Čím sa vyznačuje izometrická svalová kontrakcia? Formy a typy svalových kontrakcií

Teória a metodika ťahov (časti 1-3) Kozhurkin A. N.

2.1 FORMY A TYPY SVALOVEJ KONTRAKCIE.

2.1 FORMY A TYPY SVALOVEJ KONTRAKCIE.

Zníženie kostrové svaly sa vyskytuje v reakcii na nervové impulzy prichádzajúce zo špeciálnych nervových buniek - motorických neurónov. Počas kontrakcie sa vyvíjajú svalové vlákna Napätie. Napätie vyvinuté počas kontrakcie je realizované svalmi rôznymi spôsobmi, čo určuje rôzne tvary a typy svalová kontrakcia. Klasifikácia všetkých možných foriem a typov svalových kontrakcií je uvedená najmä v.

Ak je vonkajšie zaťaženie menšie ako napätie kontrahujúceho svalu, potom sa sval skráti a spôsobí pohyb. Tento typ kontrakcie sa nazýva sústredné alebo myometrická. V laboratórnych podmienkach pri elektrickej stimulácii izolovaného svalu dochádza k jeho skráteniu pri konštantnom napätí rovnajúcom sa veľkosti vonkajšieho zaťaženia. Preto sa tento typ redukcie nazýva aj tzv izotonický(isos - rovnaký, tón - napätie). Na začiatku izotonickej kontrakcie sa svalové napätie zvyšuje a keď sa jeho hodnota rovná veľkosti vonkajšieho zaťaženia, začína sa svalové skracovanie.

Ak je vonkajšie zaťaženie svalu väčšie ako napätie vyvinuté pri kontrakcii, sval sa natiahne. Tento typ kontrakcie sa nazýva excentrický alebo plyometrická.

Pomocou špeciálnych prístrojov je možné regulovať vonkajšiu záťaž tak, že so zvyšovaním svalového napätia v rovnakej miere rastie aj veľkosť vonkajšej záťaže a s poklesom svalové napätie- znižuje sa aj veľkosť vonkajšieho zaťaženia. V tomto prípade pri konštantnej aktivácii svalov dochádza k pohybu konštantnou rýchlosťou. Tento typ svalovej kontrakcie sa nazýva izokinetická. Kontrakcie, počas ktorých sval mení svoju dĺžku (koncentrická, excentrická, izokinetická) zahŕňajú na dynamické forma kontrakcie.

Kontrakcia, pri ktorej sval vyvíja napätie, ale nemení svoju dĺžku, sa nazýva izometrický(isos - rovný, meter - dĺžka). Izometrická svalová kontrakcia sa týka statické forma kontrakcie. Realizuje sa v dvoch prípadoch. Po prvé, keď sa vonkajšie zaťaženie rovná napätiu vyvinutému svalom počas kontrakcie. A po druhé, keď vonkajšie zaťaženie prevyšuje svalové napätie, ale nie sú podmienky na natiahnutie svalu pod vplyvom tohto zaťaženia. Príkladom druhého prípadu je laboratórny experiment, v ktorom sa izolovaný sval stimulovaný elektrinou pokúša zdvihnúť bremeno ležiace na stole, ktorého veľkosť presahuje jeho zdvíhaciu silu.

V reálnych podmienkach svalovej činnosti k čisto izometrickej alebo izotonickej kontrakcii prakticky nedochádza, pretože Pri vykonávaní motorických akcií nezostáva vonkajšie zaťaženie kontrahujúcich svalov konštantné v dôsledku zmien mechanických podmienok ich práce, t.j. zmeny v ramenách síl a uhloch ich aplikácie. Zmiešaná forma kontrakcie, pri ktorej sa mení dĺžka aj napätie svalu, sa nazýva auxotonický alebo anizotonický.

Z knihy Supertréning od Mikea Mentzera

Nová tréningová technika – statické kontrakcie Kulturista nie je powerlifter. Zdvíhaním činky sa nechystá prekonať rekord v hmotnosti. Jeho úlohou je spustiť rastový mechanizmus, t.j. dosiahnuť maximálnu kontrakciu svalových vlákien. Aby hmota rástla, je potrebné zvýšiť

Z knihy Kondičné športy: Učebnica pre študentov autora Shipilina Inessa Alexandrovna

GENETIKA TYPOV TELA Často počujete, že športovec má dobrú genetiku, takže má veľkú šancu uspieť. čo je genetika? Keď hovoria „svalová genetika“, majú na mysli jej tvar. A forma je určená dvoma najdôležitejšie faktory: umiestnenie

Z knihy Vstupná brána Wushu od Yaojia Chen

1. Typy krokov V "dlhej" a "južnej päste" sú také bežné typy krokov ako kôň, úklon, prázdny krok a krok sluhu a sú také rôzne body ako odpočinkový krok, dosah v sede. Dlhá päsť T-krok a Južný kľačací krok

Z knihy Guide to Spearfishing pri zadržaní dychu od Bardiho Marca

Srdcové kontrakcie Všetok pohyb krvi v obehovom systéme sa vyskytuje v dôsledku špeciálnej vlastnosti srdcového svalu - rytmickej kontrakcie jeho vlákien. Motiváciou srdcových kontrakcií sú nedobrovoľné a úplne autonómne nervové impulzy. Oni

Z knihy Triatlon. Olympijská vzdialenosť autor Sysoev Igor

Tréning svalovej zložky Predpokladajme, že už máte dostatočne rozvinuté funkčné schopnosti srdcovo-cievneho systému a srdcovo-cievneho systému, dokážete dlhodobo pracovať pri vysokej tepovej frekvencii, máte dobrú úroveň PANO a váš MOC dosiahol maximálnu genetickú úroveň. Niečo tomu však chýba. Často sa to stáva

Z knihy Teória a metodika ťahov (1-3 časti) autor Kozhurkin A. N.

2.4 CHARAKTERISTICKÉ KRIVKY SVALOV.

2.4.1 Vzťah medzi záťažou a rýchlosťou svalovej kontrakcie. Charakteristická závislosť „zaťaženie – rýchlosť“ (obrázok 2.2) sa nazýva Hillova krivka na počesť anglického fyziológa Hilla, ktorý ju študoval a študoval kontrakciu.

Z knihy Formula 1. História hlavných svetových automobilových pretekov a ich vodca Bernie Ecclestone

od Bauera Toma autora 2.5.2 Regulácia svalového napätia.

Na reguláciu svalového napätia sa využívajú tri mechanizmy: regulácia počtu aktívnych motorických jednotiek daného svalu, regulácia frekvencie nervových vzruchov, regulácia časového vzťahu pohybovej aktivity. Z knihy Škola jachtárskeho kormidelníka Grigorjev Nikolaj Vladimirovič

7.2.2 Mechanizmus svalovej kontrakcie. Podľa teórie posuvné závity

sval sa sťahuje v dôsledku skracovania mnohých postupne spojených sarkomér v myofibrilách, zatiaľ čo tenké aktínové vlákna kĺžu pozdĺž hrubých myozínových vlákien a pohybujú sa medzi Z knihy Ajurvéda a joga pre ženy od Varmy Juliet autora Z knihy

Boj z ruky do ruky [Výukový program] Zacharov Jevgenij Nikolajevič Typy plachetníc V praxi plachtenie

najviac sa používajú jachty rôzne druhy a veľkosti. V závislosti od plavebných podmienok v konkrétnej oblasti sa používajú väčšie alebo menšie jachty jedného alebo druhého dizajnu. Typ jachty je primárne určený jej účelom a Z knihy Všetko o koňoch [

Kompletný sprievodca o správnej starostlivosti, kŕmení, údržbe, drezúre]

autor Skripnik Igor autora Z knihy Probiotiká a enzýmy. Superpotravina 21. storočia

autor Kairos Natalia Z knihy Život bez bolesti chrbta. Liečba skoliózy, osteoporózy, osteochondrózy, intervertebrálnej hernie bez operácie Grigoriev Valentin Jurijevič

Typy dávok Nižšie sú uvedené stručný popis

Kapitola 6. Typy trávenia Pri písaní tejto kapitoly som sa opakovane obracal na referenčnú literatúru, ale úprimne povedané, čím hlbšie som sa ponoril do podstaty problému, tým viac rozporov som našiel v popisoch tráviacich procesov. Domnievam sa, že tento stav je opodstatnený

Z knihy autora

Posilňovacie cvičenia svalový korzet chrbtice v počiatočných štádiách spondylózy Keď je spondylóza lokalizovaná v krčnej oblasti, mala by sa používať čo najširšie. izometrické cvičenia, popísané v časti o liečbe cervikálna osteochondróza. Neodporúčané

Existujú tri spôsoby svalovej kontrakcie:

    izotonický;

    izometrické;

    Zmiešané (auxometrické).

    Izotonický spôsob svalovej kontrakcie je charakterizovaný prevládajúcou zmenou dĺžky svalové vlákno, bez výraznej zmeny napätia. Tento režim svalovej kontrakcie sa pozoruje napríklad pri zdvíhaní ľahkých a stredne ťažkých bremien.

    Izometrický režim svalovej kontrakcie je charakterizovaný prevládajúcou zmenou svalového napätia, bez výraznej zmeny dĺžky. Príkladom sú zmeny stavu svalov, keď sa človek pokúša pohnúť veľkým predmetom (napríklad pri pokuse posunúť stenu v miestnosti).

    Zmiešaný (auxometrický) typ svalovej kontrakcie, najrealistickejšia, najbežnejšia možnosť. Obsahuje zložky prvej a druhej možnosti v rôznych pomeroch v závislosti od skutočných podmienok prostredia.

Typy svalovej kontrakcie

Existujú tri typy svalovej kontrakcie:

    Jedna svalová kontrakcia;

    kontrakcia tetanických svalov (tetanus);

    Tonická kontrakcia svalov.

Okrem toho sa kontrakcia tetanického svalu delí na zúbkovaný a hladký tetanus.

    Jediná svalová kontrakcia nastáva za podmienok pôsobenia prahových alebo nadprahových elektrických stimulov na sval, ktorých interpulzný interval je rovnaký alebo väčší ako trvanie jednej svalovej kontrakcie. Pri jedinej svalovej kontrakcii sa rozlišujú tri časové obdobia: latentná fáza, skracovacia fáza a relaxačná fáza (pozri obr. 3).

Ryža. 3 Sťah jedného svalu a jeho charakteristika.

LP – latentná perióda, FU – skracovacia fáza, FR – relaxačná fáza

    Tetanická svalová kontrakcia (tetanus) nastáva v podmienkach pôsobenia prahového alebo nadprahového elektrického stimulu na kostrový sval, ktorého interpulzný interval je kratší ako trvanie jednej svalovej kontrakcie. V závislosti od trvania interstimulačných intervalov elektrického stimulu sa môže pri vystavení tetanu vyskytnúť buď zubatý alebo hladký tetanus. Ak je interpulzný interval elektrického stimulu kratší ako trvanie jednej svalovej kontrakcie, ale väčší alebo rovný súčtu latentnej periódy a skracovacej fázy, dochádza k zúbkovanému tetanu. Táto podmienka je splnená, keď sa frekvencia pulzného elektrického stimulu zvýši v určitom rozsahu.

Ak je trvanie interpulzného intervalu elektrického stimulu kratšie ako súčet latentnej periódy a fázy skracovania, dochádza k hladkému tetanu. V tomto prípade je amplitúda hladkého tetanu väčšia ako amplitúda kontrakcie jedného svalu a zúbkovanej tetanické kontrakcie. S ďalším poklesom interpulzového intervalu elektrického podnetu, a teda so zvýšením frekvencie, sa zvyšuje amplitúda tetanických kontrakcií (pozri obr. 4).

Ryža. 4 Závislosť tvaru a amplitúdy tetanických kontrakcií od frekvencie podnetu. – začiatok pôsobenia podnetu, - koniec pôsobenia podnetu.

Tento vzor však nie je absolútny: pri určitej hodnote frekvencie sa namiesto očakávaného nárastu amplitúdy hladkého thetatnu pozoruje jav jeho poklesu (pozri obr. 5). Tento jav prvýkrát objavil ruský vedec N. E. Vvedenskij a nazval ho pessimum. Podľa N.E. Vvedenského je základom pesimálnych javov mechanizmus inhibície.

Ryža. 5. Závislosť amplitúdy hladkého tetanu od frekvencie podnetu. Označenia sú rovnaké ako na obrázku 5.

Kontrakcia je izometrická, pri ktorej dĺžka svalových vlákien zostáva nezmenená, ale zvyšuje sa ich napätie.

Veľký lekársky slovník. 2000 .

Pozrite sa, čo je „izometrická kontrakcia“ v iných slovníkoch:

    Kontrakcia svalu, vyjadrená zvýšením jeho napätia pri zachovaní konštantnej dĺžky (napríklad kontrakcia svalu končatiny, ktorého oba konce sú nehybne fixované). V tele do I. m.s. napätie vyvinuté svalom pri pokuse... sa blíži.

    IZOMETRICKÁ KONTRAKCIA (alebo KRČ)- kontrakcia svalu, ktorá spôsobuje napätie, ale žiadny pohyb, ako pri tlačení na stenu - nedochádza k žiadnej skutočnej kontrakcii svalu a jeho dĺžka sa nemení... Výkladový slovník psychológie

    izometrická svalová kontrakcia- mi izometrinis raumens susitraukimas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Raumens susitraukimas, kurio metu raumens ilgis beveik nekinta, tik patrumpėja sutraukiančios raumensį fibril… porto terminų žodynas

    Izometrické kontrakcie- (grécky isos - rovnaký, rovnaký, podobný; metron - miera) kontrakcia svalu s jeho napätím, ktoré však nemalo za následok pohyb a skrátenie svalu. Pozri: Kŕče... Encyklopedický slovník psychológie a pedagogiky

    Izometrické kontrakcie- svaly (izometricus, z gréckeho isos rovné + metron, meron veľkosť, miera) - svalová kontrakcia, keď jej dĺžka zostáva konštantná, nemení sa ...

    Izometrická kontrakcia m.- (isos equal + metron meter, size) – svalová kontrakcia, pri ktorej dĺžka svalových vlákien zostáva nezmenená, ale zvyšuje sa napätie a tonus... Slovník pojmov z fyziológie hospodárskych zvierat

    Kontrakcia svalu pri konštantnom napätí, vyjadrená v znížení jeho dĺžky a zvýšení prierez. V tele I. m.s. nie je pozorovaný vo svojej čistej forme. K čisto I. m.s. pohyb nezaťaženej končatiny sa blíži; pri…… Veľká sovietska encyklopédia

    Skrátenie alebo napätie svalov v reakcii na podráždenie spôsobené výbojom motora. neuróny. Bol prijatý M. s model, podľa ktorého sa pri excitácii povrchu membrány svalového vlákna akčný potenciál najskôr šíri cez systém... ... Biologický encyklopedický slovník

    SVALOVÁ KONTRAKCIA- hlavná funkcia svalové tkanivo skrátenie alebo napnutie svalov v reakcii na podráždenie spôsobené šokom motorické neuróny. Pani. je základom všetkých pohybov Ľudské telo. Existujú M. s. izometrický, keď sval vyvíja silu... ... Psychomotorika: slovník-príručka

    SVALY- SVALY. I. Histológia. Všeobecne morfologicky je tkanivo kontraktilnej látky charakterizované prítomnosťou diferenciácie jej špecifických prvkov v protoplazme. fibrilárna štruktúra; tieto sú priestorovo orientované v smere ich zmenšenia a... ... Veľká lekárska encyklopédia

Vykonávaním silové cvičenia v rôznych prevádzkových režimoch.

Definícia

Izometrický režim svalovej práce

Prekonanie režimu svalovej práce (koncentrický režim svalovej práce)

Sval pracuje v režim prekonania, ak ju dĺžka sa znižuje. Ako príklad - ohýbanie ruky dovnútra lakťový kĺb v ruke drží činku. Režim prekonania je svalová práca. Pri práci v tomto režime je sila vyvíjaná svalmi väčšia ako vonkajšia sila (správnejšie by bolo, samozrejme, povedať, že moment sily vyvíjaný svalmi je väčší ako moment vonkajšej sily). Zdá sa, že sval „prekoná“ vonkajšie zaťaženie. V anglickej literatúre sa tento spôsob svalovej kontrakcie nazýva sústredné.

Horší spôsob svalovej práce (excentrický spôsob svalovej práce)

Sval pracuje v podradný režim, Ak jeho dĺžka sa zväčšuje. Napríklad natiahnite ruku v lakťovom kĺbe a zároveň držte činku v ruke. Poddajný režim je typ dynamického režimu. Pri práci v tomto režime je sila vyvinutá svalom menšia ako moment vonkajšej sily (správnejšie by bolo povedať, že moment svalovej sily je menší ako vonkajší moment sily). Zdá sa, že sval „ustupuje“ vonkajšej sile. V anglickojazyčnej literatúre sa tento režim nazýva excentrický režim svalová práca.

Rôzne spôsoby svalovej práce sú znázornené na obr. 1 a obr.

Mali by ste venovať pozornosť skutočnosti, že antagonistické svaly pracujú pri vykonávaní pohybov v rôznych režimoch. Napríklad pri ohýbaní paže sa flexorové svaly skracujú (režim prekonania) a svaly extenzorov (ich antagonisti) sa predlžujú (režim poddajnosti).

Zmeny, ktoré sa vyskytujú vo svaloch priamo alebo bezprostredne po tréningu (akútny tréningový efekt)

Početné štúdie preukázali, že implementácia fyzické cvičenie v excentrickom (poddajný režim, kedy sa sval predĺži) spôsobí b O väčšie štrukturálne poškodenie svalových vlákien ako iné spôsoby svalovej kontrakcie. Tieto poškodenia postihujú predovšetkým Z-disky sarkomérov, ako aj cytoskeletálne proteíny.

Z biochemického hľadiska majú excentrické cvičenia (cvičenia vykonávané v excentrickom režime) významný vplyv na telo. O väčší stres ako cvičenie vykonávané v iných režimoch: hladina kreatínkinázy v krvi (enzým obsiahnutý vo svalových vláknach a uvoľnený do krvi pri ich zničení) pri práci v excentrickom režime je výrazne vyššia ako zodpovedajúci ukazovateľ pri práci v koncentrický (prekonaný) a izometrický režim.

Ak meriate svalovú silu po cvičení v excentrickom režime, ukáže sa, že klesá výrazne viac ako pri cvičení v koncentrickom režime. Čo to znamená? To naznačuje, že v excentrickom režime je poškodených viac svalových vlákien.

Zmeny, ktoré sa vyskytujú vo svaloch po dlhodobom cvičení (kumulatívny tréningový efekt)

Ukázalo sa, že dlhodobá adaptácia kostrového svalstva na cvičenia vykonávané v excentrickom režime sa prejavuje vo viacerých O väčšia hypertrofia kostrových svalov v porovnaní s inými režimami. Excentrický silový tréning má za následok zvýšenie sily a stuhnutosti kostrového svalstva.

Pri vykonávaní silových cvičení v izometrický režim Stupeň prekrytia svalových a šľachových vlákien sa zvyšuje, šľacha sa trochu zahusťuje a zväčšuje sa oblasť pripojenia šľachy ku kosti. Preto sa na konci tréningu (asi 15 minút) odporúča vykonávať izometrické cvičenia. Predpokladá sa, že to môže znížiť počet zranení ľudského muskuloskeletálneho systému.

Ak sa sval stiahne v dynamickom režime (koncentrický alebo excentrický režim), po určitom čase sa dĺžka svalových vlákien zväčší a dĺžka šľachy sa zníži. Počítačové modelovanie (U. Proske, D.L. Morgan, 2001) potvrdilo realizovateľnosť predĺženia svalovej partie a skrátenia šľachovej časti. Autori ukázali, že dlhodobá adaptácia na vykonávanie excentrických cvičení sa prejavuje zvýšením počtu sarkomérov v myofibrilách svalových vlákien a znížením šľachovej časti. To vedie k zmene optimálnej dĺžky svalu pri vývoji aktívneho napätia.

Pri vykonávaní silových cvičení v dynamickom režime (koncentrickom alebo excentrickom) sa zvyšuje počet nervových vlákien inervujúcich kostrový sval (4-5 krát viac ako v izometrickom režime).

Literatúra

1. Samsonová A.V., Barniková I.E., Azanchevsky V.V. Vplyv silového tréningu vykonávaného v rôznych kontrakčných režimoch na hypertrofiu ľudského kostrového svalstva // Zborník odd. biomechanika. So. články /Ed. A.V. V.N. Tomilova - Petrohrad, 2010. - S. 115-131.

Svalová kontrakcia je životne dôležitá funkcia tela spojená s obrannými, dýchacími, nutričnými, sexuálnymi, vylučovacími a inými fyziologickými procesmi. Všetky druhy dobrovoľných pohybov - chôdza, mimika, pohyby očné buľvy, prehĺtanie, dýchanie atď. vykonávajú kostrové svaly. Mimovoľné pohyby (okrem kontrakcie srdca) – peristaltika žalúdka a čriev, zmeny tonusu ciev, udržiavanie tonusu močového mechúra – sú spôsobené kontrakciou hladké svaly. Práca srdca je zabezpečená kontrakciou srdcových svalov.

Štrukturálna organizácia kostrového svalstva

Svalové vlákno a myofibrila (obr. 1). Kostrový sval pozostáva z mnohých svalových vlákien, ktoré majú body pripojenia ku kostiam a sú umiestnené navzájom paralelne. Každé svalové vlákno (myocyt) obsahuje mnoho podjednotiek - myofibríl, ktoré sú postavené z blokov (sarkomér) opakujúcich sa v pozdĺžnom smere. Sarkoméra je funkčná jednotka kontraktilného aparátu kostrového svalstva. Myofibrily vo svalovom vlákne ležia tak, že umiestnenie sarkomérov v nich sa zhoduje. To vytvára vzor krížových ryhovaní.

Sarkoméra a vlákna. Sarkoméry v myofibrile sú od seba oddelené Z-doštičkami, ktoré obsahujú proteín beta-aktinín. V oboch smeroch tenké aktínové vlákna. V medzerách medzi nimi sú hrubšie myozínové vlákna.

Aktínové vlákno zvonka pripomína dva reťazce guľôčok stočených do dvojitej špirály, kde každá guľôčka je molekula proteínu aktín. Proteínové molekuly ležia vo vybraniach aktínových helixov v rovnakej vzdialenosti od seba. troponín, spojené s vláknitými proteínovými molekulami tropomyozín.

Myozínové vlákna sú tvorené opakujúcimi sa proteínovými molekulami myozín. Každá molekula myozínu má hlavu a chvost. Myozínová hlavica sa môže viazať na molekulu aktínu, pričom vzniká tzv krížový most.

Bunková membrána svalového vlákna tvorí invaginácie ( priečne tubuly), ktoré vykonávajú funkciu vedenia vzruchu k membráne sarkoplazmatického retikula. Sarkoplazmatické retikulum (pozdĺžne tubuly) Ide o vnútrobunkovú sieť uzavretých rúrok a plní funkciu ukladania iónov Ca++.

Motorová jednotka. Funkčnou jednotkou kostrového svalstva je motorová jednotka(DE). MU je súbor svalových vlákien, ktoré sú inervované procesmi jedného motorického neurónu. K excitácii a kontrakcii vlákien, ktoré tvoria jednu motorickú jednotku, dochádza súčasne (keď je excitovaný príslušný motorický neurón). Jednotlivé motorické jednotky môžu byť vybudené a kontrahované nezávisle od seba.

Molekulárne mechanizmy kontrakciekostrového svalstva

Podľa teória kĺzania závitov, svalová kontrakcia nastáva v dôsledku kĺzavého pohybu aktínových a myozínových filamentov voči sebe navzájom. Mechanizmus posuvu nite zahŕňa niekoľko po sebe idúcich udalostí.

Myozínové hlavy sa pripájajú k väzbovým centrám aktínových filamentov (obr. 2, A).

Interakcia myozínu s aktínom vedie ku konformačným preskupeniam molekuly myozínu. Hlavy získavajú aktivitu ATPázy a otáčajú sa o 120°. V dôsledku rotácie hláv sa aktínové a myozínové filamenty navzájom pohybujú „o jeden krok“ (obr. 2, B).

K odpojeniu aktínu a myozínu a obnoveniu konformácie hlavy dochádza v dôsledku pripojenia molekuly ATP k hlave myozínu a jej hydrolýzy v prítomnosti Ca++ (obr. 2, B).

Mnohokrát nastáva cyklus „väzba – zmena konformácie – odpojenie – obnovenie konformácie“, v dôsledku čoho sú aktínové a myozínové filamenty voči sebe posunuté, Z-disky sarkomérov sa približujú a myofibrila sa skracuje (obr. 2, D).

Párovanie excitácie a kontrakciev kostrovom svalstve

V kľudovom stave nedochádza k kĺzaniu nití v myofibrile, keďže väzbové centrá na povrchu aktínu sú uzavreté molekulami proteínu tropomyozínu (obr. 3, A, B). Excitácia (depolarizácia) myofibrily a samotná svalová kontrakcia sú spojené s procesom elektromechanickej väzby, ktorá zahŕňa sériu sekvenčných dejov.

V dôsledku aktivácie neuromuskulárnej synapsie na postsynaptickej membráne vzniká EPSP, ktorá generuje rozvoj akčného potenciálu v oblasti obklopujúcej postsynaptickú membránu.

Vzruch (akčný potenciál) sa šíri pozdĺž membrány myofibril a cez systém priečnych tubulov sa dostáva do sarkoplazmatického retikula. Depolarizácia membrány sarkoplazmatického retikula vedie k otvoreniu Ca++ kanálov v nej, cez ktoré vstupujú Ca++ ióny do sarkoplazmy (obr. 3, B).

Ca++ ióny sa viažu na proteín troponín. Troponín mení svoju konformáciu a vytláča proteínové molekuly tropomyozínu, ktoré pokrývali aktín viažuce centrá (obr. 3, D).

Myozínové hlavy sa pripájajú k otvoreným väzbovým centrám a začína sa proces kontrakcie (obr. 3, E).

Vývoj týchto procesov si vyžaduje určitý čas (10–20 ms). Čas od okamihu excitácie svalového vlákna (svalu) do začiatku jeho kontrakcie sa nazýva latentné obdobie kontrakcie.

Relaxácia kostrového svalstva

Svalová relaxácia je spôsobená spätným prenosom iónov Ca++ cez kalciovú pumpu do kanálikov sarkoplazmatického retikula. Keďže Ca++ sa odstraňuje z cytoplazmy otvorené centrá väzba je stále menej a menej a nakoniec sú aktínové a myozínové vlákna úplne odpojené; dochádza k svalovej relaxácii.

Kontraktúra nazývaná pretrvávajúca, dlhodobá kontrakcia svalu, ktorá pretrváva aj po ukončení stimulu. Krátkodobá kontraktúra sa môže vyvinúť po tetanickej kontrakcii v dôsledku akumulácie v sarkoplazme veľká kvantita Ca++; v dôsledku otravy a metabolických porúch môže dôjsť k dlhodobej (niekedy nezvratnej) kontraktúre.

Fázy a spôsoby kontrakcie kostrového svalstva

Fázy svalovej kontrakcie

Pri dráždení kostrového svalu jediným impulzom elektrický prúd nadprahová sila, dochádza k jednej svalovej kontrakcii, pri ktorej sa rozlišujú 3 fázy (obr. 4, A):

latentná (skrytá) perióda kontrakcie (asi 10 ms), počas ktorej sa vyvíja akčný potenciál a dochádza k elektromechanickým väzbovým procesom; svalová excitabilita počas jednej kontrakcie sa mení v súlade s fázami akčného potenciálu;

skracovacia fáza (asi 50 ms);

relaxačná fáza (asi 50 ms).

Ryža. 4. Charakteristika kontrakcie jedného svalu. Pôvod vrúbkovaného a hladkého tetanu.

B- fázy a obdobia svalovej kontrakcie,
B– spôsoby svalovej kontrakcie, ktoré sa vyskytujú pri rôznych frekvenciách svalovej stimulácie.

Zmena dĺžky svalov zobrazené modrou farbou, svalový akčný potenciál- červená, svalová excitabilita- Fialová.

Spôsoby svalovej kontrakcie

V prirodzených podmienkach sa v tele nepozoruje jediná svalová kontrakcia, pretože pozdĺž motorických nervov inervujúcich sval sa vyskytuje séria akčných potenciálov. V závislosti od frekvencie nervových impulzov prichádzajúcich do svalu sa sval môže sťahovať jedným z troch režimov (obr. 4, B).

Jednotlivé svalové kontrakcie sa vyskytujú s nízkou frekvenciou elektrické impulzy. Ak ďalší impulz vstúpi do svalu po ukončení relaxačnej fázy, dôjde k sérii po sebe nasledujúcich jednotlivých kontrakcií.

Pri vyššej frekvencii impulzov sa ďalší impulz môže zhodovať s relaxačnou fázou predchádzajúceho cyklu kontrakcie. Amplitúda kontrakcií sa spočíta a bude zubatý tetanus- predĺžená kontrakcia, prerušovaná obdobiami neúplnej svalovej relaxácie.

S ďalším zvýšením pulzovej frekvencie bude každý nasledujúci pulz pôsobiť na sval počas fázy skracovania, čo má za následok hladký tetanus- predĺžená kontrakcia neprerušovaná obdobiami relaxácie.

Optimálna a pesimálna frekvencia

Amplitúda tetanickej kontrakcie závisí od frekvencie impulzov dráždiacich sval. Optimálna frekvencia nazývajú frekvenciu dráždivých impulzov, pri ktorých sa každý nasledujúci impulz zhoduje s fázou zvýšenej excitability (obr. 4, A) a podľa toho spôsobuje tetanus s najväčšou amplitúdou. Pesimálna frekvencia nazývaná vyššia frekvencia stimulácie, pri ktorej každý nasledujúci prúdový impulz spadá do refraktérnej fázy (obr. 4, A), v dôsledku čoho výrazne klesá amplitúda tetanu.

Práca kostrového svalstva

Sila kontrakcie kostrového svalstva je určená 2 faktormi:

- počet jednotiek zapojených do zníženia;

frekvencia kontrakcie svalových vlákien.

Práca kostrového svalstva sa vykonáva prostredníctvom koordinovanej zmeny tonusu (napätia) a dĺžky svalu počas kontrakcie.

Typy práce kostrového svalstva:

• dynamické prekonávanie práce nastáva, keď sa sval sťahuje, pohybuje telom alebo jeho časťami v priestore;

• statická (pridržiavacia) práca vykonáva sa, ak v dôsledku svalovej kontrakcie sú časti tela udržiavané v určitej polohe;

• dynamická poddajná operácia nastáva, keď sval funguje, ale je natiahnutý, pretože sila, ktorú vytvára, nestačí na pohyb alebo držanie častí tela.

Počas práce sa sval môže stiahnuť:

• izotonický– sval sa pri neustálom napätí (vonkajšia záťaž) skracuje; izotonická kontrakcia sa reprodukuje iba v experimente;

• izometria– svalové napätie sa zvyšuje, ale jeho dĺžka sa nemení; sval sa pri statickej práci sťahuje izometricky;

• auxotonický– svalové napätie sa mení pri jeho skracovaní; auxotonická kontrakcia sa vykonáva pri dynamickej prekonávacej práci.

Pravidlo priemerného zaťaženia– sval môže vykonávať maximálnu prácu pri miernom zaťažení.

Únavafyziologický stav svalu, ktorý sa vyvíja po dlhšej práci a prejavuje sa znížením amplitúdy kontrakcií, predĺžením latentnej doby kontrakcie a relaxačnej fázy. Príčiny únavy sú: vyčerpanie zásob ATP, hromadenie produktov metabolizmu vo svale. Svalová únava pri rytmickej práci je menšia ako únava synapsií. Preto, keď telo vykonáva svalovú prácu, únava sa spočiatku vyvíja na úrovni synapsií centrálneho nervového systému a nervovosvalových synapsií.

Štrukturálna organizácia a redukciahladké svaly

Štrukturálna organizácia. Hladký sval pozostáva z jednotlivých vretenovitých buniek ( myocyty), ktoré sa vo svale nachádzajú viac-menej chaoticky. Kontraktilné vlákna sú usporiadané nepravidelne, v dôsledku čoho nedochádza k priečnemu pruhovaniu svalu.

Mechanizmus kontrakcie je podobný ako u kostrového svalu, ale rýchlosť kĺzania filamentov a rýchlosť hydrolýzy ATP sú 100–1000-krát nižšie ako v kostrovom svale.

Mechanizmus spojenia excitácie a kontrakcie. Pri excitácii bunky sa Ca++ dostáva do cytoplazmy myocytu nielen zo sarkoplazmatického retikula, ale aj z medzibunkového priestoru. Ca++ ióny za účasti kalmodulínového proteínu aktivujú enzým (myozínkinázu), ktorý prenáša fosfátovú skupinu z ATP na myozín. Fosforylované myozínové hlavy získavajú schopnosť naviazať sa na aktínové vlákna.

Kontrakcia a relaxácia hladkých svalov. Rýchlosť odstraňovania iónov Ca++ zo sarkoplazmy je oveľa nižšia ako v kostrovom svale, v dôsledku čoho dochádza k relaxácii veľmi pomaly. Hladké svaly vykonávajú dlhé tonické kontrakcie a pomalé rytmické pohyby. Vďaka nízkej intenzite hydrolýzy ATP sú hladké svaly optimálne prispôsobené na dlhodobú kontrakciu, ktorá nevedie k únave a vysokej spotrebe energie.

Fyziologické vlastnosti svalov

Všeobecné fyziologické vlastnosti kostrového a hladkého svalstva sú vzrušivosť A kontraktilita. Porovnávacie charakteristiky kostrového a hladkého svalstva sú uvedené v tabuľke. 6.1. Fyziologické vlastnosti a vlastnosti srdcového svalu sú diskutované v časti „Fyziologické mechanizmy homeostázy“.

Tabuľka 7.1.Porovnávacie charakteristiky kostrového a hladkého svalstva

Nehnuteľnosť

Kostrové svaly

Hladký sval

Miera depolarizácie

pomaly

Refraktérna fáza

krátky

dlhý

Povaha kontrakcie

rýchly fázový

pomalé tonikum

Náklady na energiu

Plastové

Automaticky

Vodivosť

Inervácia

motorické neuróny somatického NS

postgangliové neuróny autonómneho nervového systému

Vykonané pohyby

svojvoľný

nedobrovoľné

Chemická citlivosť

Schopnosť deliť sa a rozlišovať

Plastové hladké svaly sa prejavuje v tom, že dokážu udržiavať konštantný tonus v skrátenom aj v predĺženom stave.

Vodivosť tkaniva hladkého svalstva sa prejavuje tým, že excitácia sa šíri z jedného myocytu do druhého prostredníctvom špecializovaných elektricky vodivých kontaktov (nexusov).

Nehnuteľnosť automatizácie hladkého svalstva sa prejavuje tým, že sa môže kontrahovať bez účasti nervový systém v dôsledku skutočnosti, že niektoré myocyty sú schopné spontánne generovať rytmicky sa opakujúce akčné potenciály.