Разное

Перечислите и опишите свойства мышечного волокна: Биомеханические свойства мышц

alexxlab -- 21.05.202111.04.2021

Комментариев к записи Перечислите и опишите свойства мышечного волокна: Биомеханические свойства мышц нет

Содержание

Биомеханические свойства мышц

В третьей лекции по дисциплине «Биомеханика мышц» для студентов НГУ им. П.Ф.Лесгафта рассматриваются биомеханические свойства скелетных мышц человека: сократимость, жесткость, вязкость, прочность, релаксация. Рассмотрена трехкомпонентная модель мышцы.

Лекция 3

Биомеханические свойства скелетных мышц человека

Анализируя предмет биомеханики, А.А. Ухтомский (1927) указывал: «Биомеханика изучает ту же систему нервно-мышечных приборов как рабочую машину, то есть задается вопросом, каким образом полученная механическая энергия движения и напряжения может приобрести определенное рабочее применение» (С. 141). Начиная с этой лекции, мы будем рассматривать именно этот аспект деятельности мышц.

3.1. Биомеханические свойства мышц

Биомеханические свойства скелетных мышц – это характеристики, которые регистрируют при механическом воздействии на мышцу.

Следует отметить, что в условиях живого организма изучение биомеханических свойств мышц крайне затруднено. В этой лекции, кроме биомеханических свойств мышц, приводятся данные о свойствах сухожилий и связок.

К биомеханическим свойствам мышц относятся:

сократимость;
жесткость;
вязкость;
прочность;
релаксация.

Сократимость

Сократимость – способность мышцы укорачиваться при возбуждении, в результате чего возникает сила тяги.

Рекомендую обратить внимание на учебные пособия «Биомеханика мышц» и «Гипертрофия скелетных мышц человека«

В первой лекции было подробно рассмотрено строение первичного сократительного элемента мышцы – саркомера. В 1966 году А. Гордон, А. Хаксли и Ф. Джулиан провели специальные исследования, позволившие установить зависимость силы, развиваемой саркомером, от его длины. Одно из предположений, касающихся механизма скольжения филаментов, заключалось в том, что каждый поперечный мостик (миозиновая головка) действует подобно независимому генератору силы. Поэтому уровень силы, развиваемой во время сокращения, должен зависеть от количества одновременных взаимодействий между толстыми и тонкими филаментами. Это предположение подтвердилось. Действительно, существуют критические значения длины саркомера, при которых развиваемая им сила падает до нуля (рис.3.1).

Рис. 3.1. Схема, иллюстрирующая зависимость между степенью перекрытия толстых и тонких филаментов и силой, развиваемой саркомером (по: A.M. Gordon, A.F. Huxley. F.J. Julian, 1966)

Первое критическое значение длины саркомера равно 1,27 мкм. Оно соответствует максимальному укорочению мышцы. В этом состоянии мышцы регулярность расположения толстого и тонкого филаментов нарушается, они искривляются. Поэтому количество одновременных взаимодействий между филаментами резко уменьшается. Сила падает до нуля. Второе критическое значение длины саркомера равно 3,65 мкм. Оно соответствует максимальному удлинению мышцы. При максимальном растяжении саркомера перекрытия толстых и тонких филаментов нет, поэтому сила уменьшается до нуля. Если длина саркомера находится в интервале от 1,27 мкм до 3,65 мкм, значение силы отличается от нуля. Максимальная сила, которую способен развить саркомер, соответствует значениям его длины – от 1,67 до 2,25 мкм.

Жесткость

Жесткость материала – характеристика тела, отражающая его сопротивление изменению формы при деформирующих воздействиях (В.Б. Коренберг, 2004). Чем больше жесткость тела, тем меньше оно деформируется под воздействием силы. Закон Гука гласит, что сила упругости, возникающая при растяжении или сжатии тела, пропорциональна его удлинению.

Жесткость материала характеризуется коэффициентом жесткости (k). Единица измерения жесткости тела – Н/м. Жесткость линейной упругой системы, например, пружины, есть величина постоянная на всем участке деформации.

В отличие от пружины, мышца представляет собой систему с нелинейными свойствами. Это связано с тем, что структура мышцы очень сложна. Поэтому для мышцы зависимость силы от удлинения будет отлична от закона Гука. Возникающая в мышце сила упругости не пропорциональна удлинению. Вначале мышца растягивается легко, а затем даже для небольшого ее растяжения необходимо прикладывать все большую силу. Поэтому часто мышцу сравнивают с трикотажным шарфом, который вначале легко растягивается, а затем становится практически нерастяжимым. Иными словами, жесткость мышцы с ее удлинением возрастает. Из этого следует, что мышца представляет собой систему, обладающую переменной жесткостью. В этом случае коэффициент жесткости k равен первой производной силы по деформации материала. Установлено, что жесткость активной мышцы в 4-5 раз больше жесткости пассивной мышцы. В табл. 3.1. представлены значения коэффициентов жесткости мышц-сгибателей стопы у представителей разных видов спорта.

Таблица 3.1 Значения коэффициента жесткости мышц-сгибателей стопы у представителей различных видов спорта

(по: А.С. Аруину, В.М. Зациорскому, Л.М. Райцину, 1977)

Спортивная специализация		Число испытуемых	Коэффициент жесткости, Н/м 10⁴
Бокс		11	2,58±0,27
Волейбол		15	2,79±0,51
Легкая атлетика	спринт	13	3,00±0,53
	средние дистанции	12	2,72±0,52
	прыжки в высоту и длину	7	2,87±0,53
Тяжелая атлетика		11	2,88±0,66
Футбол		32	2,47±0,38

Вязкость

Вязкость – свойство жидкостей, газов и «пластических» тел оказывать неинерционное сопротивление перемещению одной их части относительно другой (смещение смежных слоев). При этом часть механической энергии переходит в другие виды, главным образом в тепло (В.Б. Коренберг, 1999).

Это свойство сократительного аппарата мышцы вызывает потери энергии при мышечном сокращении, идущие на преодоление вязкого трения. Предполагается, что трение возникает между толстыми и тонкими филаментами при сокращении мышцы. Кроме того, трение возникает между возбужденными и невозбужденными мышечными волокнами. Это связано с тем, что соседние мышечные волокна «связаны» посредством эндомизия. Поэтому, если возбуждены все мышечные волокна, трение должно быть меньше. Показано, что при сильном возбуждении мышцы, ее вязкость резко уменьшается (Г.В. Васюков,1967).

Если абсолютно упругое тело (например, пружину) вначале растянуть, а затем – снять деформирующую нагрузку, то кривая «удлинение – сила» будет идентичной во время обеих фаз. Если же мы имеем дело с упруговязким материалом (мышцей), кривые окажутся неидентичными. При нагрузке (растягивании мышцы) зависимость «удлинение – сила» соответствует кривой 1. Рис.3.2.

Рис. 3.2. Зависимость «удлинение – сила» при растягивании (кривая 1) и укорочении мышцы (кривая 2)

При укорочении мышцы зависимость «удлинение – сила» соответствует кривой 2. Кривые 1 и 2 образуют «петлю гистерезиса». Площадь фигуры, заключенной между кривыми 1 и 2, отражает потери энергии на трение. Мышца, обладающая большей вязкостью, будет характеризоваться большей площадью «петли гистерезиса». Вы знаете, что при выполнении физических упражнений температура мышц повышается. Повышение температуры мышц связано с наличием у мышц вязкости. Результатом наличия вязкости происходят потери энергии мышечного сокращения на трение. Разогрев мышц (разминка) приводит к тому, что вязкость мышц уменьшается.

Прочность

Прочностью материала называют его способность сопротивляться разрушению под действием внешних сил (И.Ф. Образцов с соавт., 1988).

Прочность материала характеризуют пределом прочности – отношением нагрузки, необходимой для полного разрыва (разрушения испытуемого образца), к площади его поперечного сечения в месте разрыва. Предел прочности мышцы оценивается значением растягивающей силы, при которой происходит ее разрыв. Установлено, что предел прочности для миофибрилл равен 1,6-2,5 Н/см², скелетных мышц – 20-40 Н/см², фасций – 1400 Н/см², сухожилий – 4000 – 6000 Н/см²; костной ткани – 9000 – 12500 Н/см². При этом предел прочности каната из хлопка на растяжение составляет 3760 – 6770 Н/см².

Значительно снижает прочность связок и сухожилий иммобилизация. И, наоборот, при исследовании животных была найдена связь между уровнем физической активности и прочностью сухожилий и связок. Показано, что в подавляющем большинстве случаев прочность сухожилий более высока, чем прочность их прикрепления к костям. Поэтому при травмах сухожилий они не разрываются, а отрываются от места прикрепления. Следует учитывать также, что в процессе тренировок прочность сухожилий и связок увеличивается сравнительно медленно. При форсированном развитии скоростно-силовых качеств мышц может возникнуть несоответствие между возросшими скоростно-силовыми возможностями мышечного аппарата и недостаточной прочностью сухожилий и связок. Это грозит потенциальными травмами (А.С. Аруин, В.М. Зациорский, В.Н. Селуянов, 1981).

Релаксация

Релаксация мышц – свойство, проявляющееся в уменьшении с течением времени силы тяги при постоянной длине.

Для оценки релаксации используют показатель – время релаксации, то есть отрезок времени, в течение которого натяжение мышцы уменьшается в е раз от первоначального значения. Многочисленными исследованиями установлено, что высота выпрыгивания вверх с места зависит от длительности паузы между приседанием и отталкиванием. Чем больше эта пауза (изометрический режим работы мышц), тем меньше сила их тяги и, как следствие, высота выпрыгивания, табл. 3.2. Таким образом, релаксация мышц приводит к уменьшению высоты выпрыгивания.

Таблица 3.2 Влияние паузы на высоту прыжка с места (n = 31) (по: А. С. Аруин, В.М. Зациорский, Л.М. Райцин, 1977)

Вес испытуемых, кг	Рост, см	Высота прыжков с паузой, см	Высота прыжков без паузы, см
68,37±6,64	176,39±5,05	49,49±5,85	53,23±6,47

3.2. Трехкомпонентная модель мышцы

Очень часто для того, чтобы понять механизм работы объекта, его заменяют адекватной моделью. Модель – образ объекта, который содержит его характерные черты. Вначале предполагали, что мышца может моделироваться системой, состоящей из двух компонентов: активного и пассивного. Сократительный (активный) элемент уподоблялся демпфирующему компоненту. Пассивный элемент представлялся упругим компонентом. В последующем А. Хилл предложил модель мышцы, состоящую из трех компонентов (рис. 3.3), которая в настоящее время является общепринятой.

Рис. 3.3. Трехкомпонентная модель мышцы

В первой лекции при описании макроструктуры скелетных мышц были выделены три компонента: мышечные волокна, соединительно-тканные образования, расположенные параллельно мышечным волокнам, и сухожилия. В п. 3.1 было показано, что биомеханические свойства этих компонентов различны. Мышечные волокна характеризуются высокой вязкостью, поэтому в модели их имитируют демпфером. Вязкая жидкость характеризуется прямой пропорциональностью между напряжением и скоростью деформации. Этот элемент в модели носит название сократительного компонента (СокК).

Второй компонент – фасция, которой окружена мышца, а также соединительно-тканные образования, окружающие мышечные пучки, мышечные волокна, миофибриллы и т.д. В этом компоненте наиболее выражены упругие свойства мышц. Так как этот компонент расположен параллельно мышечным волокнам, он получил название параллельный упругий компонент (ПаУК). В модели он имитируется пружиной с нелинейной зависимостью между силой и удлинением.

Третий компонент – сухожилие. В этом компоненте также преобладают упругие свойства, однако, жесткость этого компонента больше, чем у параллельного упругого компонента (напоминаем, что жесткость – это коэффициент пропорциональности между силой и удлинением пружины). Чем выше жесткость, тем больше сила упругости, возникающая при растяжении (деформации тела). Мышечные волокна переходят в сухожилия, то есть этот компонент расположен последовательно относительно сократительного компонента, поэтому он называется последовательным упругим компонентом (ПоУК). В модели он также имитируется пружиной с нелинейной зависимостью между силой и удлинением.

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА.

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА.

В дошкольный период закладывается фундамент здоровья и полноценного физического развития. В самом общем смысле физическим развитием дошкольника называют процесс изменения естественных морфофункциональных свойств его организма в течение индивидуальной жизни. Внешними количественными показателями физического развития являются, например, изменения пространственных размеров и массы тела, качественно же физическое развитие характеризуется, прежде всего, существенным изменением функциональных возможностей организма по периодам и этапам его возрастного развития, выраженным в изменении отдельных физических качеств и общего уровня физической работоспособности.

Для детей дошкольного возраста характерны недостаточная устойчивость тела и ограниченные двигательные возможности. У них быстро развивается нервная система, растет скелет, укрепляется мышечная система, и совершенствуются движения.

Детям 3-4 лет свойственны общая статическая неустойчивость тела и ограниченные динамические возможности.

У детей этого возраста сравнительно большое развитие верхней части тела и мускулатуры плечевого пояса и мышц-сгибателей.

Дошкольники 3-4 лет обладают высокой двигательной активностью при недостаточной согласованности движений, в которых участвуют крупные группы мышц. В этом периоде отмечается повышенная утомляемость при длительном сохранении одной и той же позы и выполнении однотипных движений.

Структура легочной ткани еще не достигает полного развития; носовые ходы, трахея и бронхи сравнительно узки, что несколько затрудняет поступление воздуха в легкие; ребра незначительно наклонены, диафрагма расположена высоко, в связи с чем, амплитуда дыхательных движений невелика. Ребенок дышит поверхностно и значительно чаще, чем взрослый: у детей 3-4 лет частота дыхания — 30 в минуту, 5-6 лет — 25 в минуту; у взрослых -16-18. Неглубокое дыхание у детей ведет к сравнительно плохой вентиляции легких и к некоторому застою воздуха, а растущий организм требует повышенной доставки кислорода к тканям. Именно поэтому особенно важны физические упражнения на свежем воздухе, активизирующие процессы газообмена.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) у детей 3-4 лет составляет 400- 500 см, 5-6 лет -800-900 см3.

Деятельность сердечно-сосудистой системы у дошкольников хорошо приспособлена к требованиям растущего организма, а повышенная потребность тканей в снабжении кровью удовлетворяется легко. Ведь сосуды у детей шире, чем у взрослых, и кровь по ним течет свободнее. Количество крови у ребенка относительно больше, чем у взрослого, но путь, который она должна проходить по сосудам, короче, а скорость кровообращения больше. Так, например, если пульс у взрослого равен 70-74 ударам в минуту, то у дошкольников в среднем 90-100 ударам. Нервная регуляция сердца несовершенна, поэтому оно быстро возбуждается, ритмичность его сокращений легко нарушается, и сердечная мышца при физической нагрузке довольно быстро утомляется. Однако при смене деятельности сердце ребенка быстро успокаивается и восстанавливает свои силы. Вот почему во время занятий с детьми физические упражнения нужно разнообразить: чередовать подвижные игры с играми малой двигательной активности и часто давать ребенку кратковременный отдых.

Нервная система в дошкольном возрасте развита лучше, чем у детей до 3 лет. В этом периоде заканчивается созревание нервных клеток в головном мозге, который по внешнему виду и весу приближается к мозгу взрослого, но сама нервная система еще слаба. Поэтому надо учитывать легкую возбудимость дошкольников, очень осторожно относиться к ним: не давать длительных непосильных нагрузок, избегать чрезмерного утомления, так как процессы возбуждения в этом возрасте преобладают над процессами торможения.

У детей в этом возрасте процесс образования костей не завершен, несмотря на то, что кровоснабжение у них лучше, чем у взрослых. В скелете много хрящевой ткани, благодаря чему возможен дальнейший его рост; в то же время этим обусловливается мягкость и податливость костей.

Рост мышечной ткани происходит в основном за счет утолщения мышечных волокон.

Однако из-за относительной слабости костно-мышечного аппарата и быстрой утомляемости дошкольники еще не способны к длительному мышечному напряжению.

Дети младшего дошкольного возраста еще не владеют четкими движениями при ходьбе: они не могут ритмично бегать, часто теряют равновесие, падают. Многие из них плохо отталкиваются от пола или земли, бегают, опираясь на всю стопу. Они не могут поднять свое тело даже на небольшую высоту, поэтому им еще недоступны прыжки в высоту, через препятствия и прыжки на одной ноге. Дошкольники этого возраста охотно играют с мячом, однако движения их еще недостаточно согласованны, глазомер не развит: им трудно ловить мяч. Они быстро утомляются от разнообразных движений, отвлекаются.

К 4,5-5 годам движения детей становятся более координированными: они осваивают прыжки, перепрыгивание через препятствия, ловлю мяча.

У дошкольников от 5 до 7 лет становая сила увеличивается вдвое: у мальчиков она возрастает с 25 до 52 килограмм, у девочек с 20,4 до 43 килограмм. Улучшаются показатели быстроты. Время бега на 10 метров с хода сокращается у мальчиков с 2,5 до 2,0 секунд, у девочек с 2,6 до 2,2 секунд. Изменяются показатели общей выносливости. Величина дистанции, которую преодолевают мальчики возрастает с 602,3 метра до 884,3 метра, девочки с 454 метра до 715,3 метра.

У 6-летних появляется легкость, бег становится ритмичным, уменьшаются боковые раскачивания; они прыгают в высоту, длину, через препятствия, осваивают метание мяча в цель; начинает развиваться глазомер. У детей старшего дошкольного возраста по сравнению с младшим тело крепче, пропорциональнее развита мускулатура. У них постепенно доводятся до автоматизма основные движения в ходьбе и беге, улучшается согласованность движений, заметно повышается способность к ручному труду. Благодаря большей устойчивости тела ребенку становятся доступнее простейшие упражнения в равновесии, беге на ловкость. Дети становятся значительно выносливее, однако им нужно чаше менять исходные положения и разнообразить движения. Их деятельность в этом возрасте постепенно наполняется содержанием и становится более сознательной.

Можно отметить такую закономерность: чем моложе возраст, тем более несовершенными являются двигательные навыки, слабее развиты мелкие мышцы, интенсивнее протекают все процессы физического развития. Общие возрастные показатели не остаются неизменными — замечается тенденция к их росту. Современные дети в среднем имеют более высокий рост, лучше развиты физически и умственно, нежели их сверстники 15 – 20 лет назад. Такое явление получило в науке название «акселерация».

Но, несмотря на более быстрое развитие дошкольника, как в физическом, так и в психическом отношении, его возрастные особенности сохраняются в специфике мышления, склонности к подражанию, повышенной эмоциональности и впечатлительности.

Знание возрастных особенностей физического развития детей позволяет осуществлять целостный подход к вопросу гармоничного физического развития детей, исключая форсированное или одностороннее развитие того или иного показателя.

инструктор по физической культуре

Павленко Е.А.

Влияние физических упражнений на организм человека

В условиях современного мира с появлением устройств, облегчающих трудовую деятельность (компьютер, автомобили) резко сократилась двигательная активность людей. по сравнению с предыдущими десятилетиями. Это привело к снижению функциональных возможностей человека и различным заболеваниям. Поэтому и при умственном, и при физическом труде необходимо заниматься оздоровительной физической культурой, укреплять организм. Постоянное нервно — психическое перенапряжение и хроническое переутомление без физической разрядки вызывают тяжёлые функциональные расстройства в организме, снижение работоспособности и наступление преждевременной старости. В сочетании труда и отдыха, нормализацией сна и питания, отказа от вредных привычек систематическая физкультура повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость человека. Занятия физическими упражнениями увеличивают активность обменных процессов.

Работающие мышцы нуждаются в большем количестве кислорода и питательных веществ, а также в более быстром удалении продуктов обмена веществ. Это достигается благодаря тому, что в мышцы притекает больше крови и скорость тока крови в кровеносных сосудах увеличивается. Кроме того, кровь в легких больше насыщается кислородом. У тренированных людей сердце легче приспосабливается к новым условиям работы, а после окончания физических упражнений быстрее возвращается к нормальной деятельности. Число сокращений тренированного сердца меньше, а, следовательно, пульс реже, но зато при каждом сокращении сердце выбрасывает в артерии больше крови. При более редких сокращениях сердца создается более благоприятные условия для отдыха сердечной мышцы. Работа сердца и кровеносных сосудов в результате тренировки становится экономичнее и лучше регулируется нервной системой. Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при эмоциональных напряжениях, вредных привычках вызывают повышение тонуса и ухудшению питания стенок артерий, потерю их эластичности. Во время физической нагрузки на 1 мм поперечного сечения мышцы открываются до 2500 капилляров против 30 — 80 в состоянии покоя. Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, ходьба на лыжах, на коньках, езда на велосипеде. Во время физических тренировок увеличивается количество эритроцитов и лимфоцитов в крови. Одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются защитные силы организма, повышается устойчивость организма против инфекции. Люди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже заболевают, а если заболевают, то в большинстве случаев легче переносят инфекционные болезни.

При длительной работе мышц количество сахара в крови уменьшается. При регулярных занятиях физическими упражнениями уменьшается в кровотоке холестерин и происходит активизация антисвертывающейся системы, препятствующей образованию тромбов в сосудах. В покое человек производит около 16 дыхательных движений в минуту. При физической нагрузке в связи с увеличением потребления кислорода мышцами дыхание становится более частым и более глубоким. Количество воздуха, проходящего через легкие за одну минуту, увеличивается-с 8л в покое до 100-140л при быстром беге, плавании, ходьбе на лыжах и организм получает больше кислорода. В мышцах, находящихся в покое, большая часть кровеносных капилляров, окружающих мышечные волокна, закрыта для тока крови и кровь по ним не течет. Во время работы раскрываются все капилляры, поэтому приток крови в мышцу увеличивается более чем в 30 раз.

В процессе тренировки в мышцах образуются новые кровеносные сосуды- коллатерали. Под влиянием тренировок изменяется и химический состав мышцы. В ней увеличивается количество веществ, при распаде которых освобождается много энергии: гликогена и фосфагена. В тренированных мышцах распадающиеся при сокращении мышечных волокон гликоген и фосфорные соединения быстрее восстанавливаются, а окислительные процессы протекают интенсивнее, мышечная ткань лучше поглощает и лучше использует кислород. Выполнение физических упражнений положительно влияет на весь двигательный аппарат, препятствуя развитию дегенеративных изменений, связанным с возрастом и гиподинамией, повышается минерализация косной ткани, прочнее становятся связки и сухожилия. Систематические занятия физическими упражнениями в зрелом и пожилом возрасте позволяют надолго сохранить красоту и стройность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Движение это основа всей жизнедеятельности человека!!!

Физические упражнения — эффективное профилактическое средство, предохраняющее человека, как от заболеваний, так и от преждевременно наступающей старости.

Физические упражнения:

стимулируют обмен веществ, тканевой обмен, эндокринную систему;
повышая иммунобиологические свойства, ферментативную активность, способствуют устойчивости организма к заболеваниям;
положительно влияют на психоэмоциональную сферу и улучшают настроение, обладают антистрессовым действием;
оказывают на организм тонизирующее, трофическое, нормализующее влияние и формируют компенсаторные функции.

Большое значение физических упражнений заключается в том, что они повышают устойчивость организма по отношению к действию целого ряда различных неблагоприятных факторов. Пониженное атмосферное давление, перегревание, некоторые яды, радиация и др. Физические упражнения способствуют сохранению бодрости и жизнерадостности.

Инструктор ЛФК Демьянович Наталья Эдуардовна

УЗ «22- я городская поликлиника»

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Оценки сократительных свойств проницаемыми одиночных волокон скелетных мышц используются для изучения мышечной функции в самых разнообразных контекстах. Примеры включают в себя исследования, которые оценивали влияние старения ^{12, 10,13,14,} осуществляют космический полет ^15, травм ^2,3,16, медикаментозное лечение, болезнь ^{17,18 19} и генетических манипуляций ^20,21 на волокнистой структуре и функции. Из-за способности непосредственно оценивать производительность сократительную миофибрилл на родном конфигурации, этот метод обеспечивает привлекательный платформу для формирования понимания миофибрилл функции отсутствуют потенциально мешающих эффектов, которые присутствуют при нервно-мышечной передачи сигнала возбуждения и индуцированного высвобождения кальция включены в изучаемой системе. Кроме того, функциональное тестирование отдельных волокон может быть использован, чтобы дополнить результаты идентификации сократительных белков, таких как те,получить через иммуногистохимического или гель-электрофореза + блоттинга ^22.

Одной из основных функций скелетных мышц является создание силы. Следовательно мП _о, мера внутренней силой, генерирующей способности системы сократительной, представляет большой интерес для физиологов мышц. Надежные оценки SF _O требует точных показателей как волокна CSA и F _о. Так волокна, в общем, ни круглое поперечное сечение, и однородными по CSA вдоль их длины, большое внимание должно быть принято при оценке CSA. С этой целью измерения производятся в нескольких местах вдоль длины волокна и, в каждом месте, с двух точек зрения, разделенных на 90 °. Надежные меры F _O требуют внимания нескольких деталей, включая учет пассивную силу, укорачивания саркомера увеличить перекрытие толстых и тонких нитей, используя активирующий раствор с концентрацией кальция тРезультаты шляпа в максимальной активации, поддержания требуемого экспериментальной температуры и поддержания оптимальных условий хранения (температура и продолжительность) волокон предыдущих дня эксперимента.

В то время как действия, описанные здесь описать процедуру оценки максимально изометрической силы, часто желательно, чтобы оценить другие важные функциональные свойства скелетных мышечных волокон. Это может быть достигнуто путем расширения экспериментальный протокол, чтобы включать в себя дополнительные механические манипуляции волокна. Например, измерение скорости, с которой волокно сокращает против ряда различных нагрузках позволяет определить взаимосвязи сила-скорость, сила, с которой мощности и скорости отношения мощности может быть вычислена ^10,23,24. Кроме того, скорость ненагруженного укорочение может быть определено посредством использования «провисание тест» ^25, которые состоят из применяя серию слабину вызывающие сокращение и шагов measuriнг время, необходимое волокна для удаления слабину. Еще кинетическая параметр, который часто сообщалось является к _TR, константа скорости силы перепланировки после механическое возмущение, что временно отделяет всего ²⁶ crossbridges. Наконец, соотношение между концентрацией кальция и генерации активной силой («сила-PCA отношения»), часто представляют интерес ¹⁸ и может быть определено путем воздействия на волокно в серии растворов с концентрацией кальция в диапазоне от ниже порога активации сократительной Система для тех, достаточной для получения максимальной активации и поэтому максимальное усилие (F _O).

Хотя большая часть указанного оборудования необходим для оценки одного сократимость волокна, другое оборудование не является абсолютно необходимым. Длина-контроллер, например, имеет важное значение для любого экспериментального протокола, который требует быстрого или точного удлинение или укорочение волокон,но не является абсолютно необходимым для оценки максимальной изометрической силы (хотя нулевой уровень силы в записи сила должна еще быть идентифицированы с помощью некоторых средств). Призмы, которые позволяют наблюдать волокна со стороны, в то время как полезны для оценки площади поперечного сечения, не являются абсолютно необходимыми при позиционировании волокна в экспериментальной камере. Кроме того, альтернативные средства для воздействия на волокно в различных экспериментальных решений могут быть использованы, в том числе разработки ручным управлением системы камер или одной камеры, что позволяет для быстрого заполнения и опорожнения решений. Наконец, в то время как суб-физиологические экспериментальные такие как температура 15 ° С, как правило, используются для улучшения воспроизводимости измерений механических ^{1,2,3,5,8,12,17,27,} можно генерировать действительные данные при других температурах ^{23 28} до тех пор, как влияние температуры на свойства раствора (концентрация кальция, рН и т.д.) принимаются во внимание. р>

Составы тестирования решений являются одними из самых важных аспектов проницаемыми методов, описанных волокон здесь. Соображения относительно состава раствора, являются сложными и выходит за рамки данной статьи. Решения, описанные в шаге 5 раздела протокола разработаны с акцентом на быстрый активации проницаемыми волокна после его передачи от предварительного активации, чтобы активировать решений при поддержании постоянной ионной силы, катионный состав, и осмолярность ^6,29. Другие подходы к состава раствора были использованы с заметным успехом другими исследовательскими группами и, как правило, используют опубликованных констант связывания и вычислительных средств ^27,30,31. Концентрации ионов кальция в различных активирующих растворов является особенно важным в исследованиях с субмаксимальной активации, такие как сила-PCA оценок. Для экспериментов, в которых волокна полностью активированных, таких как описываютd здесь, концентрация кальция в активирующим раствором, как правило, превышает удобным краем, что необходимое для достижения максимальной силы, что делает его точное знание менее критичным. Добавление креатинфосфата важно для буферизации intramyofibrillar АТФ и АДФ колебания, которые иначе были бы связаны с сократительной активности. Креатинкиназы требуется катализируют перенос фосфата от креатинфосфата к АДФ. В экспериментальных условиях, которые приводят к высокому уровню АТФ оборота, в том числе работающих при высоких температурах или измерения высокоскоростной укорочение волокон в быстрых ^32, креатинкиназы должен быть добавлен к раствору, чтобы дополнить эндогенного креатинкиназы, что остается связанным с волокном. Для менее требовательных условиях эксперимента, система регенерации АТФ менее критично ^27.

Ограничения проницаемыми одной технике волокна включают в себя следующее. Данные, полученные в этих тестах определитьсократительные свойства конкретного миофибрилл блока, который был прикреплен к экспериментальной установки. Следовательно, это отражает только малую часть всей многоядерных волокна, из которого был получен сегмент, который, в свою очередь, представляет собой малую часть от общего количества волокон в мышце. Следователи должны, таким образом, рассмотреть внимательно выборки, необходимой для поддержки каких-либо выводы из экспериментов. Кроме того, оценка воздействия лечебной физкультуры вмешательства функции волокна предполагает, что волокна оценивали действительно были набраны во время обучения. Хотя протокол попытки имитировать естественную среду внутриклеточный волокна, процесс пермеабилизации сарколеммы является неспецифическим и необязательно позволяет растворимые внутриклеточные компоненты свободно диффундировать в купальных решений. Еще одним следствием проницаемости мембраны происходит изменение осмотического баланса свидетельствует отек в объеме волокна ^33.волокна отек увеличивает расстояние между актина и миозина нитей приводит к снижению чувствительности к кальцию системы myofilament ^34,35, но может быть изменено путем введения больших, осмотически активных соединений ^34. Окончательный ограничение, чтобы рассмотреть следствием техники, используемой для подключения волокна с экспериментальным аппаратом. Это неизменно требуется искажая пространственное соотношение в системе нитей на и вблизи точек крепления, с посещением функциональные дефициты. В частности, регионы волокна в и прилегающих к точек крепления функционально скомпрометированы, и, таким образом, внести свой вклад следов искусственной серии эластичность измерительной системы.

В целом, мы описали средства, с помощью которых можно оценивать силы-генерирующей мощности химически проницаемыми скелетных мышечных волокон в пробирке. Хотя фокус этой статьи был на оценке максимальной изометрической силы generatinг емкость скелетных мышечных волокон человека, экспериментальный подход может быть изменена и расширена, чтобы определить различные кинетических параметров и отношений в целом ряде видов млекопитающих, или иным образом.

Три типа мышечных волокон — характеристики и отличия. Как определить свой?

В теле любого человека присутствуют три типа мышечных волокон — медленные волокна красного цвета и быстрые волокна белого цвета (они, в свою очередь, подразделяются на два типа). Ключевой характеристикой каждого из них является поддерживаемый тип нагрузки — и предпочитаемый источник энергии.

Красные мышечные волокна (использующие в качестве энергии триглицериды) преимущественно встречаются в мускулатуре корпуса, а белые (работающие на гликогене) — в мускулатуре конечностей. Чем отличаются эти типы мышечных волокон и как определить свой тип?

// Типы мышечных волокон

Мышечные волокна — это уникальный тип физиологической структуры, обладающей одновременно как прочностью, так и эластичностью. Они делятся на два вида — быстрые и медленные. Несмотря на то, что обычно волокна переплетены, у профессиональных атлетов один из типов доминирует.

Например, у бегунов-марафонцев и у пловцов наблюдается преимущественно медленный тип мышечных волокон, работающий на свободных жирных кислотах — тогда как у спринтеров и тяжелоатлетов превалирует быстрый тип, требующий гликогена.

По сути, соотношение типов волокон влияет на то, легко ли организм будет выдерживать определенные виды нагрузок — как взрывных силовых, так и монотонных анаэробных. Причем, в результате многолетнего выполнения определенных упражнений структура волокон способна меняться.

// Читать дальше:

Генетика и типы телосложения

В конечном итоге, соотношение типов мышечных волокон у конкретного человека определяется как его телосложением, так и регулярно практикуемой физической нагрузкой. У бегунов хорошо развиты красные мышечные волокна, тогда как у прыгунов и спринтеров — белые.

Эктоморфы, худые от природы, обычно не имеют проблем с лишним весом — но им сложно набрать мышцы. Эндоморфы и мезоморфы отличаются хорошими силовыми показателями, однако эндоморф склонен к набору лишнего веса. Кроме этого, мышечные волокна разных типов иначе утилизирую молочную кислоту.

// Читать дальше:

Быстрые и медленные мышечные волокна

Наиболее простым примером отличия типов мышечных волокон является мясо курицы или другой птицы. Грудка и крылья обладают белым цветом и минимальным количеством жира, тогда как окорочка и бедрышки отличаются темно-красным цветом мяса и более высоким содержанием жировой ткани.

Так как курица чаще всего стоит, мускулатура ее ног испытывает постоянную статическую нагрузку — основную работу выполняют медленные мышечные волокна. В противоположность этому, мышцы крыльев используются исключительно для непродолжительных, но энергичных взмахов — нагрузка идет на быстрый тип волокон.

Медленные (красные) волокна

Хотя сами по себе медленные волокна достаточно тонки и слабы, они могут поддерживать физическую нагрузку продолжительное время. Их красный цвет обусловлен наличием молекул кислорода, необходимого для окисления жиров (триглицеридов), служащих для медленных волокон главным источником энергии.

Именно поэтому аэробный тренинг и продолжительное кардио идеальны для похудения — по сути, такие нагрузки вовлекает в работу медленные мышечные волокна и заставляют тело сжигать жировые запасы. Однако главную роль играет суммарная продолжительность нагрузки.

// Читать дальше:

Быстрые (белые) волокна

Для высокоинтенсивных взрывных нагрузок мышцы требуют быстродоступной энергии. Жир для этих целей не подойдет, поскольку его транспортировка и окисление занимает как минимум несколько минут. Энергия должна находиться в легкодоступной форме как можно ближе к самим мышечным волокнам.

Для взрывных усилий организм использует быстрые мышечные волокна, работающие преимущественно на гликогене (то есть, на запасах углеводов в мышцах), АТФ и креатин фосфате^². При этом напомним, что рост мышц и увеличение мускулатуры в результате силовых тренировок во многом обусловлен увеличением энергетических запасов.

// Читать дальше:

Как определить, каких волокон у вас больше?

В реальности мускулатура человека всегда состоит из сплетения мышечных волокон различных типов. В стабилизирующих мышцах корпуса и позвоночника, внутренних мышцах живота и в мышцах ног обычно преобладают волокна медленного типа, тогда как в прочей скелетной мускулатуре — волокна быстрого типа^³.

Однако под воздействием регулярных физических тренировок тело атлета способно адаптироваться. Исследования говорят о том, что у бегунов на марафонские дистанции более 80% всех мышечных волокон являются медленными — в отличие от спринтеров, у которых превалируют быстрые волокна, составляя порядка 65-70%.

// Читать дальше:

Тренировки для роста мышц и для похудения

Для тренировок быстрых мышечных волокон лучше всего подходят тренировки на гипертрофию — силовые упражнения, выполняемые в границе 6-12 повторений. Чем выше рабочий вес и чем меньше количество повторений (и меньше время нахождения под нагрузкой), тем активнее в работе задействованы именно быстрые мышечные волокна.

В противоположность этому, для сжигания жира и вовлечения в работу медленных мышечных волокон, необходимы как статические нагрузки, так и монотонное кардио, выполняемое не менее 30-45 минут. Плюс, подобные тренировки особенно эффективны при низком уровне глюкозы в крови — это заставит организм ориентироваться на жировые запасы.

***

Мышечные волокна делятся на быстрые и медленные. Силовые тренировки вовлекают в работу быстрые (белые) волокна, требуя углеводов и гликогена, а для вовлечения медленных (красных) волокон и сжигания жира необходимы продолжительные аэробные нагрузки низкой интенсивности, выполняемые не меньше 30-45 минут.

Научные источники:

Muscles – Fast and slow twitch, source
Skeletal striated muscle, source
Speed and power training, source
Fast Twitch, Slow Twitch…. Which One Are You? source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала — 16 октября 2020

Страница не найдена |

404. Страница не найдена

Архив за месяц

ПнВтСрЧтПтСбВс

12131415161718

19202122232425

2627282930

3031

15161718192021

25262728293031

123

45678910

17181920212223

2728293031

1234

567891011

891011121314

11121314151617

28293031

1234

12345

6789101112

567891011

12131415161718

19202122232425

3456789

17181920212223

24252627282930

12345

13141516171819

20212223242526

2728293031

15161718192021

22232425262728

2930

Архивы

Май

Июн

Июл

Авг

Сен

Окт

Ноя

Дек

Метки

Настройки
для слабовидящих

Страница не найдена |

404. Страница не найдена

Архив за месяц

ПнВтСрЧтПтСбВс

12131415161718

19202122232425

2627282930

3031

15161718192021

25262728293031

123

45678910

17181920212223

2728293031

1234

567891011

891011121314

11121314151617

28293031

1234

12345

6789101112

567891011

12131415161718

19202122232425

3456789

17181920212223

24252627282930

12345

13141516171819

20212223242526

2728293031

15161718192021

22232425262728

2930

Архивы

Май

Июн

Июл

Авг

Сен

Окт

Ноя

Дек

Метки

Настройки
для слабовидящих

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Функции мышечной ткани

Движение: Скелет нашего тела придает достаточно жесткости нашему телу, чтобы скелетные мышцы могли тянуть и тянуть его, что приводит к движениям тела, таким как ходьба, жевание, бег, подъем, манипулирование объектами руками , и ковырять в носах.
Поддержание осанки: Без особого сознательного контроля наши мышцы генерируют постоянную сократительную силу, которая позволяет нам сохранять прямое или сидячее положение, или позу .
Дыхание: Наша мышечная система автоматически управляет движением воздуха в наше тело и из него.
Тепловыделение: При сокращении мышечной ткани выделяется тепло, которое необходимо для поддержания температурного гомеостаза.Например, если температура нашего тела падает, мы дрожим, чтобы генерировать больше тепла.
Связь: Мышечная ткань позволяет нам говорить, жестикулировать, писать и передавать свое эмоциональное состояние, делая такие вещи, как улыбка или хмурый взгляд.
Сужение органов и кровеносных сосудов: Питательные вещества проходят через наш пищеварительный тракт, моча выводится из организма, а секреты выводятся из желез за счет сокращения гладких мышц . Сужение или расслабление кровеносных сосудов регулирует кровяное давление и распределение крови по телу.
Перекачивание крови: Кровь движется по кровеносным сосудам, потому что наше сердце без устали получает кровь и доставляет ее ко всем тканям и органам тела .
Это не полный список. Среди множества возможных примеров можно отметить тот факт, что мышцы помогают защитить хрупкие внутренние органы, заключая их, а также имеют решающее значение для поддержания целостности полостей тела.Например, у плода с не полностью сформированной диафрагмой брюшное содержимое грыжи (выступает) вверх в грудную полость, что препятствует нормальному росту и развитию легких. Несмотря на то, что это неполный список, понимание некоторых из этих основных мышечных функций поможет вам в дальнейшем.

Свойства мышечной ткани

Все мышечные клетки имеют несколько общих свойств: сократимость, возбудимость, растяжимость и эластичность:

Сократимость — это способность мышечных клеток сильно сокращаться.Например, чтобы согнуть (уменьшить угол сустава) локоть, вам нужно сократить (укоротить) двуглавую мышцу плеча и другие мышцы-сгибатели локтя в передней части руки. Обратите внимание, что для того, чтобы разогнуть локоть, мышцы-разгибатели задней части руки должны сократиться. Таким образом, мышц могут только тянуть, но не толкаться.
Возбудимость — это способность реагировать на стимул, который может быть доставлен двигательным нейроном или гормоном.
Растяжимость — это способность мышцы растягиваться. Например, давайте пересмотрим наше движение сгибания локтя, которое мы обсуждали ранее. Чтобы иметь возможность сгибать локоть, мышцы-разгибатели локтя должны разгибаться, чтобы можно было сгибать. Отсутствие растяжимости известно как спастичность .
Эластичность — это способность отскакивать или возвращаться к исходной длине мышцы после растяжения.

** Вы можете использовать кнопки ниже, чтобы перейти к следующему или предыдущему чтению в этом модуле **

Распечатать эту страницу
Четыре свойства мышечных клеток
Мышечные клетки, также известные как мышечные волокна или миоциты, являются фундаментальными единицами ваших мышц. У людей есть три типа мышц: скелетные, гладкие и сердечные. Ваши скелетные мышцы находятся под сознательным контролем, в то время как гладкие мышцы, находящиеся в стенках кровеносных сосудов и полых органов, и сердечная мышца — нет. Все мышечные клетки обладают четырьмя основными свойствами, которые отличают их от других клеток.
Возбудимость
Чтобы мышца могла сокращаться и работать, ее клетки должны стимулироваться, чаще всего с помощью нервов, питающих их. Нервные импульсы вызывают высвобождение нейромедиатора ацетилхолина в нервно-мышечном соединении, а ацетилхолин активирует рецепторы на поверхности мышечной клетки. Это приводит к притоку положительно заряженных ионов натрия в мышечную клетку и деполяризации мембраны мышечной клетки, которая в состоянии покоя заряжена отрицательно.Если мембрана становится достаточно деполяризованной, возникает потенциал действия; тогда мышечная клетка «возбуждается» с электрохимической точки зрения.
Сократимость
В случае скелетных мышц мышечные клетки сокращаются при стимуляции нервной системой; гладкие и сердечные мышцы не нуждаются в этом входе. Когда мышечная клетка возбуждена, импульс проходит по различным мембранам клетки в ее внутреннюю часть, где приводит к открытию кальциевых каналов. Ионы кальция движутся к молекуле протеина, называемой тропонином, и связываются с ней, что приводит к последовательным изменениям формы и положения связанных белков тропомиозина, миозина и актина.В результате миозин связывается с небольшими нитями внутри клетки, называемыми миофиламентами, и тянет их за собой, заставляя клетку укорачиваться или сокращаться. Поскольку это происходит одновременно и скоординированно во многих тысячах миоцитов одновременно, мышца в целом сокращается.
Растяжимость
Большинству клеток вашего тела не хватает способности к растяжению; попытки сделать это только повреждают или уничтожают их. А вот с вашими длинными цилиндрическими мышечными клетками — совсем другое дело.Мышечные клетки сокращаются, и для того, чтобы сохранить эту способность, они должны соответственно обладать растяжимостью или способностью к удлинению. Ваши мышечные клетки можно растянуть примерно в три раза по сравнению с их сокращенной длиной без разрыва. Это важно, потому что во многих скоординированных движениях так называемые антагонистические мышцы работают так, что одна растягивается, а другая сокращается. Например, когда вы бежите, подколенное сухожилие на задней стороне бедра сжимается, а квадрицепсы растягиваются, и наоборот.
Эластичность
Когда что-то описывается как эластичное, это просто заявление о том, что его можно растянуть или сжать на некоторую величину выше или ниже его длины покоя или длины по умолчанию, не повреждая его, и что он вернется к этой длине покоя после стимул к растяжению или сокращению снимается. Вашим мышцам требуется свойство упругой отдачи, чтобы они могли выполнять свою работу. Если, скажем, ваши двуглавые мышцы не смогли вернуться к своей длине покоя после того, как были растянуты во время серии упражнений на скручивание, они станут слабыми, а расслабленные мышцы без напряжения не смогут генерировать силу и, следовательно, бесполезны в качестве рычагов.
4.4 Мышечная ткань — анатомия и физиология
Цели обучения
Опишите характеристики мышечной ткани и то, как они определяют функцию мышц.
К концу этого раздела вы сможете:
Определите три типа мышечной ткани
Сравните и сопоставьте функции каждого типа мышечной ткани
Мышечная ткань обладает свойствами, позволяющими двигаться. Мышечные клетки возбудимы; они реагируют на раздражитель.Они сокращаются, то есть могут укорачиваться и создавать тянущее усилие. При прикреплении между двумя подвижными объектами, такими как две кости, сокращение мышц заставляет кости двигаться. Некоторые движения мышц являются произвольными, что означает, что они находятся под сознательным контролем. Например, человек решает открыть книгу и прочитать главу по анатомии. Другие движения являются непроизвольными, то есть они не находятся под сознательным контролем, например, сужение зрачка при ярком свете. Мышечная ткань подразделяется на три типа в зависимости от структуры и функции: скелетная, сердечная и гладкая (Таблица 4.2).
Таблица 4.2 Сравнение структуры и свойств типов мышечной ткани
Тип мышц Конструкционные элементы Функция Расположение
Скелетный Длинное цилиндрическое волокно, бороздчатое, с множеством периферийных ядер Произвольное движение, производит тепло, защищает органы Прикрепляется к костям и вокруг участков входа и выхода тела (например, рта, ануса)
Сердечный Короткое, разветвленное, исчерченное, одно центральное ядро Контракты на перекачку крови Сердце
Гладкая Короткое, веретенообразное, без явной штриховки, по одному ядру в каждом волокне Непроизвольное движение, перемещение пищи, непроизвольный контроль дыхания, перемещение выделений, регулирование кровотока в артериях путем сокращения Стенки основных органов и проходов
Скелетная мышца прикреплена к костям, и ее сокращение делает возможным передвижение, мимику, осанку и другие произвольные движения тела.Сорок процентов вашей массы тела составляют скелетные мышцы. Скелетные мышцы выделяют тепло как побочный продукт своего сокращения и, таким образом, участвуют в тепловом гомеостазе. Дрожь — это непроизвольное сокращение скелетных мышц в ответ на более низкую, чем обычно, температуру тела. Мышечная клетка или миоцит развивается из миобластов, происходящих из мезодермы. Миоциты и их количество остаются относительно постоянными на протяжении всей жизни. Ткань скелетных мышц состоит из пучков, окруженных соединительной тканью.Под световым микроскопом мышечные клетки кажутся полосатыми с множеством ядер, сдавленных вдоль мембран. Стройность возникает из-за регулярного чередования сократительных белков актина и миозина, а также структурных белков, которые связывают сократительные белки с соединительными тканями. Клетки являются многоядерными в результате слияния множества миобластов, которые сливаются, образуя каждое длинное мышечное волокно.
Сердечная мышца образует сократительные стенки сердца. Клетки сердечной мышцы, известные как кардиомиоциты, также кажутся полосатыми под микроскопом.В отличие от волокон скелетных мышц кардиомиоциты представляют собой одиночные клетки с одним центрально расположенным ядром. Основная характеристика кардиомиоцитов состоит в том, что они сокращаются в соответствии со своим собственным ритмом без внешней стимуляции. Кардиомиоциты прикрепляются друг к другу с помощью специализированных клеточных соединений, называемых интеркалированными дисками. В интеркалированных дисках есть как якорные, так и щелевые соединения. Присоединенные клетки образуют длинные разветвленные волокна сердечной мышцы, которые действуют как синцитий, позволяя клеткам синхронизировать свои действия.Сердечная мышца перекачивает кровь по телу и находится под непроизвольным контролем.
Гладкая мышца Сокращение тканей отвечает за непроизвольные движения внутренних органов. Он образует сократительный компонент пищеварительной, мочевыделительной и репродуктивной систем, а также дыхательных путей и кровеносных сосудов. Каждая клетка имеет форму веретена с одним ядром и без видимых полосок (Рисунок 4.4.1 — Мышечная ткань).
Рисунок 4.4.1 — Мышечная ткань: (a) Клетки скелетных мышц имеют заметную полосатость и ядра по периферии.(б) Гладкомышечные клетки имеют одно ядро и не имеют видимых полос. (c) Клетки сердечной мышцы имеют поперечно-полосатую форму и одно ядро. Сверху: LM × 1600, LM × 1600, LM × 1600. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)
Внешний веб-сайт
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о мышечной ткани. Глядя в микроскоп, как можно отличить ткань скелетных мышц от гладких мышц?
Обзор главы
Три типа мышечных клеток: скелетные, сердечные и гладкие. Их морфология соответствует их специфическим функциям в организме. Скелетная мышца является произвольной и реагирует на сознательные раздражители. Клетки полосатые и многоядерные, выглядят как длинные неразветвленные цилиндры. Сердечная мышца непроизвольна и находится только в сердце. Каждая клетка имеет одно ядро, и они соединяются друг с другом, образуя длинные волокна. Клетки прикреплены друг к другу на вставных дисках. Клетки связаны между собой физически и электрохимически, чтобы действовать как синцитий.Клетки сердечной мышцы сокращаются автономно и непроизвольно. Гладкая мышца непроизвольна. Каждая клетка представляет собой веретенообразное волокно и содержит одно ядро. Никаких полос не видно, потому что актиновые и миозиновые филаменты не совпадают в цитоплазме.
Вопросы по интерактивной ссылке
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о мышечной ткани. Глядя в микроскоп, как можно отличить ткань скелетных мышц от гладких мышц?
Клетки скелетных мышц поперечно-полосатые.
Вопросы о критическом мышлении
Вы наблюдаете, как клетки в чашке спонтанно сокращаются. Все они сокращаются с разной скоростью, некоторые быстро, некоторые медленно. Через некоторое время несколько ячеек соединяются, и они начинают синхронно сокращаться. Обсудите, что происходит и на какие клетки вы смотрите.
Клетки в чашке — кардиомиоциты, клетки сердечной мышцы. У них есть внутренняя способность сокращаться. Когда они соединяются, они образуют вставные диски, которые позволяют клеткам общаться друг с другом и синхронно сокращаться.
Почему скелетные мышцы выглядят поперечно-полосатыми?
Под световым микроскопом клетки выглядят полосатыми из-за расположения сократительных белков актина и миозина.
Объяснение мышечной системы за 6 минут
Наша основная концепция здесь, на CTEskills.com, — предоставить вам необходимую информацию в ясной, краткой и точной форме. Это действительно отражено в одном из наших последних видео.
Мышечная система за 6 минут.
Мышечная система действительно очень сложна, как и все системы организма, но с помощью этого короткого видео вы должны хотя бы иметь общее представление о том, что составляет мышечную систему, ее свойствах и функциях.
Для более глубокого изучения мышечной системы ищите будущие видеоролики CTE, в которых мы будем освещать такие темы, как 14 основных групп мышц, а также распространенные заболевания и состояния, характерные для мышечной системы.

Мышечная система — обзор
Мышечная система состоит из более 600 мышц.Хотя в этом обзорном видео мы не будем рассматривать все 600 с лишним отдельных мышц, мы будем обсуждать…
Основные функции мышечной системы,
5 видов мышечных движений
и как все это вместе составляет мышечную систему.
Основное назначение мышечной системы — обеспечение движения тела. Мышцы получают способность перемещать тело через нервную систему.
Основные свойства мышечной системы
Мышечная система имеет 5 основных свойств
Возбудимый или раздражительный: Мышцы возбудимы или раздражительны. Это означает, что они способны получать стимуляцию и реагировать на стимуляцию нервов.
Контрактируемые: Контрактируемые. После стимуляции они могут сокращаться или сокращаться.
Extensible: Растяжимость означает, что мышца может быть растянута без повреждения путем приложения силы.
Эластичность: Обладая эластичностью, мышца способна возвращаться к своей исходной форме и длине в состоянии покоя после растяжения или сокращения.
Приспособляемость: Мышечная система приспосабливаема в том смысле, что ее можно изменять в зависимости от того, как она используется. Например, мышца увеличится или подвергнется гипертрофии при увеличении нагрузки; но с другой стороны, он может атрофироваться или исчезнуть, если его лишить работы.
Типы мышечных движений
Теперь давайте посмотрим на 5 типов движений мышц .
Приведение … это движение части тела к средней линии тела.
Похищение … отвод части тела от тела.
Сгибание … Сгибание означает сгибание сустава для уменьшения угла между двумя костями или двумя частями тела.
Разгибание … разгибание — это выпрямление и разгибание сустава для увеличения угла между двумя костями или частями тела.
Вращение … и, наконец, вращение включает перемещение части тела вокруг оси.
3 типа мышц
Мышечная система делится на три основных типа. Каждый из этих типов можно перемещать одним из двух способов. либо добровольно, либо непроизвольно.
Сердечная мышца — Сердечная мышца — непроизвольная мышца; это означает, что он действует без какого-либо сознательного контроля.
Висцеральные или гладкие мышцы также считаются непроизвольными — эти мышцы находятся в органах или системах органов, таких как пищеварительная или дыхательная система.
Третий тип мышц — Скелетная мышца . Это то, о чем мы обычно думаем, когда говорим о мышцах. Эти мышцы прикрепляются к скелету и дают скелету возможность двигаться. Скелетные мышцы классифицируются как произвольные. Это потому, что мы должны сделать сознательное усилие или принять решение, чтобы заставить их двигаться.
Опорные конструкции
Хотя мышцы, очевидно, составляют мышечную систему, все же есть некоторые поддерживающие структуры, на которые нам нужно обратить внимание, которые также являются необходимой частью системы.Сухожилия и фасции являются важными поддерживающими структурами для скелетных мышц.
Проще говоря, сухожилия — это то, что прикрепляет мышцу к кости. Фасции соединяют мышцы с другими мышцами. Сухожилия и фасции работают вместе с мышцами, что создает мышечную систему, необходимую для движения.
Нервная система
Хотя нервная система технически не является частью одной и той же системы, она внутренне связана с мышечной системой тела.Это важно для произвольных скелетных мышц.
Если связь нервной системы со скелетными мышцами прервана, скелетные мышцы не смогут производить движения для тела. Тело сейчас парализовано. Это называется квадриплегией. Единственный орган, который напрямую не зависит от нервной системы, — это сердечная мышца.
RECAP:
В человеческом теле более 600 сотен мускулов.
Мышечная система имеет 5 основных свойств.
Возбудимый или раздражительный
Контракт
Расширяемый
Эластичность
Адаптивность
Есть 5 типов движений мышц.
Есть 3 типа мышц; добровольное и недобровольное
Сердечная мышца — непроизвольная
Висцеральные или гладкие мышцы — непроизвольные
Скелетная мышца — произвольная
Опорные конструкции
Сухожилия и фасции являются важными поддерживающими структурами для скелетных мышц.
Нервная система неразрывно связана с мышечной системой тела. Это необходимо для произвольных скелетных мышц…
TRIVIA ВОПРОС: Как вы думаете, почему ваша походка меняется в состоянии алкогольного опьянения? Пьяные люди при ходьбе шатаются. Это почему? Влияет ли алкоголь на произвольные мышцы или нервную систему?
Закрытие
Теперь можно еще многое обсудить о мышечной системе, но это все, что мы пойдем в этом вводном видео.После просмотра этого видео вы должны хотя бы иметь общее представление о том, из чего состоит мышечная система, ее свойства и функции.
Для более глубокого изучения мышечной системы ищите будущие видеоролики CTE, в которых мы будем освещать такие темы, как 14 основных групп мышц, а также такие темы, как распространенные заболевания и состояния, характерные для мышечной системы.
типов мышечных волокон — SportsCardiologyBC
Эндрю Голин,
Движение — одна из самых отличительных черт человеческой жизни.Движение тела обеспечивается специализированными клетками, называемыми мышечными волокнами, и контролируется нашей нервной системой (1).
Существует три широких класса мышечных волокон: скелетные, сердечные и гладкие. Волокна скелетных мышц — это многоядерные длинные волокна, которые под микроскопом имеют поперечно-полосатый внешний вид (1). Скелетные мышцы управляются добровольно, то есть люди способны сознательно управлять скелетными волокнами. Этот класс мышечных волокон прикреплен к нашим костям с помощью сухожилий, и широко известными примерами волокон скелетных мышц являются бицепсы и трицепсы.Волокна сердечной мышцы также имеют поперечно-полосатую полосу, но наша вегетативная нервная система, которая контролирует нашу непроизвольную нервную систему, регулирует движение этих волокон (1). Скелетные и сердечные мышцы имеют поперечнополосатую форму из-за перекрытия и пересечения миофиламентов. Миофиламенты представляют собой цепочки белков актина и миозина, которые являются преобладающей тканью во всех мышцах. В отличие от волокон скелетных и сердечных мышц, гладкие волокна не имеют бороздок (1). Активность гладких мышечных волокон регулируется нашей вегетативной нервной системой.Органы тела обладают наибольшей частью гладких мышечных волокон (1).
Мышечные волокна можно разделить на две подкатегории: медленно и быстро сокращающиеся волокна. Медленно сокращающиеся волокна, также известные как волокна типа I, содержат больше молекул митохондрий и миоглобина, чем быстро сокращающиеся волокна (2). Митохондрии — это органеллы, в которых происходят биохимические процессы, которые производят топливо для клетки посредством клеточного дыхания. Белки миоглобина функционально подобны молекулам гемоглобина.Белки миоглобина переносят и хранят молекулы кислорода в мышечных клетках. Поскольку митохондрии вырабатывают топливо в результате клеточного дыхания, молекулы кислорода, являющиеся основным реагентом, получают энергию от волокон типа I за счет аэробных процессов (2).
Быстро сокращающиеся волокна или волокна типа II содержат меньше белков митохондрий и миоглобина, чем медленно сокращающиеся волокна (2). Несмотря на уменьшенное количество митохондрий, волокна типа II по-прежнему способны синтезировать большое количество энергии посредством анаэробных процессов.Анаэробные процессы не требуют кислорода и используют глюкозу, простую единицу сахара, в качестве основного источника энергии. Хотя волокна типа I и типа II имеют разные источники энергии, последствия обоих процессов синтеза энергии схожи: для производства аденозинтрифосфата (АТФ), молекулы, содержащей большое количество энергии (2).
Организм использует АТФ в качестве основного источника энергии. Но прежде чем АТФ можно будет преобразовать в энергию, мозг должен посылать электрические импульсы в мышцы, чтобы вызвать сокращения (1).Эти электрические импульсы быстро проходят через покрытия или «оболочки» снаружи нервных клеток, увеличивая скорость. Рассеянный склероз — это аутоиммунное заболевание, при котором организм атакует собственные миелиновые оболочки. Если повреждение незначительное, нервные импульсы будут продолжать движение с минимальными перерывами. Если повреждения достаточно, чтобы вызвать замещение миелина рубцовой тканью, нервные импульсы могут вообще не проходить (4). Список симптомов Канадского общества рассеянного склероза включает крайнюю усталость, нарушение координации, слабость, покалывание, нарушение чувствительности, проблемы со зрением, проблемы с мочевым пузырем, когнитивные нарушения и изменения настроения (4).Быстро сокращающиеся волокна производят более быстрые сокращения по сравнению с медленными волокнами из-за большей толщины их миелиновых оболочек (3). Чем толще миелиновая оболочка, тем быстрее нервные импульсы проходят от мозга к мышцам (3). Следовательно, у медленных волокон более тонкие оболочки, чем у быстро сокращающихся волокон (3). Как только сигнал достигает мышечных волокон, АТФ используется в обмен на сокращение.
Волокна
типа I не утомляются так быстро, как волокна типа II (2). Это связано с различными химическими побочными продуктами, возникающими в результате аэробных или анаэробных процессов.Побочные продукты волокон типа I — это углекислый газ и вода, которые не вызывают быстрого утомления мышц. Основным побочным продуктом быстро сокращающихся анаэробных процессов является молочная кислота. Молочная кислота увеличивает кислотность мышц и вызывает быстрое утомление волокон. Сохранение гидратации во время физических нагрузок, глубокое дыхание во время периодов отдыха и употребление в пищу продуктов, богатых магнием, помогут уменьшить накопление молочной кислоты во время тренировок.
Аэробные упражнения — это физические упражнения, выполняемые от низкой до умеренной интенсивности.Распространенными примерами являются бег трусцой, плавание, езда на велосипеде и ходьба. Анаэробные упражнения — это физические нагрузки, выполняемые с высокой или максимальной интенсивностью. Спринт, олимпийская тяжелая атлетика и прыжки — анаэробные упражнения. Аэробные упражнения можно выполнять в течение длительных периодов времени, при этом анаэробные упражнения часто выполняются с интервалами высокой интенсивности. В то время как обе формы упражнений задействуют все типы мышечных волокон, при аэробных упражнениях задействуются более медленные волокна, тогда как в анаэробных упражнениях задействуются более быстро сокращающиеся мышечные волокна.
Понимая, какие волокна используются в аэробных или анаэробных упражнениях, люди могут сконфигурировать свои тренировки так, чтобы сосредоточиться на определенных мышечных волокнах. Лица, занимающиеся анаэробными упражнениями, должны настроить свои тренировки на быстрое развитие сокращений. Для быстрого развития сокращений требуются схемы повторения с низкой громкостью, высокой интенсивностью и низкой частотой (3). Лица, занимающиеся аэробной нагрузкой, должны изменить свои тренировки в сторону большого объема, низкой интенсивности и высокой частоты повторения (4).
Применяя вышеизложенные знания, тренировки можно настроить так, чтобы повысить оптимальную специфичность и, следовательно, оптимальную эффективность в достижении целей.
Артикул:
1. Гарднер, Эрнест Дин, Дональд Джеймс Грей и Ронан О’Рахилли. «Мышечная система.» Анатомия: региональное исследование строения человека . Филадельфия: Сондерс, 1975. 28-30. Распечатать.
2. Сны. Типы мышечных волокон_ Производство энергии и сердечно-сосудистая система (n.д.): п. стр. Интернет. 3 октября 2015 г.
3. «Мышечная гипертрофия: грудь, трицепсы и плечи. Автор Менно Хенсельманс».
SimplyShreddedcom . N.p., n.d. Интернет. 03 октября 2015 г.
4. «Канадское общество рассеянного склероза». Что такое MS? — Канадское общество MS . N.p., n.d. Интернет. 03 октября 2015 г.
Классификация типов волокон скелетных мышц человека | Физиотерапия
Скелетные мышцы человека состоят из разнородного набора типов мышечных волокон.^1–3 Этот диапазон типов мышечных волокон обеспечивает широкий спектр возможностей, которые демонстрируют мышцы человека. Кроме того, мышечные волокна могут адаптироваться к изменяющимся требованиям, изменяя размер или состав волокон. Эта пластичность служит физиологической основой для многочисленных физиотерапевтических вмешательств, направленных на увеличение силы или выносливости пациента. Изменения в составе волокон также могут быть частично ответственны за некоторые нарушения и инвалидность, наблюдаемые у пациентов, потерявших физическую форму из-за длительного бездействия, иммобилизации конечностей или денервации мышц.² За последние несколько десятилетий количество доступных методов классификации мышечных волокон увеличилось, что привело к появлению нескольких систем классификации. Цель этого обновления — предоставить базовые знания, необходимые для чтения и интерпретации исследований скелетных мышц человека.
Типы мышечных волокон можно описать с помощью гистохимических, биохимических, морфологических или физиологических характеристик; однако классификации мышечных волокон по разным методикам не всегда совпадают.¹ Следовательно, мышечные волокна, которые могут быть сгруппированы с помощью одного метода классификации, могут быть отнесены к разным категориям с использованием другого метода классификации. Для понимания методов классификации мышечных волокон необходимо базовое понимание структуры и физиологии мышц.
073″> Набор мышечных волокон
Первоначально целые мышцы классифицировались как быстрые или медленные в зависимости от скорости сокращения.³ Это разделение также соответствовало морфологическим различиям: быстрые мышцы выглядели белыми у некоторых видов, особенно птиц, а медленные — красными. Покраснение является результатом большого количества миоглобина и высокого содержания капилляров. ³ Повышенное содержание миоглобина и капилляров в красных мышцах способствует большей окислительной способности красных мышц по сравнению с белыми мышцами. Гистологический анализ показывает, что существует корреляция между активностью миозиновой АТФазы и скоростью укорачивания мышц.⁶ Этот гистохимический анализ привел к первоначальному разделению мышечных волокон на тип I (медленный) и тип II (быстрый). В настоящее время типирование мышечных волокон осуществляется тремя различными методами: гистохимическим окрашиванием на миозин-АТФазу, идентификацией изоформ тяжелой цепи миозина и биохимической идентификацией метаболических ферментов.
078″> Идентификация тяжелой цепи миозина
Идентификация различных изоформ тяжелой цепи миозина также позволяет классифицировать волокна по типу (рис. 2). ¹ Различные волокна на основе миозин-АТФазы соответствуют различным изоформам тяжелой цепи миозина. ^1,8 Это неудивительно, потому что тяжелые цепи миозина содержат сайт, который служит АТФазой.Тот факт, что каждое мышечное волокно может содержать более одной изоформы тяжелой цепи миозина, объясняет существование типов волокон миозин-АТФазы, отличных от чистых волокон типа I, типа IIA и типа IIB. Хотя геном человека содержит по крайней мере 10 генов тяжелых цепей миозина, только 3 из них экспрессируются в мышцах конечностей взрослого человека. ¹ Изоформы тяжелой цепи миозина могут быть идентифицированы с помощью иммуногистохимического анализа с использованием антител к антимиозину или с помощью электрофоретического разделения додецилсульфат натрия и полиакриламидного геля (SDS-PAGE).⁵
Три изоформы миозина, которые были первоначально идентифицированы, были MHCI, MHCIIa и MHCIIb, и они соответствовали изоформам, идентифицированным окрашиванием миозин-АТФазой как типы I, IIA и IIB, соответственно. ^1,3,5 Смешанные волокна человека почти всегда содержат изоформы тяжелой цепи миозина, которые являются «соседями» (т.е. MHCI и MHCIIa или MHCIIa и MHCIIb). ² Следовательно, волокна гистохимической миозин-АТФазы типа IC, IIC и IIAC коэкспрессируют гены MHCI и MHCIIa в разной степени, тогда как волокна типа IIAB коэкспрессируют гены MHCIIa и MHCIIb.¹ Из-за своей количественной природы идентификация изоформ тяжелой цепи миозина с помощью электрофоретического разделения отдельных волокон (метод SDS-PAGE), вероятно, представляет собой лучший метод типирования мышечных волокон. Электрофоретическое разделение позволяет определять относительные концентрации различных изоформ тяжелой цепи миозина в смешанном волокне. ^5,8
Один момент, касающийся изоформ тяжелой цепи миозина человека и идентификации типа волокна, может сбить с толку кого-то, кто пытается читать исследовательскую литературу в этой области.У мелких млекопитающих присутствует четвертая изоформа тяжелой цепи миозина, MHCIIx или MHCIId, которая имеет промежуточную скорость сокращения между изоформой MHCIIa и MHCIIb. ⁹ Основываясь на нескольких типах доказательств, вплоть до уровня анализа ДНК, то, что первоначально было идентифицировано у людей как MHCIIb, фактически гомологично MHCIIx / d мелких млекопитающих. ^2,5,9 В результате то, что у людей называется MHCIIb, на самом деле является MHCIIx / d, и люди не экспрессируют самую быструю изоформу тяжелой цепи миозина (MHCIIb).⁵ Поскольку номенклатура типов волокон гистохимической миозин-АТФазы была разработана с использованием мышц человека, волокна типа IIB, которые, как мы теперь знаем, соответствуют изоформе тяжелой цепи миозина MHCIIx / d, вряд ли будут переименованы в тип IIX. ¹ Следовательно, в зависимости от автора, гистохимические волокна человека типа IIB на основе миозин-АТФазы могут быть связаны либо с изоформами MHCIIb, либо с MHCIIx / d. Важно помнить, что в мышцах конечностей человека присутствуют только 3 изоформы тяжелой цепи миозина (от самой медленной до самой быстрой): MHCI, MHCIIa и MHCIIx / d (ранее ошибочно определялись как MHCIIb).¹ Люди не экспрессируют самую быструю изоформу тяжелой цепи миозина, MHCIIb. ⁹ В оставшейся части статьи мы свяжем MHCIIx / d у людей с гистохимическим волокном типа IIB на основе миозин-АТФазы.
084″> Световые цепи миозина
Легкие цепи молекулы миозина также существуют в различных изоформах, медленных и быстрых, которые влияют на сократительные свойства мышечного волокна. ^3,11 Мышечные волокна, гомогенные для изоформы тяжелой цепи миозина (т.е. чистые волокна), могут быть гетерогенными в отношении изоформ легкой цепи миозина, хотя в целом быстрые изоформы тяжелой цепи ассоциируют с быстрой изоформ тяжелой цепи миозина. изоформ легкой цепи миозина и медленных изоформ тяжелой цепи миозина ассоциируются с медленными изоформами легкой цепи миозина .^2,5,12 Имеются убедительные доказательства того, что дополнительные белки в мышечных волокнах экспрессируются вместе, так что различные «быстрые» белки экспрессируются друг с другом, а различные «медленные» белки экспрессируются друг с другом, что предполагает «волокно. специфическая для типа программа экспрессии генов ». ^2,11,12
088″> Моторная единица / пластичность мышечного волокна
Независимо от схемы классификации, используемой для группировки мышечных волокон, есть неопровержимые доказательства того, что мышечные волокна — и, следовательно, двигательные единицы — не только изменяются в размере в ответ на требования, но также могут преобразовываться из одного типа в другой.^2,18,19 Эта пластичность сократительных и метаболических свойств в ответ на стимулы (например, тренировка и реабилитация) позволяет адаптироваться к различным функциональным требованиям. ² Преобразования волокон между типом IIB и типом IIA являются наиболее распространенными, но преобразования типа I в тип II возможны в случаях тяжелого разрушения или повреждения спинного мозга (SCI). ^2,20
Существует меньше доказательств превращения волокон типа II в волокна типа I при тренировках или реабилитации, потому что только исследования, в которых используются денервированные мышцы, которые хронически активируются с помощью электростимуляции, последовательно демонстрируют, что такое преобразование возможно.²¹
Изменения типов мышечных волокон также ответственны за некоторую потерю функции, связанную с нарушением кондиционирования. ² Эксперименты на животных, включающие подвешивание задних конечностей, которое разгружает мышцы задних конечностей, и наблюдения за людьми и крысами после воздействия микрогравитации во время космического полета продемонстрировали переход от медленных к быстрым типам мышечных волокон. ² Кроме того, многочисленные исследования на животных и людях с ТСМ продемонстрировали переход от медленных к быстрым волокнам.^2,20 Было показано, что у людей ослабление тренированности (то есть уменьшение использования мышц по сравнению с ранее высоким уровнем активности) приводит к такому же медленному превращению в быстрое с переходом от MHCIIa к MHCIIx / d и, возможно, MHCI к MHCIIa . ² Также наблюдается снижение уровня ферментов, связанных с аэробно-окислительным метаболизмом. ² Таким образом, уменьшение использования скелетных мышц может привести к преобразованию типов мышечных волокон из медленного в быстрое направление.
Интересно, что некоторая потеря работоспособности мышц (например, снижение выработки силы) из-за старения, по-видимому, происходит не только из-за преобразования мышечных волокон из одного типа в другой, но в основном из-за избирательной атрофии определенных групп типов мышечных волокон.^22,23 С возрастом происходит прогрессирующая потеря мышечной массы и максимального потребления кислорода, что приводит к снижению работоспособности мышц и, предположительно, к некоторой потере функции (например, снижению способности выполнять повседневную деятельность), наблюдаемой в пожилые люди. ^1,22,23
Потеря мышечной массы, связанная с возрастом, в первую очередь является результатом уменьшения общего количества волокон как типа I, так и типа II и, во-вторых, из-за преимущественной атрофии волокон типа II. ^22,24 Атрофия волокон типа II приводит к увеличению доли мышечной массы медленного типа в старых мышцах, о чем свидетельствует более медленное время сокращения и расслабления в старых мышцах.^25,26 Кроме того, потеря альфа-мотонейронов с возрастом приводит к некоторой реиннервации «брошенных» мышечных волокон соседними двигательными единицами, которые могут быть другого типа. ^22,27 Это может способствовать преобразованию типа волокна, поскольку повторно иннервируемые мышечные волокна приобретают свойства новой «родительской» двигательной единицы. ^3,22 Недавние данные о старых мышцах предполагают, что может происходить преобразование типа волокна, потому что у пожилых людей наблюдается гораздо большая коэкспрессия тяжелой цепи миозина по сравнению с молодыми людьми.²⁸ Было обнаружено, что более старые мышцы имеют больший процент волокон, которые совместно экспрессируют MHCI и MHCIIa (28,5%) по сравнению с более молодыми мышцами (5–10%). ²⁸
К счастью, физиотерапевтические вмешательства могут повлиять на типы мышечных волокон, что приведет к улучшению работы мышц. В контексте этого обновления физиотерапевтические вмешательства можно в общих чертах разделить на те, которые предназначены для повышения устойчивости пациента к усталости, и те, которые предназначены для увеличения выработки силы пациентом.В течение некоторого времени было известно, что тренировки, которые предъявляют высокие метаболические требования к мышцам (тренировка на выносливость), увеличивают окислительную способность всех типов мышечных волокон, в основном за счет увеличения количества митохондрий, аэробных / окислительных ферментов и капилляризации тренированная мышца. ^29,30 Использование системы классификации, основанной на метаболических ферментах, может привести к переходу от FG к FOG мышечным волокнам без обязательного преобразования изоформ тяжелой цепи миозина.²
Состав тяжелой цепи миозина в мышечном волокне может измениться при тренировке на выносливость. ¹⁹ Внутри волокон типа II происходит преобразование из IIB в IIA, при этом экспрессируется больше MHCIIa за счет MHCIIx / d. ^2,19 Следовательно, процентное содержание чистых волокон типа IIB уменьшается, а процентное содержание волокон типа IIAB и чистого типа IIA увеличивается. Отсутствуют доказательства того, что волокна типа II переходят в тип I при тренировке на выносливость, ¹⁹, хотя, по-видимому, наблюдается увеличение популяции волокон смешанного типа I и IIA.² Исследователи обнаружили, что волокна типа I у людей становятся быстрее при упражнениях на выносливость и медленнее при нарушении кондиционирования. ^31,32 Это изменение скорости сокращения происходит не из-за преобразования типов волокон, а скорее из-за изменений изоформ легкой цепи миозина из медленных изоформ в быстрые и из быстрых изоформ в медленные, соответственно. ^31,32 Поскольку это изменение скорости мышечного сокращения не происходит за счет изменения миозиновой АТФазы, оно не может быть обнаружено гистохимическим типированием волокон.² Переход от медленных к быстрым изоформ легкой цепи миозина позволяет медленным волокнам сокращаться со скоростью, достаточно быстрой для данного упражнения (например, бега, езды на велосипеде), сохраняя при этом эффективные свойства использования энергии. ³⁰ Таким образом, адаптация мышечных волокон к упражнениям на выносливость зависит от типа волокон, хотя окислительная способность всех волокон увеличивается. Волокна типа I могут становиться быстрее за счет преобразования легкой цепи миозина, тогда как волокна типа II превращаются в более медленные, более окислительные типы.
Высокоинтенсивная тренировка с отягощениями (например, тренировка с высокой нагрузкой и малым количеством повторений) приводит к изменениям типа волокон, аналогичным тем, которые наблюдаются при тренировках на выносливость, хотя гипертрофия мышц также играет важную роль в увеличении силы. ³³ Первоначальное увеличение выработки силы с помощью программ высокоинтенсивных тренировок с отягощениями в значительной степени опосредовано нервными факторами, а не видимой гипертрофией мышечных волокон у взрослых без патологии или нарушений. ³⁴ Даже в этом случае изменения в мышечных белках, таких как тяжелые цепи миозина, действительно начинаются после нескольких тренировок, но видимая гипертрофия мышечных волокон не проявляется до тех пор, пока тренировка не будет проводиться в течение более длительного периода времени (> 8 недель).³³
Большинство исследователей обнаружили, что высокоинтенсивные тренировки с отягощениями достаточной продолжительности (> 8 недель) вызывают увеличение состава MHCIIa и соответствующее уменьшение состава MHCIIx / d. ^35–37 Во многих исследованиях высокоинтенсивных тренировок с отягощениями исследователи также сообщали о сопутствующем увеличении состава MHCI, ³⁷, хотя некоторые исследователи не сообщают об изменениях в составе MHCI. ^38,39 Как тренировки на выносливость, так и тренировки с отягощениями приводят к аналогичному снижению коэкспрессии тяжелых цепей миозина, так что присутствует большее количество «чистых» волокон.⁴⁰ Хотя тенденции преобразования типов волокон аналогичны для тренировок на выносливость и тренировок с отягощениями, различия в физиологических изменениях, которые происходят с каждым типом упражнений, также важны. Тренировка на выносливость увеличивает окислительную способность мышц, тогда как тренировка для увеличения выработки силы достаточной интенсивности и продолжительности способствует гипертрофии мышечных волокон за счет увеличения объема сократительных белков в волокнах.
Знание различий между типами волокон скелетных мышц человека позволяет клиницистам более полно понять морфологические и физиологические основы эффективности физиотерапевтических вмешательств, таких как тренировки на выносливость и тренировки с отягощениями.Кроме того, эти знания также предлагают некоторое объяснение изменений в мышцах, которые происходят с возрастом, нарушением условий, иммобилизацией и денервацией мышц. Такие знания полезны для оптимального проектирования программ реабилитации, направленных на снижение морфологии и физиологии мышц.
типов мышечных тканей | Анатомия и физиология I
Цели обучения
Опишите различные типы мышц
Объясните сжимаемость и расширяемость
Мышцы — это один из четырех основных типов тканей тела, и тело содержит три типа мышечной ткани: скелетные мышцы, сердечные мышцы и гладкие мышцы (рис. 1).Все три мышечные ткани обладают некоторыми общими свойствами; все они обладают качеством, называемым возбудимость , поскольку их плазматические мембраны могут изменять свое электрическое состояние (с поляризованного на деполяризованное) и посылать электрическую волну, называемую потенциалом действия, по всей длине мембраны. В то время как нервная система может в некоторой степени влиять на возбудимость сердечной и гладкой мускулатуры, скелетные мышцы полностью зависят от сигналов нервной системы для правильной работы. С другой стороны, и сердечная мышца, и гладкая мышца могут реагировать на другие раздражители, такие как гормоны и местные раздражители.
Рис. 1. Три типа мышечной ткани. Тело состоит из трех типов мышечной ткани: (а) скелетная мышца, (б) гладкая мышца и (в) сердечная мышца. Сверху, LM × 1600, LM × 1600, LM × 1600. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)
Все мышцы начинают собственно процесс сокращения (укорачивания), когда белок актин притягивается белком миозином. Это происходит в поперечно-полосатых мышцах (скелетных и сердечных) после того, как специфические сайты связывания на актине подвергаются воздействию в ответ на взаимодействие между ионами кальция (Ca ⁺⁺) и белками (тропонин и тропомиозин), которые «защищают» связывание актина. места.Ca ⁺⁺ также необходим для сокращения гладких мышц, хотя его роль иная: здесь Ca ⁺⁺ активирует ферменты, которые, в свою очередь, активируют миозиновые головки. Все мышцы нуждаются в аденозинтрифосфате (АТФ) для продолжения процесса сокращения, и все они расслабляются, когда Ca ⁺⁺ удаляется и сайты связывания актина повторно экранируются.
Мышца может вернуться к своей исходной длине при расслаблении благодаря качеству мышечной ткани, называемому эластичностью .Он может вернуться к исходной длине за счет эластичных волокон. Мышечная ткань также имеет растяжимость качества ; он может растягиваться или расширяться. Contractility позволяет мышечной ткани растягивать точки прикрепления и сокращаться с силой.
Различия между тремя типами мышц включают микроскопическую организацию их сократительных белков — актина и миозина. Белки актина и миозина очень регулярно располагаются в цитоплазме отдельных мышечных клеток (называемых волокнами) как в скелетных, так и в сердечных мышцах, что создает узор или полосы, называемые полосами.
No related posts.

Тип мышц	Конструкционные элементы	Функция	Расположение
Скелетный	Длинное цилиндрическое волокно, бороздчатое, с множеством периферийных ядер	Произвольное движение, производит тепло, защищает органы	Прикрепляется к костям и вокруг участков входа и выхода тела (например, рта, ануса)
Сердечный	Короткое, разветвленное, исчерченное, одно центральное ядро	Контракты на перекачку крови	Сердце
Гладкая	Короткое, веретенообразное, без явной штриховки, по одному ядру в каждом волокне	Непроизвольное движение, перемещение пищи, непроизвольный контроль дыхания, перемещение выделений, регулирование кровотока в артериях путем сокращения	Стенки основных органов и проходов

Перечислите и опишите свойства мышечного волокна: Биомеханические свойства мышц

Биомеханические свойства мышц

Лекция 3

Биомеханические свойства скелетных мышц человека

3.1. Биомеханические свойства мышц

Сократимость

Жесткость

Вязкость

Прочность

Релаксация

3.2. Трехкомпонентная модель мышцы

Рекомендуемая литература

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА.

Влияние физических упражнений на организм человека

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Три типа мышечных волокон — характеристики и отличия. Как определить свой?

// Типы мышечных волокон

Генетика и типы телосложения

***

В продолжение темы

Страница не найдена |

Архив за месяц

Архивы

Метки

Страница не найдена |

Архив за месяц

Архивы

Метки

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Четыре свойства мышечных клеток

Возбудимость

Сократимость

Растяжимость

Эластичность

4.4 Мышечная ткань — анатомия и физиология

Цели обучения

Внешний веб-сайт

Объяснение мышечной системы за 6 минут

Мышечная система за 6 минут.

Основные свойства мышечной системы

Нервная система

RECAP:

типов мышечных волокон — SportsCardiologyBC

Классификация типов волокон скелетных мышц человека | Физиотерапия

073″> Набор мышечных волокон

078″> Идентификация тяжелой цепи миозина

084″> Световые цепи миозина

088″> Моторная единица / пластичность мышечного волокна

типов мышечных тканей | Анатомия и физиология I

Цели обучения

Предыдущая запись

Следующая запись

Добавить комментарий Отменить ответ