Изометриченконтракция Изотонична контракция
Полезно е за човек, занимаващ се с различни физически упражнения, и още повече за тези, които тренират сами, да знаят как се случва свиването на цял мускул.
Мускулите са в състояние да развият максимална сила, когато не са свити или са свити в малка степен. С изометрични мускулна контракциявремена, но не се съкращава. т.е. изометрична контракция
възниква, когато двата края на мускула се държат на фиксирано разстояние и стимулацията предизвиква напрежение в мускула, без да променя дължината му. Пример за изометрично свиване би било задържането на щанга.
По време на изометрично свиване почти всички мостове между актиновите и миозиновите влакна се образуват незабавно, тъй като няма нужда да се образуват нови връзки на нови места, тъй като мускулът не се скъсява. Следователно мускулът може да развие по-голяма сила.
С изотоничен мускулна контракцияскъсява, без да губи напрежение.
се извършва, когато единият край на мускула е свободен за движение и мускулът се скъсява, като по това време развива постоянна сила. Пример за изотонична контракция е вдигането на щанга. 
Само при много бързи движения силата може да бъде относително малка.
Зависимостта на мускулното усилие от скоростта на мускулното съкращение се обяснява с функционирането на отделен саркомер. С бързо мускулна контракциядвижете се много бързо. Това предполага, че във всеки момент определен брой мостове между актиновите и миозиновите нишки трябва да се разпаднат, за да могат да възникнат на нови места. В резултат на това може да се развие относително слаба сила.
Всъщност повечето акроними включват и двата елемента. 
Така че сега имаме представа какво е това изометрична контракциямускулите, изотонична контракциямускули, както и за съкращаването на цял мускул. По време на изометрична контракция мускулът се напряга, но не се съкращава. С изометрични мускулна контракцияможе да развие повече сила. С изотоничен мускулна контракцияскъсява, без да губи напрежение. Повечето съкращения включват и двата елемента.
Прегледът на скелетните мускули е много полезен. препоръчвам! Прочетете.
Физиология на мускулите. Класификация на мускулите според структурни, биохимични и функционални критерии
Включени мускулна тъканЧовешкото тяло включва набраздени (скелетни и сърдечни) и гладки мускули. Първият тип мускули осигурява поддържането на стойка, положение в пространството и движение на тялото и неговите части в него. Функции гладка мускулатурасе състоят от поддържане на кръвното налягане, придвижване на хранителните маси и отстраняване на крайните продукти на метаболизма. Сърдечният мускул се състои от напречно набраздени мононуклеарни мускулни клетки, но има различни свойства в сравнение с напречно набраздения скелетен мускул. Регулирането на тонуса и контрактилната активност на гладките мускули се осъществява от симпатиковата и парасимпатиковата нервна система. Контракциите на скелетните мускули възникват в отговор на нервните импулси, идващи от гръбначния мозък.
В човешкото тяло има повече от 600 мускула, техният дял от телесното тегло на човека е приблизително 30% (35–45% при мъжете и 28–32% при жените).
Основен функционални свойства на мускулите:
1) възбудимост;
2) проводимост;
3) контрактилност.
Възбуждането и свиването на мускулите се извършва под въздействието на нервни импулси, идващи от нервните центрове. В мускулите химическата енергия, съхранявана под формата на АТФ, се преобразува директно в механична и топлинна енергия.
Мускулът се състои от коремче (съкратителната част, изградена от набраздена мускулна тъкан) и сухожилия, които прикрепят мускула към скелета.
Скелетни мускулни групи:
1. По форма– тясна и широка. В тесните (веретенообразни) мускули (например на крайниците) сухожилията са тесни и дълги, в широките (с формата на лента, например на предната коремна стена) – сухожилията са широки и се наричат апоневроза.
2. Според местоположението на мускулните снопове:
Cirrus - в тях мускулните снопчета са прикрепени към сухожилието от едната или от двете страни, както в перото на птица, и се разминават от другата страна. Тези мускули са способни да се свиват силно, но на къси разстояния (силни мускули).
Мускули с успоредно разположение на дълги мускулни снопове. Тези мускули не са много силни, но могат да се скъсят до 50% от дължината си (сръчни мускули).
3. Според изпълняваната функция и ефекта върху ставите: флексори и екстензори, аддуктори и абдуктори, компресори (сфинктери) и дилататори.
Съществува два видамускулни контракции – единични и тетанични. Неженен мускулна контракция е единственият вид контракция за сърдечния мускул, а при скелетните мускули е с изкуствена етиология и възниква в отговор на единичен електрически сигнал и възникване на акционен потенциал (АП). Такава контракция с продължителност » 100 ms има форма на вълната (виж фигурата) и включва три фази: 1 – латентен период (от 2-3 до 10 ms), продължаващ от момента на прилагане на стимулацията до началото на контракцията, 2 – фаза на скъсяване или свиване (40-50 ms) и 3 – фаза на релаксация (около 50 ms). В естествени условия импулсите не пристигат поотделно, а в серии от най-малко 15-50 импулса/s, на които мускулът реагира, като произвежда тетанична контракция(тетанус). Основава се на феномена на сумиране на няколко единични контракции. В зависимост от честотата на импулсите се различават назъбен и гладък тетанус.
Фигура 5 – Видове мускулни контракции:
А – единични фази на контракция; B – единични и тетанични контракции
Назъбени тетанус(непълен) възниква, когато всеки следващ импулс навлезе във фазата на мускулна релаксация.
Ако честотата на стимулация е по-висока и всеки следващ импулс идва във фазата на скъсяване на мускулите, тогава настъпва пълно сумиране и тетаничната контракция има непрекъснат характер - гладък тетанус(пълен).
Увеличаването на реакцията под действието на субмаксимални стимули до определено (максимално) ниво възниква поради включването на нови, преди това неучастващи влакна в процеса на възбуждане. В случай на по-нататъшно увеличаване на дразненето (супермаксимално ниво), отговорът вече не се увеличава и обратното, при много силни стимули (5-10 или повече прагове) може да се постигне песимален отговор.
В целия организъм двигателните неврони изпращат изблици на потенциал за действие към двигателните единици, които реагират тетанично. Скелетните мускули са в състояние на постоянен тонус поради постоянни фонови импулси от двигателните зони на централната нервна система.
Мускулна работа(A) е произведението на товара (F) и разстоянието (h). A = F*h, или A = F*dl, където dl е количеството мускулно скъсяване.
Относителна мускулна силаопределя максималното натоварване, което мускулът може да повдигне. Тази стойност зависи много повече от дебелината на мускула, отколкото от неговата дължина.
Силата на мускулната контракция се определя от броя на двигателните единици, участващи в процеса на контракция. Абсолютна власте отношението на относителната сила към площта напречно сечениемускул, изразен в cm2. Например, абсолютната сила на бицепса е 11,9 kg∕cm 2, мускул на прасеца– 5,9 kg∕cm 2.
За да оценим функционалната активност на мускулите, говорим за техния тонус и фазови контракции.
Тон– състояние на продължително непрекъснато напрежение.
PhasicМускулните контракции са краткотрайно скъсяване на мускула, последвано от неговото отпускане.
Степента на свиване (степента на скъсяване) на мускула зависи от неговите морфологични свойства и физиологично състояние. Колкото по-голяма е дебелината на мускула, толкова по-голямо натоварване може да повдигне по време на свиването си. Дълги мускулиса намалени с по-голяма сума от късите. Умереното разтягане на мускула увеличава неговия контрактилен ефект; при силно разтягане мускулната контракция отслабва.
Правило за средни натоварвания : максимална мускулна работа се получава, когато средно , а не максималните стойности на натоварване, тъй като
с повече високи натоварванияУмората се развива бързо.
Режими на свиване на мускулите:
1) изотоничен- контракция, при която се получава скъсяване мускулни влакна, но същото напрежение ще остане (например при повдигане на товар);
2) изометричен– свиване, при което дължината на мускулните влакна не се променя, но се увеличава напрежението в тях (например при съпротива на натиск);
3) ауксотоничен- свиване, при което напрежението и дължината на мускула се променят.
Силата на мускулната контракция се определя от броя на активните мускулни влакна, участващи в контракцията, честотата на нервните импулси и наличието на синхронизация на активността на отделните мускулни влакна във времето. Дори в покой скелетни мускулиТе рядко са напълно отпуснати. Обикновено в тях остава някакво напрежение - тон. Мускулният тонус се повишава след тежки физически упражненияи по време на психо-емоционален стрес.
С редовно физическа подготовкаброят на мускулните влакна не се променя, но техният диаметър се увеличава поради увеличаване на броя на миофибрилите във влакната.
Мускулната работа е свързана със значителни енергийни разходи и следователно изисква повишен приток на кислород. Това се постига чрез активиране дейността на дихателните и сърдечно-съдови системи. Повишените метаболитни процеси по време на мускулна работа води до необходимост от повишено освобождаване на метаболитни продукти и съответно повишена активност на бъбреците и потните жлези. следователно физическа активностповишаване на активността физиологични системи, имат стимулиращ ефект върху двигателната система, което води до подобряване на двигателните умения и развитие на психичните функции. Когато децата са физически неактивни, метаболитните процеси страдат, имунитетът и работоспособността, включително умствената, намаляват.
Мускулната умора зависи от снабдяването му с кислород и кръв. Ефективността на използване на O2 от мускула е 20-25%, а с тренировка може да достигне 30%.
Във всеки мускул има много двигателни единици или двигателни единици - определен брой мускулни клетки, инервирани от една нервна клетка, а всеки миоцит има свое нервно окончание.
Сред двигателните единици се разграничават: бързи, които включват средно около 50 и бавни - от няколкостотин до хиляди мускулни клетки.
Видове нервни влакна:
1) бавен, неуморен(червени, статични, тонични) - това са тънки мускули, богати на кръвоносни съдове и миоглобин, по време на работа показват голяма сила, не се уморяват дълго време, но скоростта на контракциите им е ниска. Например поддържат вертикална статика, държат отделни части на тялото в определено положение, т.е. изпълнява поддържаща функция. Те включват и външните мускули на очната ябълка. Бавните фазови контракции осигуряват мускулен тонус и затова такива контракции се наричат тонични. Те са необходими за поддържане на баланс в статиката и динамиката. Бавните мускулни клетки съставляват по-голямата част от двигателните единици. Те съдържат много миоглобин и миозин, където се получава окисление. Такива мускули са червени на цвят и са по-малко уморени.
2) бърз, лесно се уморява(бели, динамични, фазични): те имат дебели мускулни снопове, по-малко кръвоносни съдове и миоглобин, скоростта на съкращението им е висока, както и умората. Въпреки че са по-ниски по сила, те са способни да правят различни малки, бързи движения. Бързите фазови аеробни мускули са малко по-бледи, тъй като съдържат по-малко миоглобин, но все още се запазва доста голямо количество миозин и следователно процесите на окисление протичат интензивно. В такива мускули умората се развива по-бързо, отколкото в описаните по-горе. По отношение на броя на мускулните клетки в двигателната единица бързите фазични мускули заемат второ място след бавните. Анаеробните мускули осигуряват най-бързите контракции. Те са с ниско съдържание на миоглобин и миозин. Клетките, които изграждат бързите анаеробни мускули, са бели. В такива мускули възниква анаеробна гликолиза, следователно в резултат на натрупването на недостатъчно окислени продукти (млечна киселина), кислороден дълг, и в резултат на това най-бързата умора. Примери за такива мускули са мускулите на пръстите и очите.
3) бърз, устойчив на умора(междинен).
И трите вида влакна могат да се съдържат в един и същи мускул, като съотношението на техния брой се определя до голяма степен от наследствеността. Например, в човешкия квадрицепс, процентът на бавните влакна може да варира от 40 до 98%. Колкото повече бавни влакна, толкова повече мускулиадаптиран за работа с издръжливост. Обратно, хората с висок процент бързи, силни влакна са по-способни за работа, която изисква по-голяма сила и скорост на мускулна контракция.
Силата на мускулната контракция се определя от броя на активните мускулни влакна, участващи в контракцията, честотата на нервните импулси и наличието на синхронизация на активността на отделните мускулни влакна във времето. Дори в покой скелетните мускули рядко са напълно отпуснати. Обикновено те запазват известно напрежение - тон. Мускулният тонус се повишава след тежки физически натоварвания и по време на психо-емоционален стрес.
Мускулната контракция е жизненоважна функция на тялото, свързана със защитни, дихателни, хранителни, сексуални, отделителни и други физиологични процеси. Всички видове произволни движения - ходене, мимики, движения очни ябълки, гълтането, дишането и т.н. се осъществяват от скелетните мускули. Неволевите движения (с изключение на сърдечните контракции) - перисталтика на стомаха и червата, промени в тонуса на кръвоносните съдове, поддържане на тонуса на пикочния мехур - се причиняват от свиване на гладката мускулатура. Работата на сърцето се осигурява от свиването на сърдечните мускули.
Структурна организация на скелетните мускули
Мускулни влакна и миофибрили (фиг. 1).Скелетният мускул се състои от много мускулни влакна, които имат точки на закрепване към костите и са разположени успоредно едно на друго. Всяко мускулно влакно (миоцит) включва много субединици - миофибрили, които са изградени от блокове (саркомери), повтарящи се в надлъжна посока. Саркомерът е функционалната единица на контрактилния апарат на скелетните мускули. Миофибрилите в мускулните влакна лежат по такъв начин, че местоположението на саркомерите в тях съвпада. Това създава модел на напречни ивици.
Саркомер и филаменти.Саркомерите в миофибрилата са разделени един от друг чрез Z-плочи, които съдържат протеина бета-актинин. И в двете посоки тънък актинови нишки.В пространствата между тях има по-дебели миозинови нишки.
Актиновата нишка външно прилича на два низа от мъниста, усукани в двойна спирала, където всяко мънисто е протеинова молекула актин. Протеиновите молекули лежат във вдлъбнатините на актиновите спирали на равни разстояния една от друга. тропонин, свързани с нишковидни протеинови молекули тропомиозин.
Миозиновите нишки се образуват от повтарящи се протеинови молекули миозин. Всяка миозинова молекула има глава и опашка. Миозиновата глава може да се свърже с актиновата молекула, образувайки т.нар напречен мост.
Клетъчната мембрана на мускулните влакна образува инвагинации ( напречни тубули), които изпълняват функцията за провеждане на възбуждане към мембраната на саркоплазмения ретикулум. Саркоплазмен ретикулум (надлъжни тубули)Представлява вътреклетъчна мрежа от затворени тръбички и изпълнява функцията на отлагане на Ca++ йони.
Моторна единица.Функционалната единица на скелетните мускули е моторен блок(DE). MU е набор от мускулни влакна, които се инервират от процесите на един двигателен неврон. Възбуждането и свиването на влакната, които изграждат една двигателна единица, възникват едновременно (когато съответният двигателен неврон е възбуден). Отделните двигателни единици могат да се възбуждат и свиват независимо една от друга.
Молекулярни механизми на свиванескелетен мускул
Според теория на плъзгането на нишката, мускулната контракция възниква поради плъзгащото се движение на актиновите и миозиновите нишки един спрямо друг. Механизмът за плъзгане на конеца включва няколко последователни събития.
Миозиновите глави се прикрепят към центровете за свързване на актиновите нишки (фиг. 2, A).
Взаимодействието на миозин с актин води до конформационни пренареждания на миозиновата молекула. Главите придобиват АТФазна активност и се завъртат на 120°. Поради въртенето на главите актиновите и миозиновите нишки се движат "една стъпка" една спрямо друга (фиг. 2, B).
Прекъсването на връзката на актин и миозин и възстановяването на конформацията на главата възниква в резултат на прикрепването на молекула АТФ към миозиновата глава и нейната хидролиза в присъствието на Са++ (фиг. 2, Б).
Цикълът „свързване – промяна в конформацията – прекъсване – възстановяване на конформацията“ се случва многократно, в резултат на което актиновите и миозиновите нишки се изместват една спрямо друга, Z-дисковете на саркомерите се приближават и миофибрилата се скъсява (фиг. 2, D).
Сдвояване на възбуждане и свиванев скелетните мускули
В състояние на покой не се случва плъзгане на нишка в миофибрилата, тъй като свързващите центрове на повърхността на актина са затворени от протеинови молекули на тропомиозина (фиг. 3, A, B). Възбуждането (деполяризацията) на миофибрилата и самата мускулна контракция са свързани с процеса на електромеханично свързване, който включва поредица от последователни събития.
В резултат на активирането на нервно-мускулния синапс на постсинаптичната мембрана възниква EPSP, който генерира развитието на потенциал за действие в областта около постсинаптичната мембрана.
Възбуждането (потенциал на действие) се разпространява по миофибрилната мембрана и чрез система от напречни тубули достига до саркоплазмения ретикулум. Деполяризацията на мембраната на саркоплазмения ретикулум води до отваряне на Ca++ канали в него, през които Ca++ йони навлизат в саркоплазмата (фиг. 3, Б).
Ca++ йони се свързват с протеина тропонин. Тропонинът променя своята конформация и измества протеиновите молекули на тропомиозина, които покриват актин-свързващите центрове (фиг. 3, D).
Миозиновите глави се прикрепят към отворените свързващи центрове и започва процесът на свиване (фиг. 3, E).
Развитието на тези процеси изисква определен период от време (10–20 ms). Нарича се времето от момента на възбуждане на мускулно влакно (мускул) до началото на неговото съкращение латентен период на контракция.
Релаксация на скелетната мускулатура
Мускулната релаксация се причинява от обратния трансфер на Ca++ йони през калциевата помпа в каналите на саркоплазмения ретикулум. Тъй като Са++ се отстранява от цитоплазмата отворени центровесвързването става все по-малко и в крайна сметка актиновите и миозиновите нишки са напълно разединени; настъпва мускулна релаксация.
Контрактуранаречено постоянно, дългосрочно свиване на мускул, което продължава след прекратяване на стимула. След тетанична контракция може да се развие краткосрочна контрактура в резултат на натрупване в саркоплазмата голямо количество Ca++; дългосрочна (понякога необратима) контрактура може да възникне в резултат на отравяне и метаболитни нарушения.
Фази и начини на съкращаване на скелетните мускули
Фази на мускулна контракция
При дразнене на скелетен мускул с единичен импулс електрически токсвръхпрагова сила, възниква едно мускулно свиване, в което се разграничават 3 фази (фиг. 4, А):
латентен (скрит) период на свиване (около 10 ms), през който се развива потенциалът на действие и протичат електромеханични процеси на свързване; мускулната възбудимост по време на еднократно свиване се променя в съответствие с фазите на потенциала за действие;
фаза на скъсяване (около 50 ms);
фаза на релаксация (около 50 ms).
 |
ориз. 4. Характеристики на единична мускулна контракция. Произход на назъбения и гладък тетанус. б– фази и периоди на мускулна контракция, Промяна в дължината на мускулапоказано в синьо, мускулен потенциал за действие- червено, мускулна възбудимост- лилаво. |
Режими на мускулна контракция
При естествени условия в тялото не се наблюдава нито едно свиване на мускулите, тъй като по двигателните нерви, инервиращи мускула, възникват поредица от потенциали за действие. В зависимост от честотата на нервните импулси, идващи към мускула, мускулът може да се свие в един от три режима (фиг. 4, B).
Единичните мускулни контракции се появяват с ниска честота електрически импулси. Ако следващият импулс навлезе в мускула след завършване на фазата на релаксация, възниква серия от последователни единични контракции.
При по-висока честота на импулса, следващият импулс може да съвпадне с фазата на релаксация на предишния цикъл на свиване. Амплитудата на контракциите ще бъде сумирана и ще има назъбен тетанус- продължителна контракция, прекъсвана от периоди на непълна мускулна релаксация.
С по-нататъшно увеличаване на честотата на импулса, всеки следващ импулс ще действа върху мускула по време на фазата на скъсяване, което води до гладък тетанус- продължителна контракция, не прекъсвана от периоди на отпускане.
Оптимална и песимална честота
Амплитудата на тетаничната контракция зависи от честотата на импулсите, дразнещи мускула. Оптимална честотате наричат честотата на дразнещите импулси, при която всеки следващ импулс съвпада с фазата на повишена възбудимост (фиг. 4, А) и съответно причинява тетанус с най-голяма амплитуда. Песиумна честотанаречена по-висока честота на стимулация, при която всеки следващ токов импулс попада в рефрактерната фаза (фиг. 4, А), в резултат на което амплитудата на тетануса намалява значително.
Работа на скелетните мускули
Силата на съкращението на скелетните мускули се определя от 2 фактора:
- броя на единиците, участващи в намаляването;
честота на свиване на мускулните влакна.
Работата на скелетните мускули се осъществява чрез координирана промяна в тонуса (напрежението) и дължината на мускула по време на свиване.
Видове работа на скелетните мускули:
динамична преодолителна работавъзниква, когато мускул, свивайки се, движи тялото или неговите части в пространството;
статична (задържаща) работаизвършва се, ако поради свиване на мускулите части от тялото се поддържат в определено положение;
динамична податлива операциявъзниква, когато мускулът функционира, но е разтегнат, защото силата, която създава, не е достатъчна, за да премести или задържи части от тялото.
По време на работа мускулът може да се свие:
изотоничен– мускулът се скъсява при постоянно напрежение (външно натоварване); изотоничната контракция се възпроизвежда само в експеримента;
изометрия– мускулното напрежение се увеличава, но дължината му не се променя; мускулът се свива изометрично при извършване на статична работа;
ауксотоничен– мускулното напрежение се променя, когато се съкращава; ауксотоничното свиване се извършва по време на динамична преодолителна работа.
Правило за средни натоварвания– мускулът може да извърши максимална работа при умерени натоварвания.
Умора – физиологично състояниемускул, който се развива след продължителна работа и се проявява чрез намаляване на амплитудата на контракциите, удължаване на латентния период на контракция и фазата на релаксация. Причините за умората са: изчерпване на запасите от АТФ, натрупване на метаболитни продукти в мускулите. Мускулната умора по време на ритмична работа е по-малка от умората на синапсите. Следователно, когато тялото извършва мускулна работа, умората първоначално се развива на нивото на синапсите на централната нервна система и нервно-мускулните синапси.
Структурна организация и редукциягладка мускулатура
Структурна организация. Гладката мускулатура се състои от единични вретеновидни клетки ( миоцити), които са разположени в мускула повече или по-малко хаотично. Контрактилните нишки са подредени неравномерно, в резултат на което няма напречна набразденост на мускула.
Механизмът на свиване е подобен на този на скелетните мускули, но скоростта на плъзгане на нишките и скоростта на хидролиза на АТФ са 100–1000 пъти по-ниски, отколкото в скелетните мускули.
Механизмът на свързване на възбуждане и свиване. При възбуда на клетката Ca++ навлиза в цитоплазмата на миоцита не само от саркоплазмения ретикулум, но и от междуклетъчното пространство. Ca++ йони, с участието на протеина калмодулин, активират ензима (миозин киназа), който пренася фосфатната група от АТФ към миозина. Фосфорилираните миозинови глави придобиват способността да се прикрепят към актинови нишки.
Свиване и отпускане на гладките мускули. Скоростта на отстраняване на Ca++ йони от саркоплазмата е много по-малка, отколкото в скелетните мускули, в резултат на което релаксацията настъпва много бавно. Гладките мускули извършват дълги тонични контракции и бавни ритмични движения. Благодарение на ниската интензивност на хидролизата на АТФ, гладките мускули са оптимално адаптирани за продължително свиване, което не води до умора и висок разход на енергия.
Физиологични свойства на мускулите
Общите физиологични свойства на скелетните и гладките мускули са възбудимостИ контрактилност. Сравнителните характеристики на скелетните и гладките мускули са дадени в таблица. 6.1. Физиологични свойстваи характеристиките на сърдечния мускул са обсъдени в раздела „Физиологични механизми на хомеостазата“.
Таблица 7.1.Сравнителна характеристика на скелетната и гладката мускулатура
Собственост |
Скелетни мускули |
Гладки мускули |
Скорост на деполяризация |
бавен |
|
Огнеупорен период |
кратко |
дълго |
Естеството на свиването |
бърза фаза |
бавен тоник |
Енергийни разходи |
||
Пластмаса |
||
Автоматичен |
||
Проводимост |
||
Инервация |
моторни неврони на соматичната НС |
постганглионарни неврони на автономната нервна система |
Изпълнени движения |
произволен |
неволно |
Химическа чувствителност |
||
Способност за разделяне и разграничаване |
Пластмасагладките мускули се проявява във факта, че те могат да поддържат постоянен тонус както в съкратено, така и в разширено състояние.
Проводимостгладката мускулна тъкан се проявява във факта, че възбуждането се разпространява от един миоцит към друг чрез специализирани електропроводими контакти (нексуси).
Собственост автоматизациягладката мускулатура се проявява във факта, че може да се свива без участието на нервната система, поради факта, че някои миоцити са способни спонтанно да генерират ритмично повтарящи се потенциали на действие.
За да разберете същността на метода на изометричната гимнастика, предлагам ви да се потопите в интересния свят на физиологията на мускулната контракция, тоест да разберете как работят мускулите на нашето тяло. Направете прост експеримент: изложете рамото си така, че да се вижда бицепсът ви, и поставете другата си ръка върху него. Започнете бавно да сгъвате голата си ръка в лакътя - ще усетите свиване на бицепса. Теглото на ръката остава същото, така че мускулът се напряга повече или по-малко равномерно по време на движение.
Тази мускулна контракция се нарича изотоничен(гръцки isos – равен).
Този режим на работа води до движение – всъщност това, за което е предназначен мускулът. Но имайте предвид, че не само мускулите се движат, но и костите и ставите. Те са слабото звено, което най-бързо се износва. Ставният хрущял е една от най-уязвимите тъкани на тялото. В него няма кръвоносни съдове, така че хрущялът се подхранва много бавно поради дифузия - „импрегниране“ на хранителни вещества от съседните кости и, за съжаление, поради тази причина практически не се възстановява.
Активните движения и дори с натоварване натоварват сериозно ставния хрущял. прекомерната работа претоварва ставите и хрущялният слой изтънява, „изтрива се“, което кара костите буквално да скърцат. Артрозата е името на ставно заболяване, свързано със стареенето на ставния хрущял. Всяко движение в такава става може да причини болка, така че движението е ограничено и трябва да се сбогувате с гимнастиката.
Нека се опитаме да продължим нашите прости физиологични експерименти. Опитайте се да стегнете бицепс брахии, така че предмишницата и рамото ви да останат неподвижни. Чувствате ли мускулно напрежение? Разбира се, но в същото време ръката е неподвижна, няма движение в ставата. Този режим на работа се нарича изометричен. Режим, който предпазва вашите стави и тренира мускулните влакна, оставяйки ви с радостта от движението дълги години!
Всяко движение като сянка е последвано от отпадналост и умора, а желанието за релакс и почивка неизменно води до спиране на упражненията. Така че след нашите експерименти отпуснете рамото си и оставете ръката си да виси свободно надолу като клон на дърво - почувствайте степента на мускулна релаксация и запомнете това чувство. Да преминем към последния експеримент.
Започнете да сгъвате лакътната става на едната ръка и се опитайте да я предпазите от движение с другата - това е изометричното напрежение на бицепса, което вече познавате. Задръжте тази позиция за двадесет секунди. Сега вървете бързо с гръб към стената, поставете дланта на работната си ръка върху стената, пръстите надолу и бавно приклекнете, като държите ръката си изправена. Усещате ли разтягане в бицепса си? Да, това е силно и дори леко болезнено, но приятно усещане.
Изпънете ръката си за не повече от 10 секунди. Сега се отпуснете и спуснете ръката си надолу. Сигурен съм, че сега усещате отпускането на бицепсите си много повече, отколкото след обикновени къдрици. Това състояние получи специално име - пост-изометрична релаксация, което току-що научихте как да правите сами. Мисля, че ви става ясно, че разтягането и отпускането на мускулите след изометрично напрежение е много по-ефективно от обикновеното разтягане.
И така, изометричната гимнастика се основава на мускулно напрежение БЕЗ ДВИЖЕНИЕ. Запазва ставите, предотвратява износването на ставния хрущял и прогресията на артрозата. В много упражнения фазата на изометрично свиване е последвана от фаза на разтягане. това ефективна техника, мускулен релаксант, облекчаващ мускулен спазъми има изразен аналгетичен ефект. Спомнете си колко е хубаво да се разтягате след дълго седене - изометричната гимнастика ще тренира и ще релаксира целеви мускул– тази, която трябва да се зареди конкретно за вашата патология или проблем.
Изводи:
Изометричното свиване на мускула е неговото напрежение без движение в ставата.
Изометрична гимнастика, укрепва мускулите, щади ставите и хрущялите.
Разтягането на мускула след изометрично напрежение (постизометрична релаксация) е ефективна техника за мускулна релаксация и облекчаване на болката.
Здравейте, скъпи мои читатели, почитатели и други добри и не толкова добри личности!
Днес очакваме архивно важна и архивна бележка от научен или подобен характер. В него ще говорим за видовете мускулни контракции, какво представляват, какво представляват и как да ги използвате в ежедневните си тренировъчни дейности.
Така че, настанете се удобно, нека започнем да жестикулираме.
Видове мускулни контракции. Какво, защо и защо?
Ако все още не сте наясно, проектът ABC of Bodybuilding е образователен ресурс и затова периодично се появяват необичайни задълбочени статии, разкриващи същността на различни процеси на изпомпване (и свързани с тях). По-специално, последните такива бележки включват: [защо хората напълняват?], [мотивация в бодибилдинга] и други подобни. И така, по въпросите на промяната собствено тяловажно е да не просто безсмислено помпате хардуер и повдигате големи тежести, важно е да разберете какво се случва в мускулите в този конкретен момент, какъв вид натоварване се прилага върху тях и до какво в крайна сметка може да доведе това. Като цяло днес ще инвестираме в главите си, за да можем по-късно да напомпаме тялото си още по-добре. Всъщност нека се доближим до същината.
Забележка:
За по-добро усвояване на материала всички по-нататъшни разкази ще бъдат разделени на подглави.
Мускулна контракция: как се случва?
Всеки път, когато вземете уред (например дъмбел) и започнете да изпълнявате упражнение (например сгъване на дъмбели), възниква процес на свиване на скелетните мускули. В предишни бележки (по-специално в тази [мозъчно-мускулна връзка]) вече разгледахме как протича самият процес на мускулна контракция, затова, за да не се повтарям, ще дам само обща диаграма.
...и визуална анимация (щракнете и стартирайте приложението, като натиснете „play“).
Моторният център (моторна единица) се състои от двигателен неврон и определен брой инервирани влакна. Мускулната контракция е реакцията на мускулна единица към потенциала за действие на нейния двигателен неврон.
Общо съществува 3 тип градуирани мускулни реакции:
- сумиране на вълна – образува се от увеличаване на честотата на стимула;
- сумиране на множество двигателни единици – образува се чрез увеличаване на силата на стимула (увеличаване на броя на моторните неврони);
- стълбище (treppe) - реакция с определена честота/сила на постоянен стимул.
Говорейки за мускули, не може да не споменем мускулен тонус- феномен, при който мускулите проявяват лека контракция дори в покой, запазвайки формата си и способността си да реагират на натоварването по всяко време. Не е нужно да помните всичко това, просто ще ви помогне да разберете по-добре същността на протичащите процеси в мускулите по време на различни видове мускулни контракции.
Какви видове мускулни контракции има?
Знаете ли, че за да се гарантира по-добър растежмускули, те трябва да получават различни видове натоварване, но не в смисъл на тежест или смяна на едно упражнение с друго, а да повлияят по различен начин на характеристиките на мускулите. За това говорим - статично и динамично съкращаване на скелетната мускулатура. Статичната и динамичната работа съчетават пет вида мускулни контракции, всяка от които е разделена на две форми на движение: концентрични и ексцентрични.
Нека да преминем през всеки един по ред и да започнем с...
Динамични контракции (DC)
Възниква по време на движение или при използване на свободни тежести - когато спортистът вдига свободно теглои издържа на гравитацията. Най-често срещаният тип DS са изотоничните - тези, при които мускулът променя дължината си, когато се свива по време на движение. Изотоничните контракции (IS) позволяват на хората (и животните) да извършват обичайните си дейности и да се движат. Има два вида ИС:
- концентричен – най-разпространеният и често срещан в ежедневието и спортни дейности. Те предполагат скъсяване на мускула поради неговото съкращение (компресия). Пример - сгъване на ръката навътре лакътна става, което води до концентрично свиване на бицепс брахии и бицепс мускулите. Това свиване често се нарича фаза на положително повдигане на снаряда;
- ексцентричен е точно обратното на концентричен. Възниква, когато мускулът се удължи по време на контракция. Среща се много по-рядко в практиката на напомпване и включва контрол или забавяне на движението по инициатива на ексцентричен мускулен агонист. Пример - при ритане на топка квадрицепсът се свива концентрично, а мускулите задна повърхностбедрата се свиват ексцентрично. Долната фаза (разгъване/спускане) на сгъване с дъмбел или набиране също са примери за ES. Този тип натоварва повече мускула, увеличавайки вероятността от нараняване. Това свиване често се нарича отрицателна фаза на спускането на снаряда.
Характеристиките на ексцентричните контракции включват по-голямо производство на сила - т.е. спортистът може да намали (по контролиран начин) тегло, което е значително по-голямо като „тонаж“ от неговото работно тегло при вдигане. По-голямата сила идва от по-голямото включване на влакна от тип 2 (бързи мускулни влакна). По този начин концентрираното упражнение за повдигане на бицепс с дъмбели, или по-скоро неговата отрицателна фаза, ви позволява да включите по-активно белите влакна в работата. Тази функция често се използва от напреднали атлети за подобряване на експлозивността, като например при лежанка.
Забележка:
Мускулите стават твърди 10% по-силен при ексцентрични движения, отколкото при концентрични контракции.
Най-често в такива случаи се взема дъмбел, който е отдалечен от обичайното тегло (напр. 15 кг) на 3-7 кг. Положителната фаза се извършва чрез хвърляне на дъмбела нагоре с помощта на партньор или друга ръка, а отрицателната фаза отнема около 4 сек (срещу 2 секундно покачване). Подобно ексцентрично обучение понякога е много полезно, защото... създават големи увреждания на мускулните влакна, което води до увеличаване на протеиновия синтез, впоследствие феномена на суперкомпенсация и по-добро мускулна хипертрофия. Недостатъкът е високата вероятност от нараняване (ако правите всичко без глава), така че е по-добре за начинаещите да не се притесняват.
Статични контракции (SS)
Самото име говори за себе си, статично, т.е. без движение, без промяна в удължаването/скъсяването. Такива контракции се наричат изометрични. Пример е да държите предмет пред себе си (чанта в магазин), когато тежестта дърпа надолу, но мускулите се свиват, за да задържат предмета на желаното ниво. Също така отличен примеризометричната мускулна контракция се движи в дадена точка от траекторията за неопределено време. Например при изпълнение на клякания в средата на траекторията (на половината нагоре) квадрицепсите се свиват изометрично. Количеството сила, произведена по време на изометрична контракция, зависи от дължината на мускула в точката на контракция. Всеки мускул има оптимална дължина, при която се наблюдава максимална сила. изометрична якост. Резултатна сила изометрични контракциинадвишава силата, произведена от динамични контракции.
За по-голяма яснота ще дам примери, демонстриращи различни видове мускулни контракции (може да се кликне).
Разгледахме основните видове контракции, които са най-често срещани в тренировъчната практика, но ако погледнете първоначалната класификация, има още няколко от тях. Да ги разгледаме и тях, за да имате поне представа за тях и да изненадате невежите си колеги в залата :).
Изокинетични контракции
При изокинетичните контракции (Iso=постоянно, кинетично=движение) нервно-мускулните системи могат да работят с постоянна скорост на всеки етап от движението срещу дадено съпротивление. Това позволява на работещите мускули и мускулни групи да създават висока степен на напрежение в целия диапазон на движение. Този тип контракция е ефективна за равномерно развитие на мускулната сила при всеки ъгъл на движение. Това са динамични контракции и те променят дължината на мускула. Определящата характеристика на IS мускулите е, че те водят до движения с постоянна скорост.
IN фитнес залаподобен тип свиване се използва при специални изокенетични симулатори на динамометри Cybex, Наутилуси други. Плуването и гребането, дейности с постоянна скорост, също са изокинетични форми на контракции.
Ползите от изокинетичните контракции включват:
- водят до подобряване на нервно-мускулната координация, увеличаване на броя на влакната, участващи в работата;
- водят до увеличение мускулна силацелият мускул в целия диапазон на движение;
- контролирането на скоростта на движение може значително да намали вероятността от нараняване, което е особено важно в следоперативните периоди и периодите на рехабилитация;
- водят до подобрена цялостна издръжливост и сърдечна функция.
Оксотонични контракции
Това е динамичен тип свиване на повишено напрежение (нарастващо напрежение). Когато спортист сгъва ръцете си, докато държи щанга, масата му очевидно не се променя в целия диапазон на движение. Силата, необходима за извършване на това движение, не е постоянна, а зависи от типа на тялото на спортиста, лоста, ъгъла на крайниците и скоростта на движение.
Плиоцентрични контракции
Това е хибрид (комбинация), мускулът извършва изотонична компресия от разтегнато положение. Дейностите, които използват този тип мускулна контракция в най-пълна степен, се наричат плиометрично обучение или плиометрия. Този тип активност е добра за кумулативно развитие на силата и силата на спортиста и често се препоръчва като основа за тренировките на жените.
И така, за да уредя окончателно всичко по-горе, ще дам комбинирана картинка-презентация (която намерих в архива на чужд спортен и медицински университет) за видовете съкращения. Ето я всъщност (може да се кликне).
Влияние на типовете контракции върху дължината на мускула
Резултатът от изотоничните контракции е промяна в мускулната дължина (при постоянна сила). Концентричен IS - скъсява мускула при движение на товара, ексцентричен - удължава мускула, докато се съпротивлява на натоварването. Резултатът от изометричните контракции е увеличение мускулно напрежение, обаче не се получава нито удължаване, нито скъсяване на мускула.
Нагледно цялото това безобразие изглежда така.
Тип мускулни контракции по време на бягане
Разгледахме дейност, основана на типа контракции, но остава неразгледан въпросът какъв тип контракции има при бягане. Като цяло, поръчките са универсален инструмент, който обхваща няколко вида контракции наведнъж, по-специално: изотонични, концентрични и ексцентрични. Контракциите възникват в бавните и бързите мускулни влакна.
По време на бягане повдигането на тазобедрената става и флексията на коляното предизвикват концентрични изотонични контракции на флексорите на тазобедрената става и подколенните сухожилия (мускулите на подколенното сухожилие). Докато изправяте крака си, за да се оттласнете от земята и да направите движение напред, разгъвачите на тазобедрената става (прасците, глутеален мускул) и коленете (квадрицепсите) извършват концентрични изотонични контракции.
Ексцентричните изотонични контракции са особено включени по време на спускане ( спускане). По време на нормално бягане екстензорите на коляното и квадрицепсите се свиват, за да изправят крака. При бягане надолу квадрицепсите се свиват ексцентрично. В допълнение, предният тибиален мускул също се свива ексцентрично, контролирайки движението на крака надолу, след като петата ви удари земята. Що се отнася до включването на различни видове влакна по време на бягане, за това се използва бягане със сравнително спокойно темпо (джогинг). мускулна дейност, предимно бавно съкращаващи се влакна. Увеличаването на скоростта позволява по-голямо набиране на бързо съкращаващи се мускулни влакна.
Какво дават основните упражнения?
Всъщност знанието за видовете мускулни контракции трябва да насочи атлетите (особено начинаещите) още повече към изпълнение на основата и ето защо.
Много скелетни мускули се свиват изометрично, за да стабилизират и предпазят активните стави по време на движение. Докато клекът с щанга свива квадрицепса на бедрената мускулатура концентрично (по време на фазата на изкачване) и ексцентрично (по време на фазата на спускане), много от по- дълбоки мускулибедрата се свиват изометрично за стабилизиране тазобедрена ставапо време на шофиране.
По този начин, работейки с базови упражнения, можете да отпътувате веднага мускулни групиза няколко вида съкращения. Всъщност това ще има положителен ефект върху техните обемно-якостни характеристики и ще даде по-добър стимул за растеж.
Е, това вероятно е всичко за днес, всички теми са разгледани, въпросите са разгледани, децата са нахранени, така че е време да приключим нещата.
Послеслов
Поредната, кой знае каква, бележка приключи 🙂, в нея говорихме за видовете мускулни контракции. Някои може да кажат, че не е практично - може би, но теорията и разбирането на всички процеси на напомпване също са много важни за изграждането на оформено тяло, така че нека го усвоим!
Това е всичко за сега, нека да си взема, докато се срещнем отново!
PS.Приятели, използвате ли тази информация в обучението си или не знаехте нищо за нея досега?
P.P.S.Помогна ли проектът? След това оставете връзка към него в статуса си в социалната мрежа - плюс 100 точки за карма, гарантирано :)
