosin. Ang mga molekula ng actin ay bumubuo ng mga manipis na filament (myofilament) na magkatulad sa isa't isa at tumagos sa isang uri ng lamad na tinatawag na Z-line o guhit. Ang mga Z-line ay matatagpuan patayo sa mahabang axis ng myofibril at hatiin ang myofibril sa mga seksyon na 2-3 µm ang haba. Ang mga lugar na ito ay tinatawag na mga sarkomer.

Sarcolemma Cistern

nakahalang tubule

Sarcomere

Tube 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_

Umikli si Sarcomere

3 3333 ssss

Nakahinga si Sarcomere

kanin. 5.3. Ang istraktura ng muscle fiber sarcomere: Z-lines - limitahan ang sarcomere, /! - anisotropic (madilim) disk, / - isotropic (liwanag) disk, H - zone (mas madilim)

Ang sarcomere ay ang contractile unit ng myofibril. Sa gitna ng sarcomere, ang makapal na filament na nabuo ng myosin molecules ay mahigpit na nakaayos ng isa sa itaas ng isa, at ang manipis na filament ng actin ay katulad na matatagpuan sa mga gilid ng sarcomere. Ang mga dulo ng actin filament ay umaabot sa pagitan ng mga dulo ng myosin filament.

Ang gitnang bahagi ng sarcomere (lapad na 1.6 μm), kung saan nakahiga ang mga myosin filament, ay mukhang madilim sa ilalim ng mikroskopyo. Ang madilim na lugar na ito ay maaaring masubaybayan sa buong hibla ng kalamnan, dahil ang mga sarcomere ng kalapit na myofibrils ay matatagpuan nang mahigpit na simetriko sa itaas ng isa. Ang mga madilim na lugar ng sarcomeres ay tinatawag na A-discs mula sa salitang "anisotropic." Ang mga lugar na ito ay may birefringence sa polarized na liwanag. Ang mga lugar sa mga gilid ng A-disk, kung saan nagsasapawan ang actin at myosin filament, ay lumilitaw na mas madilim kaysa sa gitna, kung saan myosin filament lang ang matatagpuan. Ang gitnang rehiyon na ito ay tinatawag na H stripe.

Ang mga lugar ng myofibril, kung saan matatagpuan lamang ang mga actin filament, ay walang birefringence, sila ay isotropic. Samakatuwid ang kanilang pangalan - I-discs. Sa gitna ng I-disk mayroong isang makitid na madilim na linya na nabuo ng Z-membrane. Pinapanatili ng lamad na ito ang actin filament ng dalawang magkatabing sarcomere sa isang ordered state.

Ang komposisyon ng actin filament, bilang karagdagan sa mga molekula ng actin, ay kinabibilangan din ng mga protina na tropomiosin at troponin, na nakakaapekto sa pakikipag-ugnayan ng mga filament ng actin at myosin. Sa molekula ng myosin, may mga seksyon na tinatawag na ulo, leeg at buntot. Ang bawat naturang molekula ay may isang buntot at dalawang ulo na may mga leeg. Ang bawat ulo ay may isang sentro ng kemikal na maaaring mag-attach ng ATP at isang site na nagpapahintulot na ito ay magbigkis sa actin filament.

Sa panahon ng pagbuo ng isang myosin filament, ang mga molekula ng myosin ay magkakaugnay sa kanilang mahabang buntot na matatagpuan sa gitna ng filament na ito, at ang mga ulo ay mas malapit sa mga dulo nito (Larawan 5.4). Ang leeg at ulo ay bumubuo ng isang protrusion na nakausli mula sa myosin filament. Ang mga projection na ito ay tinatawag na transverse bridges. Ang mga ito ay mobile, at salamat sa gayong mga tulay, ang mga myosin filament ay maaaring magtatag ng isang koneksyon sa mga actin filament.

Kapag ang ATP ay nakakabit sa ulo ng molekula ng myosin, ang tulay ay nasa isang malabo na anggulo na may kaugnayan sa buntot. Sa susunod na sandali, ang bahagyang paghahati ng ATP ay nangyayari at dahil dito, ang ulo ay tumataas, napupunta sa isang energized na posisyon, kung saan maaari itong magbigkis sa actin filament.

Ang mga molekula ng actin ay bumubuo ng isang double helix na Trolonin

Sentro ng komunikasyon na may ATP

Isang seksyon ng manipis na filament (ang mga molekula ng tropomyosin ay matatagpuan sa kahabaan ng mga kadena ng actin, trolonin sa mga node ng helix)

leeg

buntot

Tropomyoein ti

Molekyul ng Myosin sa mataas na paglaki

Isang seksyon ng isang makapal na filament (ang mga ulo ng mga molekula ng myosin ay nakikita)

aktin filament

Ulo

+Ca 2+

Sa 2+ "*Sa 2+

ADP-F

Sa 2+ N

Pagpapahinga

Ang ikot ng paggalaw ng ulo ng myosin sa panahon ng pag-urong ng kalamnan

myosin 0 + ATP

kanin. 5.4. Ang istraktura ng mga filament ng actin at myosin, ang paggalaw ng mga ulo ng myosin sa panahon ng pag-urong at pagpapahinga ng kalamnan. Paliwanag sa teksto: 1-4 - mga yugto ng cycle

Mekanismo ng pag-urong ng fiber ng kalamnan. Ang excitement ng skeletal muscle fiber sa ilalim ng physiological na kondisyon ay sanhi lamang ng mga impulses na nagmumula sa mga motor neuron. Ina-activate ng nerve impulse ang neuromuscular synapse, nagiging sanhi ng paglitaw ng PK.P, at ang potensyal ng end plate ay nagbibigay ng henerasyon ng isang potensyal na aksyon sa sarcolemma.

Ang potensyal na pagkilos ay kumakalat sa kahabaan ng ibabaw na lamad ng fiber ng kalamnan at malalim sa mga transverse tubules. Sa kasong ito, nangyayari ang depolarization ng mga cisterns ng sarcoplasmic reticulum at ang pagbubukas ng mga channel ng Ca 2+. Dahil ang konsentrasyon ng Ca 2+ sa sarcoplasm ay 1 (G 7 -1 (G b M), at sa mga tangke ito ay humigit-kumulang 10,000 beses na mas mataas, kapag binuksan ang mga channel ng Ca 2+, ang calcium kasama ang gradient ng konsentrasyon ay umalis sa cisterns sa sarcoplasm, diffuses sa myofilaments at nagsisimula ng mga proseso na nagsisiguro ng contraction. Kaya, ang paglabas ng Ca 2+ ions

sa sarcoplasm ay isang salik na nag-uugnay sa elektrikal kalangitan at mekanikal na phenomena sa fiber ng kalamnan. Ang mga Ca 2+ ions ay nagbubuklod sa troponin at ito, kasama ang paglahok ng tropomio- zina, humahantong sa pagbubukas (pag-unblock) ng mga rehiyon ng actin humagulgol mga filament na maaaring magbigkis sa myosin. Pagkatapos nito, ang mga pinasiglang ulo ng myosin ay bumubuo ng mga tulay na may actin, at ang huling pagkasira ng ATP, na dating nakuha at pinanatili ng mga ulo ng myosin, ay nangyayari. Ang enerhiya na natanggap mula sa paghahati ng ATP ay ginagamit upang iikot ang mga ulo ng myosin patungo sa gitna ng sarcomere. Sa pag-ikot na ito, hinihila ng mga ulo ng myosin ang mga filament ng actin, na inilipat ang mga ito sa pagitan ng mga filament ng myosin. Sa isang stroke, maaaring isulong ng ulo ang actin filament ng -1% ng haba ng sarcomere. Para sa maximum na pag-urong, ang paulit-ulit na paggalaw ng paggaod ng mga ulo ay kinakailangan. Nangyayari ito kapag may sapat na konsentrasyon ng ATP at Sa 2+ sa sarcoplasm. Para gumalaw muli ang myosin head, isang bagong molekula ng ATP ang dapat ikabit dito. Ang koneksyon ng ATP ay nagiging sanhi ng isang break sa koneksyon ng myosin head na may actin, at sa ilang sandali ay tumatagal ng orihinal na posisyon nito, kung saan maaari itong magpatuloy upang makipag-ugnay sa isang bagong seksyon ng actin filament at gumawa ng isang bagong paggalaw ng paggaod.

Ang teoryang ito ng mekanismo ng pag-urong ng kalamnan ay tinatawag ang teorya ng "sliding thread"

Upang makapagpahinga ang fiber ng kalamnan, kinakailangan na ang konsentrasyon ng Ca 2+ ions sa sarcoplasm ay maging mas mababa sa 10 -7 M/l. Ito ay dahil sa paggana ng calcium pump, na umaabot sa Ca 2+ mula sa sarcoplasm hanggang sa reticulum. Bilang karagdagan, para sa pagpapahinga ng kalamnan, kinakailangan na ang mga tulay sa pagitan ng mga ulo ng myosin at actin ay nasira. Ang ganitong puwang ay nangyayari sa pagkakaroon ng mga molekula ng ATP sa sarcoplasm at ang kanilang pagbubuklod sa mga ulo ng myosin. Matapos ang mga ulo ay hiwalay, ang mga nababanat na puwersa ay umaabot sa sarcomere at ilipat ang mga filament ng actin sa kanilang orihinal na posisyon. Ang mga nababanat na pwersa ay nabuo dahil sa: 1) nababanat na traksyon ng mga helical cellular protein na kasama sa istraktura ng sarcomere; 2) nababanat na mga katangian ng mga lamad ng sarcoplasmic reticulum at sarcolemma; 3) ang pagkalastiko ng connective tissue ng kalamnan, tendons at ang pagkilos ng mga puwersa ng gravitational.

Lakas ng kalamnan. Ang lakas ng isang kalamnan ay natutukoy sa pamamagitan ng pinakamataas na halaga ng load na maaari nitong iangat, o sa pamamagitan ng pinakamataas na puwersa (tension) na maaari itong bumuo sa ilalim ng mga kondisyon ng isometric contraction.

Ang isang solong hibla ng kalamnan ay may kakayahang bumuo ng isang pag-igting ng 100-200 mg. Mayroong humigit-kumulang 15-30 milyong mga hibla sa katawan. Kung kumilos sila nang magkatulad sa isang direksyon at sa parehong oras, maaari silang lumikha ng isang boltahe na 20-30 tonelada.

Ang lakas ng kalamnan ay nakasalalay sa isang bilang ng mga morphofunctional, physiological at pisikal na mga kadahilanan.

Tumataas ang lakas ng kalamnan sa pagtaas ng kanilang geometric at physiological cross-sectional area. Upang matukoy ang physiological cross section ng isang kalamnan, ang kabuuan ng mga cross section ng lahat ng mga fibers ng kalamnan ay matatagpuan sa isang linya na iginuhit patayo sa kurso ng bawat fiber ng kalamnan.

Sa isang kalamnan na may parallel na kurso ng mga hibla (pananahi), ang geometric at physiological na mga cross section ay pantay. Sa mga kalamnan na may isang pahilig na kurso ng mga hibla (intercostal), ang pisyolohikal na seksyon ay mas malaki kaysa sa geometriko, at ito ay nag-aambag sa pagtaas ng lakas ng kalamnan. Ang pisyolohikal na seksyon at lakas ng mga kalamnan na may mabalahibong kaayusan (karamihan sa mga kalamnan ng katawan) ng mga hibla ng kalamnan ay lalong tumataas.

Upang maihambing ang lakas ng mga fibers ng kalamnan sa mga kalamnan na may iba't ibang mga istrukturang histological, ipinakilala ang konsepto ng ganap na lakas ng kalamnan.

Ganap na lakas ng kalamnan- ang maximum na puwersa na binuo ng kalamnan, sa mga tuntunin ng 1 cm 2 ng physiological cross section. Ang ganap na lakas ng biceps - 11.9 kg / cm 2, ang triceps na kalamnan ng balikat - 16.8 kg / cm 2, ang guya 5.9 kg / cm 2, makinis - 1 kg / cm 2

Ang lakas ng isang kalamnan ay nakasalalay sa porsyento ng iba't ibang uri ng mga yunit ng motor na bumubuo sa kalamnan na iyon. Ang ratio ng iba't ibang uri ng mga yunit ng motor sa parehong kalamnan sa mga tao ay hindi pareho.

Ang mga sumusunod na uri ng mga yunit ng motor ay nakikilala: a) mabagal, walang pagod (may pulang kulay) - mayroon silang maliit na lakas, ngunit maaaring nasa isang estado ng tonic contraction sa loob ng mahabang panahon nang walang mga palatandaan ng pagkapagod; b) mabilis, madaling nakakapagod (may puting kulay) - ang kanilang mga hibla ay may malaking puwersa ng pag-urong; c) mabilis, lumalaban sa pagkapagod - mayroon silang isang medyo malaking puwersa ng pag-urong at ang pagkapagod ay dahan-dahang nabubuo sa kanila.

Sa iba't ibang tao, ang ratio ng bilang ng mabagal at mabilis na mga yunit ng motor sa parehong kalamnan ay genetically tinutukoy at maaaring mag-iba nang malaki. Kaya, sa kalamnan ng quadriceps ng hita ng tao, ang kamag-anak na nilalaman ng mga hibla ng tanso ay maaaring mag-iba mula 40 hanggang 98%. Kung mas malaki ang porsyento ng mabagal na mga hibla sa mga kalamnan ng tao, mas naaangkop ang mga ito sa pangmatagalan, ngunit mababa ang lakas na trabaho. Ang mga indibidwal na may mataas na proporsyon ng mabilis na malalakas na mga yunit ng motor ay nagagawang bumuo ng mahusay na lakas ngunit madaling mapagod. Gayunpaman, dapat tandaan na ang pagkapagod ay nakasalalay din sa maraming iba pang mga kadahilanan.

Ang lakas ng kalamnan ay tumataas sa katamtamang pag-uunat. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang katamtamang pag-uunat ng sarcomere (hanggang sa 2.2 μm) ay nagpapataas ng bilang ng mga tulay na maaaring mabuo sa pagitan ng actin at myosin. Kapag ang isang kalamnan ay nakaunat, ang nababanat na traksyon ay bubuo din dito, na naglalayong paikliin. Ang tulak na ito ay idinagdag sa puwersa na binuo ng paggalaw ng mga ulo ng myosin.

Ang lakas ng kalamnan ay kinokontrol ng sistema ng nerbiyos sa pamamagitan ng pagbabago ng dalas ng mga impulses na ipinadala sa kalamnan, pag-synchronize ng paggulo ng isang malaking bilang ng mga yunit ng motor, at pagpili ng mga uri ng mga yunit ng motor. Ang lakas ng mga contraction ay tumataas: a) na may pagtaas sa bilang ng mga excited na unit ng motor na kasangkot sa tugon; b) na may pagtaas sa dalas ng mga alon ng paggulo sa bawat isa sa mga aktibong hibla; c) sa panahon ng pag-synchronize ng mga alon ng paggulo sa mga fibers ng kalamnan; d) sa pag-activate ng malakas (puti) na mga yunit ng motor.

Una (kung kailangan ang isang maliit na pagsisikap), ang mabagal, walang pagod na mga yunit ng motor ay isinaaktibo, pagkatapos ay ang mga mabilis, lumalaban sa pagkapagod. At kung ito ay kinakailangan upang bumuo ng isang puwersa ng higit sa 20-25% ng maximum, pagkatapos ay mabilis na madaling pagod na mga yunit ng motor ay kasangkot sa pag-urong.

Sa isang boltahe ng hanggang sa 75% ng maximum na posible, halos lahat ng mga yunit ng motor ay isinaaktibo at isang karagdagang pagtaas sa lakas ay nangyayari dahil sa isang pagtaas sa dalas ng mga impulses na dumarating sa mga fibers ng kalamnan.

Sa mahinang pag-urong, ang dalas ng mga impulses sa mga axon ng mga neuron ng motor ay 5-10 imp/s, at may malaking puwersa ng pag-urong maaari itong umabot ng hanggang 50 imp/s.

Sa pagkabata, ang pagtaas ng lakas ay higit sa lahat dahil sa pagtaas ng kapal ng mga fibers ng kalamnan, at ito ay dahil sa pagtaas ng bilang ng myofibrils. Ang pagtaas sa bilang ng mga hibla ay hindi gaanong mahalaga.

Kapag sinasanay ang mga kalamnan ng mga may sapat na gulang, ang pagtaas sa kanilang lakas ay nauugnay sa isang pagtaas sa bilang ng mga myofibrils, habang ang pagtaas ng tibay ay dahil sa pagtaas ng bilang ng mitochondria at ang intensity ng ATP synthesis dahil sa mga proseso ng aerobic.

May kaugnayan sa pagitan ng lakas at bilis ng pagpapaikli. Ang rate ng pag-urong ng kalamnan ay mas mataas, mas malaki ang haba nito (dahil sa kabuuan ng mga epekto ng contractile ng sarcomeres) at depende sa pagkarga sa kalamnan. Habang tumataas ang load, bumababa ang rate ng contraction. Ang mabibigat na kargada ay maaari lamang buhatin kapag mabagal ang paggalaw. Ang maximum na bilis ng pag-urong na nakamit sa panahon ng pag-urong ng kalamnan ng tao ay humigit-kumulang 8 m/s.

Ang lakas ng pag-urong ng kalamnan ay bumababa sa pag-unlad ng pagkapagod.

Pagkapagod at ang physiological na batayan nito.pagkapagod tinatawag na pansamantalang pagbaba sa pagganap, dahil sa nakaraang trabaho at nawawala pagkatapos ng isang panahon ng pahinga.

Ang pagkapagod ay ipinahayag sa pamamagitan ng pagbawas sa lakas ng kalamnan, bilis at katumpakan ng mga paggalaw, isang pagbabago sa pagganap ng cardiorespiratory system at autonomic na regulasyon, at isang pagkasira sa pagganap ng mga function ng central nervous system. Ang huli ay pinatunayan ng isang pagbawas sa bilis ng pinakasimpleng mga reaksyon sa pag-iisip, isang pagpapahina ng pansin, memorya, isang pagkasira sa mga tagapagpahiwatig ng pag-iisip, at isang pagtaas sa bilang ng mga maling aksyon.

Subjectively, ang pagkapagod ay maaaring maipakita sa pamamagitan ng isang pakiramdam ng pagkapagod, ang hitsura ng sakit ng kalamnan, palpitations, sintomas ng igsi ng paghinga, isang pagnanais na bawasan ang pagkarga o huminto sa pagtatrabaho. Ang mga sintomas ng pagkapagod ay maaaring mag-iba depende sa uri ng trabaho, intensity at antas ng pagkapagod. Kung ang pagkapagod ay sanhi ng gawaing pangkaisipan, kung gayon, bilang panuntunan, ang mga sintomas ng pagbawas sa mga kakayahan sa pag-andar ng aktibidad ng kaisipan ay mas malinaw. Sa napakabigat na gawaing kalamnan, ang mga sintomas ng mga karamdaman sa antas ng neuromuscular apparatus ay maaaring mauna.

Ang pagkapagod, na bubuo sa mga kondisyon ng normal na aktibidad ng paggawa, kapwa sa panahon ng muscular at mental na trabaho, ay may halos magkatulad na mga mekanismo ng pag-unlad. Sa parehong mga kaso, ang mga proseso ng pagkapagod ay bubuo muna sa nerbiyos mga sentro. Ang isang tagapagpahiwatig nito ay ang pagbaba ng isip natural kapasidad sa pagtatrabaho na may pisikal na pagkapagod, at may mental na pagkapagod - isang pagbaba sa kahusayan namin servikal mga aktibidad.

magpahinga tinatawag na estado ng pahinga o ang pagganap ng isang bagong aktibidad, kung saan ang pagkapagod ay inalis at ang kapasidad sa pagtatrabaho ay naibalik. SILA. Ipinakita ni Sechenov na ang pagbawi ng kapasidad sa pagtatrabaho ay nangyayari nang mas mabilis kung, kapag nagpapahinga pagkatapos ng pagkapagod ng isang grupo ng kalamnan (halimbawa, ang kaliwang kamay), ang trabaho ay isinasagawa ng isa pang grupo ng kalamnan (ang kanang kamay). Tinawag niya ang hindi pangkaraniwang bagay na ito na "aktibong libangan"

Pagbawi tinatawag na mga proseso na tinitiyak ang pag-aalis ng kakulangan ng mga reserba ng enerhiya at mga plastik na sangkap, ang pagpaparami ng mga istruktura na ginamit o nasira sa panahon ng trabaho, ang pag-aalis ng labis na metabolites at mga deviations ng homeostasis mula sa pinakamainam na antas.

Ang tagal ng panahon na kinakailangan para sa pagbawi ng katawan ay depende sa intensity at tagal ng trabaho. Kung mas malaki ang intensity ng paggawa, mas maikli ang oras na kinakailangan upang gawin ang mga panahon ng pahinga.

Ang iba't ibang mga tagapagpahiwatig ng mga proseso ng physiological at biochemical ay naibalik sa iba't ibang oras mula sa pagtatapos ng pisikal na aktibidad. Ang isa sa mga mahahalagang pagsusuri ng rate ng pagbawi ay upang matukoy ang oras kung kailan bumalik ang rate ng puso sa antas na katangian ng panahon ng pahinga. Ang oras ng pagbawi para sa rate ng puso pagkatapos ng isang katamtamang pagsusulit sa ehersisyo sa isang malusog na tao ay hindi dapat lumampas sa 5 minuto.

Sa napakatinding pisikal na aktibidad, ang mga phenomena ng pagkapagod ay bubuo hindi lamang sa gitnang sistema ng nerbiyos, kundi pati na rin sa mga neuromuscular synapses, pati na rin sa mga kalamnan. Sa sistema ng paghahanda ng neuromuscular, ang mga nerve fibers ay may hindi bababa sa pagkapagod, ang neuromuscular synapse ay may pinakamalaking pagkapagod, at ang kalamnan ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon. Ang mga hibla ng nerbiyos ay maaaring magsagawa ng mga potensyal na pagkilos ng mataas na dalas sa loob ng maraming oras nang walang mga palatandaan ng pagkapagod. Sa madalas na pag-activate ng synapse, ang kahusayan ng paghahatid ng paggulo ay unang bumababa, at pagkatapos ay nangyayari ang isang blockade ng pagpapadaloy nito. Ito ay dahil sa isang pagbawas sa supply ng mediator at ATP sa presynaptic terminal, isang pagbawas sa sensitivity ng postsynaptic membrane sa acetylcholine.

Ang isang bilang ng mga teorya ng mekanismo para sa pag-unlad ng pagkapagod sa isang napaka intensively working muscle ay iminungkahi: a) ang teorya ng "pagkapagod" - ang pag-ubos ng mga reserbang ATP at mga mapagkukunan ng pagbuo nito (creatine phosphate, glycogen, fatty acids) , b) ang teorya ng "suffocation" - ang kakulangan ng paghahatid ng oxygen ay inilalagay sa unang lugar sa mga hibla ng gumaganang kalamnan; c) ang teorya ng "clogging", na nagpapaliwanag ng pagkapagod sa pamamagitan ng akumulasyon ng lactic acid at nakakalason na metabolic na mga produkto sa kalamnan. Sa kasalukuyan, pinaniniwalaan na ang lahat ng mga phenomena na ito ay nagaganap sa panahon ng napakalakas na gawain ng kalamnan.

Ito ay itinatag na ang maximum na pisikal na trabaho bago ang pag-unlad ng pagkapagod ay ginanap sa isang average na kalubhaan at bilis ng paggawa (ang panuntunan ng average na pagkarga). Sa pag-iwas sa pagkapagod, ang mga sumusunod ay mahalaga din: ang tamang ratio ng mga panahon ng trabaho at pahinga, ang paghalili ng mental at pisikal na trabaho, accounting para sa circadian (circadian), taunang at indibidwal na biological mga ritmo.

lakas ng kalamnan ay katumbas ng produkto ng lakas ng kalamnan at ang bilis ng pagpapaikli. Ang pinakamataas na kapangyarihan ay bubuo sa isang average na bilis ng pag-ikli ng kalamnan. Para sa kalamnan ng braso, ang pinakamataas na kapangyarihan (200 W) ay nakakamit sa bilis ng contraction na 2.5 m/s.

5.2. Makinis na kalamnan

Mga katangian ng pisyolohikal at tampok ng makinis na kalamnan.

Ang mga makinis na kalamnan ay isang mahalagang bahagi ng ilang mga panloob na organo at kasangkot sa pagbibigay ng mga function na ginagawa ng mga organ na ito. Sa partikular, kinokontrol nila ang patency ng bronchi para sa hangin, daloy ng dugo sa iba't ibang mga organo at tisyu, ang paggalaw ng mga likido at chyme (sa tiyan, bituka, ureter, ihi at gall bladder), pinalabas ang fetus mula sa matris, lumawak. o paliitin ang mga mag-aaral (dahil sa pagbawas ng radial o pabilog na mga kalamnan ng iris), baguhin ang posisyon ng buhok at balat na lunas. Ang mga makinis na selula ng kalamnan ay hugis spindle, 50-400 µm ang haba, 2-10 µm ang kapal.

Ang mga makinis na kalamnan, tulad ng mga kalamnan ng kalansay, ay nasasabik, conductive, at contractile. Hindi tulad ng mga kalamnan ng kalansay, na may pagkalastiko, ang mga makinis na kalamnan ay plastik (nagagawang mapanatili ang haba na ibinigay sa kanila sa pamamagitan ng pag-uunat nang mahabang panahon nang walang pagtaas ng stress). Ang ari-arian na ito ay mahalaga para sa pag-andar ng pagdeposito ng pagkain sa tiyan o mga likido sa gallbladder at pantog.

Mga kakaiba excitability ang makinis na mga hibla ng kalamnan ay sa isang tiyak na lawak na nauugnay sa kanilang mababang potensyal na transmembrane (E 0 = 30-70 mV). Marami sa mga hibla na ito ay awtomatiko. Ang tagal ng potensyal ng pagkilos sa mga ito ay maaaring umabot sa sampu-sampung millisecond. Nangyayari ito dahil ang potensyal ng pagkilos sa mga hibla na ito ay umuunlad pangunahin dahil sa pagpasok ng calcium sa sarcoplasm mula sa intercellular fluid sa pamamagitan ng tinatawag na mabagal na mga channel ng Ca 2+.

Bilis kaguluhan sa makinis na mga selula ng kalamnan maliit - 2-10 cm / s. Hindi tulad ng mga kalamnan ng kalansay, ang paggulo sa isang makinis na kalamnan ay maaaring mailipat mula sa isang hibla patungo sa isa pang malapit. Ang ganitong paglipat ay nangyayari dahil sa pagkakaroon ng mga koneksyon sa pagitan ng makinis na mga hibla ng kalamnan, na may mababang resistensya sa electric current at tinitiyak ang pagpapalitan sa pagitan ng Ca 2+ na mga selula at iba pang mga molekula. Bilang resulta, ang makinis na kalamnan ay may mga katangian ng functional syncytium.

Pagkakontrata ang makinis na mga hibla ng kalamnan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mahabang panahon ng tago (0.25-1.00 s) at isang mahabang tagal (hanggang sa 1 min) ng isang solong pag-urong. Ang mga makinis na kalamnan ay may mababang puwersa ng pag-urong, ngunit nagagawang manatili sa tonic contraction nang mahabang panahon nang hindi nagkakaroon ng pagkapagod. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang makinis na kalamnan ay kumonsumo ng 100-500 beses na mas kaunting enerhiya upang mapanatili ang tetanic contraction kaysa sa skeletal muscle. Samakatuwid, ang mga reserbang ATP na natupok ng makinis na kalamnan ay may oras upang mabawi kahit na sa panahon ng pag-urong, at ang makinis na mga kalamnan ng ilang mga istraktura ng katawan ay nasa isang estado ng tonic contraction sa buong buhay nila.

Mga kondisyon para sa makinis na pag-urong ng kalamnan. Ang pinakamahalagang katangian ng makinis na mga hibla ng kalamnan ay nasasabik sila sa ilalim ng impluwensya ng maraming stimuli. Ang normal na skeletal muscle contraction ay sinisimulan lamang ng isang nerve impulse na dumarating sa neuromuscular synapse. Ang makinis na pag-urong ng kalamnan ay maaaring sanhi ng parehong mga nerve impulses at biologically active substances (mga hormone, maraming neurotransmitters, prostaglandin, ilang metabolites), pati na rin ang mga pisikal na salik, tulad ng pag-uunat. Bilang karagdagan, ang makinis na paggulo ng kalamnan ay maaaring mangyari nang spontaneously - dahil sa automaticity.

Ang napakataas na reaktibiti ng makinis na mga kalamnan, ang kanilang kakayahang tumugon sa pag-urong sa pagkilos ng iba't ibang mga kadahilanan, ay lumilikha ng mga makabuluhang paghihirap para sa pagwawasto ng mga paglabag sa tono ng mga kalamnan na ito sa medikal na kasanayan. Ito ay makikita sa mga halimbawa ng paggamot ng bronchial hika, arterial hypertension, spastic colitis at iba pang mga sakit na nangangailangan ng pagwawasto ng contractile activity ng makinis na kalamnan.

Ang molekular na mekanismo ng makinis na pag-urong ng kalamnan ay mayroon ding ilang pagkakaiba sa mekanismo ng pag-urong ng kalamnan ng kalansay. Ang mga filament ng actin at myosin sa makinis na mga hibla ng kalamnan ay hindi gaanong nakaayos kaysa sa mga kalansay, at samakatuwid ang makinis na kalamnan ay walang transverse striation. Walang protina ng troponin sa mga filament ng actin ng makinis na kalamnan, at ang mga sentro ng molekular ng actin ay laging bukas para sa pakikipag-ugnayan sa mga ulo ng myosin. Para mangyari ang pakikipag-ugnayang ito, ang paghahati ng mga molekula ng ATP at paglipat ng pospeyt sa mga ulo ng myosin ay kinakailangan. Pagkatapos ang mga molekula ng myosin ay magkakaugnay sa mga sinulid at itinatali ang kanilang mga ulo sa myosin. Sinusundan ito ng pag-ikot ng mga ulo ng myosin, kung saan ang mga filament ng actin ay iginuhit sa pagitan ng mga filament ng myosin at nangyayari ang pag-urong.

Ang phosphorylation ng myosin head ay isinasagawa ng enzyme myosin light chain kinase, at dephosphorylation ng myosin light chain phosphatase. Kung ang aktibidad ng myosin phosphatase ay nangingibabaw sa aktibidad ng kinase, kung gayon ang mga ulo ng myosin ay dephosphorylated, ang koneksyon sa pagitan ng myosin at actin ay nasira, at ang kalamnan ay nakakarelaks.

Samakatuwid, para mangyari ang makinis na pag-urong ng kalamnan, ang pagtaas sa aktibidad ng myosin light chain kinase ay kinakailangan. Ang aktibidad nito ay kinokontrol ng antas ng Ca 2+ sa sarcoplasm. Kapag ang isang makinis na hibla ng kalamnan ay pinasigla, ang nilalaman ng calcium sa sarcoplasm nito ay tumataas. Ang pagtaas na ito ay dahil sa paggamit ng Ca^ + mula sa dalawang pinagmumulan: 1) intercellular space; 2) sarcoplasmic reticulum (Larawan 5.5). Dagdag pa, ang mga Ca 2+ ions ay bumubuo ng isang kumplikadong may protina ng calmodulin, na nagpapa-aktibo sa myosin kinase.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga proseso na humahantong sa pagbuo ng makinis na pag-urong ng kalamnan: ang pagpasok ng Ca 2 sa sarcoplasm - acti

vation ng calmodulin (sa pamamagitan ng pagbuo ng isang 4Ca 2+ complex - calmodulin) - pag-activate ng myosin light chain kinase - phosphorylation ng myosin heads - pagbubuklod ng myosin heads sa actin at pag-ikot ng ulo, kung saan ang actin filament ay iginuhit sa pagitan ng myosin filament.

Mga kondisyong kinakailangan para sa pagpapahinga ng makinis na kalamnan: 1) pagbabawas (hanggang 10 M/l o mas mababa) ng nilalaman ng Ca 2+ sa sarcoplasm; 2) ang pagkasira ng 4Ca 2+ -calmodulin complex, na humahantong sa pagbawas sa aktibidad ng myosin light chain kinase - dephosphorylation ng myosin head, na humahantong sa isang break sa mga bono ng actin at myosin filament. Pagkatapos nito, ang mga nababanat na puwersa ay nagdudulot ng medyo mabagal na pagbawi ng orihinal na haba ng makinis na hibla ng kalamnan, ang pagpapahinga nito.

Kontrolin ang mga tanong at gawain

lamad ng cell

kanin. 5.5. Scheme ng mga pathway ng Ca 2+ na pumasok sa sarcoplasm ng makinis na kalamnan

ng cell at ang pag-alis nito mula sa plasma: a - mga mekanismo na tinitiyak ang pagpasok ng Ca 2 + sa sarcoplasm at ang simula ng pag-urong (Ca 2+ ay nagmumula sa extracellular na kapaligiran at ang sarcoplasmic reticulum); b - mga paraan upang alisin ang Ca 2+ mula sa sarcoplasm at matiyak ang pagpapahinga

Impluwensya ng norepinephrine sa pamamagitan ng a-adrenergic receptors

Ligand-dependent Ca 2+ channel

Mga channel na "g leak

Potensyal na umaasa sa Ca 2+ channel

makinis na selula ng kalamnan

a-adreno! receptorfNorepinephrineG

Pangalanan ang mga uri ng kalamnan ng tao. Ano ang mga function ng skeletal muscles?

Ilarawan ang mga katangiang pisyolohikal ng mga kalamnan ng kalansay.

Ano ang ratio ng mga potensyal na aksyon, pag-urong at excitability ng fiber ng kalamnan?

Ano ang mga mode at uri ng mga contraction ng kalamnan?

Ibigay ang structural at functional na katangian ng muscle fiber.

Ano ang mga yunit ng motor? Ilista ang kanilang mga uri at tampok.

Ano ang mekanismo ng contraction at relaxation ng muscle fiber?

Ano ang lakas ng kalamnan at anong mga kadahilanan ang nakakaapekto dito?

Ano ang kaugnayan sa pagitan ng puwersa ng pag-urong, bilis at trabaho nito?

Tukuyin ang pagkapagod at pagbawi. Ano ang kanilang mga pisyolohikal na batayan?

Ano ang mga katangiang pisyolohikal at katangian ng makinis na kalamnan?

Ilista ang mga kondisyon para sa contraction at relaxation ng makinis na kalamnan.