Рабочая гипертрофия мышц и атрофия от бездеятельности. Атрофия

При атрофии мышц их ткани ослабляются и уменьшаются в объеме. Атрофия мышц может случиться в результате их бездействия, неправильного питания, болезни или травмы. В большинстве случаев можно укрепить атрофированные мышцы путем специальных упражнений, диеты и изменения образа жизни.

Шаги

Часть 1

Что такое атрофия мышц

Узнайте о том, что означает атрофия мышц. Мышечная атрофия − это медицинский термин, описывающий уменьшение объема мышц и их исчезновение на том или ином участке тела.

Узнайте больше о дисфункциональной атрофии (атрофии от бездействия), являющейся основной причиной мышечной атрофии. Мышцы могут атрофироваться из-за того, что ими не пользуются вообще или задействуют их очень редко, в результате чего мышечная ткань деградирует, сокращается и повреждается. Обычно это происходит в результате травм, малоподвижного образа жизни или болезни, препятствующей работе тех или иных мышц.

• Дисфункциональная атрофия мышц может развиться в результате крайне плохого питания. Например, мышечные ткани могут атрофироваться и исчезать у военнопленных и людей, страдающих такими расстройствами питания, как анорексия.
• Этот вид атрофии мышц может также наблюдаться у людей, имеющих сидячую работу , а также у тех, кто малоактивен физически.
• Тяжелые травмы, например повреждение позвоночника или мозга, могут приковать человека к постели, и в результате у него разовьется атрофия мышц. Даже менее тяжелые травмы, такие как перелом кости или разрыв связки, могут ограничить подвижность и также вызвать дисфункциональную атрофию мышц.
• К заболеваниям, ограничивающим способность человека выполнять физические упражнения и вести подвижный образ жизни, относятся ревматоидный артрит, вызывающий воспаление суставов, и остеоартрит, приводящий к ослаблению костей. При этих заболеваниях движения часто сопровождаются чувством дискомфорта, болью, либо вовсе становятся невозможными, что приводит к атрофии мышц.
• Во многих случаях от дисфункциональной атрофии мышц можно избавиться, укрепив и нарастив мышцы путем увеличения физической активности.

1. Узнайте о причинах нейрогенной атрофии. Нейрогенная мышечная атрофия возникает в результате болезни или повреждения находящихся в мышцах нервов. Хотя этот вид атрофии встречается реже, чем дисфункциональная атрофия, он труднее поддается лечению, поскольку во многих случаях от него невозможно избавиться, просто увеличив нагрузку на мышцы. К нейрогенной атрофии часто приводят следующие заболевания:

   Распознайте симптомы мышечной атрофии. Важно как можно ранее выявить симптомы атрофии мышц, чтобы немедленно приступить к ее устранению. К основным симптомам относятся следующие:

   • Слабость мышц, уменьшение их объема.
   • Окружающая пораженные мышцы кожа кажется дряблой и свисающей.
   • Выполнение таких действий, как поднятие различных предметов, движения атрофированной областью и физические упражнения связано с трудностями, хотя раньше с этим не возникало никаких проблем.
   • Боль в пораженном участке.
   • Боль в спине и трудности при ходьбе.
   • Ощущение жесткости и тяжести в поврежденной области.
   • Человеку без медицинского образования бывает сложно определить симптомы нейрогенной атрофии. К наиболее явным симптомам этого типа атрофии относятся сутулость, малоподвижность позвоночника и ограниченная подвижность шеи.

2. Если вы думаете, что у вас атрофия мышц, обратитесь за медицинской помощью. При подозрении на мышечную атрофию постарайтесь без промедления проконсультироваться с врачом. Он сможет выявить причины, поставить правильный диагноз и назначить соответствующее лечение.

   Обратитесь за помощью к другим специалистам. В зависимости от причины, вызвавшей атрофию мышц, врач может порекомендовать вам обратиться к физиотерапевту, диетологу или персональному тренеру, которые помогут вам улучшить ваше состояние с помощью специальных упражнений, диеты и изменений в образе жизни.

   Найдите персонального тренера или физиотерапевта. Несмотря на то, что, пытаясь остановить атрофию мышц, вы можете выполнять некоторые упражнения и самостоятельно, лучше заниматься этим под руководством квалифицированного инструктора или тренера, чтобы быть уверенным, что вы все делаете правильно.

   • Тренер начнет с того, что оценит ваше физическое состояние, после чего обучит вас специальным упражнениям, позволяющим укрепить и нарастить мышцы в атрофированной области. Он оценит эффективность тренировок и при необходимости подкорректирует их.

3. Начните с небольших нагрузок, постепенно увеличивая интенсивность. Поскольку большинство людей с атрофированными мышцами приступают к упражнениям после долгого периода низкой физической активности, следует начинать с малых нагрузок. Помните о том, что ваш организм не настолько крепок, как до атрофии.

   Начните с водных упражнений или реабилитации в водной среде. Восстанавливающимся после мышечной атрофии пациентам часто рекомендуют плавание и водные упражнения, поскольку этот вид физических упражнений помогает снизить боль в мышцах, быстро привести атрофированные мышцы в тонус, восстановить мышечную память и расслабить поврежденные мышцы. Хотя эти упражнения лучше выполнять под руководством специалиста, ниже приведено несколько основных шагов, с которых стоит начать тренировки.

4. Пройдитесь по бассейну. Зайдя в воду примерно по пояс, попробуйте походить в ней в течение 10 минут. Это безопасное упражнение помогает разработать мышцы нижней части тела.

   • Со временем увеличивайте продолжительность и глубину.
   • Можно также использовать надувной круг, лопатку или водные гантели для большего сопротивления воды. Эти приспособления помогут вам укрепить мышцы туловища и верхней части тела.

5. Выполняйте подъем коленей в бассейне. Обопритесь спиной о стену бассейна, стоя на дне обеими ногами. Затем поднимите одну ногу, согнув ее в колене так, как будто вы маршируете на месте. Подняв колено на уровень таза, разогните ногу, вытянув ее вперед.

   • Проделайте упражнение 10 раз, затем повторите его, сменив ногу.
   • Со временем увеличьте число повторов.

6. Выполняйте отжимания в воде. Встав лицом к стенке бассейна, положите руки на ее край, держа их на ширине плеч. Приподнимитесь на руках, высунувшись из воды примерно наполовину. Продержитесь в таком положении несколько секунд, после чего снова опуститесь в воду.

   • В более легком варианте этого упражнения положите руки на край бассейна, разведя их на ширину плеч. Затем, согнув руки в локтях, наклонитесь к стенке бассейна.

7. Перейдите к упражнениям с собственным весом. По мере прогресса добавьте к своим тренировкам упражнения с собственным весом, выполняемые уже на земле.

   • Новичкам можно начать с 8-12 повторов приведенных ниже упражнений. Эти упражнения нацелены на развитие основных групп мышц.
   • Чтобы укрепить атрофированные мышцы, проделывайте данные упражнения три раза в неделю.

8. Научитесь выполнять приседания . Для этого встаньте прямо, вытянув руки перед собой. Осторожно и медленно согните ноги в коленях, как бы садясь на воображаемый стул. Продержавшись в такой позе несколько секунд, выпрямите ноги, вернувшись в исходное положение.

   • Удерживайте равновесие, опираясь на пятки, и следите за тем, чтобы колени не заходили вперед за пальцы ног.

9. Выполняйте приседания с выпадом на одну ногу . Для этого встаньте прямо, положив руки на бедра. Втяните живот.

   • Сделайте широкий шаг вперед правой ногой. При этом держите спину прямо. Приподнимите пятку, опираясь носком о пол.
   • Одновременно согните обе ноги в коленях под углом 90 градусов. Вы можете контролировать свою позу, наблюдая за собой в зеркале.
   • Опустите пятку на пол и выпрямитесь. Вернитесь в исходную позицию, подтянув правую ногу обратно, и повторите упражнение для левой ноги.
   • Помните о том, что следует держать спину прямо.

10. Попробуйте опускания для тренировки трицепсов. Используйте для этого устойчивую скамью или стул. Сядьте на скамью или стул и обопритесь о края руками, разведя их на ширину плеч.

    • Вытянув перед собой ноги, медленно соскользните вперед, опираясь на руки. Выпрямите руки так, чтобы основная нагрузка приходилась на трицепсы.
    • Осторожно согните руки в локтях, удерживая свою спину вблизи скамьи. Опускаясь вниз, крепко держитесь руками за края скамьи.

11. Выполняйте базовые упражнения для мышц брюшного пресса . Для этого лягте спиной на мат или коврик. Не отрывая ступни от пола, согните ноги в коленях.

    • При этом можно скрестить руки на груди, либо занести их за шею или голову. Попытайтесь приподнять плечи вверх, напрягая мышцы брюшного пресса.
    • Продержитесь в таком положении несколько секунд, затем опуститесь на спину и повторите упражнение.

12. Попробуйте упражнения с отягощением. Используйте для этого эспандеры или силовые тренажеры. К данным упражнениям следует приступать лишь после того, как вы успешно освоите упражнения с собственным весом, приведенные выше. Постарайтесь также выяснить, какие упражнения с отягощением помогают укрепить необходимую вам группу мышц.

    • Жим лежа можно выполнять с эспандерами. Лежа спиной на скамье, вытягивайте перед собой эспандеры, как бы поднимая вверх гантели.
    • Начните с более легких эспандеров. Почувствовав, что упражнение дается вам довольно легко, смените эспандер на более тяжелый. Таким образом вы сможете постепенно увеличивать нагрузку.

13. Включите в свои тренировки аэробные упражнения. Дополните перечисленные выше упражнения аэробными, которые также помогают укрепить атрофированные мышцы. Постарайтесь совершать регулярные пешие прогулки и другие кардиоупражнения.

    • Начните с 10-15-минутной ежедневной пешей прогулки. Постепенно увеличивая скорость, доведите продолжительность прогулки до 30 минут, после чего можно перейти к ежедневным пробежкам трусцой.

14. Не забывайте растягивать мышцы . После каждого занятия проводите растяжку мышц для того, чтобы увеличить их диапазон движения. Посвящайте растяжке мышц 5-10 минут после каждой тренировки. Можно проводить растяжку мышц и отдельно от тренировок.

    • Старайтесь растягивать все основные группы мышц, уделяя каждой по 15-30 секунд.
    • Начните с растяжки спины и верхней части тела. Затем перейдите к мышцам шеи, предплечий, запястий и трицепсов. Не забывайте о мышцах груди, живота и ягодиц. После этого займитесь мышцами бедер, лодыжек и ступней.

15. Освойте несколько специальных растяжек. Ниже приведены некоторые упражнения для растяжки отдельных групп мышц.

    • Растяжка шеи. Наклоните голову вперед и, вытянув шею, переместите ее влево, вправо, назад и снова вперед. Не перекатывайте голову по кругу, поскольку это небезопасно.
    • Растяжка плеч. Положите левую руку на грудь. Возьмитесь за ее предплечье правой рукой. Потяните его до тех пор, пока не почувствуете натяжение в левом плече. Надавите на левую руку в обратном направлении, сжимая мышцы плеча. Проделайте то же самое с правой рукой.
    • Растяжка трицепсов. Поднимите правую руку. Согнув ее в локте, заведите назад, дотянувшись до участка между лопатками. Положите левую руку на правый локоть и подтяните его к голове.
    • Растяжка запястий. Вытяните руку вперед и слегка оттяните ладонь назад, взявшись за нее второй рукой. Повторите то же самое с ладонью второй руки.
    • Растяжка коленей. Сядьте, скрестив ноги. Вытяните одну ногу перед собой и постарайтесь дотянуться до ступни, удерживая ее несколько секунд. Вернитесь в исходную позицию и повторите упражнение со второй ногой.
    • Растяжка поясницы. Лягте на спину. Согнув одну ногу в колене, поднимите ее к груди. Повторите упражнение со второй ногой.
    • Растяжка ног. Лягте на спину и вытяните обе ноги вверх. Положив руки на обратную сторону бедер, подтяните ноги к лицу.

Практически все движения тела связаны с одновременным сокращением мышц агонистов и антагонистов на противоположных сторонах суставов, что называют коактивацией мышц агонистов и антагонистов. Коактивация контролируется двигательными центрами головного и спинного мозга.

Положение каждой части тела , например руки или ноги, определяется относительными степенями сокращения групп мышц агонистов и антагонистов. Предположим, что рука или нога должны находиться в среднем положении. Для этого мышцы агонисты и антагонисты возбуждаются примерно в одинаковой степени. Вспомните, что мышцы при удлинении сокращаются с большей силой, чем при укорочении: мышца развивает максимальную силу сокращения при ее полной функциональной длине и не развивает почти никакой силы при длине, равной половине исходной. Следовательно, удлиненная мышца на одной стороне сустава может сокращаться с гораздо большей силой, чем более короткая мышца на противоположной стороне.

По мере того, как рука или нога движутся в направлении своего среднего положения, сила сокращения более длинной мышцы уменьшается, тогда как сила сокращения более короткой мышцы возрастает до тех пор, пока обе силы не станут равны друг другу. В этот момент движение руки или ноги останавливается. Таким образом, путем изменения степени активации мышц агонистов и антагонистов нервная система управляет положением руки или ноги.

Все мышцы тела постоянно реконструируются , приспосабливаясь к предназначенной им функции. Изменяются их диаметр, длина, развиваемая сила, снабжение сосудами и даже типы мышечных волокон (в небольшой степени). Этот процесс реконструкции часто осуществляется довольно быстро - в течение нескольких недель. Эксперименты на животных показали, что в некоторых мелких, активных мышцах сократительные белки могут замещаться в течение такого небольшого периода как 2 нед.
Гипертрофия и атрофия мышц . Увеличение общей массы мышцы называют мышечной гипертрофией, а уменьшение - мышечной атрофией.

Мышечная гипертрофия практически всегда является результатом увеличения количества актиновых и миозиновых нитей в каждом мышечном волокне, что ведет к их укрупнению. Это называют простой гипертрофией волокон. Степень гипертрофии значительно возрастает, если во время сокращения мышца нагружена. Для развития значительной гипертрофии достаточно лишь нескольких сильных сокращений в день в течение 6-10 нед.

Механизм , с помощью которого сильное сокращение ведет к гипертрофии, не ясен. Известно, однако, что при развитии гипертрофии резко ускоряется синтез мышечных сократительных белков. Это способствует постепенному увеличению числа актиновых и миозиновых нитей в миофибриллах, количество которых часто возрастает до 50%. Отмечено также, что некоторые миофибриллы в гипертрофированной мышце сами расщепляются с формированием новых миофибрилл, но важность этого процесса при обычной мышечной гипертрофии еще неизвестна.

Наряду с увеличением размера миофибрилл также усиливаются ферментные энергообразующие системы. Это особенно выражено у ферментов для гликолиза, который обеспечивает быструю доставку энергии во время мощного кратковременного сокращения мышцы.

Если в течение многих недель мышца не используется, скорость распада сократительных белков в ее волокнах становится выше скорости их восстановления. В результате развивается мышечная атрофия.

Приспособление длины мышцы . Когда мышцы растягиваются за пределы их нормальной длины, развивается другой тип гипертрофии. Это ведет к добавлению новых саркомеров на концах мышечных волокон, где они прикрепляются к сухожилиям. Известно, что во вновь развивающейся мышце новые саркомеры могут добавляться очень быстро - до нескольких саркомеров в минуту, что характеризует возможную скорость развития этого типа гипертрофии. Напротив, если мышца постоянно остается короче нормальной длины, саркомеры на концах мышечных волокон могут фактически исчезнуть. С помощью этих процессов мышцы постоянно реконструируются, чтобы иметь соответствующую длину для надлежащего мышечного сокращения.

Гиперплазия мышечных волокон . Когда мышца развивает чрезмерную силу сокращения (в редких случаях), кроме гипертрофии волокон возрастает и их абсолютное число. Это увеличение числа волокон называют гиперплазией. Во время этого процесса происходит линейное расщепление предварительно увеличенных волокон.

- (греч., от a отриц. част., и trophein питать). В медицине: исчезание ткани, органов, исхудание, уменьшение размера отдельных частей тела, вследствие недостаточного их питания. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов… … Словарь иностранных слов русского языка

АТРОФИЯ - (от греч. а отриц. част, и trophe питание), термин, употребляющийся для обозначения уменьшения объема клеток, ткани или органа вследствие нарушения питания их. Следовательно, А. есть прижизненный, приобретенный процесс уменьшения объема той или… … Большая медицинская энциклопедия

атрофия - и, ж. atrophie f. 1. Уменьшение массы, объема органа или ткани, сопровождающееся ослаблением или прекращением их функции. БАС 2. Руки были безжизненны.. Врачи говорили, что атрофия эта временная. Караваева Огни. Atrophie croisé du cervelet… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

АТРОФИЯ, атрофии, мн. нет, жен. (от греч. a без и trophe пища). 1. Потеря отдельным органом жизнеспособности и уменьшение его в размере вследствие недостатка питания или длительного бездействия (мед.). Атрофия конечностей. 2. перен. Утрата какого … Толковый словарь Ушакова

См … Словарь синонимов

Современная энциклопедия

- (от греч. atropheo голодаю чахну),..1) уменьшение размеров органа или ткани с нарушением (прекращением) их функции; может быть общей (кахексия) и местной; физиологической (напр., атрофия половых желез при старении) и патологической2)] В… … Большой Энциклопедический словарь

Атрофия - (от греческого atropheo голодаю, чахну), 1) уменьшение размеров органа или ткани с нарушением (прекращением) их функции. Может быть общей (кахексия) и местной; физиологической (например, атрофия половых желез при старении) и патологической. 2)… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

АТРОФИЯ, и, жен. (спец.). Уменьшение какого н. органа, потеря им жизнеспособности. А. мышцы. А. чувствительности (потеря чувствительности). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Жен., греч., ·врач. недостаток питания, ·т.е. усвоения и претворения пищи: чахота, чахлость, сухотка части или всего тела. Атрофическая нога, чахлая, зачахлая, исхудалая, сухотная, уменьшенная в объеме от чахоты; ·противоп. гипертрофия. Толковый… … Толковый словарь Даля

Книги

• Желудок и кишечник. Советы и рекомендации ведущих врачей , Копылова Ольга Сергеевна. Доктор из телевизора настойчиво советует: "Изжога? Выпей лекарство - и все пройдет! Запор? Прими слабительное и забудь о проблеме!"Однако гастриты и запоры, от которых страдает добрая…
• Журнал «Лечащий Врач» №03/2014 , Открытые системы. Журнал «Лечащий Врач» – профессиональное медицинское издание. Новости медицинского и фармацевтического рынков, научно-практические статьи для врачей общей практике, терапевтов, педиатров,…

Поскольку сила мышцы зависит от ее поперечника, увеличение его сопровождается ростом силы данной мышцы. Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы (от греч. "тро-фос" - питание). Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками, по-видимому, не способны к клеточному делению с образованием новых волокон. Во всяком.случае, если деление мышечных клеток и имеет место, то только в особых случаях и в очень небольшом количестве. Рабочая гипертрофия мышцы происходит почти или исключительно за счет утолщения (увеличения объема) существующих мышечных волокон. Г1ри значительном утолщении мышечных волокон возможно их продольное механическое расщепление с образованием "дочерних" волокон с общим сухожилием. В процессе силовой тренировки число продольно расщепленных волокон увеличивается.

Можно выделить два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон - саркоплазматический и миофибриллярный. Саркоплазматическая рабочая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы, т. е. несократительной их части. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содержания несократительных (в частности, митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызывать некоторое утолщение мышцы.

Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертрофии, по-видимому, медленные (I) и быстрые окислительные (II-А) волокна. Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет на рост силы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжительной работе, т. е. увеличивает их выносливость.

Миофибриллярная рабочая гипертрофия связана с увеличением числа и объема.миофибрилл, т. е собственно-сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая рабочая гипертрофия мышечных волокон ведет к значительному росту МС мышцы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, а при рабочей гипертрофии первого типа она или совсем не изменяется, или даже несколько уменьшается. По-видимому, наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые (II-B) мышечные волокна.

В реальных ситуациях гипертрофия мышечных волокон представляет собой комбинацию двух названных типов с преобладанием одного из них. Преимущественное развитие того или иного типа рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тренировки. Длительные динамические упражнения, развивающие выносливость, с относительно небольшой силовой нагрузкой на мышцы вызывают главным образом рабочую гипертрофию первого типа.. Упражнения с большими мышечными напряжениями (более 70%-от МПС тренируемых групп мышц), наоборот, способствуют развитию рабочей гипертрофии преимущественно второго типа.

В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез и уменьшенный распад мышечных белков. Соответственно концентрация ДНК и РНК в гипертрофированной мышце больше, чем в нормальной. Креатин, содержание которого увеличивается в сокращающейся мышце, может стимулировать усиленный синтез актина и миозина и таким образом способствовать развитию рабочей гипертрофии мышечных волокон.

Очень важную роль в регуляции объема мышечной массы, в частности в развитии гипертрофии мышц, играют андрогены (мужские половые гормоны). У мужчин они вырабатываются половыми железами (семенниками) и в коре надпочечников, а у женщин - только в коре надпочечников. Соответственно у мужчин количество андрогенов в организме больше, чем у женщин. Роль андрогенов в увеличении мышечной массы проявляется в следующем.

Возрастное развитие мышечной массы идет параллельно с увеличением продукции андрогенных гормонов. Первое заметное утолщение мышечных волокон наблюдается в 6-7-летнем возрасте, когда усиливается образование андрогенов. С наступлением полового созревания (в 11 -15 лет). начинается интенсивный прирост мышечной массы у мальчиков, который продолжается и после периода полового созревания. У девочек развитие мышечной массы в основном заканчивается с периодом полового созревания. Соответствующий характер имеет и рост мышечной силы в школьном возрасте.

Даже после коррекции показателей силы с размерами тела силовые показатели у взрослых женщин ниже, чем у мужчин (подробнее см. 1Х.2). Вместе с тем если у женщин в результате некоторых заболеваний, усиливается секреция андрогенов надпочечниками, то интенсивно увеличивается мышечная масса, появляется хорошо развитый мышечный рельеф, возрастает мышечная сила.

В опытах на животных установлено, что введение препаратов андрогенных гормонов (анаболиков) вызывает значительную интенсификацию синтеза мышечных белков, в результате чего увеличивается масса тренируемых мышц и как результат- их сила. Вместе с тем развитие рабочей гипертрофии скелетных мышц может происходить и без участия андрогенных и других гормонов (гормона роста, инсулина и тироидных гормонов).

Силовая тренировка, как и другие виды тренировки, по-видимому, не изменяет соотношения в мышцах двух основных типов мышечных волокон-быстрых и медленных. Вместе с тем она.способна изменять соотношение двух видов быстрых волокон, увеличивая процент быстрых гликолитических (Б.Г) и соответственно уменьшая процент быстрых окислительно-гликолитических (БОГ) волокон (табл. 7). При этом в результате силовой тренировки степень гипертрофии быстрых мышечных волокон значительно больше, чем5 медленных окислительных (МО) волокон, тогда как тренировка выносливости ведет к гипертрофии в первую очередь медленных волокон. Эти различия показывают, что степень рабочей гипертрофии мышечного волокна зависит, как от меры его использования в", процессе тренировок, так и от его способности к гипертрофии.

Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокращений, в которых участвуют как быстрые, так и медленные мышечные волокна. Однако и небольшого числа повторений достаточно для развития рабочей гипертрофии быстрых волокон, что указывает на их большую предрасположенность к развитию рабочей гипертрофии (по сравнению с медленными волокнами). Высокий процент быстрых волокон в мышцах служит важной предпосылкой для значительного роста мышечной силы при направленной силовой тренировке. Поэтому люди с высоким процентом быстрых волокон в мышцах имеют более высокие потенциальные возможности для развития силы и мощности.

Тренировка выносливости связана с большим числом повторных мышечных сокращений относительно небольшой силы, которые в основном обеспечиваются активностью медленных мышечных волокон. Поэтому понятна более выраженная рабочая гипертрофия медленных мышечных волокон при этом виде тренировки по сравнению с гипертрофией быстрых волокон, особенно быстрых гликолитических (см. табл. 7).

Таблица 7. Композиция четырехглавой мышцы бедра (наружной головки) и площадь поперечного сечения разных видов мышечных волокон у спортсменов разных специализаций и неспортсменов (Ф. Принс, и др., 1976)

Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон, м.волокно - это многоядерная обр-е,кот имеет: 1. плазменую мембрану имеет инвагинации в виде поперечной трубочек) 2. Саркоплазм ретикулом(СПР),кот.обр-ет продольный стимул трубочек 3. миофибриллы, кот об-ют сократ.аппарат мышц они распол-ны друг другу, при этом за счет разным, перекрывания обр-ют А-и И- диски, за счет и есть поперечно исчерченность всего волокна.

Каждый миофибрилла сост-т из миофиламентов, кот пред-ют собой тонкие нити белка актина и толстые теит белка мибрена. Морф. функцион. единицей мышечных волокон явл. саркомер.

Физиологические свойства скелетных мышц: 1) возбудимость (ниже, чем в нервном волокне, что объясняется низкой величиной мембранного потенциала); 2) низкая проводимость, порядка 10–13 м/с; 3) рефрактерность (занимает по времени больший отрезок, чем у нервного волокна); 4) лабильность; 5) сократимость (способность укорачиваться или развивать напряжение).

Различают два вида сокращения: а) изотоническое сокращение (изменяется длина, тонус не меняется); б) изометрическое сокращение (изменяется тонус без изменения длины волокна). Различают одиночные и титанические сокращения. Одиночные сокращения возникают при действии одиночного раздражения, а титанические возникают в ответ на серию нервных импульсов; 6) эластичность (способность развивать напряжение при растягивании).

Механизм эл-мех сопряжения(явл основой сокращения) сокращение и расслабление мышцы представляет собой серию процессов, развертывающихся в следующей последовательности: нервный импульс --> выделение ацетилхолина пресинаптической мембраной нервно-мышечного синапса -->взаимодействие ацетилхолина с постсинаптической мембраной синапса -->возникновение потенциала действия --> электромеханическое сопряжение (проведение возбуждения по Т-канальцам, высвобождение Са++ и воздействие его на систему тропонин-тропомиозин-актин) --> образование поперечных мостиков и «скольжение» актиновых нитей вдоль миозиновых --> снижение концентрации ионов Са++ вследствие работы кальциевого насоса --> пространственное изменение белков сократительной системы --> расслабление миофибрилл. Энергия АТФ тратит на 5 шаг расслаб-пассивно,но он энергозависим(Са каналы закрыв-энергии) Са-АТФаза в СПР Контрактуры: 1избыток Са(движение) 2посмертн.окончение(нет АТФ д/расслаб-я)

У чел, как и у всех позвоночных, волокна скелетных мышц обладают тремя св-ми: 1) возбудимостью, т.е. способностью отвечать на раздражитель изменениями ионной проницаемости и мембранного потенциала: 2) "проводимостью" - способностью к проведению потенциала действия вдоль всего волокна: 3) сократимостью, т.е. способностью сокращаться или изменять напряжение при возбуждении.

В естественных условиях возб-е и сокр-е мышц вызываются нервн. импульсами, поступающими к мышечным волокнам из нервных центров. Непосредствен. раздр-е самой мышцы наз-ся прямым раздражением; раздражение двигат. нерва, ведущее к сокращению иннервированной этим нервом мышцы - непрямым раздраж. Ввиду того, что возбудимость мышечной ткани ниже, чем нервной, приложение электродов раздражающего тока непосредст. к мышце еще не обеспечивает прямого раздражения: ток, распространяясь по мышечной тк, действует в первую очередь на наход-ся в ней окончания двигат. нервов и возбуждает их, что ведет к сокращению мышц.
33. Функционирование скелетных мышц в естественных условиях. Двигательные единицы. Одиночные и тетанические сокращения. Причины их разной силы по Гельмгольцу и в свете современных представлений.

В зависимости от условий, в которых про­исходит мышечное сокращение, различают два его основных типа - изотоническое и изо­метрическое. Сокращение мышцы, при ко­тором ее волокна укорачиваются, но напря­жение остается постоянным, называется изо­тоническим. Изометрическим является такое сокращение, при котором мышца укоро­титься не может, если оба ее конца закреп­лены неподвижно. В этом случае по мере раз­вития сократительного процесса напряже­ние возрастает, а длина мышечных волокон остается неизменной. В натуральных двига­тельных актах сокращения мышц смешан­ные: даже поднимая постоянный груз, мышца не только укорачивается, но и изменяет свое напряжение вследствие реальной на­грузки. Двигательные единицы

Основным морфо-функциональным элементов нервно-мышечного аппарата скелетных мышц является двигательная единица (ДЕ). Она включает мотонейрон спинного мозга с иннервируемым его аксоном мышечными волокнами. Внутри мышцы этот аксон образует несколько концевых веточек. Каждая такая веточка образует контакт - нервно-мышечный синапс на отдельном мышечном волокне. Нервные импульсы, идущие от мотонейрона, вызывают сокращения определенной группы мышечных волокон. Двигательные единицы мелких мышц, осуществляющих гонкие движения (мышцы глаза, кисти), содержат небольшое количество мышечных волокон. В крупных, их сотни раз больше. Все ДЕ в зависимости от функциональных особенностей делятся_на_3_группы: I. Медленные неутомляемые. Они образованы красными мышечными волокнами, в которых меньше миофнбрил. Скорость сокращения и сила этих волокон относительно небольшие, но они мало утомляемы. Поэтому их относят тоническим. Регуляция сокращений таких, волокон осуществляется небольшим количеством мотонейронов, аксоны которых имеют мало концевых веточек. Пример, камбаловидная мышца. Н В. Быстрые, легко утомляемые. Мышечные волокна содержат много миофибрилл и называются "белыми". Быстро сокращаются и развивают большую силу, но быстро утомляются. Поэтому их называют фазными, Мотонейооны этих.."11^ самые крупные, имеют толстый аксон с многочисленными концевыми веточками. Они генерируют нервные импульсы большой частоты. Мышцы глаза. II А. Быстрые, устойчивые к утомлению. Занимают промежуточное положение. Выделяют одиночные и тетанические со­кращения.

А. Одиночное сокращение (напряжение) возникает при действии на мышцу одиноч­ного электрического или нервного импульса. Волна возбуждения возникает в месте прило­жения электродов для прямого раздражения мышцы или в области нервно-мышечного соединения и отсюда распространяется вдоль всего мышечного волокна. В изотоническом режиме одиночное сокращение икроножной мышцы лягушки начинается через короткий скрытый (латентный) период - до 0,01 с, далее следуют фаза подъема (фаза укороче­ния) - 0,05 с и фаза спада (фаза расслабле­ния) - 0,05-0,06 с. Обычно мышца укорачи­вается на 5-10 % от исходной длины. Как известно, продолжительность волны возбуж­дения (ПД) мышечных волокон варьирует, составляя величину порядка 1 - 10 мс (с уче­том замедления фазы реполяризации в ее конце). Таким образом, длительность оди­ночного сокращения мышечного волокна, наступающего вслед за его возбуждением, во много раз превышает продолжительность ПД. Мышечное волокно реагирует на раздра­жение по правилу «все или ничего», т.е. отве­чает на все надпороговые раздражения стан­дартным ПД и стандартным одиночным со­кращением. Однако сокращение целой мышцы при ее прямом раздражении находит­ся в большой зависимости от силы стимуля­ции. Это связано с различной возбудимостью мышечных волокон и разным расстоянием их от раздражающих электродов, что ведет к неодинаковому количеству активированных мышечных волокон. При пороговой силе стимула сокращение мышцы едва заметно, потому что в реакцию вовлекается лишь не­большое количество волокон. При увеличе­нии силы раздражения число возбужденных волокон растет, пока все волокна не окажут­ся сокращенными, и тогда достигается мак­симальное сокращение мышцы. Дальнейшее усиление стимулов прироста амплитуды со­кращения не вызывает. В естественных условиях мышечные во­локна работают в режиме одиночных сокра­щений только при относительно низкой час­тоте импульсации мотонейронов, когда ин­тервалы между последовательными ПД мото­нейронов превышают длительность одиноч­ного сокращения иннервируемых ими мы­шечных волокон. Еще до прихода следующе- го импульса от мотонейронов мышечные во­локна успевают полностью расслабиться. Новое сокращение возникает после полного расслабления мышечных волокон. Такой режим работы обусловливает незначитель­ную утомляемость мышечных волокон. При этом ими развивается относительно неболь­шое напряжение.

Б. Тетаническое сокращение - это дли­тельное слитное сокращение скелетных мышц. В его основе лежит явление суммации одиночных мышечных сокращений. При на­несении на мышечное волокно или целую мышцу двух быстро следующих друг за дру­гом раздражений возникающее сокращение будет иметь большую амплитуду. Сократи­тельные эффекты, вызванные первым и вто­рым раздражениями, как бы складываются, происходит суммация, или суперпозиция, со­кращений, поскольку нити актина и миозина дополнительно скользят друг относительно друга. При этом в сокращение могут вовле­каться ранее не сокращавшиеся мышечные волокна, если первый стимул вызвал у них подпороговую деполяризацию, а второй уве­личивает ее до критической величины. При получении суммации в одиночном волокне важно, чтобы второе раздражение наноси­лось после исчезновения ПД, т.е. после реф­рактерного периода. Естественно, что супер­позиция сокращений наблюдается и при сти­муляции моторного нерва, когда интервал между раздражениями короче всей длитель­ности сократительного ответа, в результате чего и происходит слияние сокращений. При сравнительно низких частотах насту­пает зубчатый тетанус, при большой часто­те - гладкий тетанус (рис. 6.4). Их амплиту­да больше величины максимального одиноч­ного сокращения. Напряжение, развиваемое мышечными волокнами при гладком тетану­се, обычно в 2-4 раза больше, чем при оди­ночном сокращении. Режим тетанического сокращения мышечных волокон в отличие от режима одиночных сокращений быстрее вы­зывает их утомление и поэтому не может поддерживаться длительное время. Из-за укорочения или полного отсутствия фазы расслабления мышечные волокна не успева­ют восстановить энергетические ресурсы, из­расходованные в фазе укорочения. Сокраще­ние мышечных волокон при тетаническом режиме с энергетической точки зрения про­исходит «в долг».

Как выяснилось, амплитуда гладкого тета­нуса колеблется в широких пределах в зави­симости от частоты стимуляции нерва. При некоторой оптимальной (достаточно высо- кой) частоте стимуляции амплитуда гладкого тетануса становится наибольшей. Такой гладкий тетанус получил название оптимума. При дальнейшем повышении частоты стиму­ляции нерва развивается блок проведения возбуждения в нервно-мышечных синапсах, приводящий к расслаблению мышцы в ходе стимуляции нерва - пессимум Введенского. Частота стимуляции нерва, при которой на­блюдается пессимум, получила название пес-симальной (см. рис. 6.4).

В эксперименте легко обнаруживается, что уменьшенная в ходе пессимальной рит­мической стимуляции нерва амплитуда мы­шечного сокращения моментально возраста­ет при возвращении частоты раздражения от пессимальной к оптимальной. В этом на­блюдении - хорошее доказательство того, что пессимальное расслабление мышцы не является следствием утомления, истощения энергоемких соединений, а является следст­вием особых соотношений, складывающих­ся на уровне пост- и пресинаптических структур нервно-мышечного синапса. Пес­симум Введенского можно получить и при прямом, но более частом раздражении мыш­цы (около 200 имп/с).
34. Работа и сила мышц. Утомление мышц и его причины в естественных и лабораторных условиях. Активный отдых по И.М.Сеченову.

Различают следующие режимы мышечного сокращения: 1. Изотонические сокращения. Длина мышцы уменьшается, а тонус не изменяется. В двигательных функциях организма не участвуют. 2. изометрическое сокращения. Длина мышцы не изменяется, но тонус возрастает. Лежат в основе статической работы. Например, при поддержании позы тела. 3. Ауксотонические сокращения. Изменяются и длина и тонус мышцы. С помощью их происходит передвижение тела. другие двигательные акты.

Макс. сила мышц - это величина макс. напряжения, кот может развить мышца. Она зависит от строения мышцы, ее функц. сост., исходной длины, пола, возраста, степени тренирован. ч-ка. В завис-ти от строения, выделяют мышцы с параллельными волокнами, перистые. У этих типов мышц различная площадь попереречного физиологич. сечения. Наибольшая площадь поперечного физиол. сечения и сила, у перистых мышц. Наименьшая - мышц с паралл. распол-ем волокон.

При умеренном растяж. мышцы сила ее сокращения возраст., но при перерастяж. - уменьш. При умеренном нагревании она также увеличивается, а охлаждении снижается. Сила мышц снижается при утомлении наруш. метаболизма и т.д. Макс. сила различ. мышеч. групп опред-ся динамометрами.

Для сравнения силы различных мышц определяют их удельную или абсолютную силу. Она равна максим. делённой на кв. см. площади поперечного сечения мышцы. Удельная сила икроножной мышцы человека составляет и.2 кг см2. трехглавой - 16,8 кг/см2, жевательных - 10 кг/см 2. работу мышц делят на динамическую и статическую. Динамическая выполняется при перемещении груза. При динамической работе изменяется длина мышцы и ее напряжение. Следовательно мышца работает в ауксотническом режиме. При статической работе перемещения груза не происходит, т.е. мышца работает в изометрическом режиме. Динамическая работа равна произведению веса груза на высоту его подъема или величину укорочения мышцы (А = Р*h)

Работа измеряется в кГ*М, джоулях. Зависи-ть величины работы от нагрузки подчиняется закону средних нагрузок. При увеличении нагрузки работа мышц первоначально растет. При средних нагрузках она становится максимальной. Если увеличение нагрузки продолжается, то работа снижается. Такое же влияние на величину работы оказывает ее ритм. Максимальная работа мышцы осуществляется при среднем ритме. Особое значение в расчете величины рабочей нагрузки имеет определение мощности мышцы. Это работа, выполняемая в единицу времени (Р = А * Т). Вт
Утомление мышц Утомление - это временное снижение работоспособности мыши в результате работы. Утомление изолированной мышцы можно вызвать ее ритмическим раздражением(сила сокр. уменьш). Чем выше частота, сила раздражения, величина нагрузки тем быстрее развивается утомление. При утомлении значительно изменяется кривая одиночного сокращения. Увеличивается продолжительность латентного периода, периода укорочения и особенно периода расслабления, но сниж. амплитуда. Чем сильнее утомление мышцы, тем больше продолжительность этих периодов. В некоторых случаях, полного расслабления не наступает, развивается контрактура (сост-е непроизвольного длительн. сокр. мышцы.) Работа утомление мышц исследуются с помощью эргографии

Отдых с включением других мышечных групп Сеченов назвал активным. В настоящее время установлено, что двигательное утомление связано с торможением соответствующих нервных центров, в результате метаболических процессов в нейронах, ухудшением синтеза нейромедиаторов и угнетением синаптической передачи.

35. Гипертрофия и атрофия мышц. Гиподинамия, механизмы адаптации. Утомление организма и его предупреждение
Гипертрофия мышц - повыш. массы цитоплазмы мышеч. волокон и содержания в них миофибрилл, это приводит к увеличению каждого волокна в диаметре. (+ активный синтез нукл. к-т и белков и повыш. сод-я в-в, кот. поставляют энергию, кот. исп-ся при мышеч. сокращ. - креатинфосфата и аденозинтрифосфата, а также гликогена. (сила и скорость сокр. увелич.)

Атрофия мышц развивается, когда мышцы длительное время не выполняют нормальной нагрузки. диаметр мышечных волокон и содержание в них белков, АТФ, гликогена, и других сократительных для деятельности веществ уменьшаются. После возобновления работы, атрофия мышц постепенно исчезает.(другой вид - при повр. двигат. нерва)
Гипокинезия - комплекс двигательных расстройств (понижение двигательной активности и замедленность движений), развивающихся при поражениях ц.н.с. Ограничение подвижности, обусловленное образом жизни, особенностями профессиональной деятельности, постельным режимом в период заболевания, иммобилизацией (гипсовые повязки, скелетное вытяжение) и сопровождающееся дефицитом мышечной нагрузки, носит название гиподинамии.
36. Гладкие мышцы, их функции, особенности сокращения и возбуждения. Раздражители гладких мышц.

Физиологические особенности гладких мышц. 1) возбудимость (ниже, чем в нервном волокне, что объясняется низкой величиной мембранного потенциала); 2) низкая проводимость, порядка 10–13 м/с; 3) рефрактерность (занимает по времени больший отрезок, чем у нервного волокна); 4) лабильность; 5) сократимость (способность укорачиваться или развивать напряжение).

Различают два вида сокращения : а) изотоническое сокращение (изменяется длина, тонус не меняется); б) изометрическое сокращение (изменяется тонус без изменения длины волокна). Различают одиночные и титанические сокращения. Одиночные сокращения возникают при действии одиночного раздражения, а титанические возникают в ответ на серию нервных импульсов; 6) эластичность (способность развивать напряжение при растягивании).

Гладкие мышцы имеют те же физиологические свойства, что и скелетные мышцы, но имеют и свои особенности: 1) нестабильный мембранный потенциал, который поддерживает мышцы в состоянии постоянного частичного сокращения – тонуса; 2) самопроизвольную автоматическую активность; 3) сокращение в ответ на растяжение; 4) пластичность (уменьшение растяжения при увеличении растяжения); 5) высокую чувствительность к химическим веществам.

Гладкие мышцы имеются в стенках больш. органов пищевар., сосудов, выводных протоков желёз мочевыв. сис-мы. Они являются непроизв. и обеспеч-ют перистальтику орг-в пищевар. и мочевыв. сис-мы, поддерж. тонуса сосудов. В отличие от скелетных, гладкие мышцы поперечности клетками чаще веретенообр. формы и небольших размеров, не имеющими поперечной почёрченности. Последнее связано с тем, что сократительный аппарат не обладает упорядоченным строением. Миофибриллы состоят из тонких нитей актина, кот идут в различных напр-ях и прикрепл. к разным участкам сарколеммы. Миозиновые протофибриллы расположены рядом с актиновыми. Элементы СПР не образуют сис-му трубочек. Отдельные мышечные клетки соед-ся между собой контактами с низким электр. сопр. - нексусами, что обеспеч. распр-е возб-я по всей гладкомыш. стр-ре. Возбудим. и проводим. гладких мышц ниже чем скелетных. МП = 40-60 мВ, т.к. мембрана ГМК имеет относительно высокую прониц-ть для ионов Na. Причем у многих гладких мышц МП не постоянен. Он периодически уменьш. и вновь возвр. к исходному уровню. Такие колебания называют медленными волнами (МВ). Когда вершина Мв достигает КУД, на ней нач-ют генерироваться ПД. МВ и ПД проводятся по гладким мышцам со скоростью всего от 5 до 50 см/сек. Такие гладкие мышцы называют спонтанно активными, т.е. они обладают автоматией. Н-р, за счет такой акт-ти происходит перистальтика кишечника. Водители ритма кишечной перистальтики расположены в начальных отделах соответствующих кишок.

Генерация ПД в ГМК обусловлена входом в них ионов Са. Механизмы электромеханического сопряжения также отличаются. Сокращение развивается за счет Са, входящего в клетку во время ПД, Опосредует связь Са с укорочением миофибрилл важнейший клеточный белок - кальмодулин.

Кривая сокращения также отличается. Латентный период, период укорочения, а особенно расслабления значительно продолжительнее, чем у скелетных мышц. Сокращение длится несколько секунд. Гладким мышцам, в отличие от скелетных свойственно явление пластического тонуса. Это способность длительное время находится в состоянии сокращения без значительных энергозатрат и утомления. Благодаря этому свойству поддерживается форма внутренних органов и тонус сосудов. Кроме того, гладкомышечные клетки сами являются рецепторами растяжения. При их натяжении начинают генерироваться ПД, что приводит к сокращению ГМК. Это явление называется: миогенным механизмом регуляции сократительной активности