Izometrickýkontrakcia Izotonická kontrakcia
Pre človeka, ktorý sa venuje rôznym telesným cvičeniam a ešte viac, kto cvičí sám, je užitočné vedieť, ako dochádza ku kontrakcii celého svalu.
Svaly sú schopné vyvinúť maximálnu silu, keď nie sú stiahnuté alebo stiahnuté v malom rozsahu. S izometrickým svalová kontrakcia stiahne, ale neskráti. teda izometrická kontrakcia
nastáva, keď sú dva konce svalu držané od seba v pevnej vzdialenosti a stimulácia spôsobuje rozvoj napätia vo svale bez zmeny jeho dĺžky. Príkladom izometrickej kontrakcie môže byť držanie činky.
Pri izometrickej kontrakcii sa takmer všetky mosty medzi aktínovými a myozínovými vláknami vytvoria okamžite, keďže nie je potrebné vytvárať nové väzby na nových miestach, keďže sval sa neskracuje. Preto môže sval vyvinúť väčšiu silu.
S izotonickým svalová kontrakcia skracuje bez straty napätia.
nastáva, keď sa jeden koniec svalu môže voľne pohybovať a sval sa skracuje pri vyvíjaní konštantnej sily. Príkladom izotonickej kontrakcie môže byť zdvih činky. 
Len pri veľmi rýchlych pohyboch môže byť sila relatívne malá.
Závislosť svalového úsilia od rýchlosti svalovej kontrakcie sa vysvetľuje fungovaním samostatnej sarkoméry. S rýchlym svalová kontrakcia pohybovať sa veľmi rýchlo. To naznačuje, že určitý počet mostov medzi aktínovými a myozínovými vláknami sa musí v každom okamihu rozpadnúť, aby mohli vzniknúť na nových miestach. V dôsledku toho môže byť vyvinutá relatívne slabá sila.
V skutočnosti väčšina skratiek obsahuje oba prvky. 
Takže teraz máme predstavu o tom, čo je izometrická kontrakcia svaly, izotonická kontrakcia svalov, ako aj sťahovanie celého svalu. Pri izometrickej kontrakcii sa sval napne, ale neskráti. S izometrickým svalová kontrakcia môže vyvinúť väčšiu silu. S izotonickým svalová kontrakcia skracuje bez straty napätia. Väčšina skratiek obsahuje oba prvky.
Získanie prehľadu o kostrových svaloch je veľmi užitočné. Odporúčam! Čítať.
Svalová fyziológia. Klasifikácia svalov podľa štruktúrnych, biochemických a funkčných kritérií
Časť svalové tkanivoĽudské telo zahŕňa priečne pruhované (kostrové a srdcové) a hladké svaly. Prvý typ svalov zabezpečuje udržanie postoja, polohy v priestore a pohyb tela a jeho častí v ňom. Funkcie hladké svaly spočívajú v udržiavaní krvného tlaku, presúvaní masy potravy a odstraňovaní konečných produktov metabolizmu. Srdcový sval pozostáva z priečne pruhovaných buniek jednojadrového svalstva, ale v porovnaní s priečne pruhovaným kostrovým svalstvom má iné vlastnosti. Reguláciu tonusu a kontraktilnej aktivity hladkých svalov vykonáva sympatický a parasympatický nervový systém. Kontrakcie kostrového svalstva sa vyskytujú v reakcii na nervové impulzy prichádzajúce z miechy.
V ľudskom tele je viac ako 600 svalov, ich podiel na hmotnosti ľudského tela je približne 30% (35-45% u mužov a 28-32% u žien).
Hlavná funkčné vlastnosti svalov:
1) excitabilita;
2) vodivosť;
3) kontraktilita.
Excitácia a kontrakcia svalov sa uskutočňuje pod vplyvom nervových impulzov prichádzajúcich z nervových centier. Vo svaloch sa chemická energia uložená vo forme ATP premieňa priamo na mechanickú a tepelnú energiu.
Sval sa skladá z brucha (sťahovacia časť, vytvorená z priečne pruhovaného svalového tkaniva) a šliach, ktoré pripevňujú sval ku kostre.
Skupiny kostrových svalov:
1. Podľa tvaru- úzky a široký. V úzkych (vretenovitých) svaloch (napríklad na končatinách) sú šľachy úzke a dlhé, v širokých (vpredu v tvare stuhy napr. brušnej steny) - šľachy sú široké a nazývajú sa aponeuróza.
2. Podľa umiestnenia svalových snopcov:
Cirrus - v nich sú svalové zväzky pripevnené k šľache na jednej alebo oboch stranách, ako v vtáčie perie, a na druhej strane sa rozchádzajú. Tieto svaly sú schopné silnej kontrakcie, ale na krátke vzdialenosti (silné svaly).
Svaly s paralelným usporiadaním dlhých svalových zväzkov. Tieto svaly nie sú veľmi silné, ale môžu sa skrátiť až o 50% svojej dĺžky (svaly obratnosti).
3. Podľa vykonávanej funkcie a účinku na kĺby: flexory a extenzory, adduktory a abduktory, konstriktory (sfinktery) a dilatátory.
Existuje dva druhy svalové kontrakcie - jednorazové a tetanické. slobodný svalová kontrakcia je jediným typom kontrakcie srdcového svalu a v kostrovom svale má umelú etiológiu a vyskytuje sa ako odpoveď na jediný elektrický signál a výskyt akčného potenciálu (AP). Takáto kontrakcia, trvajúca » 100 ms, má priebeh (pozri obr.) a zahŕňa tri fázy: 1 - latentná perióda (od 2-3 do 10 ms), ktorá trvá od okamihu aplikácie podráždenia do začiatku kontrakcie 2 - skracovacia fáza alebo kontrakcia (40-50 ms) a 3 - relaxačná fáza (asi 50 ms). V prirodzených podmienkach impulzy neprichádzajú jednotlivo, ale v sérii najmenej 15-50 impulzov / s, na ktoré sval reaguje vzhľadom tetanická kontrakcia(tetanus). Je založená na fenoméne súčtu niekoľkých jednotlivých kontrakcií. V závislosti od frekvencie impulzov sa rozlišuje zubatý a hladký tetanus.
Obrázok 5 - Typy svalových kontrakcií:
A - fázy jednej kontrakcie; B - osamelé a tetanické kontrakcie
zubaté tetanus(neúplné) nastáva, keď každý nasledujúci impulz prichádza do fázy svalovej relaxácie.
Ak je frekvencia stimulácie vyššia a každý nasledujúci impulz vstúpi do fázy svalového skrátenia, dôjde k úplnému zhrnutiu a tetanická kontrakcia má nepretržitý charakter - hladký tetanus(plná).
K zvýšeniu odozvy pri pôsobení submaximálnych stimulov na určitú (maximálnu) úroveň dochádza v dôsledku zapojenia nových, predtým nepoužívaných vlákien do procesu excitácie. V prípade ďalšieho zvýšenia podráždenia (supermaximálna úroveň) sa už odpoveď nezvyšuje a naopak pri veľmi silných podnetoch (5-10 a viac prahových hodnôt) možno dosiahnuť pesimálnu odpoveď.
V celom organizme motorické neuróny vysielajú výbuchy akčných potenciálov do motorických jednotiek, ktoré sa v reakcii tetanicky sťahujú. Kostrové svaly sú v stave konštantného tonusu v dôsledku konštantných impulzov pozadia z motorických zón CNS.
Svalová práca(A) je súčin zaťaženia (F) a vzdialenosti (h). A \u003d F * h alebo A \u003d F * dl, kde dl je množstvo skrátenia svalov.
Relatívna sila svalov určuje maximálnu záťaž, ktorú sval dokáže zdvihnúť. Táto hodnota je oveľa viac závislá od hrúbky svalu ako od jeho dĺžky.
Sila svalovej kontrakcie je určená počtom motorických jednotiek zapojených do procesu kontrakcie. Absolútna moc je pomer relatívnej sily k ploche prierez svalov, vyjadrené v cm2. Napríklad absolútna sila bicepsu je 11,9 kg∕cm 2, lýtkový sval- 5,9 kg∕cm 2.
Na posúdenie funkčnej aktivity svalov hovoria o ich tóne a fázových kontrakciách.
Tón- stav nepretržitého nepretržitého napätia.
fázový Svalové kontrakcie sa nazývajú krátkodobé skrátenie svalu, po ktorom nasleduje jeho uvoľnenie.
Veľkosť kontrakcie (stupeň skrátenia) svalu závisí od jeho morfologických vlastností a fyziologického stavu. Čím väčšia je hrúbka svalu, tým väčšiu záťaž dokáže zdvihnúť pri svojej kontrakcii. dlhé svaly sú znížené o väčšie množstvo ako krátke. Mierne natiahnutie svalu zvyšuje jeho kontrakčný účinok, pri silnom natiahnutí svalová kontrakcia slabne.
Pravidlo priemerného zaťaženia : maximálna svalová práca nastáva, keď stredná , a nie maximálne hodnoty zaťaženia, keďže
pri vyššom zaťažení rýchlo vzniká únava.
Spôsoby svalových kontrakcií:
1) izotonický- kontrakcia, pri ktorej dochádza ku skráteniu svalové vlákna, ale zostane rovnaké napätie (napríklad pri zdvíhaní bremena);
2) izometrický- kontrakcia, pri ktorej sa dĺžka svalových vlákien nemení, ale zvyšuje sa napätie v nich (napríklad pri tlaku);
3) auxotonický- kontrakcia, pri ktorej sa mení napätie aj dĺžka svalu.
Sila svalovej kontrakcie je určená počtom aktívnych svalových vlákien zapojených do kontrakcie, frekvenciou nervových impulzov a prítomnosťou synchronizácie aktivity jednotlivých svalových vlákien v čase. Dokonca aj v pokoji kostrové svaly sú zriedka úplne uvoľnené. Zvyčajne udržujú určité napätie. tón. Svalový tonus sa zvyšuje po ťažkých cvičenie a počas psycho-emocionálneho stresu.
S pravidelným fyzický tréning počet svalových vlákien sa nemení, ale zväčšuje sa ich priemer v dôsledku zvýšenia počtu myofibríl vo vláknach.
Svalová práca je spojená so značnými nákladmi na energiu, a preto si vyžaduje zvýšený prísun kyslíka. Dosahuje sa to aktiváciou činnosti dýchacích a kardiovaskulárnych systémov. Posilnenie metabolických procesov počas svalovej práce vedie k potrebe zvýšeného vylučovania metabolických produktov, a teda k zvýšenej aktivite obličiek a potných žliaz. teda fyzické cvičenie zvyšujú činnosť fyziologických systémov, pôsobia stimulačne na pohybové ústrojenstvo, vedú k zlepšeniu pohybových schopností, rozvoju psychických funkcií. Pri hypodynamii u detí trpia metabolické procesy, klesá imunita, pracovná kapacita vrátane duševnej.
Svalová únava závisí od prísunu kyslíka a krvi. Účinnosť využitia O 2 svalom je 20-25% a tréningom môže dosiahnuť 30%.
V každom svale je veľa motorických alebo motorických jednotiek - určitý počet svalových buniek inervovaných jednou nervovou bunkou a každý myocyt má svoje nervové zakončenie.
Medzi motorickými jednotkami sú: rýchle, ktorých je v priemere asi 50 a pomalé - od niekoľkých stoviek až po tisíce svalových buniek.
Druhy nervových vlákien:
1) pomalý, nepokojný(červené, statické, tonické) - sú tenké, bohaté na cievy a myoglobínové svaly, pri práci prejavujú veľkú silu, dlho sa neunavujú, ale rýchlosť ich kontrakcií je malá. Napríklad udržujú vertikálnu statiku, držia určité časti tela v určitej polohe, t.j. vykonávať podpornú funkciu. Zahŕňajú aj vonkajšie svaly očnej gule. Pomalé fázické kontrakcie poskytujú svalový tonus, a preto sa takéto kontrakcie nazývajú tonické. Sú potrebné na udržanie rovnováhy v statickej a dynamickej rovine. Pomalé svalové bunky tvoria väčšinu motorických jednotiek. Majú veľa myoglobínu a myozínu, kde dochádza k oxidácii. Takéto svaly majú červenú farbu a trochu sa unavia.
2) rýchly, ľahko sa unaví(biele, dynamické, fázické): majú hrubé svalové snopce, menej krvných ciev a myoglobínu, rýchlosť ich kontrakcie je vysoká, rovnako ako únava. Vďaka svojej sile sú schopné vykonávať rôzne malé rýchle pohyby. Rýchle fázické aeróbne svaly sú o niečo bledšie, pretože obsahujú menej myoglobínu, ale stále sa zadržiava dostatočne veľké množstvo myozínu, a preto oxidačné procesy prebiehajú intenzívne. V takýchto svaloch sa únava vyvíja rýchlejšie ako v tých, ktoré sú opísané vyššie. Z hľadiska počtu svalových buniek v motorickej jednotke sú rýchle fázické svaly na druhom mieste po pomalých. Anaeróbne svaly poskytujú najrýchlejšie kontrakcie. Majú nízky obsah myoglobínu a myozínu. Bunky, ktoré tvoria rýchle anaeróbne svaly, sú biele. V takýchto svaloch dochádza k anaeróbnej glykolýze, preto v dôsledku akumulácie podoxidovaných produktov (kyseliny mliečnej), kyslíkový dlh, a v dôsledku toho najrýchlejšia únava. Príkladom takýchto svalov sú svaly prstov a očí.
3) rýchly, odolný voči únave(stredne pokročilý).
Všetky tri typy vlákien môžu byť obsiahnuté v rovnakom svale a pomer ich počtu je do značnej miery určený dedičnosťou. Napríklad v ľudskom štvorhlavom stehennom svale môže byť percento pomalých vlákien od 40 do 98%. Čím viac pomalých vlákien, tým viac svalov prispôsobené na vytrvalostnú prácu. Naopak, ľudia s vysokým percentom rýchlych silných vlákien sú schopnejší vykonávať prácu, ktorá si vyžaduje veľkú silu a rýchlosť svalovej kontrakcie.
Sila svalovej kontrakcie je určená počtom aktívnych svalových vlákien zapojených do kontrakcie, frekvenciou nervových impulzov a prítomnosťou synchronizácie aktivity jednotlivých svalových vlákien v čase. Dokonca aj v pokoji sú kostrové svaly zriedka úplne uvoľnené. Zvyčajne si zachovávajú určité napätie - tón. Svalový tonus sa zvyšuje po ťažkom fyzickom cvičení a počas psycho-emocionálneho stresu.
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. sú vykonávané kostrovými svalmi. Mimovoľné pohyby (okrem kontrakcie srdca) – peristaltika žalúdka a čriev, zmeny tonusu ciev, udržiavanie tonusu močového mechúra – sú spôsobené kontrakciou hladkých svalov. Prácu srdca zabezpečuje kontrakcia 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 navzájom rovnobežné. Každé svalové vlákno (myocyt) obsahuje mnoho podjednotiek – myofibríl, ktoré sú postavené z pozdĺžne sa opakujúcich blokov (sarkomér). Sarkoméra je funkčná jednotka kontraktilného aparátu kostrového svalu. Myofibrily vo svalovom vlákne ležia tak, že umiestnenie sarkomérov v nich sa zhoduje. To vytvára vzor priečneho pruhovania.
Sarkoméra a vlákna. Sarkoméry v myofibrile sú od seba oddelené Z-doštičkami, ktoré obsahujú proteín beta-aktinín. V oboch smeroch tenké aktínové vlákna. Medzi nimi sú hrubšie myozínové vlákna.
Aktínové vlákno vyzerá ako dva vlákna guľôčok skrútených do dvojitej špirály, kde každá guľôčka je molekula proteínu. aktín. Vo výklenkoch aktínových helixov ležia molekuly proteínov v rovnakej vzdialenosti od seba. troponín naviazané na vláknité proteínové molekuly 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) je vnútrobunková sieť uzavretých tubulov a plní funkciu ukladania iónov Ca ++.
motorová jednotka. Funkčnou jednotkou kostrového svalstva je motorová jednotka(DE). DE - súbor svalových vlákien, ktoré sú inervované procesmi jedného motorického neurónu. K excitácii a kontrakcii vlákien, ktoré tvoria jednu MU, dochádza súčasne (keď je excitovaný príslušný motorický neurón). Jednotlivé MU sa môžu spúšťať a kontrahovať nezávisle od seba.
Molekulárne mechanizmy kontrakciekostrového svalstva
Podľa teória sklzu závitu, svalová kontrakcia nastáva v dôsledku kĺzavého pohybu aktínových a myozínových filamentov voči sebe navzájom. Mechanizmus posuvu nite zahŕňa niekoľko po sebe nasledujúcich udalostí.
Myozínové hlavy sa pripájajú k väzbovým miestam 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. 2b).
K disociácii aktínu a myozínu a obnove konformácie hlavy dochádza v dôsledku pripojenia molekuly ATP na hlavu myozínu a jej hydrolýzy v prítomnosti Ca++ (obr. 2, C).
Cyklus „väzba – zmena konformácie – odpojenie – obnova konformácie“ sa vyskytuje mnohokrát, v dôsledku čoho sa aktínové a myozínové filamenty vzájomne premiestňujú, Z-disky sarkomérov sa k sebe približujú a myofibrila sa skracuje (obr. 2, D).
Konjugácia excitácie a kontrakciev kostrovom svalstve
V pokoji kĺzanie filamentov v myofibrile nenastáva, keďže väzbové centrá na povrchu aktínu sú uzavreté molekulami proteínu tropomyozínu (obr. 3, A, B). Excitácia (depolarizácia) myofibríl a správna svalová kontrakcia sú spojené s procesom elektromechanickej väzby, ktorá zahŕňa množstvo po sebe nasledujúcich dejov.
V dôsledku odpálenia neuromuskulárnej synapsie na postsynaptickej membráne dochádza k EPSP, ktorý generuje vývoj akčného potenciálu v oblasti obklopujúcej postsynaptickú membránu.
Vzruch (akčný potenciál) sa šíri pozdĺž membrány myofibril a vďaka systému 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, C).
Ca++ ióny sa viažu na troponínový proteín. Troponín mení svoju konformáciu a vytesňuje molekuly proteínu tropomyozínu, ktorý uzatvára aktín viažuce centrá (obr. 3d).
Myozínové hlavy sa pripájajú k otvoreným väzbovým centrám a začína sa proces kontrakcie (obr. 3, E).
Na vývoj týchto procesov je potrebný určitý čas (10–20 ms). Čas od okamihu excitácie svalového vlákna (svalu) do začiatku jeho kontrakcie je tzv latentné obdobie kontrakcie.
Uvoľnenie 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 väzieb je stále menej a nakoniec sú aktínové a myozínové vlákna úplne odpojené; dochádza k svalovej relaxácii.
Kontraktúra nazývaná pretrvávajúca predĺžená kontrakcia svalu, ktorá pretrváva aj po ukončení stimulu. Krátkodobá kontraktúra sa môže vyvinúť po tetanickej kontrakcii v dôsledku akumulácie v sarkoplazme Vysoké číslo Ca++; dlhodobá (niekedy nezvratná) kontraktúra môže nastať v dôsledku otravy, metabolických porúch.
Fázy a spôsoby kontrakcie kostrového svalstva
Fázy svalovej kontrakcie
Pri stimulácii kostrového svalstva jediným impulzom elektrický prúd nad prahovou silou nastáva jedna svalová kontrakcia, pri ktorej sa rozlišujú 3 fázy (obr. 4, A):
latentná (skrytá) perióda kontrakcie (asi 10 ms), počas ktorej sa vyvíja akčný potenciál a prebiehajú procesy elektromechanickej väzby; 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 zubatého a hladkého tetanu. B- fázy a obdobia svalovej kontrakcie, Zmena dĺžky svalov zobrazené modrou farbou akčný potenciál vo svaloch- červená, svalová excitabilita- Fialová. |
Spôsoby svalovej kontrakcie
V prirodzených podmienkach nie je v tele pozorovaná jediná svalová kontrakcia, pretože séria akčných potenciálov prechádza pozdĺž motorických nervov, ktoré inervujú sval. V závislosti od frekvencie nervových impulzov prichádzajúcich do svalu sa sval môže sťahovať jedným z troch režimov (obr. 4b).
Jednotlivé svalové kontrakcie sa vyskytujú s nízkou frekvenciou elektrické impulzy. Ak ďalší impulz príde 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 kontrakčného cyklu. Amplitúda kontrakcií sa spočíta, bude zubatý tetanus- predĺžená kontrakcia, prerušovaná obdobiami neúplnej relaxácie svalu.
S ďalším zvýšením frekvencie impulzov bude každý nasledujúci impulz pôsobiť na sval počas fázy skracovania, čo má za následok hladký tetanus- predĺžená kontrakcia neprerušovaná obdobiami relaxácie.
Frekvencia Optimum a Pesimum
Amplitúda tetanickej kontrakcie závisí od frekvencie impulzov dráždiacich sval. Optimálna frekvencia nazývajú takú frekvenciu dráždivých impulzov, pri ktorej sa každý nasledujúci impulz zhoduje s fázou zvýšenej excitability (obr. 4, A) a podľa toho spôsobuje tetanus najväčšej amplitúdy. Pesimálna frekvencia nazývaná vyššia frekvencia stimulácie, pri ktorej každý nasledujúci prúdový impulz vstupuje do fázy refraktérnosti (obr. 4, A), v dôsledku čoho amplitúda tetanu výrazne klesá.
Práca kostrového svalstva
Sila kontrakcie kostrového svalstva je určená 2 faktormi:
počet MU podieľajúcich sa na redukcii;
frekvencia kontrakcie svalových vlákien.
Práca kostrového svalu sa vykonáva koordinovanou zmenou tonusu (napätia) a dĺžky svalu počas kontrakcie.
Druhy 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;
dynamický podradný výkon nastáva, keď sval funguje, ale je naťahovaný, pretože námaha, ktorú vynakladá, nestačí na pohyb alebo držanie častí tela.
Počas výkonu práce sa sval môže stiahnuť:
izotonický- sval sa pri konštantnom napätí skracuje (vonkajšia záťaž); izotonická kontrakcia sa reprodukuje iba v experimente;
izometrický- svalové napätie sa zvyšuje, ale jeho dĺžka sa nemení; sval sa pri statickej práci sťahuje izometricky;
auxotonicky- svalové napätie sa mení, keď sa skracuje; auxotonická kontrakcia sa vykonáva pri dynamickej prekonávacej práci.
Pravidlo priemerného zaťaženia- sval môže vykonávať maximálnu prácu pri miernom zaťažení.
Únava – fyziologický stav svalu, ktorý sa vyvíja po dlhšej práci a prejavuje sa znížením amplitúdy kontrakcií, predĺžením latentnej fázy kontrakcie a relaxácie. Príčiny únavy sú: vyčerpanie 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 CNS a nervovosvalových synapsií.
Štrukturálna organizácia a redukciahladké svaly
Štrukturálna organizácia. Hladký sval sa skladá z jednotlivých vretenovitých buniek ( myocyty), ktoré sa vo svale nachádzajú viac-menej náhodne. Kontraktilné vlákna sú usporiadané nepravidelne, v dôsledku čoho nedochádza k priečnemu pruhovaniu svalu.
Mechanizmus kontrakcie je podobný ako v kostrovom svale, ale rýchlosť kĺzania filamentov a rýchlosť hydrolýzy ATP sú 100–1000-krát nižšie ako v kostrovom svale.
Mechanizmus konjugácie 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 robia 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
Spoločné 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 srdcových svalov sú diskutované v časti "Fyziologické mechanizmy homeostázy".
Tabuľka 7.1.Porovnávacie charakteristiky kostrového a hladkého svalstva
Nehnuteľnosť |
Kostrové svaly |
Hladké svaly |
Miera depolarizácie |
pomaly |
|
Refraktérna fáza |
krátky |
dlhý |
Povaha redukcie |
rýchly fázový |
pomalé tonikum |
Náklady na energiu |
||
Plastové |
||
automatizácia |
||
Vodivosť |
||
inervácia |
motoneuróny somatického NS |
postgangliové neuróny autonómneho NS |
Vykonané pohyby |
svojvoľný |
nedobrovoľné |
Citlivosť na chemikálie |
||
Schopnosť deliť a rozlišovať |
Plastové hladké svaly sa prejavuje v tom, že dokážu udržiavať konštantný tonus ako v skrátenom, tak aj v natiahnutom 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 sťahovať bez účasti nervový systém v dôsledku skutočnosti, že niektoré myocyty sú schopné spontánne vytvárať rytmicky sa opakujúce akčné potenciály.
Aby ste pochopili podstatu izometrickej gymnastickej metódy, navrhujem, aby ste sa ponorili do zaujímavého sveta fyziológie svalovej kontrakcie, to znamená, aby ste zistili, ako s vami pracujú svaly nášho tela. Vykonajte najjednoduchší experiment: odkryte rameno tak, aby boli viditeľné vaše bicepsy, a položte naň druhú ruku. Začnite pomaly ohýbať holú ruku v lakti – pocítite kontrakciu bicepsu. Hmotnosť paže zostáva rovnaká, takže sval sa pri pohybe napína viac-menej rovnomerne.
Táto svalová kontrakcia sa nazýva izotonický(grécky isos - rovný).
Tento spôsob prevádzky vedie k pohybu - v skutočnosti na ktorý je sval určený. Ale všimnite si, že sa nehýbe len sval, ale aj kosti a kĺby. Sú slabým článkom, ktorý sa opotrebováva najrýchlejšie. Kĺbová chrupavka je jedným z najzraniteľnejších tkanív v tele. V ňom nie sú žiadne krvné cievy, takže chrupavka je kŕmená veľmi pomaly kvôli difúzii - „namáčaniu“ živín zo susedných kostí, a, bohužiaľ, z tohto dôvodu sa prakticky neobnovuje.
Aktívne pohyby a dokonca aj pri záťaži vážne zaťažujú kĺbovú chrupavku. nadmerná práca preťažuje kĺby a vrstva chrupavky sa stenčuje, „vymazáva“, čo spôsobuje, že kosti doslova vŕzgajú. Osteoartróza je názov kĺbového ochorenia spojeného so starnutím kĺbovej chrupavky. Každý pohyb v takomto kĺbe môže spôsobiť bolesť, takže pohyb je obmedzený a s gymnastikou sa musíte rozlúčiť.
Skúsme pokračovať v našich jednoduchých fyziologických experimentoch. Pokúste sa utiahnuť bicepsy ramena tak, aby predlaktie a rameno zostali nehybné. Cítite svalové napätie? Samozrejme, ale zároveň je ruka nehybná, v kĺbe nie je žiadny pohyb. Tento režim prevádzky sa nazýva izometrický. Režim, ktorý šetrí vaše kĺby a zároveň trénuje svalové vlákna a zanecháva radosť z pohybu na ďalšie roky!
Každý pohyb, ako tieň, je nasledovaný únavou a únavou a túžba po relaxácii a odpočinku vždy vedie k zastaveniu vyučovania. Tu ste po našich experimentoch, uvoľnite rameno a nechajte ruku voľne visieť dole ako konár stromu - precíťte mieru uvoľnenia svalov a zapamätajte si tento pocit. Prejdime k poslednému experimentu.
Začnite ohýbať lakťový kĺb jednej ruky a snažte sa, aby sa nehýbal s druhou – toto je izometrické napätie bicepsu, ktoré už poznáte. Držte túto pozíciu dvadsať sekúnd. Teraz sa rýchlo vráťte k stene, položte dlaň pracovnej ruky na stenu prstami nadol a pomaly sa podrepnite, pričom ruku držte rovno. Cítite natiahnutie bicepsov? Áno, je to silný a aj trochu bolestivý, no príjemný pocit.
Natiahnite ruku nie dlhšie ako 10 sekúnd. Teraz sa uvoľnite a spustite ruku nadol. Som si istý, že teraz cítite uvoľnenie bicepsov oveľa viac ako po bežnom zohnutí. Táto podmienka dostala špeciálny názov - post-izometrická relaxácia ktoré ste sa práve naučili robiť sami. Myslím, že je vám jasné, že naťahovanie a uvoľňovanie svalov po izometrickom napätí je oveľa efektívnejšie ako bežné popíjanie.
Izometrická gymnastika je teda založená na svalovom napätí BEZ POHYBU. Chráni kĺby, zabraňuje opotrebovaniu kĺbovej chrupavky a progresii artrózy. V mnohých cvikoch po izometrickej kontrakčnej fáze nasleduje fáza strečingu. Toto efektívny príjem, uvoľnenie svalu, odľahčenie svalový kŕč a má výrazný analgetický účinok. Pamätajte si, aké príjemné je natiahnuť sa po dlhom sedení - izometrická gymnastika bude trénovať a relaxovať cieľový sval- ten, ktorý je potrebné načítať špeciálne pre vašu patológiu alebo problém.
Závery:
Izometrická kontrakcia svalu je jeho napätie bez pohybu v kĺbe.
Izometrická gymnastika, posilňuje svaly, šetrí kĺby a chrupavky.
Svalový strečing po izometrickom napätí (postizometrická relaxácia) je účinnou metódou svalovej relaxácie a úľavy od bolesti.
Dobrý deň, moji milí čitatelia, obdivovatelia a iné dobré a nie také osobnosti!
Dnes čakáme na archívnu a archívnu poznámku nejakého vedeckého smeru. Povieme si v ňom o typoch svalových kontrakcií, čo to je, čo to je a ako ich využiť pri každodenných tréningových aktivitách.
Takže, urobte si pohodlie, začnime gestikulovať.
Typy svalových kontrakcií. Čo, prečo a prečo?
Ak si ešte nie ste vedomí, potom je projekt ABC kulturistiky vzdelávacím zdrojom, a preto k nemu pravidelne skĺznu nezvyčajné podrobné články, ktoré odhaľujú podstatu rôznych čerpacích (a súvisiacich) procesov. Najmä posledné takéto poznámky zahŕňajú: [prečo ľudia priberajú?], [motivácia v kulturistike] a im podobné. Takže z hľadiska zmeny vlastné telo je dôležité nielen bezmyšlienkovite kývať kúskami železa a dvíhať veľké váhy, je dôležité pochopiť, čo sa v tomto konkrétnom momente deje vo svaloch, aký typ záťaže je na ne aplikovaný a čo môže v konečnom dôsledku vyústiť. Vo všeobecnosti dnes zainvestujeme do hlavy, aby sme neskôr telo ešte lepšie napumpovali. Vlastne, poďme k veci.
Poznámka:
Pre lepšiu asimiláciu materiálu bude všetko ďalšie rozprávanie rozdelené do podkapitol.
Svalová kontrakcia: ako sa to deje?
Zakaždým, keď zdvihnete projektil (napríklad činku) a začnete vykonávať cvičenie (napríklad zdvíhanie činky na biceps), dochádza k procesu kontrakcie kostrových svalov. V predchádzajúcich poznámkach (najmä v tomto [spojení mozog-sval]) sme už uvažovali o tom, ako prebieha samotný proces svalovej kontrakcie, preto, aby som sa neopakoval, uvediem iba všeobecnú schému.
...a vizuálna animácia (kliknite a spustite aplikáciu stlačením „prehrať“).
Motorické centrum (motorická jednotka) pozostáva z motorického neurónu a určitého počtu inervovaných vlákien. Svalová kontrakcia je odpoveďou svalovej jednotky na akčný potenciál jej motorického neurónu.
Celkom existuje 3 typy odstupňovaných svalových reakcií:
- sumácia vĺn – vzniká zvýšením frekvencie podnetu;
- súčet viacerých motorických jednotiek – vzniká zvýšením sily podnetu (zvýšenie počtu motorických neurónov);
- schody (treppe) - reakcia s určitou frekvenciou / silou na konštantný stimul.
Keď už hovoríme o svaloch, nemožno nespomenúť svalový tonus- jav, pri ktorom svaly vykazujú miernu kontrakciu aj v pokoji, pričom si zachovávajú svoj tvar a schopnosť kedykoľvek reagovať na záťaž. Toto všetko sa nemusíte učiť naspamäť, jednoducho vám to pomôže lepšie pochopiť podstatu prebiehajúcich procesov vo svaloch s rôznymi typmi svalových kontrakcií.
Aké sú typy svalových kontrakcií?
Viete, čo zabezpečiť lepší rast svaly, treba im dávať rôzne druhy záťaže, nie však v zmysle závažia alebo zámeny jedného cviku za iný, ale rôznym spôsobom ovplyvniť vlastnosti svalov. To je to, o čom hovoríme - statická a dynamická kontrakcia kostrových svalov. Statická a dynamická práca kombinuje päť typov svalových kontrakcií, z ktorých každá je rozdelená na dve formy pohybu: koncentrický a excentrický.
Poďme si prejsť každý v poradí a začať s...
Dynamické kontrakcie (DS)
Vyskytujú sa pri pohybe alebo pri použití voľných závaží – keď zdvihák dvíha voľná hmotnosť a pôsobí proti gravitačnej sile. Najbežnejším typom DS je izotonický, pri ktorom sval mení svoju dĺžku pri kontrakcii počas pohybu. Izotonické kontrakcie (IS) umožňujú ľuďom (a zvieratám) vykonávať ich obvyklé činnosti, pohybovať sa. Existujú dva typy IS:
- koncentrické - najbežnejšie a najčastejšie sa vyskytujúce v každodennom a športové aktivity. Implikujte skrátenie svalu v dôsledku jeho kontrakcie (stlačenia). Príklad - ohýbanie ruky dovnútra lakťový kĺb, čo má za následok koncentrickú kontrakciu svalu bicepsu ramena, bicepsu. Táto kontrakcia sa často označuje ako pozitívna fáza stúpania strely;
- excentrický je presný opak koncentrického. Vyskytuje sa, keď sa sval predĺži počas kontrakcie. V pumpovacej praxi sa vyskytuje oveľa menej často a zahŕňa kontrolu alebo spomalenie pohybu z iniciatívy excentrického svalového agonistu. Príklad - pri údere do lopty nohou sa štvorhlavý sval stehenný sťahuje koncentricky a svaly zadná plocha boky sa excentricky sťahujú. Spodná fáza (predĺženie/spustenie) krútenia činkou alebo príťahov sú tiež príklady ES. Tento typ viac zaťažuje sval, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť zranenia. Táto kontrakcia sa často označuje ako negatívna fáza zostupu projektilu.
Medzi znaky excentrických kontrakcií patrí veľké generovanie sily – t.j. športovec môže znížiť (kontrolovaným spôsobom) hmotnosť, ktorá je v „tonáži“ výrazne väčšia ako jeho pracovná zdvíhacia hmotnosť. Väčšiu silu poskytuje väčšie začlenenie vlákien druhého typu (rýchle svalové vlákna). Cvičenie sústredeného zdvíhania činky na biceps, respektíve jeho negatívna fáza, vám teda umožňuje aktívnejšie zapájať biele vlákna do práce. Túto funkciu často využívajú pokročilí športovci na zlepšenie výbušnej sily, napríklad v tlaku na lavičke.
Poznámka:
Svaly sa stávajú 10% silnejšie pri excentrických pohyboch ako pri koncentrických kontrakciách.
Najčastejšie sa v takýchto prípadoch berie činka, ktorá je ďaleko od obvyklej hmotnosti (napr 15 kg) za 3-7 kg. Pozitívna fáza sa uskutočňuje vyhodením činky s pomocou partnera alebo druhej ruky a negatívna fáza trvá asi 4 sek (proti 2 sek. vzostup). Takýto excentrický tréning je niekedy veľmi užitočný, pretože. vytvárajú rozsiahle poškodenie svalových vlákien, čo vedie k zvýšeniu syntézy bielkovín, následne k fenoménu superkompenzácie a lepšie svalová hypertrofia. Ich mínus je vysoká pravdepodobnosť zranenia (ak robíte všetko bez hlavy), takže pre začiatočníkov je lepšie, aby sa neobťažovali.
statické skratky (SS)
Už samotný názov hovorí sám za seba, statický, t.j. žiadny pohyb, žiadna zmena v predlžovaní/skracovaní. Takéto kontrakcie sa nazývajú izometrické. Príkladom je držanie predmetu pred sebou (nákupná taška), keď sa váha sťahuje nadol, ale svaly sa sťahujú, aby udržali predmet vo vodorovnej polohe. Tiež skvelý príklad izometrická svalová kontrakcia, visí v určitom bode trajektórie na neurčitý čas. Napríklad, keď robíte drepy v strede trajektórie (polovica hore), kvadriceps sa stiahne izometricky. Množstvo sily generovanej počas izometrickej kontrakcie závisí od dĺžky svalu v mieste kontrakcie. Každý sval má optimálnu dĺžku, pri ktorej je maximum izometrická pevnosť. Výsledná sila izometrické kontrakcie prevyšuje silu produkovanú dynamickými kontrakciami.
Pre názornosť uvediem príklady demonštrujúce rôzne typy svalových kontrakcií (na kliknutie).
Zvážili sme hlavné typy skratiek, ktoré sú najbežnejšie v tréningovej praxi, ak sa však pozriete na úvodnú klasifikáciu, existuje niekoľko ďalších. Poďme si ich aj rozobrať, aby ste o nich aspoň tušili a mohli prekvapiť svojich neznalých kolegov v sále :).
Izokinetické kontrakcie (izokinetické)
Pri izokinetických kontrakciách (Iso=konštantný, kinetický=pohyb) môžu nervovosvalové systémy pracovať konštantnou rýchlosťou v každom kroku pohybu proti danému odporu. To umožňuje pracujúcim svalom a svalovým skupinám vytvárať vysoký stupeň napätia v celom rozsahu pohybu. Tento typ kontrakcie je účinný pre rovnomerný rozvoj svalovej sily pri akomkoľvek uhle pohybu. Ide o dynamické kontrakcie a pri nich sa mení dĺžka svalu. Charakteristickým znakom svalovej IS je, že vedie k pohybom konštantnou rýchlosťou.
IN telocvičňa podobný typ kontrakcie sa používa na špeciálnych izokinetických simulátoroch-dynamometroch Cybex, Nautilus a ďalšie. Plávanie a veslovanie, aktivity s konštantnou rýchlosťou, sú tiež izokinetickou formou kontrakcie.
Výhody izokinetických kontrakcií sú nasledovné:
- viesť k zlepšeniu neuromuskulárnej koordinácie, zvýšiť počet vlákien zapojených do práce;
- viesť k zvýšeniu svalovú silu celý sval v celom rozsahu pohybu;
- kontrola rýchlosti pohybu môže výrazne znížiť pravdepodobnosť zranenia, čo je obzvlášť dôležité v pooperačných a rehabilitačných obdobiach;
- viesť k zlepšeniu celkovej vytrvalosti a srdcovej funkcie.
Oxotonické kontrakcie (auxotonické)
Ide o dynamický typ kontrakcií zvýšeného napätia (zvýšenie napätia). Keď športovec pri držaní činky pokrčí ruky, jej hmotnosť sa zjavne nemení v celom rozsahu pohybu. Sila potrebná na vykonanie tohto pohybu nie je konštantná, závisí od postavy, pákového efektu športovca, uhla končatín a rýchlosti pohybu.
Pliocentrické kontrakcie (Plyocentrické)
Ide o hybrid (kombináciu), sval vykonáva izotonickú kontrakciu z natiahnutej polohy. Aktivita, ktorá využíva tento typ svalovej kontrakcie naplno, sa nazýva plyometrický tréning alebo plyometria. Tento druh aktivity sa dobre spája so silou a silou športovca a často sa odporúča ako základ ženského tréningu.
Aby som teda všetko vyššie uvedené konečne urovnal, uvediem kombinovanú obrazovo-prezentáciu (ktorú som našiel v archíve zahraničnej športovej lekárskej univerzity) podľa typov skratiek. Tu je v skutočnosti ona (na kliknutie).
Vplyv typov kontrakcií na dĺžku svalov
Výsledkom izotonických kontrakcií je zmena dĺžky svalu (pri konštantnej sile). Koncentrické IS skracujú sval pri prenášaní záťaže, excentrické IS predlžujú sval, keď odoláva záťaži. Výsledkom izometrických kontrakcií je zvýšenie svalové napätie nedochádza však k predĺženiu ani skráteniu svalu.
Vo vizuálnej podobe celá táto hanba vyzerá takto.
Typ svalových kontrakcií pri behu
Zisťovali sme aktivitu podľa typu kontrakcií, ale nasledujúca otázka zostala nezohľadnená: aký typ kontrakcií prebieha pri behu. Vo všeobecnosti sú pochôdzky univerzálnym nástrojom, ktorý pokrýva niekoľko typov kontrakcií naraz, najmä: izotonické koncentrické a excentrické. Kontrakcie sa vyskytujú v rámci pomalých a rýchlych svalových vlákien.
Počas behu má zdvíhanie bedra a ohýbanie kolena za následok koncentrické izotonické kontrakcie bedrových ohýbačov a hamstringov (svalov hamstringov). Keď narovnáte nohu, aby ste sa odrazili od zeme a vykonali hnací pohyb, vaše bedrové extenzory (hamstringy, gluteálny sval) a kolená (quadriceps) vykonávajú koncentrické izotonické kontrakcie.
Excentrické izotonické kontrakcie sa podieľajú najmä na zjazde ( z kopca). Pri bežnom behu sa sťahujú extenzory kolena a kvadricepsy, aby narovnali nohu. Pri behu z kopca sa štvorkolky excentricky sťahujú. Okrem toho sa tibialis anterior tiež excentricky sťahuje a kontroluje pohyb vašej nohy nadol po dopade päty na zem. Čo sa týka zapojenia rôznych typov vlákien pri behu, na ich pochôdzky sa využívajú relatívne pokojné tempo (jogging). svalová aktivita prevažne pomalé šklbanie vlákien. Zvýšenie rýchlosti vám umožní získať viac rýchlych svalových vlákien.
Aké sú základné cvičenia?
V skutočnosti by znalosti o typoch svalových kontrakcií mali ešte viac nakloniť športovcov (najmä začiatočníkov) k tomu, aby robili základ, a tu je dôvod.
Mnohé kostrové svaly sa izometricky sťahujú, aby stabilizovali a chránili aktívne kĺby počas pohybu. Zatiaľ čo drepy s činkou sťahujú kvadriceps femoris koncentricky (počas vzostupnej fázy) a excentricky (počas zostupnej fázy), mnohé z viac hlboké svaly boky sa izometricky sťahujú kvôli stabilizácii bedrový kĺb počas pohybu.
Teda práca s základné cvičenia, dá sa zahnať naraz svalové skupiny pre niekoľko typov skratiek. V skutočnosti to bude mať pozitívny vplyv na ich objemové a výkonové charakteristiky a poskytne to lepší stimul pre rast.
No a to je na dnes asi všetko, všetky témy sú prebraté, otázky zvážené, deti najedené, takže je čas pobaliť.
Doslov
Ďalší sa skončil, ktovie čo, podľa skóre 🙂 pozn, v ňom sme sa bavili o typoch svalových kontrakcií. Niekto si možno povie, že to nie je praktické – možno, ale teória a pochopenie všetkých čerpacích procesov sú tiež veľmi dôležité pri budovaní tvarovaného tela, takže to absorbujeme!
To je nateraz všetko, dovoľte mi odísť, kým sa znova nestretneme!
PS. Priatelia, využívate tieto informácie vo svojom tréningu, alebo ste o nich doteraz nič nevedeli?
P.P.S. Pomohol projekt? Potom zanechajte odkaz na ňu v statuse vašej sociálnej siete - plus 100 body do karmy, zarucene 🙂 .
