Izometrickékontrakce Izotonická kontrakce
Pro člověka, který se věnuje různým fyzickým cvičením, a ještě více, kdo cvičí sám, je užitečné vědět, jak dochází ke kontrakci celého svalu.
Svaly jsou schopny vyvinout maximální sílu, když nejsou stažené nebo stažené v malé míře. S izometrickým svalové kontrakce utahuje, ale nezkracuje. to znamená, izometrické kontrakce
nastává, když jsou dva konce svalu drženy od sebe v pevné vzdálenosti a stimulace způsobuje rozvoj napětí ve svalu, aniž by se změnila jeho délka. Příkladem izometrické kontrakce může být držení činky.
Během izometrické kontrakce se téměř všechny mosty mezi aktinovými a myozinovými vlákny okamžitě vytvoří, protože není třeba vytvářet nové vazby na nových místech, protože sval se nezkracuje. Sval proto může vyvinout větší sílu.
S izotonickým svalové kontrakce zkracuje bez ztráty napětí.
nastává, když se jeden konec svalu může volně pohybovat a sval se zkracuje při vývoji konstantní síly. Příkladem izotonické kontrakce může být zvedání činky. 
Pouze při velmi rychlých pohybech může být síla relativně malá.
Závislost svalového úsilí na rychlosti svalové kontrakce se vysvětluje fungováním samostatné sarkomery. S rychlým svalové kontrakce pohybovat velmi rychle. To naznačuje, že určitý počet mostů mezi aktinovými a myosinovými vlákny se musí v každém okamžiku rozpadnout, aby mohly vzniknout na nových místech. V důsledku toho může být vyvinuta relativně slabá síla.
Ve skutečnosti většina zkratek obsahuje oba prvky. 
Takže teď máme představu o tom, co je izometrické kontrakce svaly, izotonická kontrakce svalů, stejně jako kontrakce celého svalu. Při izometrické kontrakci se sval napíná, ale nezkracuje. S izometrickým svalové kontrakce může vyvinout větší sílu. S izotonickým svalové kontrakce zkracuje bez ztráty napětí. Většina zkratek obsahuje oba prvky.
Získání přehledu o kosterních svalech je velmi užitečné. Doporučuji! Číst.
Fyziologie svalů. Klasifikace svalů podle strukturálních, biochemických a funkčních kritérií
Část svalová tkáň Lidské tělo zahrnuje příčně pruhované (kosterní a srdeční) a hladké svaly. První typ svalů zajišťuje udržení držení těla, polohy v prostoru a pohyb těla a jeho částí v něm. Funkce hladké svaly spočívají v udržování krevního tlaku, pohybu masy potravy a odstraňování konečných produktů metabolismu. Srdeční sval se skládá z příčně pruhovaných mononukleárních svalových buněk, ale ve srovnání s příčně pruhovanými kosterními svaly má jiné vlastnosti. Regulaci tonusu a kontraktilní aktivity hladkých svalů provádí sympatický a parasympatický nervový systém. Kontrakce kosterního svalstva se objevují v reakci na nervové impulsy přicházející z míchy.
V lidském těle je více než 600 svalů, jejich podíl na tělesné hmotnosti člověka je přibližně 30% (35-45% u mužů a 28-32% u žen).
Hlavní funkční vlastnosti svalů:
1) vzrušivost;
2) vodivost;
3) kontraktilita.
Excitace a kontrakce svalů se provádí pod vlivem nervových impulsů přicházejících z nervových center. Ve svalech se chemická energie uložená ve formě ATP přeměňuje přímo na mechanickou a tepelnou energii.
Sval se skládá z břicha (stahovací část, postavená z příčně pruhované svalové tkáně) a šlach, které připevňují sval ke kostře.
Skupiny kosterních svalů:
1. Podle tvaru- úzký a široký. U úzkých (vřetenovitých) svalů (například na končetinách) jsou šlachy úzké a dlouhé, u širokých (např. ve tvaru stuhy na přední straně břišní stěna) - šlachy jsou široké a nazývají se aponeuróza.
2. Podle umístění svalových snopců:
Cirrus - u nich jsou svalové snopce na jedné nebo obou stranách připevněny ke šlaše jako u ptačího pera a na druhé straně se rozcházejí. Tyto svaly jsou schopny se silně stahovat, ale na krátké vzdálenosti (silné svaly).
Svaly s paralelním uspořádáním dlouhých svalových snopců. Tyto svaly nejsou příliš silné, ale mohou se zkrátit až o 50 % své délky (svaly obratnosti).
3. Podle vykonávané funkce a vlivu na klouby: flexory a extenzory, adduktory a abduktory, konstriktory (sfinktery) a dilatátory.
Existuje dva druhy svalové kontrakce - jednorázové a tetanické. singl svalové kontrakce je jediným typem kontrakce pro srdeční sval a v kosterním svalu má umělou etiologii a vyskytuje se jako odpověď na jediný elektrický signál a výskyt akčního potenciálu (AP). Taková kontrakce, trvající » 100 ms, má průběh (viz obr.) a zahrnuje tři fáze: 1 - latentní periodu (od 2-3 do 10 ms), trvající od okamžiku aplikace podráždění do začátku kontrakce , 2 - zkracovací fáze nebo kontrakce (40-50 ms) a 3 - relaxační fáze (asi 50 ms). V přirozených podmínkách impulsy nepřicházejí jednotlivě, ale v sériích minimálně 15-50 impulsů/s, na které sval reaguje vzhledem tetanická kontrakce(tetanus). Je založen na fenoménu sčítání několika jednotlivých kontrakcí. V závislosti na frekvenci impulsů se rozlišuje zubatý a hladký tetanus.
Obrázek 5 - Typy svalových kontrakcí:
A - fáze jedné kontrakce; B - osamělé a tetanické kontrakce
zubaté tetanus(neúplný) nastává, když každý následující impuls přichází do fáze svalové relaxace.
Pokud je frekvence stimulace vyšší a každý následující impuls vstoupí do fáze svalového zkrácení, pak dojde k úplnému shrnutí a tetanická kontrakce má kontinuální charakter - hladký tetanus(plný).
Ke zvýšení odpovědi při působení submaximálních podnětů na určitou (maximální) úroveň dochází v důsledku zapojení nových, dříve nepoužitých vláken do procesu excitace. V případě dalšího zvýšení podráždění (supermaximální hladina) se již reakce nezvyšuje a naopak při velmi silných podnětech (5-10 a více prahů) lze dosáhnout pesimální reakce.
V celém organismu vysílají motorické neurony výbuchy akčních potenciálů do motorických jednotek, které se v reakci na to tetanicky stahují. Kosterní svaly jsou ve stavu konstantního tonu díky neustálým impulsům pozadí z motorických zón CNS.
Svalová práce(A) je součin zatížení (F) a vzdálenosti (h). A \u003d F * h nebo A \u003d F * dl, kde dl je množství svalového zkrácení.
Relativní svalová síla určuje maximální zátěž, kterou sval dokáže zvednout. Tato hodnota je mnohem více závislá na tloušťce svalu než na jeho délce.
Síla svalové kontrakce je dána počtem motorických jednotek zapojených do procesu kontrakce. Absolutní moc je poměr relativní síly k ploše průřez sval, vyjádřeno v cm2. Například absolutní síla bicepsu je 11,9 kg∕cm 2, lýtkový sval- 5,9 kg∕cm 2.
Pro posouzení funkční aktivity svalů hovoří o jejich tonusu a fázových kontrakcích.
Tón- stav nepřetržitého nepřetržitého napětí.
fázový Svalové kontrakce se nazývají krátkodobé zkrácení svalu s následným jeho uvolněním.
Míra kontrakce (stupeň zkrácení) svalu závisí na jeho morfologických vlastnostech a fyziologickém stavu. Čím větší je tloušťka svalu, tím větší zátěž dokáže zvednout při své kontrakci. dlouhé svaly jsou sníženy o větší množství než krátké. Mírné protažení svalu zvyšuje jeho kontrakční účinek, při silném protažení svalová kontrakce slábne.
Pravidlo průměrného zatížení : maximální svalová práce nastává, když střední , a nikoli maximální hodnoty zatížení, protože
při vyšší zátěži se rychle rozvíjí únava.
Způsoby svalových kontrakcí:
1) izotonický- kontrakce, při které dochází ke zkrácení svalových vláken, ale zůstane stejné napětí (například při zvedání břemene);
2) izometrický- kontrakce, při které se nemění délka svalových vláken, ale zvyšuje se v ní napětí (například při tlakovém odporu);
3) auxotonický- kontrakce, při které se mění napětí i délka svalu.
Síla svalové kontrakce je dána počtem aktivních svalových vláken zapojených do kontrakce, frekvencí nervových vzruchů a přítomností synchronizace aktivity jednotlivých svalových vláken v čase. I v klidu kosterní svalstvo jsou zřídka zcela uvolněné. Obvykle udržují určité napětí. tón. Svalový tonus se zvyšuje po těžké cvičení a při psycho-emocionálním stresu.
S pravidelným fyzický trénink počet svalových vláken se nemění, ale zvětšuje se jejich průměr v důsledku nárůstu počtu myofibril ve vláknech.
Svalová práce je spojena se značnými náklady na energii, a proto vyžaduje zvýšený přísun kyslíku. Toho je dosaženo aktivací činnosti dýchacích a kardiovaskulární systémy. Posílení metabolických procesů při svalové práci vede k potřebě zvýšeného vylučování metabolických produktů, a tedy i zvýšené činnosti ledvin a potních žláz. Proto, tělesné cvičení zvyšují činnost fyziologických systémů, působí stimulačně na pohybový aparát, vedou ke zlepšení motoriky, rozvoji psychických funkcí. S hypodynamií u dětí trpí metabolické procesy, klesá imunita, pracovní kapacita, včetně duševní.
Svalová únava závisí na přísunu kyslíku a krve. Účinnost využití O 2 svalem je 20-25% a tréninkem může dosáhnout 30%.
V každém svalu je mnoho motorických nebo motorických jednotek - určitý počet svalových buněk inervovaných jednou nervovou buňkou a každý myocyt má své vlastní nervové zakončení.
Mezi motorické jednotky jsou: rychlé, kterých je v průměru asi 50, a pomalé - od několika stovek až po tisíce svalových buněk.
Druhy nervových vláken:
1) pomalý, neklidný(červené, statické, tonické) - jsou tenké, bohaté na cévy a svaly myoglobinu, při práci vykazují velkou sílu, dlouho se neunaví, ale rychlost jejich kontrakcí je malá. Například udržují vertikální statiku, drží určité části těla v určité poloze, tzn. vykonávat podpůrnou funkci. Zahrnují také vnější svaly oční bulvy. Pomalé fázické kontrakce zajišťují svalový tonus, a proto se takové kontrakce nazývají tonické. Jsou nezbytné pro udržení rovnováhy ve statické i dynamické. Pomalé svalové buňky tvoří většinu motorických jednotek. Mají hodně myoglobinu a myosinu, kde dochází k oxidaci. Takové svaly mají červenou barvu a trochu se unaví.
2) rychle, snadno se unaví(bílé, dynamické, fázické): mají tlusté svalové snopce, méně krevních cév a myoglobinu, jejich rychlost kontrakcí je vysoká, stejně jako únava. Díky své síle jsou schopny produkovat řadu malých rychlých pohybů. Rychlé fázické aerobní svaly jsou o něco bledší, protože obsahují méně myoglobinu, ale stále je zadrženo dostatečně velké množství myosinu a v důsledku toho intenzivně probíhají oxidační procesy. V takových svalech se únava rozvíjí rychleji než u výše popsaných. Z hlediska počtu svalových buněk v motorické jednotce zaujímají rychlé fázické svaly druhé místo po pomalých. Anaerobní svaly poskytují nejrychlejší kontrakce. Mají nízký obsah myoglobinu a myosinu. Buňky, které tvoří rychlé anaerobní svaly, jsou bílé. V takových svalech dochází k anaerobní glykolýze, proto v důsledku akumulace podoxidovaných produktů (kyseliny mléčné), kyslíkový dluh, a v důsledku toho nejrychlejší únava. Příkladem takových svalů jsou svaly prstů a očí.
3) rychlý, odolný proti únavě(středně pokročilí).
Všechny tři typy vláken mohou být obsaženy ve stejném svalu a poměr jejich počtu je do značné míry dán dědičností. Například u lidského čtyřhlavého stehenního svalu může být procento pomalých vláken od 40 do 98 %. Čím více pomalých vláken, tím více svalů přizpůsobené pro vytrvalostní práci. Naopak lidé s vysokým procentem rychlých silných vláken jsou schopnější vykonávat práci, která vyžaduje velkou sílu a rychlost svalové kontrakce.
Síla svalové kontrakce je dána počtem aktivních svalových vláken zapojených do kontrakce, frekvencí nervových vzruchů a přítomností synchronizace aktivity jednotlivých svalových vláken v čase. I v klidu jsou kosterní svaly zřídka úplně uvolněné. Obvykle si zachovávají určité napětí - tón. Svalový tonus se zvyšuje po těžké fyzické námaze a během psycho-emocionálního stresu.
Svalová kontrakce je životně důležitá funkce těla spojená s obrannými, dýchacími, nutričními, sexuálními, vylučovacími a dalšími fyziologickými procesy. Všechny druhy dobrovolných pohybů - chůze, mimika, pohyby oční bulvy, polykání, dýchání atd. provádějí kosterní svaly. Mimovolní pohyby (kromě stahu srdce) - peristaltika žaludku a střev, změny tonusu cév, udržování tonusu močového měchýře - jsou způsobeny stahem hladkého svalstva. Práci srdce zajišťuje kontrakce srdečních svalů.
Strukturní organizace kosterního svalstva
Svalové vlákno a myofibrila (obr. 1). Kosterní sval se skládá z mnoha svalových vláken, která mají body připojení ke kostem a jsou vzájemně rovnoběžné. Každé svalové vlákno (myocyt) zahrnuje mnoho podjednotek - myofibril, které jsou vybudovány z podélně se opakujících bloků (sarkomer). Sarkomera je funkční jednotka kontraktilního aparátu kosterního svalu. Myofibrily ve svalovém vláknu leží tak, že umístění sarkomer v nich se shoduje. To vytváří vzor příčného pruhování.
Sarkomera a vlákna. Sarkomery v myofibrile jsou od sebe odděleny Z-destičkami, které obsahují protein beta-aktinin. V obou směrech tenký aktinová vlákna. Mezi nimi jsou tlustší myosinová vlákna.
Aktinové vlákno vypadá jako dvě vlákna kuliček stočená do dvojité šroubovice, kde každá kulička je molekula proteinu. aktin. Ve výklencích aktinových helixů leží molekuly proteinu ve stejné vzdálenosti od sebe. troponin připojené k vláknitým proteinovým molekulám tropomyosin.
Myosinová vlákna jsou tvořena opakujícími se proteinovými molekulami. myosin. Každá molekula myosinu má hlavu a ocas. Myosinová hlavice se může vázat na molekulu aktinu, čímž vzniká tzv dostat se přes most.
Buněčná membrána svalového vlákna tvoří invaginace ( příčné tubuly), které plní funkci vedení vzruchu k membráně sarkoplazmatického retikula. Sarkoplazmatické retikulum (podélné tubuly) je intracelulární síť uzavřených tubulů a plní funkci ukládání iontů Ca++.
motorová jednotka. Funkční jednotkou kosterního svalstva je motorová jednotka(DE). DE - soubor svalových vláken, která jsou inervována procesy jednoho motorického neuronu. K excitaci a kontrakci vláken tvořících jednu MU dochází současně (při excitaci odpovídajícího motorického neuronu). Jednotlivé MU mohou střílet a uzavírat smlouvy nezávisle na sobě.
Molekulární mechanismy kontrakcekosterní sval
Podle teorie skluzu závitu dochází ke svalové kontrakci v důsledku klouzavého pohybu aktinových a myosinových filament vůči sobě navzájem. Mechanismus posuvu nitě zahrnuje několik po sobě jdoucích událostí.
Myosinové hlavy se připojují k vazebným místům aktinových filament (obr. 2, A).
Interakce myosinu s aktinem vede ke konformačnímu přeskupení molekuly myosinu. Hlavy získávají aktivitu ATPázy a otáčejí se o 120°. Vlivem rotace hlaviček se aktinová a myosinová filamenta vzájemně pohybují „o jeden krok“ (obr. 2b).
K disociaci aktinu a myosinu a obnovení konformace hlavice dochází v důsledku připojení molekuly ATP k hlavici myosinu a její hydrolýze v přítomnosti Ca++ (obr. 2, C).
Cyklus "vazba - změna konformace - odpojení - obnova konformace" nastává mnohokrát, v důsledku čehož jsou aktinová a myosinová vlákna vůči sobě posunuta, Z-disky sarkomer se k sobě přibližují a myofibrila se zkracuje (obr. 2, D).
Konjugace excitace a kontrakcev kosterním svalstvu
V klidu nedochází v myofibrile ke skluzu filamentů, protože vazebná centra na povrchu aktinu jsou uzavřena molekulami proteinu tropomyosinu (obr. 3, A, B). Excitace (depolarizace) myofibril a správná svalová kontrakce jsou spojeny s procesem elektromechanické vazby, která zahrnuje řadu po sobě jdoucích dějů.
V důsledku vystřelení neuromuskulární synapse na postsynaptickou membránu dochází k EPSP, který generuje rozvoj akčního potenciálu v oblasti obklopující postsynaptickou membránu.
Excitace (akční potenciál) se šíří po membráně myofibril a díky systému příčných tubulů se dostává až do sarkoplazmatického retikula. Depolarizace membrány sarkoplazmatického retikula vede k otevření kanálků Ca++ v ní, kterými vstupují ionty Ca++ do sarkoplazmy (obr. 3, C).
Ionty Ca++ se vážou na protein troponin. Troponin mění svou konformaci a vytlačuje molekuly tropomyosinového proteinu, které uzavíraly aktin vazebná centra (obr. 3d).
Myosinové hlavice se připojují k otevřeným vazebným centrům a začíná proces kontrakce (obr. 3, E).
Pro vývoj těchto procesů je zapotřebí určitá doba (10–20 ms). Doba od okamžiku vybuzení svalového vlákna (svalu) do začátku jeho kontrakce se nazývá latentní období kontrakce.
Uvolnění kosterního svalstva
Svalová relaxace je způsobena zpětným přenosem iontů Ca++ přes kalciovou pumpu do kanálků sarkoplazmatického retikula. Protože Ca++ je odstraněn z cytoplazmy otevřená centra vázání je stále méně a nakonec jsou aktinová a myosinová vlákna zcela odpojena; dochází k relaxaci svalů.
Kontraktura tzv. přetrvávající prodloužená kontrakce svalu, která přetrvává i po ukončení podnětu. Krátkodobá kontraktura se může vyvinout po tetanické kontrakci v důsledku akumulace v sarkoplazmě velký počet Ca++; může dojít k dlouhodobé (někdy nevratné) kontraktuře v důsledku otravy, metabolických poruch.
Fáze a způsoby kontrakce kosterního svalstva
Fáze svalové kontrakce
Při stimulaci kosterního svalstva jediným impulsem elektrický proud nad prahovou silou dochází k jediné svalové kontrakci, při které se rozlišují 3 fáze (obr. 4, A):
latentní (skrytá) perioda kontrakce (asi 10 ms), během níž se vyvíjí akční potenciál a probíhají procesy elektromechanické vazby; svalová dráždivost během jediné kontrakce se mění v souladu s fázemi akčního potenciálu;
zkracovací fáze (asi 50 ms);
relaxační fáze (asi 50 ms).
 |
Rýže. 4. Charakteristika kontrakce jednoho svalu. Původ zubatého a hladkého tetanu. B- fáze a období svalové kontrakce, Změna délky svalů zobrazeno modře akční potenciál ve svalech- Červené, svalová dráždivost- nachový. |
Způsoby svalové kontrakce
Za přirozených podmínek není v těle pozorována jediná svalová kontrakce, protože řada akčních potenciálů jde podél motorických nervů, které inervují sval. V závislosti na frekvenci nervových vzruchů přicházejících do svalu se sval může stahovat jedním ze tří režimů (obr. 4b).
Jednotlivé svalové kontrakce se vyskytují s nízkou frekvencí elektrické impulsy. Pokud další impuls přijde do svalu po dokončení relaxační fáze, dojde k sérii po sobě jdoucích jednotlivých kontrakcí.
Při vyšší frekvenci impulsů se další impuls může shodovat s relaxační fází předchozího kontrakčního cyklu. Amplituda kontrakcí bude sečtena, bude zubní tetanus- prodloužená kontrakce, přerušovaná obdobími neúplné relaxace svalu.
S dalším zvýšením frekvence impulsů bude každý následující impuls působit na sval během fáze zkrácení, což má za následek hladký tetanus- prodloužená kontrakce, nepřerušovaná obdobími relaxace.
Frekvence Optimum a Pesimum
Amplituda tetanické kontrakce závisí na frekvenci impulsů dráždících sval. Optimální frekvence nazývají takovou frekvenci dráždivých impulsů, při kterých se každý následující impuls shoduje s fází zvýšené excitability (obr. 4, A) a podle toho způsobuje tetanus největší amplitudy. Pesimální frekvence tzv. vyšší frekvence stimulace, při které každý následující proudový impuls vstupuje do fáze refrakternosti (obr. 4, A), v důsledku čehož se výrazně snižuje tetanová amplituda.
Práce kosterního svalstva
Sílu kontrakce kosterního svalstva určují 2 faktory:
počet MU podílejících se na snížení;
frekvence kontrakce svalových vláken.
Práce kosterního svalu je vykonávána koordinovanou změnou tonusu (napětí) a délky svalu při kontrakci.
Druhy práce kosterního svalu:
dynamické překonávání práce nastává, když se sval stahuje, pohybuje tělem nebo jeho částmi v prostoru;
statická (přidržovací) práce provádí se, pokud jsou části těla v důsledku svalové kontrakce udržovány v určité poloze;
dynamický podřadný výkon nastává, když sval funguje, ale je protahován, protože úsilí, které vynakládá, nestačí k pohybu nebo držení částí těla.
Při výkonu práce se sval může stahovat:
izotonický- sval se zkracuje při stálém napětí (vnější zátěž); izotonická kontrakce je reprodukována pouze v experimentu;
izometrický- svalové napětí se zvyšuje, ale jeho délka se nemění; sval se při statické práci stahuje izometricky;
auxotonicky- svalové napětí se při zkracování mění; auxotonická kontrakce se provádí při dynamické zdolávací práci.
Pravidlo průměrného zatížení- sval může vykonat maximální práci s mírným zatížením.
Únava – fyziologický stav svalu, který se vyvíjí po dlouhé práci a projevuje se snížením amplitudy kontrakcí, prodloužením latentní fáze kontrakce a relaxace. Příčiny únavy jsou: vyčerpání ATP, hromadění metabolických produktů ve svalu. Svalová únava při rytmické práci je menší než únava synapse. Když tedy tělo vykonává svalovou práci, únava se zpočátku rozvíjí na úrovni CNS synapsí a neuromuskulárních synapsí.
Strukturální organizace a redukcehladké svaly
Strukturální organizace. Hladký sval se skládá z jednotlivých vřetenovitých buněk ( myocyty), které se ve svalu nacházejí víceméně náhodně. Kontraktilní filamenta jsou uspořádána nepravidelně, v důsledku čehož nedochází k příčnému pruhování svalu.
Mechanismus kontrakce je podobný jako u kosterního svalu, ale rychlost skluzu filament a rychlost hydrolýzy ATP jsou 100–1000krát nižší než u kosterního svalu.
Mechanismus konjugace excitace a kontrakce. Při excitaci buňky se Ca++ dostává do cytoplazmy myocytu nejen ze sarkoplazmatického retikula, ale také z mezibuněčného prostoru. Ionty Ca++ za účasti kalmodulinového proteinu aktivují enzym (myosinkinázu), který přenáší fosfátovou skupinu z ATP na myosin. Fosforylované myosinové hlavy získávají schopnost navazovat se na aktinová vlákna.
Kontrakce a relaxace hladkých svalů. Rychlost odstraňování Ca++ iontů ze sarkoplazmy je mnohem menší než v kosterním svalu, v důsledku čehož dochází k relaxaci velmi pomalu. Hladké svaly dělají dlouhé tonické kontrakce a pomalé rytmické pohyby. Díky nízké intenzitě hydrolýzy ATP jsou hladké svaly optimálně přizpůsobeny pro dlouhodobou kontrakci, která nevede k únavě a vysoké spotřebě energie.
Fyziologické vlastnosti svalů
Společné fyziologické vlastnosti kosterního a hladkého svalstva jsou vzrušivost A kontraktilita. Srovnávací charakteristiky kosterního a hladkého svalstva jsou uvedeny v tabulce. 6.1. Fyziologické vlastnosti a rysy srdečních svalů jsou diskutovány v části "Fyziologické mechanismy homeostázy".
Tabulka 7.1.Srovnávací charakteristiky kosterního a hladkého svalstva
Vlastnictví |
Kosterní svalstvo |
Hladké svaly |
Míra depolarizace |
pomalý |
|
Refrakterní období |
krátký |
dlouho |
Povaha redukce |
rychlý fázový |
pomalé tonikum |
Náklady na energie |
||
Plastický |
||
Automatizace |
||
Vodivost |
||
inervace |
motoneurony somatického NS |
postgangliové neurony autonomního NS |
Provedené pohyby |
libovolný |
nedobrovolné |
Citlivost na chemikálie |
||
Schopnost dělit a rozlišovat |
Plastický hladké svaly se projevuje tím, že dokážou udržet konstantní tonus jak ve zkráceném, tak i v nataženém stavu.
Vodivost tkáň hladkého svalstva se projevuje tím, že se excitace šíří z jednoho myocytu do druhého prostřednictvím specializovaných elektricky vodivých kontaktů (nexusů).
Vlastnictví automatizace hladkého svalstva se projevuje tím, že se může stahovat bez účasti nervový systém, vzhledem k tomu, že některé myocyty jsou schopny spontánně generovat rytmicky se opakující akční potenciály.
Abyste pochopili podstatu izometrické gymnastické metody, navrhuji, abyste se ponořili do zajímavého světa fyziologie svalové kontrakce, to znamená, abyste zjistili, jak s vámi pracují svaly našeho těla. Proveďte nejjednodušší experiment: odkryjte rameno tak, aby byly vidět vaše bicepsy, a položte na něj druhou ruku. Začněte pomalu ohýbat holou paži v lokti – ucítíte kontrakci bicepsu. Hmotnost paže zůstává stejná, takže sval je při pohybu napínán víceméně rovnoměrně.
Tato svalová kontrakce se nazývá izotonický(Řecky isos - rovná se).
Tento způsob provozu vede k pohybu – ve skutečnosti ke kterému je sval určen. Všimněte si ale, že se nehýbou jen svaly, ale i kosti a klouby. Jsou slabým článkem, který se opotřebovává nejrychleji. Kloubní chrupavka je jednou z nejzranitelnějších tkání v těle. Nejsou v něm žádné krevní cévy, takže chrupavka je krmena velmi pomalu kvůli difúzi - „namáčení“ živin ze sousedních kostí, a bohužel se z tohoto důvodu prakticky neobnovuje.
Aktivní pohyby, a to i při zátěži, vážně zatěžují kloubní chrupavku. přemrštěná práce přetěžuje klouby a vrstva chrupavky se ztenčuje, „vymazává“, což způsobuje, že kosti doslova vrzají. Osteoartróza je název kloubního onemocnění spojeného se stárnutím kloubní chrupavky. Každý pohyb v takovém kloubu může způsobit bolest, takže pohyb je omezený a s gymnastikou se musíte rozloučit.
Zkusme pokračovat v našich jednoduchých fyziologických experimentech. Pokuste se zatnout bicepsy ramene tak, aby předloktí a rameno zůstaly nehybné. Cítíte svalové napětí? Samozřejmě, ale zároveň je ruka nehybná, v kloubu není žádný pohyb. Tento provozní režim se nazývá izometrický. Režim, který šetří vaše klouby a trénuje svalová vlákna a zanechá radost z pohybu na další roky!
Každý pohyb, jako stín, je následován únavou a únavou a touha po relaxaci a odpočinku vždy vede k zastavení vyučování. Tady jste po našich experimentech, uvolněte rameno a nechte paži volně viset dolů jako větev stromu - pociťte míru svalové relaxace a zapamatujte si tento pocit. Přejděme k poslednímu experimentu.
Začněte ohýbat loketní kloub jedné paže a snažte se zabránit jeho pohybu s tou druhou – to je izometrické napětí bicepsu, které již znáte. Držte tuto pozici po dobu dvaceti sekund. Nyní se rychle vraťte ke zdi, položte dlaň své pracovní ruky na zeď s prsty dolů a pomalu si dřepněte, paži držte rovně. Cítíte protažení bicepsů? Ano, je to silný a i trochu bolestivý, ale příjemný pocit.
Natahujte paži ne déle než 10 sekund. Nyní se uvolněte a spusťte ruku dolů. Jsem si jist, že nyní cítíte uvolnění bicepsů mnohem více než po běžném ohnutí. Tato podmínka získala zvláštní název - post-izometrická relaxace které jste se právě naučili dělat sami. Myslím, že je vám jasné, že protahování a uvolňování svalů po izometrickém napětí je mnohem účinnější než pravidelné popíjení.
Izometrická gymnastika je tedy založena na svalovém napětí BEZ POHYBU. Chrání klouby, zabraňuje opotřebení kloubní chrupavky a progresi artrózy. U mnoha cviků po izometrické fázi kontrakce následuje fáze protažení. Tento efektivní příjem, uvolnění svalu, odlehčení svalový spasmus a má výrazný analgetický účinek. Vzpomeňte si, jak příjemné je protáhnout se po dlouhém sezení – izometrická gymnastika procvičí i uvolní cílový sval- ten, který je třeba načíst speciálně pro vaši patologii nebo problém.
Závěry:
Izometrická kontrakce svalu je jeho napětí bez pohybu v kloubu.
Izometrická gymnastika, posiluje svaly, šetří klouby a chrupavky.
Svalový strečink po izometrickém napětí (postizometrická relaxace) je účinnou metodou svalové relaxace a úlevy od bolesti.
Dobrý den, moji milí čtenáři, obdivovatelé a další dobré a ne tak osobnosti!
Dnes čekáme na archivní a archivní poznámku nějakého vědeckého směru. Budeme si v něm povídat o typech svalových kontrakcí, co to je, co to je a jak je využít ve svých každodenních tréninkových aktivitách.
Takže, udělejte si pohodlí, začněme gestikulovat.
Typy svalových kontrakcí. Co, proč a proč?
Pokud si to ještě neuvědomujete, pak je projekt ABC kulturistiky vzdělávacím zdrojem, a proto k němu pravidelně kloužou neobvyklé hloubkové články, které odhalují podstatu různých pumpovacích (a souvisejících) procesů. Mezi poslední takové poznámky patří zejména: [proč lidé tloustnou?], [motivace v kulturistice] a jim podobné. Tedy z hlediska změny vlastním tělem je důležité nejen bezmyšlenkovitě kývat kusy železa a zvedat velké váhy, je důležité porozumět tomu, co se ve svalech v tomto konkrétním okamžiku děje, jaký typ zátěže je na ně vyvíjen a k čemu to nakonec může vést. Obecně dnes budeme investovat do své hlavy, abychom své tělo později ještě lépe napumpovali. Vlastně, pojďme k věci.
Poznámka:
Pro lepší asimilaci materiálu bude veškeré další vyprávění rozděleno do podkapitol.
Svalová kontrakce: jak se to děje?
Pokaždé, když zvednete projektil (například činku) a začnete provádět cvičení (například zvedání činky na biceps), dochází k procesu kontrakce kosterních svalů. V předchozích poznámkách (zejména v tomto [spojení mozek-sval]) jsme již uvažovali, jak probíhá samotný proces svalové kontrakce, proto, abych se neopakoval, uvedu pouze obecné schéma.
…a vizuální animace (klikněte a spusťte aplikaci stisknutím „play“).
Motorické centrum (motorická jednotka) se skládá z motorického neuronu a určitého počtu inervovaných vláken. Svalová kontrakce je reakce svalové jednotky na akční potenciál jejího motorického neuronu.
Celkem existuje 3 typy odstupňovaných svalových reakcí:
- vlnová sumace – vzniká zvýšením frekvence podnětu;
- sumace více motorických jednotek - vzniká zvýšením síly podnětu (zvýšení počtu motorických neuronů);
- schody (treppe) - reakce s určitou frekvencí / silou na konstantní podnět.
Když už jsme u svalů, nelze se nezmínit svalový tonus- jev, kdy svaly vykazují mírnou kontrakci i v klidu, přičemž si zachovávají svůj tvar a schopnost kdykoli reagovat na zátěž. To vše se nemusíte učit nazpaměť, jednoduše vám to pomůže lépe pochopit podstatu probíhajících procesů ve svalech s různými typy svalových kontrakcí.
Jaké jsou typy svalových kontrakcí?
Víte, co zajistit lepší růst svaly, je třeba jim dávat různé typy zátěže, ale ne ve smyslu závaží nebo záměny jednoho cviku za jiný, ale různými způsoby, jak ovlivnit vlastnosti svalů. To je to, o čem mluvíme - statická a dynamická kontrakce kosterních svalů. Statická a dynamická práce kombinuje pět typů svalových kontrakcí, z nichž každá je rozdělena na dvě formy pohybu: koncentrický a excentrický.
Pojďme si projít každý v pořadí a začít s...
Dynamické kontrakce (DS)
Vyskytují se při pohybu nebo při použití volných vah – když zdvihač zvedá volná váha a působí proti gravitační síle. Nejběžnějším typem DS je izotonický, při kterém sval při kontrakci během pohybu mění svou délku. Izotonické kontrakce (IS) umožňují lidem (a zvířatům) vykonávat obvyklé činnosti, pohybovat se. Existují dva typy IS:
- soustředné - nejčastější a často se vyskytující v každodenním a sportovní aktivity. Implikujte zkrácení svalu v důsledku jeho kontrakce (komprese). Příklad - ohnutí paže dovnitř loketní kloub, což má za následek koncentrickou kontrakci svalu bicepsu ramene, bicepsu. Tato kontrakce je často označována jako pozitivní fáze stoupání střely;
- excentrický je přesným opakem soustředného. Vyskytuje se, když se sval prodlouží při kontrakci. V pumpovací praxi se vyskytuje mnohem méně často a zahrnuje kontrolu nebo zpomalení pohybu z iniciativy excentrického svalového agonisty. Příklad - při úderu nohou do míče se koncentricky stahuje kvadriceps a svaly zadní plocha boky se excentricky stahují. Spodní fáze (prodloužení/spuštění) záklonů či přítahů činek jsou také příklady ES. Tento typ více zatěžuje sval, čímž se zvyšuje pravděpodobnost zranění. Tato kontrakce je často označována jako negativní fáze sestupu střely.
Mezi rysy excentrických kontrakcí patří velké generování síly – tzn. sportovec může snížit (kontrolovaným způsobem) hmotnost, která je v „tonáži“ výrazně větší než jeho pracovní zvedání. Větší sílu poskytuje větší zařazení vláken druhého typu (rychlá svalová vlákna). Cvičení soustředěného zvedání činky na biceps, respektive jeho negativní fáze, tedy umožňuje aktivněji zapojit do práce bílá vlákna. Tuto funkci často využívají pokročilí sportovci ke zlepšení výbušné síly, například v bench-pressu.
Poznámka:
Svaly se stávají 10% silnější při excentrických pohybech než při koncentrických kontrakcích.
Nejčastěji se v takových případech bere činka, která je daleko od obvyklé hmotnosti (např 15 kg) za 3-7 kg. Pozitivní fáze se provádí vyhozením činky s pomocí partnera nebo druhé ruky a negativní fáze trvá asi 4 sec (proti 2 sek. vzestup). Takový excentrický trénink je někdy velmi užitečný, protože. vytvořit rozsáhlé poškození svalových vláken, což vede ke zvýšení syntézy bílkovin, následně k fenoménu superkompenzace a lepší svalová hypertrofie. Jejich mínus je vysoká pravděpodobnost zranění (pokud děláte vše bez hlavy), takže pro začátečníky je lepší se neobtěžovat.
statické zkratky (SS)
Už samotný název mluví sám za sebe, statický, tzn. žádný pohyb, žádná změna v prodloužení/zkrácení. Takové kontrakce se nazývají izometrické. Příkladem je držení předmětu před sebou (nákupní taška), když se váha stahuje dolů, ale svaly se stahují, aby předmět udržely v rovině. Taky skvělý příklad izometrická svalová kontrakce, visí v určitém bodě trajektorie po neurčitou dobu. Například při provádění dřepů uprostřed trajektorie (napůl nahoře) se kvadricepsy izometricky stahují. Velikost síly generované během izometrické kontrakce závisí na délce svalu v místě kontrakce. Každý sval má optimální délku, při které je maximum izometrická pevnost. Výsledná síla izometrické kontrakce převyšuje sílu produkovanou dynamickými kontrakcemi.
Pro názornost uvedu příklady demonstrující různé typy svalových kontrakcí (klikací).
Zvažovali jsme hlavní typy zkratek, které jsou nejběžnější v tréninkové praxi, ale pokud se podíváte na počáteční klasifikaci, existuje několik dalších z nich. Pojďme si je také rozebrat, abyste o nich měli alespoň tušení a mohli své neznalé kolegy v sále překvapit :).
Izokinetické kontrakce (Izokinetické)
Při izokinetických kontrakcích (Iso=konstanta, kinetický=pohyb) mohou nervosvalové systémy pracovat konstantní rychlostí v každém kroku pohybu proti danému odporu. To umožňuje pracujícím svalům a svalovým skupinám vytvářet vysoký stupeň napětí v celém rozsahu pohybu. Tento typ kontrakce je účinný pro rovnoměrný rozvoj svalové síly v jakémkoli úhlu pohybu. Jde o dynamické kontrakce a při nich se mění délka svalu. Definující charakteristikou svalového IS je, že vede k pohybům konstantní rychlostí.
V tělocvična podobný typ kontrakce se používá na speciálních izokinetických simulátorech-dynamometrech Cybex, Nautilus a další. Plavání a veslování, aktivity s konstantní rychlostí, jsou také izokinetickou formou kontrakce.
Výhody izokinetických kontrakcí jsou následující:
- vést ke zlepšení nervosvalové koordinace, zvýšení počtu vláken zapojených do práce;
- vést ke zvýšení svalová síla celý sval v celém rozsahu pohybu;
- kontrola rychlosti pohybu může výrazně snížit pravděpodobnost zranění, což je zvláště důležité v pooperačních a rehabilitačních obdobích;
- vést ke zlepšení celkové vytrvalosti a srdeční funkce.
Oxotonické kontrakce (auxotonické)
Jedná se o dynamický typ kontrakcí zvýšeného napětí (zvýšení napětí). Když sportovec při držení činky pokrčí ruce, její hmotnost se zjevně nemění v celém rozsahu pohybu. Síla potřebná k provedení tohoto pohybu není konstantní, závisí na fyzičce, páce sportovce, úhlu končetin a rychlosti pohybu.
Pliocentrické kontrakce (Plyocentrické)
Jde o hybrid (kombinaci), sval provádí izotonickou kontrakci z natažené polohy. Činnost, která využívá tento typ svalové kontrakce naplno, se nazývá plyometrický trénink nebo plyometrie. Tento typ aktivity se dobře kombinuje se silou a silou sportovce a je často doporučován jako základ ženského tréninku.
Abychom tedy konečně vyřešili vše výše uvedené, uvedu kombinovanou obrazovou prezentaci (kterou jsem našel v archivu zahraniční sportovní lékařské univerzity) podle typů zkratek. Tady je ve skutečnosti ona (lze kliknout).
Vliv typů kontrakcí na délku svalů
Výsledkem izotonických kontrakcí je změna délky svalu (při konstantní síle). Koncentrické IS zkracují sval při přenášení zátěže, excentrické IS prodlužují sval, když odolává zátěži. Výsledkem izometrických kontrakcí je zvýšení svalové napětí nedochází však k prodloužení ani zkrácení svalu.
Ve vizuální podobě celá tato ostuda vypadá takto.
Typ svalových kontrakcí při běhu
Zjistili jsme aktivitu podle typu kontrakcí, ale následující otázka zůstala nezvažována: jaký typ kontrakcí probíhá při běhu. Obecně jsou pochůzky univerzálním nástrojem, který pokrývá několik typů kontrakcí najednou, zejména: izotonické soustředné a excentrické. Kontrakce se vyskytují uvnitř pomalých a rychlých svalových vláken.
Při běhu má zvedání kyčle a flexe kolena za následek soustředné izotonické kontrakce ohýbačů kyčle a hamstringů (svalů hamstringů). Když narovnáte nohu, abyste se odrazili od země a provedli hnací pohyb, vaše kyčelní extenzory (hamstringy, hýžďového svalu) a kolena (quadriceps) provádějí koncentrické izotonické kontrakce.
Excentrické izotonické kontrakce se podílejí zejména na sjezdu ( sjezd). Při normálním běhu se extenzory kolena a kvadricepsy stahují, aby narovnaly nohu. Při běhu z kopce se čtyřkolky excentricky stahují. Kromě toho se tibialis anterior také excentricky stahuje a kontroluje pohyb vašeho chodidla dolů po dopadu paty na zem. Co se týče zapojování různých typů vláken při běhu, slouží k jejich pochůzkám v relativně klidném tempu (jogging). svalová aktivita převážně pomalá záškuba vláken. Zvýšení rychlosti vám umožní získat více rychlých svalových vláken.
Co jsou základní cvičení?
Ve skutečnosti by znalosti o typech svalových kontrakcí měly ještě více naklonit sportovce (zejména začátečníky) k tomu, aby dělali základ, a zde je důvod.
Mnoho kosterních svalů se izometricky stahuje, aby stabilizovaly a chránily aktivní klouby během pohybu. Zatímco dřepy s činkou stahují m. quadriceps femoris koncentricky (během vzestupné fáze) a excentricky (během sestupné fáze), mnohé z více hluboké svaly boky se pro stabilizaci izometricky stahují kyčelní kloub během pohybu.
Tedy práce s základní cviky, lze odjet najednou svalové skupiny pro několik typů zkratek. Ve skutečnosti to bude mít pozitivní vliv na jejich objemové a výkonové charakteristiky a poskytne to lepší stimul pro růst.
No a to je pro dnešek asi vše, všechna témata probrána, otázky zváženy, děti nakrmeny, takže je čas zabalit.
Doslov
Další skončila, kdoví co, podle skóre 🙂 pozn., bavili jsme se v ní o typech svalových kontrakcí. Někdo si možná řekne, že to není praktické – možná, ale teorie a pochopení všech pumpovacích procesů jsou při stavbě tvarovaného těla také velmi důležité, takže to vstřebáváme!
To je prozatím vše, nech mě odejít, dokud se znovu nesejdeme!
PS. Přátelé, využíváte tyto informace při tréninku, nebo jste o nich doteď nic nevěděli?
P.P.S. Pomohl projekt? Pak na něj zanechte odkaz ve statusu vaší sociální sítě – plus 100 body do karmy, zaručeně 🙂 .
