Режимы и типы мышечных сокращений

При единичном надпороговом раздражение двигательного нерва или самой мышцы возбуждение мышечного волокна сопровождается одиночным сокращением. Эта форма сокращения состоит из 3 х фаз:

- латентного или скрытого периода - короткий период

- фазы сокращения

- фазы расслабления - обычно в два раза продолжительнее, чем фаза сокращения, а при утомлении затягивается на значительное время.

 

Если интервал между рваными импульсами короче, чем длительность одиночного сокращения, то возникает явление суперпозиции или суммирующий эффект каждого предыдущего сокращения с последующим, то есть волокна не изменяют достигнутого напряжения, а лишь поддерживают его - такой режим называется гладкий тетанус - наблюдается при изометрических усилиях. Другое сокращение зубчатый тетанус - когда промежутки между последовательными импульсами мотонейронов меньше времени полного цикла одиночного сокращения, но больше длительности фазы напряжения.

Мышца в режиме тетануса работает короткое время из-за периода расслабления - не может восстановить свой энергетический потенциал и работает как бы в долг.

Сокращение целой мышцы зависит от формы сокращения отдельных двигал них единиц (ДЕ) и их координации во времени. При длительной и не очень интенсивной работе отдельные ДЕ сокращается попеременно, утомление развивается медленно, для мощного кратковременного усилия (поднятие штанги) требуется синхронизация активности отдельных ДЕ, активации нервных центров, что достигается в результате длительной тренировки.

 

По величине укорочения мышцы различают:

• Изотонический тип - длинна мышцы укорачивается при постоянной внешней нагрузке

• Изометрический тип - мышца развивает напряжение без изменения длины, такой тип сокращения определяет статистическую работу

• Ауксотомический или анизотонический - мышца развивает напряжение и укорачивается (хотьба и бег)

 

При динамической работе наблюдается 2 типа сокращения мышцы:

1. Концентрический тип - внешняя нагрузка меньше, чем развиваемое мышцей напряжение

2. Эксцентрический тип - внешняя нагрузка больше, чем напряжение мышцы, она все же растягивается (удлиняется) совершая при этом отрицательную (уступающую) динамическую работу

 

Прирост силы при изометрическом сокращении суммируется с пассивным напряжением мышцы. Максимальное напряжение называется максимальным изометрическим напряжением. Укорочение мышцы до размера меньше длины покоя или ее растяжение до размера больше этой величины приводят к снижению силы сокращения. Мощность мышечного сокращения = произведению мышечной силы на скорость укорочения. Максимальная мощность выше при умеренных нагрузках и умеренных скоростях сокращение выше, чем при близких к максимальным нагрузкам (икая скорость) или высокая скорость (малые нагрузки)

 

Одной из важнейших характеристик скелетных мышц, влияющих на силу сокращения, является состав (композиция) мышечных волокон.

Различают 3 типа мышечных волокон:

- медленные неутомляемые (1 типа)

- быстрые устойчивые к утомлению или неутомляемые или промежуточные (11-а типа)

- быстрые утомляемые (11-б типа)

 

Медленные волокна 1 типа, их обозначают SO - Slow Oxydative (медленные окислительные) - это выносливые - неутомляемые и легко возбудимые волокна, с богатым кровоснабжением, большим количеством митохондрий, запасов миоглобина и с использованием окислительных процессов энергообразования (аэробные), имеют наименьший мотонейрон, низкие пороги активации, меньшая толщина аксона и скорость проведения по му возбуждения. В аксона небольшое число разветвлений - функционируют при малых мышечных усилиях. Развивают небольшую силу, имеют меньшее количество миофибрил, скорость сокращения в 2 раза ниже, чем у быстрых волокон, низкая активность АТФ-азы. В среднем у человека 50%, они легко включаются в работу при малейшем напряжении мышц, очень выносливы, но не обладают достаточной силой. Чаще всего используются при поддержании ненагрузочной статистической работы, при сохранении позы.

 

Композиционный состав мышц- это соотношение 3х типов мышечных волокон:

1. Медленные неутомляемые - они выносливы, с богатым кровоснобжением, большим количеством митохондрий и запасом миоглабина (мышечного гемоглобина) имеют небольшой мото нейрон, низкие пороги активации, развивают небольшую силу, имеют меньшее количество миофибрил и скорость сокращения этих волокон в 2 раза Иже чем у быстрых волокон, кроме того у них низкая устойчивость к АТФ-азе. В среднем у человека примерно 50% таких мышц, они легко включаются в работу, очень выносливы, но не обладают большой силой

2. Быстрые, устойчивые к утомлению или неутомляемые или промежуточные -используют анаэробные процессы энергообеспечения или гликолиз. эти волокна включаются при больших нагрузках и обеспечивают быстрое и мощное сокращение мышц, но быстро утомляются. В человеке их примерно 30%. Эти волокна имеют более крупный и толстый аксон с большим числом разветвлений и высокой скоростью проведения импульса, но эти волокна не могут поддерживать высокую чистоту разряда, т.к быстро утомляются. При сокращении эти волокна развивают большую силу, но вниз меньше митохондрий и миоглабина. Эти волокна имеют в своем запасе вещество креотин фосфат.

3. Быстро-утомляемые волокна -обладают большой аэробной выносливостью и их у человека примерно 20%

 

Состав мышечных волокон в одной и той же мышцы идете индивидуальные различия, которые зависят от вражденных, типологических или другим особенностей человека.

К моменту рождения человека его мышцы содержат лишь медленные волокна, но под влиянием нервной регуляции устанавливается гинетически заданная, индивидуальное соотношение мышечных волокон разного типа. По мере перехода от зрелого возраста к пожилому число быстрых волокон заметно снижается, при этом уменьшается и мышечная сила, но соотношение волокон остается одним и тем же до конца жизни, в процессе тренировки оно не меняется, но возможна гипертрофия определенных мышечных волокон. А при тренировки силы происходит нарастание объема быстрых волокон, что обеспечивает повышение силы тренируемых мышц.

 

Регуляция силы сокращения мышц осуществляется 3мя способами:

1. Увеличение числа активных ДЕ (двигательных единиц - мышцы и нервные окончания, которые к ним подошли; мышца + нервное волокно)

2. Это механизм во влечения или рекрутирования, (бывают молчащие мышцы, которые не вовлекаются в работу) увеличения интенсивности центральных возбуждающих влияний и порога возбудимости спинальных двигательных нейронов. Увеличение частоты нервных импульсов происходит переход от слабых одиночных сокращений к сильным титаническим сокращением. Максимально произвольная сила развивается при увеличении силы сокращения примерно 50% от максимума. Основную роль играет рост чистоты импульсации двигательного нейрона. Эсли нервная ткань низколабильная, тогда человек не в состоянии выполнить скоростной работу.

3. Увеличение синхронизации двигательных единиц. При этом происходит увеличение силы сокращени целой мышцы, за счет одновременной тяги всех активных мышечных волокон. При этом происходит совпадение им пульсации мотонейронов во времени, т.е синхронизация, чем большее количество двигательных единиц работает синхронизации, тем большую силу развивает скелетная мышца

Тонус скелетных(и с покое тоже) мышц связан с изкочастотной активностью низкопароговых, медленных ДЕ, и активации со стороны моторных центров, а так же переферических нейронов. Достаточно важно это эластичность, плотность и кровоснабжение сосудов, а так же состояние водно-солевого обмена.

 

Образование двигательного навыка

Двигательный навык - это умение и способность на моторном уровне справляться с новыми задачами поведения, это могут быть игры, единоборства, ситуационные виды спорта, двигательные навыки - это усвоение упроченных действий, клторые осуществляются без участия сознани или автоматически.