Утомление мышц происходит медленнее при. Утомление скелетной мышцы. Работа мышц. Утомление
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Ф изиология мышц
В организме имеются 3 типа мышц: скелетные или поперечно-полосатые, гладкие и сердечная. Скелетные мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве, поддержание позы тела за счет тонуса мышц конечностей и тела. Гладкие мышцы необходимы для перистальтики органов желудочно-кишечного тракта, мочевыводящей системы, регуляции тонуса сосудов, бронхов и т.д. Сердечная мышца служит для сокращения сердца и перекачивания крови. Все мышцы обладают возбудимостью, проводимостью и сократимостью, а сердечная и многие гладкие мышцы автоматией - способностью к самопроизвольным сокращениям.
Синтез белка скелетных мышц натощак после тренировки сопротивления изменяется с помощью тренировки. Деканоат нандролона модулирует регуляцию клеточного цикла в функционально перегруженной мышце голени. Электрическая стимуляция ослабляет денервацию и возрастную атрофию в растянутых мышцах длинношерстных мышц старых крыс.
Конкретные свойства, типы волокон и изоформы миозина в быстрых и медленных мышцах гиперактивных японских вальсовых мышей. Кампинас: Государственный университет Кампинаса. Влияние анаболических стероидов на мышечные клетки спортсменов, прошедших сильную подготовку.
Ультраструкту ра скелетного мышечного волокна
Двигательные единицы основным морфо-функциональным элементом нервно-мышечного аппарата скелетных мышц является двигательная единица. Она включает мотонейрон спинного мозга с иннервируемыми его аксоном мышечными волокнами. Внутри мышцы этот аксон образует несколько концевых веточек. Каждая такая веточка образует контакт - нервно-мышечный синапс на отдельном мышечном волокне. Нервные импульсы, идущие от мотонейрона, вызывают сокращения определенной группы мышечных волокон.
Измененное распределение волокон и связанная с волокнами гликолитическая и окислительная активность ферментов в скелетной мышце пациентов с диабетом типа 2. Роль скелетного мышечно-волокнистого типа в регуляции метаболизма глюкозы у лиц среднего возраста с нарушенной толерантностью к глюкозе при длительной физической нагрузке и диетическом вмешательстве. Гормон роста индуцирует трансформацию мышечного волокна у крыс с дефицитом гормона роста.
Ингибирование гормона роста и эффекты упражнений на тип и диаметр мышечных волокон у умеренно хрупких пожилых людей. Влияние гормона роста на скелетные мышцы. Эндокринные аспекты анаболических стероидов. Переходы типа скелетных мышц млекопитающих. Сопротивление тренировки на прочность: влияние количества наборов и скорости сжатия.
Скелетные мышцы состоят из мышечных пучков, образованных большим количеством мышечных волокон. Каждое волокно -это клетка цилиндрической формы диаметром 10-100 мкм и длиной от 5 до 400 мкм. Оно имеет клеточную мембрану - сарколемму. В саркоплазме находится несколько ядер, митохондрии, образования саркоплазматического ретикулума (СР) и сократительные элементы - миофибриллы. Саркоплазматический ретикулум имеет своеобразное строение. Он состоит из системы поперечных, продольных трубочек и цистерн. Поперечные трубочки это впячивания саркоплазмы внутрь клетки. К ним примыкают продольные трубочки с цистернами. Благодаря этому, потенциал действия может распространятся от сарколеммы на систему саркоплазматического ретикулума. В мышечном волокне содержится более 1000 миофибрилл, расположенных вдоль него. Каждая миофибрилла состоит из 2500 протофибрилл или миофиламентов. Это нити сократительных белков актина и миозина. Миозиновые протофибриллы толстые, актиновые тонкие.
Как узнать, пересиливаете ли вы свою тренировку и избегаете мышечной усталости?
Мета-анализ для определения реакции дозы для развития прочности. Мышечные адаптации в ответ на три разных режима сопротивления: специфичность повторяющихся максимальных тренировочных зон. Может ли тяжелый подъем физической подготовки создавать риски для нашего здоровья? Важные мероприятия и отдых очень важны для восстановления мышц. Перетренировка происходит в избыточных программах упражнений.
Является ли человеческое тело действительно совершенной машиной? Представьте себе сложность множественных биохимических, гормональных и механических превращений, которые возникают во время физических упражнений. Мы знаем, что слишком много тренировок может привести к истощению тела, мы его называем.
На миозиновых нитях расположены отходящие под углом поперечные отростки с головками. У скелетного мышечного волокна при световой микроск`опии видна поперечная исчерченность, т.е. чередование светлых и темных полос. Темные полосы называют А-дисками или анизотропными, светлые I-дисками (изотропными). В А-дисках сосредоточены нити миозина, обладающие анизотропией и поэтому имеющие темный цвет. I-диски образованы нитями актина. В центре I-дисков видна тонкая Z-пластинка. К ней прикрепляются актиновые протофибриллы. Участок миофибриллы между двумя Z-пластинками называется саркомером. Это структурный элемент миофибрилл. В покое толстые миозиновые нити лишь на небольшое расстояние входят в промежутки между актиновыми. Поэтому в средней части А-диска имеется более светлая Н-зона, где нет актиновых нитей. При электронной микроскопии в ее центре видна очень тонкая М-линия. Она образована цепями опорных белков, к которым крепятся миозиновые протофибриллы (рис).
Может ли преувеличение физической подготовки создавать риски для нашего здоровья? Перетренированность происходит главным образом в преувеличенных, перегруженных тренировками программах, особенно в долгосрочной перспективе, или у ранее сидячих людей, которые инициируют перепланированную и плохо спланированную программу обучения. Основными причинами являются интенсивность, потребление до очень низких уровней и пост-тренировка остаточного мышечного воспаления.
Мышечная усталость из-за отсутствия «мышечной глюкозы» может возникать, когда физические упражнения продолжаются до самой высокой точки, в которой мы ставим под угрозу поставку печеночного и мышечного гликогена. Спортсмены ссылаются на это чувство усталости как «удар по стене», то есть это момент, когда достигается истинное «истощение» упражнения из-за гипогликемии.
Механизмы мышечного сокращения
При световой микроскопии было замечено, что в момент сокращения ширина А-диска не уменьшается, а I-диски и Н-зоны саркомеров суживаются. С помощью электронной микроскопии установлено, что длина нитей актина и миозина в момент сокращения не изменяется. Поэтому Хаксли и Хэнсон разработали теорию скольжения нитей. Согласно ей мышца укорачивается в результате движения тонких актиновых нитей в промежутки между миозиновыми. Это приводит к укорочению каждого саркомера, образующего миофибриллы. Скольжение же нитей обусловлено тем, что при переходе в активное состояние головки отростков миозина связываются с центрами актиновых нитей и вызывают их движение относительно себя (гребковые движения). Но это последний этап всего сократительного механизма. Сокращение начинается с того, что в области концевой пластинки двигательного нерва возникает ПД. Он с большой скоростью распространяется по сарколемме и переходит с неё по системе поперечных трубочек СР, на продольные трубочки и цистерны. Возникает деполяризация мембраны цистерн и из них в саркоплазму высвобождаются ионы кальция. На нитях актина расположены молекулы еще двух белков -тропонина и тропомиозина. При низкой (менее 10 -8 М) концентрации кальция, т.е. в состоянии покоя, тропомиозин блокирует присоединение мостиков миозина к нитям актина. Когда ионы кальция начинают выходить из СР, молекула тропонина изменяет свою форму таким образом, что освобождает активные центры актина от тропомиозина. К этим центрам присоединяются головки миозина и начинается скольжение за счет ритмического прикрепления и разъединения поперечных мостиков с нитями актина. При этом головки ритмически продвигаются по нитям актина к Z-мембранам. Для полного сокращения мышцы необходимо 50 таких циклов. Передача сигнала от возбужденной мембраны к миофибриллам называется электромеханическим сопряжением. Когда генерация ПД прекращается и мембранный потенциал возвращается к исходному уровню, начинает работать Са-насос (фермент Са-АТФаза). Ионы кальция вновь закачиваются в цистерны саркоплазматического ретикулума и их концентрация падает ниже 10 -8 М. Молекулы тропонина приобретают исходную форму и тропомиозин вновь начинает блокировать активные центры актина. Головки миозина отсоединяются от них и мышца за счет эластичности приходит в исходное расслабленное состояние.
Исследования показывают, что в течение недели интенсивной тренировки уровень мышечного гликогена падает постепенно. В конце марафона резерв мышечного гликогена падает с 100% до 50%. После 24-часового отдыха он будет на 70% и 48 часов после соревнования, даже у человека, находящегося в состоянии покоя, будет 85%. Это показывает, что организму определенно нужно время для выздоровления. Очевидно, что в 10-километровой гоночной тренировке расход гликогена будет ниже, но расход будет намного выше, если спортсмен будет работать 10 км каждый день.
Рекомендуется, чтобы любительские и профессиональные спортсмены интеркалировали дистанционное обучение с интервальной подготовкой, силой, балансом и гибкостью. Полный спортсмен изменяет свою тренировку и знает, как спасти себя, чтобы избежать ненужного износа.
Энергетика мышечного сокращения
Источником энергии для сокращения и расслабления служит АТФ. На головках миозина есть каталитические центры, расщепляющие АТФ до АДФ и неорганического фосфата. Т.е. миозин является одновременно ферментом АТФ-азой. Активность миозина как АТФазы значительно возрастает при его взаимодействии с актином. При каждом цикле взаимодействия актина с головкой миозином расщепляется 1 молекула АТФ. Следовательно, чем больше мостиков переходят в активное состояние, тем больше расщепляется АТФ, тем сильнее сокращение. Для стимуляции АТФ-азной активности миозина требуются ионы кальция, выделяющиеся из СР, которые способствуют освобождению активных центров актина от тропомиозина. Однако запасы АТФ в клетке ограничены. Поэтому для восполнения запасов АТФ происходит его восстановление - ресинтез. Он осуществляется анаэробным и аэробным путем. Процесс анаэробного ресинтеза осуществляется фосфагенной и гликолитической системами. Первая использует для восстановления АТФ запасы креатинфосфата. Он расщепляется на креатин и фосфат, который с помощью ферментов переносится на АДФ (АДФ+Ф=АТФ).Фосфагенная система ресинтеза обеспечивает наибольшую мощность сокращения, но в связи с малым количеством креатинфосфата в клетке, она функционирует лишь 5-6 секунд сокращения. Гликолитическая система использует для ресинтеза АТФ анаэробное расщепление глюкозы (гликогена) до молочной кислоты. Каждая молекула глюкозы обеспечивает восстановление трех молекул АТФ. Энергетические возможности этой системы выше, чем фосфагенной, но и она может служить источником энергии сокращения лишь 0,5 - 2 мин. При этом работа гликолитической системы сопровождается накоплением в мышцах молочной кислоты и снижением содержания кислорода. При продолжительной работе, с усилением кровообращения, ресинтез АТФ начинает осуществляться с помощью окислительного фософрилирования, т.е. аэробным путем. Энергетические возможности окислительной системы значительно больше остальных. Процесс происходит за счет окисления углеводов и жиров. При интенсивной работе в основном окисляются углеводы, при умеренной жиры. Для расслабления также нужна энергия АТФ. После смерти содержание АТФ в клетках быстро снижается и когда становится ниже критического, поперечные мостики миозина не могут отсоединиться от актиновых нитей (до ферментативного аутолиза этих белков). Возникает трупное окоченение. АТФ необходима для расслабления потому, что обеспечивает работу Са-насоса.
Ассоциация добавления углеводного белка уменьшает время восстановления. В дополнение к различной подготовке, это также очень важно. Восстановление мышц происходит в основном ночью, когда механизмы клеточного восстановления активны при гормональных и иммунных стимулах. Всегда важно помнить, что физическим упражнениям необходимо иметь медицинское, пищевое, учебное пособие и понимать многие аспекты того, что мы называем «выздоровлением».
Женщины более чувствительны к перетренированности. Вызов - это синдром, который может иметь место, вопреки распространенному мнению, женщинам, которые занимаются неконкурентными физическими упражнениями. Он состоит из расстройств пищевого поведения, нарушений менструального цикла или аменореи и, в конечном итоге, остеопении. Очень важно своевременно выявить эти клинические проявления и пройти медицинское наблюдение.
Биомеханика мышечных сокращений. Одиночно е сокращение, суммация, тетанус
При нанесении на двигательный нерв или мышцу одиночного порогового или сверхпорогового раздражения, возникает одиночное сокращение. При его графической регистрации, на полученной кривой можно выделить три последовательных периода:
1.Латентный период. Это время от момента нанесения раздражения до начала сокращения. Его длительность около 1-2 мсек. Во время латентного периода генерируется и распространяется ПД, происходит высвобождения кальция из СР, взаимодействие актина с миозином и т.д.
Восстановление - многофакторное явление, которое можно разделить на следующие подкатегории: - Восстановление воды: замена воды во время и после усилий фундаментальна. - Восстановление энергии: это должно быть сделано как можно скорее. Проглатывание после упражнений способствует раннему восстановлению мышц и возвращению идеальных уровней мышечного гликогена. - Восстановление микронутриентов: восстановление витаминов и минералов в пище является основополагающим. Его добавление также указано для профессиональных спортсменов, что способствует сбалансированному иммунному ответу. - Иммунологическое восстановление: вся система изменяется во время больших усилий и может быть временно усугублена после нагрузки. - Эндокринное восстановление: гормональные изменения обычно длится не более 24 часов.
2.Период укорочения. В зависимости от типа мышцы (быстрая или медленная) его продолжительность от 10 до 100 мсек.,
3.Период расслабления. Его длительность несколько больше, чем укорочения. Рис.
В режиме одиночного сокращения мышца способна работать длительное время без утомления, но его сила незначительна. Поэтому в организме такие сокращения встречаются редко, например так могут сокращаться быстрые глазодвигательные мышцы. Чаще одиночные сокращения суммируются.
Однако при перетренировке некоторые изменения могут стать более хроническими, например, при ослаблении некоторых гормонов, таких как кортизол. Восстановление структуры: боль и некоторая усталость после интенсивных физических упражнений всегда будут возникать. Регенерация этих структур происходит в основном ночью, поэтому хороший является чрезвычайно важным для достижения наилучших результатов восстановления.
Гидратация во время и после длительных аэробных упражнений имеет решающее значение. Знайте, что тренировка всего на 10 недель позволит вам удвоить скорость наполнения ваших запасов гликогена в мышцах после усилий. - Внимание курильщиков! Если вы курите пачку сигарет в день, знайте, что синтез ваших мышечных гликогенов в три раза медленнее, чем у некурящих. Поэтому упражнения не сочетаются с сигаретами.
Суммация это сложение 2-х последовательных сокращений при нанесении на нее 2-х пороговых или сверхпороговых раздражений, интервал между которыми меньше длительности одиночного сокращения, но больше продолжительности рефрактерного периода. Различают 2 вида суммации: полную и неполную суммацию. Неполная суммация возникает в том случае, если повторное раздражение наносится на мышцу, когда он уже начала расслабляться. Полная возникает тогда, когда повторное раздражение действует на мышцу до начала периода расслабления, т.е. в конце периода укорочения. Амплитуда сокращения при полной суммации выше, чем неполной. Если интервал между двумя раздражениями еще больше уменьшить. Например, нанести второе в середине периода укорочения, то суммации не будет, потому что мышца находится в состоянии рефрактерности.
Чем больше вы тренируетесь, тем лучше ваш гормональный профиль и тем больше ваша способность повторять ваши запасы гликогена. - Объединение углеводов может сократить время восстановления мышц наполовину по сравнению с проглатыванием только углеводов, поэтому всегда проконсультируйтесь с вашим диетологом. Если вы серьезно относитесь к участию в соревнованиях, обратитесь за медицинской помощью для проведения эргоспирометрии. Ищите физиотерапевта или спортивного врача, который имеет право назначать лечение.
Не подвергайте себя самолечению или не пытайтесь игнорировать вашу травму. Полное выздоровление организма будет зависеть от параметров, представленных выше. Это зависит от вас, чтобы определить фактор или факторы, которые замедляют ваше восстановление. Ваши усилия должны быть направлены на эти факторы.
Тетанус - это длительное сокращение мышцы, возникающее в результате суммации нескольких одиночных сокращений, развивающихся при нанесении на нее ряда последовательных раздражений. Различают 2 формы тетануса: зубчатый и гладкий. Зубчатый тетанус наблюдается в том случае, если каждое последующее раздражение действует на мышцу, когда она уже начала расслабляться. Т.е. наблюдается неполная суммация (рис). Гладкий тетанус возникает тогда, когда каждое последующее раздражение наносится в конце периода укорочения. Т.е. имеет место полная суммация отдельных сокращений и. Амплитуда гладкого тетануса больше, чем зубчатого. В норме мышцы человека сокращаются в режиме гладкого тетануса. Зубчатый возникает при патологии, например тремор рук при алкогольной интоксикации и болезни Паркинсона.
Исчерпывающие субмаксимальные упражнения на выносливость и сопротивление индуцируют временную иммуносупрессию посредством физического и окислительного стресса. Сон и спортивные результаты: воздействие сна на физическую нагрузку, а также физиологические и когнитивные реакции на физические упражнения. Усталость и снижение моторных характеристик при синдроме спортсменов или перетренированности. Синдром передозировки у спортсмена: текущая клиническая практика. Профилактика, диагностика и лечение синдрома перетренированности: совместное консенсусное заявление Европейского колледжа спортивной науки и Американского колледжа спортивной медицины.
Влияние частоты и силы раздражения на амплитуду сокращения
Если постепенно увеличивать частоту раздражения, то амплитуда тетанического сокращения растет. При определенной частоте она станет максимальной. Эта частота называется оптимальной. Дальнейшее увеличение частоты раздражения сопровождается снижением силы тетанического сокращения. Частота, при которой начинается снижение амплитуды сокращения, называется пессимальной. При очень высокой частоте раздражения мышца не сокращается. Понятие оптимальной и пессимальной частот предложил Н.Е. Введенский. Он установил, что каждое раздражение пороговой или сверхпороговой силы, вызывая сокращение, одновременно изменяет возбудимость мышцы. Поэтому при постепенном увеличении частоты раздражения, действие импульсов все больше сдвигаются к началу периода расслабления, т.е. фазе экзальтации. При оптимальной частоте все импульсы действуют на мышцу в фазе экзальтации, т.е. повышенной возбудимости. Поэтому амплитуда тетануса максимальна. При дальнейшем увеличении частоты раздражения, все большее количество импульсов воздействуют на мышцу, находящуюся в фазе рефрактерности. Амплитуда тетануса уменьшается.
Острый эффект субмаксимальной резистентности на иммунологические и гормональные параметры у молодых мужчин. Предварительно ухаживать за углеводным статусом и иммунными ответами на длительный велоспорт. Усталость мышц особенно влияет на спортсменов, которые прилагают длительные усилия. Практика плавания, велосипедистов и спортсменов чаще всего страдает от таких симптомов, как объясняется далее в этой статье.
Мышечная усталость - это физическое ослабление мышц. В большинстве случаев эта мышечная слабость приводит к снижению диеты и состоянию выраженной усталости. Этот тип усталости является прежде всего физиологическим и отличается, в частности, от органических и функциональных патологий.
Одиночное мышечное волокно, как и любая возбудимая клетка, реагирует на раздражение по закону "все или ничего". Мышца подчиняется закону силы. При увеличении силы раздражения, амплитуда сокращения ее растет. При определенной (оптимальной) силе амплитуда становится максимальной. Если же и дальше повышать силу раздражения, амплитуда сокращения не увеличивается и даже уменьшается за счет катодической депрессии. Такая сила будет пессимальной. Подобная реакция мышцы объясняется тем, что она состоит из волокон разной возбудимости, поэтому увеличение силы раздражения сопровождается возбуждением все большего их числа. При оптимальной силе все волокна вовлекаются в сокращение. Катодическая депрессия - это снижение возбудимости под действием деполяризующего тока - катода, большой силы или длительности.
Усталость мышц является пунктуальным явлением. Чаще всего это проявляется после физических усилий или может быть связано с накоплением повторяющихся усилий. Причины усталости мышц различны. Но для использования мышцами липиды должны пройти трансформацию, которая потребляет кислород и гликоген. Во время интенсивных усилий мышца будет потреблять вдвойне гликоген. высокая потеря воды из-за физического напряжения. С более общей точки зрения эту мышечную слабость можно объяснить, в частности.
Слишком низкая гидратация до, во время и после тренировки Чрезмерное физическое упражнение: многие спортсмены выходят за их пределы и пренебрегают периодом отдыха, который позволяет организму и мышцам восстанавливаться, что приводит к мышечным спазмам. Неприемлемая диета: избыток жира и липидов вреден для организма и не позволяет потреблять питательные вещества, подходящие для человеческого организма. Тем не менее, адекватное потребление липидов важно перед интенсивными и продолжительными усилиями. Это сохраняет запасы гликогена и белка, особенно в случае недостаточных запасов жира. Многие симптомы говорят о мышечной усталости.
Режимы сокращения. Сила и работа мышц
Различают следующие режимы мышечного сокращения:
1.Изотонические сокращения. Длина мышцы уменьшается, а тонус не изменяется. В двигательных функциях организма не участвуют.
2.Изометрическое сокращения. Длина мышцы не изменяется, но тонус возрастает. Лежат в основе статической работы, например при поддержании позы тела.
3.Ауксотонические сокращения. Изменяются и длина и тонус мышцы. С помощью их происходит передвижение тела, другие двигательные акты.
Максимальная сила мышц - это величина максимального напряжения, которое может развить мышца. Она зависит от строения мышцы, ее функционального состояния, исходной длины, пола, возраста, степени тренированности человека.
В зависимости от строения, выделяют мышцы с параллельными волокнами (например портняжная), веретенообразные (двуглавая мышца плеча), перистые (икроножная). У этих типов мышц различная площадь поперечного физиологического сечения. Это сумма площадей поперечного сечения всех мышечных волокон, образующих мышцу. Наибольшая площадь поперечного физиологического сечения, а следовательно сила, у перистых мышц. Наименьшая у мышц с параллельным расположением волокон (рис.).
При умеренном растяжение мышцы сила ее сокращения возрастает, но при перерастяжении уменьшается. При умеренном нагревании она также увеличивается, а охлаждении снижается. Сила мышц снижается при утомлении, нарушениях метаболизма и т.д. .Максимальная сила различных мышечных групп определяется динамометрами, кистевым, становым и т.д.
Для сравнения силы различных мышц определяют их удельную или абсолютную силу. Она равна максимальной, деленной на кв. см. площади поперечного сечения мышцы. Удельная сила икроножной мышцы человека составляет 6,2 кг/см2, трехглавой - 16,8 кг/см2, жевательных - 10 кг/см 2.
Работу мышц делят на динамическую и статическую Динамическая выполняется при перемещении груза. При динамической работе изменяется длина мышцы и ее напряжение. Следовательно мышца работает в ауксотоническом режиме. При статической работе перемещения груза не происходит, т.е. мышца работает в изометрическом режиме. Динамическая работа равна произведению веса груза на высоту его подъема или величину укорочения мышцы (А = Р * h). Работа измеряется в кГ.М, джоулях. Зависимость величины работы от нагрузки подчиняется закону средних нагрузок. При увеличении нагрузки работа мышц первоначально растет. При средних нагрузках она становится максимальной. Если увеличение нагрузки продолжается, то работа снижается (рис.). Такое же влияние на величину работы оказывает ее ритм. Максимальная работа мышцы осуществляется при среднем ритме. Особое значение в расчете величины рабочей нагрузки имеет определение мощности мышцы. Это работа выполняемая в единицу времени (Р = А * Т). Вт
физиология мышца сокращение
Утомление мышц
Утомление - это временное снижение работоспособности мышц в результате работы. Утомление изолированной мышцы можно вызвать ее ритмическим раздражением. В результате этого сила сокращений прогрессирующе уменьшается (рис). Чем выше частота, сила раздражения, величина нагрузки тем быстрее развивается утомление. При утомлении значительно изменяется кривая одиночного сокращения. Увеличивается продолжительность латентного периода, периода укорочения и особенно периода расслабления, но снижается амплитуда (рис.). Чем сильнее утомление мышцы, тем больше продолжительность этих периодов. В некоторых случаях полного расслабления не наступает. Развивается контрактура. Это состояние длительного непроизвольного сокращения мышцы. Работа и утомление мышц исследуются с помощью эргографии.
В прошлом веке, на основании опытов с изолированными мышцами, было предложено 3 теории мышечного утомления.
1.Теория Шиффа: утомление является следствием истощения энергетических запасов в мышце.
2.Теория Пфлюгера: утомление обусловлено накоплением в мышце продуктов обмена.
3.Теория Ферворна: утомление объясняется недостатком кислорода в мышце.
Действительно эти факторы способствуют утомлению в экспериментах на изолированных мышцах. В них нарушается ресинтез АТФ, накапливается молочная и пировиноградная кислоты, недостаточно содержание кислорода. Однако в организме, интенсивно работающие мышцы, получают необходимый кислород, питательные вещества, освобождаются от метаболитов за счет усиления общего и регионального кровообращения. Поэтому были предложены другие теории утомления. В частности, определенную роль в утомлении принадлежит нервно-мышечным синапсам. Утомление в синапсе развивается из-за истощения запасов нейромедиатора. Однако главная роль в утомлении двигательного аппарата принадлежит моторным центрам ЦНС. В прошлом веке И.М.Сеченов установил, что если наступает утомление мышц одной руки, то их работоспособность восстанавливается быстрее при работе другой рукой или ногами. Он считал, что это связано с переключением процессов возбуждения с одних двигательных центров на другие. Отдых с включением других мышечных групп он назвал активным. В настоящее время установлено, что двигательное утомление связано с торможением соответствующих нервных центров, в результате метаболических процессов в нейронах, ухудшением синтеза нейромедиаторов, и угнетением синаптической передачи.
Двигательные единицы
Основным морфо-функциональным элементом нервно-мышечного аппарата скелетных мышц является двигательная единица (ДЕ). Она включает мотонейрон спинного мозга с иннервируемыми его аксоном мышечными волокнами. Внутри мышцы этот аксон образует несколько концевых веточек. Каждая такая веточка образует контакт - нервно-мышечный синапс на отдельном мышечном волокне. Нервные импульсы, идущие от мотонейрона, вызывают сокращения определенной группы мышечных волокон. Двигательные единицы мелких мышц, осуществляющих тонкие движения (мышцы глаза, кисти), содержат небольшое количество мышечных волокон. В крупных их в сотни раз больше. Все ДЕ в зависимости от функциональных особенностей делятся на 3 группы:
I. Медленные неутомляемые. Они образованы "красными" мышечными волокнами, в которых меньше миофибрилл. Скорость сокращения и сила этих волокон относительно небольшие, но они мало утомляемы. Поэтому их относят к тоническим. Регуляция сокращений таких волокон осуществляется небольшим количеством мотонейронов, аксоны которых имеют мало концевых веточек. Пример - камбаловидная мышца.
II. Быстрые, легко утомляемые. Мышечные волокна содержат много миофибрилл и называются "белыми". Быстро сокращаются и развивают большую силу, но быстро утомляются. Поэтому их называют фазными. Мотонейроны этих ДЕ самые крупные, имеют толстый аксон с многочисленными концевыми веточками. Они генерируют нервные импульсы большой частоты. Мышцы глаза.
III. Быстрые, устойчивые к утомлению. Занимают промежуточное положение.
Физиология гладких мышц
Гладкие мышцы имеются в стенках большинства органов пищеварения, сосудов, выводных протоков различных желез, мочевыводящей системы. Они являются непроизвольными и обеспечивают перистальтику органов пищеварения и мочевыводящей системы, поддержание тонуса сосудов. В отличие от скелетных, гладкие мышцы образованы клетками чаще веретенообразной формы и небольших размеров, не имеющими поперечной исчерченности. Последнее связано с тем, что сократительный аппарат не обладает упорядоченным строением. Миофибриллы состоят из тонких нитей актина, которые идут в различных направлениях и прикрепляющихся к разным участкам сарколеммы. Миозиновые протофибриллы расположен рядом с актиновыми. Элементы саркоплазматического ретикулума не образуют систему трубочек. Отдельные мышечные клетки соединяются между собой контактами с низким электрическим сопротивлением - нексусами, что обеспечивает распространение возбуждения по всей гладкомышечной структуре. Возбудимость и проводимость гладких мышц ниже, чем скелетных.
Мембранный потенциал составляет 40-60 мВ, так как мембрана ГМК имеет относительно высокую проницаемость для ионов натрия. Причем у многих гладких мышц МП не постоянен. Он периодически уменьшается и вновь возвращается к исходному уровню. Такие колебания называют медленными волнами (МВ). Когда вершина медленные волны достигает критического уровня деполяризации, на ней начинают генерироваться потенциалы действия, сопровождающиеся сокращениями (рис). МВ и ПД проводятся по гладким мышцам со скоростью всего от 5 до 50 см/сек. Такие гладкие мышцы называют спонтанно активными, т.е. они обладают автоматией. Например за счет такой активности происходит перистальтика кишечника. Водители ритма кишечной перистальтики расположены в начальных отделах соответствующих кишок.
Генерация ПД в ГМК обусловлена входом в них ионов кальция. Механизмы электромеханического сопряжения также отличаются. Сокращение развивается за счет кальция, входящего в клетку во время ПД, Опосредует связь кальция с укорочением миофибрилл важнейший клеточный белок - кальмодулин.
Кривая сокращения также отличается. Латентный период, период укорочения, а особенно расслабления значительно продолжительнее, чем у скелетных мышц. Сокращение длится несколько секунд. Гладким мышцам, в отличие от скелетных свойственно явление пластического тонуса. Это способность длительное время находится в состоянии сокращения без значительных энергозатрат и утомления. Благодаря этому свойству поддерживается форма внутренних органов и тонус сосудов. Кроме того гладкомышечные клетки сами являются рецепторами растяжения. При их натяжении начинают генерироваться ПД, что приводит к сокращению ГМК. Это явление называется миогенным механизмом регуляции сократительной активности.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе и гомеокинезе. Энергетика и биомеханика мышечного сокращения. Ультраструктура скелетного мышечного волокна. Особенности строения периферических синапсов. Классификация, строение и функции нейронов.
курс лекций , добавлен 14.06.2011
Основные физиологические свойства мышц: возбудимость, проводимость и сократимость. Потенциал покоя и потенциал действия скелетного мышечного волокна. Механизм сокращения мышц, их работа, сила и утомление. Возбудимость и сокращение гладкой мышцы.
курсовая работа , добавлен 24.06.2011
Виды мышечных волокон: скелетные, сердечные и гладкие. Функции скелетных и гладких мышц, изометрический и изотонический режимы их сокращения. Одиночное и суммированное сокращения, строение мышечного волокна. Функциональные особенности гладких мышц.
контрольная работа , добавлен 12.09.2009
Преобразование химической энергии в механическую работу или силу как основная функции мышц, их механические свойства. Применение закона Гука в отношении малых напряжений и деформаций. Механизм мышечного сокращения. Ферментативные свойства актомиозина.
презентация , добавлен 23.02.2013
Строение и типы мышц. Изменение макро- и микроструктуры, массы и силы мышц в разные возрастные периоды. Основные группы мышц, их функции. Механизм мышечного сокращения. Формирование двигательных навыков. Совершенствование координации движений с возрастом.
реферат , добавлен 15.07.2011
Механизм преобразования химической энергии АТФ непосредственно в механическую энергию сокращения и движения. Типы мыщц, их химическое строение. Роль миоцита, цитоплазмы, миофибриллов, рибосомов, лизосомов. Гликоген как основной углевод мышечной ткани.
реферат , добавлен 06.09.2009
Проблемы объяснения механизмов йоги с точки зрения физиологии. Процессы сокращения и расслабления мышечного волокна. Энергетическая валюта организма - аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Взаимосвязь скелетной мускулатуры с центральной нервной системой.
реферат , добавлен 14.11.2010
Строение поперечно-полосатой мышечной ткани. Исследование особенностей развития мышц. Энергообеспечение мышечного сокращения. Подготовка к сдаче анализов крови. Специфические изменения в метаболизме спортсменов в ответ на стандартную физическую нагрузку.
презентация , добавлен 27.03.2016
Структурные особенности мышечных тканей. Изучение механизма мышечного сокращения и аппарата передачи возбуждения. Гистогенез и регенерация мышечной ткани. Принципы работы сократительных, проводящих и секреторных кардиомиоцитов сердечной мышечной ткани.
шпаргалка , добавлен 14.11.2010
Исследование структуры и функционального значения мышц. Анализ современных представлений о мышечном сокращении и расслаблении. Виды мышечной ткани. Скорость проведения возбуждения в скелетных мышцах. Физиологические свойства мышц. Мышечное утомление.
Расслабление мышцы.
Теория сокращения мышц (скольжение нитей)
Сокращение мышцы связано с возникновением потенциала действия на мембране мышечного волокна, который распространяется по сарколемме и поступает во внутрь волокна. Распространяющийся нервный импульс способствует выходу ионов кальция из саркоплазматического ретикулума. Вышедшие из ретикулума ионы кальция связываются с тропонином и тропомиозином. Эти белки изменяют свое положение на нити актина. В результате этого процесса устраняется препятствие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ тормозило взаимодействие актиновых и миозиновых волокон. Головки миозина прикрепляются к актиновым нитям и осуществляют продольную тягу. В результате происходит скольжение актиновых нитей между миозиновыми.
Связывание кальцием тропонина ведет к освобождению миозин-АТФазы, которая расщепляет молекулу АТФ и освобождается энергия. Образовавшаяся молекула АДФ и неорганический фосфат удаляются с головки, а на их месте образуется новая молекула АТФ. Освободившаяся энергия расходуется для разрыва связи поперечного мостика актина и миозина.
Этот цикл может повторяться до тех пор, пока в саркоплазме есть ионы кальция и АТФ.
Восстановление потенциала покоя мембраны прекращает поступление из саркоплазматического ретикулума ионов кальция и дальнейший сократительный процесс. Кальций в миоплазме активирует Са-АТФ-азу, кальциевый насос осуществляет активный перенос этого иона в саркоплазматический ретикулум. Возврат мышцы в исходное, растянутое положение определяется массой костей скелета͵ связанных с данными мышцами и создающими растягивающее усилие после прекращения процесса сокращения. Вторым моментом является упругость мышцы, которая преодолевается в момент сокращения.
Утомление – временное снижение работоспособности, наступающее в процессе выполнения мышечной работы и исчезающее после отдыха. Причины утомления:
1. Накопление продуктов обмена (молочная кислота) в мышцах, что ведет к угнетению генерации потенциала действия.
2. Кислородное голодание, ᴛ.ᴇ. к мышце не успевает доставляться кислород.
3. Истощение энергии.
4. Центрально-нервная теория утомления. По этой теории утомление нервных клеток наступает быстрее, чем мышц.
5. Утомление синапсов, через которые импульсы передаются к мышцам.
В целом нет ни первой, ни последней причины. Все они действуют одновременно.
Изучая влияние СНС на скелетную мышцу лягушки А.Г. Гинецинским было установлено, что если на мышцу утомленную до полной невозможности сокращаться подействовать стимуляцией симпатических волокон, а затем начать стимулировать ее через моторные нервы сокращения восстанавливались. Выяснилось что эти изменения связанны с тем, что под влиянием СНС в мышце происходит укорочение хроноксии, укорачивается время передачи возбуждения, повышается чувствительность к ацетилхолину, повышается потребление кислорода. Данное явление получило название феномена Орбели-Геницинского.
Утомление мышц. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Утомление мышц." 2014, 2015.
Скелетные мышцы состоят из клеток (мышечных волокон). Каждое мышечное волокно - это многоядерная клетка цилиндрической формы диаметром 20-80 мкм и длиной от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, соответствующей длине мышцы. Многоядерные волокна исчерченных мышц...