등장성 훈련 방법. 등척성 수축 등장성 수축

다양한 훈련 시스템을 선택하면 숙련된 운동선수를 새로운 것으로 놀라게 하는 것이 어려워 보일 것입니다. 그러나 실제로 우리는 전신 근육 강화뿐만 아니라 정신력 개발을 목표로하는 당연히 잊혀진 훈련 프로그램 중 하나를 상기시키고 싶습니다. 아니요, 이건 요가가 아닙니다! 이것은 러시아 과학자 V.N. Seluyanov가 1992년에 개발하여 체육 교육 기관에서 학생들을 훈련시키는 데 효과적으로 사용된 "Isoton" 시스템입니다. 이제 집에서 체중 감량과 건강 개선에 사용할 수 있습니다.

Isoton 시스템과 다른 부하의 차이점

과학자들은 처음에 요가, 보디빌딩, 에어로빅, 칼라네틱스, 물리 치료의 발전 등 다양한 훈련 시스템을 열심히 연구하고 분석하는 데 오랜 시간을 보냈습니다. 그 결과 면역체계와 내분비체계를 정상화하여 신체를 치유하는 것을 목표로 하는 새로운 시스템이 탄생했다고 해당 사이트는 동의합니다. 그녀는 다음을 돕습니다.

성능을 향상시킵니다. 이는 2~3개월의 짧은 기간에 달성될 수 있으며, 이 기간 동안 과잉 지방이 연소되고 제지방 체중이 증가합니다.
. 최대 효과를 얻으려면 적은 시간을 사용하십시오. 지속적인 부족 상황에서 이 요소도 매우 중요합니다.

따라서 이 프로그램을 고수함으로써 귀하는 궁극적으로 다음과 같은 기회를 얻게 될 것입니다.

건강을 강화하고 모든 신체 시스템을 정상적인 작동 순서로 유지하십시오.
. 심리적, 정서적 상황을 정상화하십시오.
. 아침에 일어나서 힘의 상실을 잊는 것은 쉽습니다.
. 정상적인 체중을 얻으십시오.
. 매력적인 몸매를 얻고 그것에 대해 기분이 좋아집니다.

이 시스템의 주요 차이점은 정적-동적 훈련 모드입니다. 즉, 모든 운동은 매우 부드럽고 천천히 수행되어 근육을 지속적으로 긴장 상태로 유지합니다. 운동은 각 운동이 실패할 때까지 수행될 때 효과적인 것으로 간주됩니다. 저항을 극복할 수 없다는 느낌.

그러나 역설적이게도 이 시스템은 후속적인 근육통을 유발하지 않으며 빠른 회복을 촉진합니다.

Isoton 시스템을 이용한 훈련의 특징

이미 언급했듯이 훈련은 근육이 탈 때까지 진행됩니다. 실행 속도가 매우 느리므로 30/30 방식에 따라 행동해야 합니다. 저것들. 운동에는 30초, 휴식에는 30초가 할당됩니다. 우리는 한 번의 운동에 세 번 사용합니다. 훈련이 허용되지 않는 경우 20/40을 수행하여 부하를 줄일 수 있습니다.

레벨이 높아지면 서킷 트레이닝을 사용할 수 있습니다. 쉬지 않고 운동한 후 1~2분간 휴식을 취하세요. 그런 다음 이 원을 4번 반복합니다.

가정용 Isoton 교육 프로그램

먼저 큰 근육을 훈련한 다음 작은 근육을 훈련합니다.

1. 하프 스쿼트. 시작 위치: 발을 어깨 너비로 벌리고, 손을 벨트에 올리고, 다리를 약간 구부립니다. 허벅지가 바닥과 평행이 될 때까지 천천히 쪼그리고 앉았다가 천천히 돌아옵니다. 시작 위치에서 다리를 쭉 뻗을 필요는 없으며 항상 긴장해야 합니다.

2. 런지. 서서 우리는 발과 벨트에 손을 대고 시작 위치로 긴 발걸음을 내딛습니다. 무릎이 바닥에 거의 닿을 때까지 천천히 몸을 낮추기 시작합니다(그러나 바닥에 놓을 필요는 없습니다). 이제 돌아가자.

3. 엉덩이를 들어 올립니다. 바닥에 눕습니다. 무릎에서 다리를 구부려 엉덩이 근처에 놓고 팔은 몸을 따라 놓으십시오. 골반이 몸과 일직선이 될 때까지 급격하게 움직이지 않고 점차적으로 들어올립니다. 우리는 돌아오지만 긴장을 유지하면서 엉덩이를 바닥에 두지 않습니다.
4. 무릎 팔 굽혀 펴기. 우리는 무릎을 꿇고 손을 어깨보다 넓게 벌립니다. 우리는 바닥에 천천히 팔 굽혀 펴기를 시작합니다. 돌아올 때 팔을 완전히 뻗지 않고 긴장감을 유지해야 합니다.

5. 역 푸시업. 의자나 기타 지지대를 사용하십시오. 우리는 지지대에 등을 돌리고 손바닥으로 휴식을 취하고 다리를 약간 구부립니다. 우리는 체중을 손바닥과 발뒤꿈치로 옮기고 바닥 위로 떠오릅니다. 팔 굽혀 펴기를 시작합시다. 우리는 팔을 완전히 펴지 않은 채 아래로 내려갔다가 다시 일어납니다.

6. 뒤틀림. 바닥에 누워 다리를 구부리고 발 위에 얹습니다. 가슴에 손을 교차하십시오. 우리는 머리와 어깨 띠를 동시에 올리고 몸을 낮추지만 어깨와 머리는 매달린 상태로 유지됩니다.
7. 리버스 크런치. 등을 대고 누워 구부러진 다리를 90도 각도로 들어 올리십시오. 등과 골반을 바닥에 누른 다음 골반을 올리고 다리는 가슴쪽으로 이동하여 시작 위치로 돌아갑니다. 복근을 조심하세요. 복근은 항상 긴장되어 있습니다.
8. 판자. 바닥에 눕습니다. 팔꿈치를 구부린 팔과 발가락으로 몸을 지탱하세요. 몸을 들어올려 최대한 오래 버티세요. 완전히 수평 위치를 유지하십시오.

1. 아이소톤 1991-93년에 러시아 국립 체육 아카데미 문제 연구소에서 개발된 건강 개선 체육 문화 시스템입니다. V.N. Seluyanov의 지도력하에. 아이소톤 수업의 궁극적인 목표는 다양한 연령대의 남성과 여성의 웰빙, 성능, "신체 건강", 외모(체형, 체성분), 사회적, 가사 및 업무 활동의 향상입니다.

이 시스템은 수업의 중심 위치를 차지하는 신체 운동 유형(등장성)에서 "isotone"이라는 이름을 받았습니다. 근육에 지속적인 긴장이 유지되는 것입니다.

아이소톤- 건강 개선 효과의 전체적인 복합체로, 각 요소는 다른 요소와 논리적으로 연결되어 있습니다. 시스템으로서의 Isotone에는 다음이 포함됩니다.

- 신체 훈련 유형의 조합(등장성, 유산소성, 스트레칭, 호흡성):

ㅏ) 등장성 훈련, 등장성, 정적 운동 및 정적 운동을 사용합니다. 근육 이완 단계가 없는 것입니다. 등장성 훈련은 중심 위치를 차지하며 다음과 같이 사용됩니다. 근육량을 늘리거나 줄이고, 근력과 지구력을 변경하고, 스트레스에 반응하는 호르몬 메커니즘을 개선하고, 지방 보유량을 줄이고, 긍정적인 효과를 보장하기 위한 일반적인 소위 "동화작용" 배경을 만듭니다. 신체의 변화 신체; 기능을 정상화하기 위해 내부 장기에 대한 반사 및 기계적 효과; 혈관 반응 훈련 및 조직 영양 개선; 추간판의 영양 상태를 개선하고 척추 심부 근육의 과다 긴장성을 감소시키고 손상을 방지하기 위해 "근육 코르셋"을 생성합니다.

비) 유산소 훈련다양한 유형: 순환 운동, 기본, 펑크, 스텝 및 기타 유형의 에어로빅, 스포츠 게임 등 유산소 훈련은 유산소 근육 성능 향상, 신진대사 활성화, 움직임 조정 개선, 안무 훈련(유산소 훈련은 권장되지만 시스템의 필수 부분은 아님)에 사용됩니다. 최적의 부하는 30~30분 동안 주당 2회의 유산소 훈련을 사용하는 것입니다. 편안함 역치 수준에서 50분(심박수 - 분당 110-150회) 등장성 훈련은 유산소 훈련과 별도의 날 또는 같은 날에 사용되지만 그 이후에 사용됩니다.

V) 스트레칭 -근육과 힘줄의 유연성, 탄력성을 향상시키는 수단, 근육량과 지방량을 조절하는 방법 인 "관절 체조"; 내분비선, 내부 기관 및 신경계의 활동 - 반사에 의한 것; 기분 전환;

G) 아사나(자세) - 하타 요가에서 빌려 등장성 훈련 프로그램의 요구 사항에 맞게 조정되었습니다. 중추신경계, 심혈관계, 내부 장기 및 정신조절의 활동을 조절하는 데 사용됩니다.

디) 호흡 운동복부 기관의 기능을 정상화하고 폐 질환을 예방하며 정신 조절에 사용됩니다.

- 합리적인 영양의 조직. 신체단련과 영양의 결합을 일정한 방식으로 조직화하는 것이 시스템의 핵심이다. 영양을 구성하는 원리는 다음과 같습니다. 운동의 선택과 복용량에 따라 먼저 영향의 대상(즉, 신체 시스템, 근육 또는 신체 일부가 목표로 삼는 대상)이 결정되고, 두 번째로 합성 또는 이화작용을 위한 조건이 생성됩니다. 조직; 결과적으로 영양의 조직은 "순서 있는" 변화를 보장하는 과정의 흐름을 보장합니다. 예를 들어, 다양한 작업을 설정할 수 있습니다(특정 내부 장기 시스템의 기능 정상화, 지방 성분 감소, 근육량 감소, 근육량 증가, 체적 및 그 위의 지방층을 변경하지 않고 근력 및 지구력 증가 등). ) , 이는 동일한 연습 세트로 해결될 수 있지만 식품을 다르게 선택하면 해결될 수 있습니다. 동위원소의 영양 조절은 일반적으로 식품의 양과 칼로리 함량에 대한 단순한 제한이 아니라 먼저 다양한 식품 성분(주로 필수 아미노산과 지방산, 비타민 및 미량 원소), 둘째, 신체에 필요한 변화를 자극하고 보장합니다.

- 아이소톤의 비운동 성분:

a) 심리적 이완 및 조정 수단

b) 물리치료 수단(마사지, 사우나 등)

c) 위생적인 세척 및 경화 조치;

- 신체 발달 및 기능 상태를 모니터링하는 방법(체질, 체격 유형, 조직 구성(뼈, 근육, 종아리), 신체 비율을 결정하기 위한 인체 측정 테스트; 심혈관계 상태, 근육 지구력을 평가하기 위한 기능 테스트)

보장된 효과는 모든 시스템 요구 사항이 충족되는 경우에만 달성됩니다. 시스템의 중심 위치는 "Isoton"을 건강 개선 신체 문화와 관련된 다른 시스템과 구별하고 높은 효율성을 보장하는 등장성(정적-동적) 훈련이 차지합니다. Isoton의 운동 선택, 전체 동작 및 자세 시스템은 모든 주요 근육 그룹의 일관된 발달을 보장합니다. 운동은 본질적으로 지역적입니다. 동시에 상대적으로 적은 양의 근육이 작업에 관여합니다. 준비도가 낮을수록 각 운동에 참여하는 근육의 수가 줄어듭니다.

모든 운동에서 근육 긴장은 최대치의 30~60% 범위 내에서 유지됩니다. 근육 수축 방식은 등장성, 정적역학적 또는 정적(때때로 후자)입니다. 근육이완 없이. 이는 느린 속도의 움직임과 부드러움을 제공하지만 지속적으로 근육 긴장을 유지함으로써 달성됩니다.

운동은 "실패할 때까지" 수행됩니다. 근육통으로 인해 계속할 수 없거나 저항을 극복할 수 없음(이러한 상태는 스트레스를 유발하는 주요 요인임) 이 순간은 운동 시작 후 40~70초 이내에 발생해야 합니다. 피로가 발생하지 않으면 운동 방법이 잘못된 것입니다(근육 이완 단계가 있을 가능성이 있음). 실패가 더 일찍 발생했다면 근육 긴장 정도는 최대치의 60% 이상입니다.

모든 주요 근육 그룹이 지속적으로 노출됩니다. 각 시리즈(8~25분)의 운동은 휴식을 위한 중단 없이 수행됩니다. 시리즈 사이의 나머지 부분은 스트레칭으로 채워집니다. 훈련 시간은 15~75분입니다.

운동 중에는 작업 근육 그룹에 최대한주의가 집중됩니다. 전체 복합체 동안의 호흡은 횡격막 근육을 최대한 사용하여 코를 통해 깊게 수행됩니다 (배 호흡).

일반적으로 스트레칭 형태의 근육 스트레칭은 근육 운동 전에 수행됩니다 (예열하고 탄력성을 높이고 관절의 이동성을 높이기 위해). 통증의 강도와 지속 시간을 늘려 지방과 근육량을 줄이기 위해 이 근육군을 단련한 후 스트레칭을 사용합니다. 그러나 이 옵션은 "이화작용 효과"를 생성하는 방법이라는 점을 명심해야 합니다. 따라서 등장성 훈련 중에 근육을 다치게 하지 않도록 너무 많이 사용하지 않는 것이 좋습니다.

2. 칼라네틱스- 이것은 정적 하중을 받는 느리고 차분한 형태의 체조입니다. 매우 효과적이며 근육을 강화하고 체중과 체적의 급격한 감소를 촉진하며 신체의 면역 체계를 활성화합니다.

이 운동 시스템의 창시자는 네덜란드 발레리나 Callan Pinckney입니다. 운동 시스템은 그녀의 이름을 따서 명명되었습니다. 칼란은 어릴 때부터 엉덩이에 문제가 있었고, 그 단점을 없애기 위해 자신만의 몸매 개선 방법을 개발했습니다. 60세가 넘은 칼런 핑크니의 모습은 16세 소녀들의 부러움을 자아낸다. 그녀는 자신이 개발한 일련의 운동이 몸 전체에 활력을 불어넣는 효과가 있다고 확신합니다. "10시간의 수업 후에는 10년 더 젊어지는 느낌을 받을 것입니다. 왜냐하면 1시간의 칼라네틱 운동은 24시간의 에어로빅과 비슷하기 때문입니다."

오렌지를 집어 들고 즙을 짜낸다고 상상해 보세요. 따라서 Callanetics에서는 과도한 지방과 노폐물이 몸 밖으로 압착됩니다. 동시에 관절이 강화되고 심장에 과부하가 걸리지 않습니다. Callanetics에는 금기 사항이 없습니다. 유럽과 기타 여러 국가에서는 16세부터 60세까지 다양한 연령대의 사람들이 좋아합니다. 더욱이 이러한 운동 시스템은 여성들에게만 인기가 있는 것이 아니라, 헬스클럽에 참여하는 남성들도 엄청나게 많다.

Callanetics 체조는 활동적이고 복잡한 댄스 유형의 피트니스보다 사려 깊고 차분한 운동을 선호하는 사람들에게 이상적입니다. 이 놀랍도록 효과적인 훈련 프로그램은 몸과 마음 사이의 조화로운 균형을 만드는 데 도움을 주며, 뛰어난 신체 형태를 갖추게 하고 집중력을 키우며 부상을 피할 수 있게 해줍니다.

느리고 차분한 체조는 동시에 운동 중 엄청난 근육 활동을 의미합니다. 최대 90초 동안 유지해야 하는 정하중과 고전적인 요가 자세, 운동 후 스트레칭을 기본으로 구축되어 근육통을 예방하고 과도한 완화를 방지하는 역할을 합니다.

정적 하중을 사용하면 근육이 오랫동안 흥분 상태에 있고 길이가 변하지 않습니다(등척성 근육 장력). 정적 운동은 근육의 미세 수축을 목표로 합니다. 운동을 수행할 때 인접한 근육 그룹 간의 긴장에는 차이가 없으며 작은 근육을 포함하여 모든 사람이 참여합니다. 스트레칭(스트레칭)과 정적 운동을 기반으로 하는 운동은 깊은 곳에 위치한 근육 그룹의 활동을 유발하므로 "부실한" 지방 조직의 깊은 부위가 빠르게 체중 감량을 시작합니다.

칼라네틱스 운동의 생리학적 효과는 근육에 장기간 정적 부하가 가해지면 신진대사 수준이 증가(대사율 증가)한다는 사실에 기초합니다. 이는 주기적인 운동보다 훨씬 더 효과적이며 훨씬 더 중요합니다. , 더 많은 칼로리가 소모됩니다. 부하가 증가함에 따라 대사 과정의 수준도 증가합니다. 그 결과, 근육량은 늘어나지 않지만, 근육이 연약한 상태에서 건강한 신체에 해당하는 자연스러운 미적 형태로 변화됩니다.

Callanetics 콤플렉스는 갑작스러운 움직임, 빠른 템포 또는 과도한 긴장을 포함하지 않으며 운동은 무릎과 허리 상태에 절대적으로 안전합니다. 기본적으로 이 단지는 굽힘, 늘리기, 편향, 반분할 및 흔들림을 사용하므로 다양한 연령대의 실무자가 칼라네틱에 접근할 수 있습니다. Callanetics에서는 근육 스트레칭에 중점을 두는데, 이 경우 무거운 중량이나 역동적인 신체 운동을 하는 경우와 마찬가지로 스트레스를 덜 경험합니다.

미국인들은 Callanetics를 "어색한 자세의 체조"라고 부릅니다. 운동은 신체의 모든 주요 근육이 동시에 작동하도록 설계되었기 때문입니다. 이는 개별 근육 그룹만 열심히 운동할 때 신체의 나머지 부분은 사용되지 않는 다른 유형의 피트니스와는 큰 장점이자 근본적인 차이점입니다.

일부 저자는 음악에 맞춰 동작을 수행하는 것을 권장하지 않습니다. 음악적 리듬을 따르지 않고 통제력을 잃지 않도록 조용히하는 것이 좋습니다. 처음에는 일련의 운동을 수행하면서 심호흡을하면서 더 자주 휴식을 취하는 것이 더 좋습니다. 수업을 위해 특별한 장비, 특별한 옷, 신발이 필요하지 않습니다(맨발로 연습할 수 있습니다).

단 몇 주간의 훈련 후에 느낄 수 있는 가장 일반적인 결과는 다음과 같습니다.

모든 근육은 고르게 발달합니다.

자세가 좋아지고 허리 통증이 사라집니다.

신진 대사가 개선되고 면역 체계가 강화됩니다.

신체 톤이 좋아집니다.

과도한 볼륨 없이도 유연성이 향상되고 근육이 길어집니다.

관절이 강화되고 근육이 강해집니다.

근육량의 대사율이 극적으로 증가하여 더 많은 칼로리가 소모됩니다.

체중 감량;

스트레스에 대한 노출이 줄어들고 자신감이 높아집니다.

3. 작은 약한 근육도 잊지 않으면서 주요 근육 그룹을 스트레칭하고 강화할 수 있는 또 다른 안전하고 충격이 없는 운동 프로그램은 필라테스 시스템입니다.

필라테스조화로운 근육 활동, 올바른 자연스러운 움직임 및 신체 제어를 목표로 하는 독특한 운동 시스템입니다. 오랫동안 이 시스템은 소수의 입문자들의 특권이었으며, 미국의 배우, 연예인, 유명한 운동선수, 부유하고 유명한 사람들이 이를 실행했습니다. 이 시스템은 20세기 초반에 형성되었으며, 그 저자는 Joseph Pilates(1880-1967)이며 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 필라테스 연습의 기본은 원칙저자가 개발한 것: 1. 휴식; 2. 집중; 3. 정렬; 4. 호흡; 5. 센터링; 6. 조정 7. 움직임의 부드러움; 8. 지구력.

필라테스 방법은 서양과 동양의 기술을 모두 결합한 것입니다. 필라테스 체조는 신체 조절 방법으로서 아무 것도 방치하지 않습니다. 필라테스는 신체를 사용하는 방식을 바꾸고, 움직임의 본질을 바꾸고, "왜곡"을 제거합니다. 몸은 균형 상태로 돌아가고, "자세에 관한 나쁜 습관에 갇힐 때까지 어렸을 때 움직였던 것처럼" 자연이 의도한 대로 움직일 것입니다. 이렇게 새롭게 발견된 자유로운 움직임은 근골격계뿐만 아니라 심혈관 및 림프계의 효과적인 기능을 보장합니다. 사람은 겉모습이 멋져 보일 뿐만 아니라 내부, 즉 세포 수준에서도 변화가 일어나게 됩니다. 이는 조직에 영양을 공급하고 독성 폐기물을 제거하는 혈액 순환 개선으로 인해 가능합니다. 동양의 건강 시스템과 마찬가지로 필라테스는 신체 단련뿐 아니라 정신 단련도 함께 수행합니다. 자신의 몸에 귀를 기울이고 인식하는 법을 배우고 몸과 마음 사이의 조정과 균형을 개발함으로써 몸을 통제할 수 있게 됩니다. 필라테스 체조는 신체에 대한 통제력을 향상시켜 신체를 하나의 조화로운 전체로 바꾸는 데 도움이 됩니다. 따라서 D.필라테스의 방법은 심신의 통합이라는 사상에 바탕을 두고 있으며, 이는 완전히 전체적인 접근 방식을 이루고 있습니다.

필라테스 체조에서는 움직임이 부드럽고 천천히 수행되므로 긴장과 부상을 피하기 위해 힘을 사용할 필요가 없습니다. 그러나 약한 근육이 훈련되고, 짧은 근육이 길어지고, 관절 이동성이 증가하고, 체중이 정상화되는 것은 느린 움직임 덕분입니다.

필라테스는 관절 유연성, 인대 탄력성, 근력, 근육 간 및 내부 조정, 근력 지구력 및 정신 특성을 개발하지만 필라테스와 다른 모든 유형의 피트니스 간의 주요 차이점은 부상 가능성과 부정적인 반응이 없다는 것입니다. 필라테스 체조는 임산부와 젊은 엄마들에게 최고의 운동입니다.

많은 운동은 특수 기계(등장성 링, 핏볼, 고무 충격 흡수 장치 또는 필라테스 알레그로 기계)를 사용하여 수행됩니다. 필라테스 훈련은 매우 안전하여 부상 후 재활 치료에 사용될 수 있습니다. 그렇기 때문에 필라테스에는 금기 사항이 거의 없으며 모든 연령, 신체적 형태에 관계없이 수행할 수 있습니다. 필라테스 체조는 체력, 자세 및 외모를 개선하려는 모든 연령대의 남성과 여성에게 권장됩니다. 특히 운동선수, 특히 근육 불균형으로 인해 부상을 입은 사람(테니스 선수, 골퍼 등); 좋은 자세가 중요한 예술인 및 “예술” 스포츠인(댄서, 배우, 음악가, 피겨 스케이터, 승마 선수 등) 나쁜 자세로 인해 만성 허리 통증으로 고통받는 사람들; 소위 "반복성 긴장 부상"으로 고통받는 사람들; 골다공증을 예방하기 위해; 스트레스 및 관련 장애로 고통받는 사람들; 과체중 사람; 노인들에게.

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통합할 질문:

1. 등장성 운동과 등척성 운동이란 무엇입니까? 그들의 유사점과 차이점은 무엇입니까?

2. 등장성 운동과 등척성 운동을 기반으로 한 건강 개선 체조는 무엇입니까?

3. 등장성 훈련이 관련된 사람들의 신체에 미치는 치유 효과의 요인을 나열하십시오.

4. Isoton 시스템을 설명하십시오.

5. Isoton 시스템에는 건강 단지의 어떤 요소가 포함되어 있습니까?

6. Isoton 시스템 콤플렉스에서는 어떤 유형의 신체 훈련이 사용됩니까? 그들이 해결하는 문제를 설명하십시오.

7. "isoton" 시스템에서 수업을 진행하는 방법론의 특징은 무엇입니까?

8. 칼라네틱스란 무엇입니까?

9. Callanetics Gymnastics는 어떤 운동을 기반으로합니까?

10. Callanetics 체조에서 운동을 수행하는 데 있어 특별한 점은 무엇입니까?

11. 칼라네틱 체조가 해결하려는 문제는 무엇입니까?

12. 필라테스 체조에 대해 설명해보세요.

13. 필라테스 체조는 어떤 원리에 기반을 두고 있나요?

14. D. 필라테스 방법에 대한 전체적인 접근 방식은 무엇입니까?

15. 필라테스 체조 운동의 목표는 무엇입니까?

세포 및 조직 조직, 신경 분포 및 어느 정도 기능 메커니즘이 다릅니다. 동시에 이러한 유형의 근육 사이에는 근육 수축의 분자 메커니즘에 많은 유사점이 있습니다.

골격근

골격근은 근골격계의 활동적인 부분입니다. 가로무늬 근육의 수축 활동의 결과로 다음이 발생합니다.

공간에서의 신체 움직임;
서로에 대한 신체 부위의 움직임;
포즈를 유지하고 있습니다.

또한 근육 수축의 결과 중 하나는 열 생성입니다.

모든 척추동물과 마찬가지로 인간의 골격근 섬유에도 네 가지 중요한 특성이 있습니다.

흥분성- 이온 투과성 및 막 전위의 변화를 통해 자극에 반응하는 능력
전도성 -전체 섬유를 따라 활동 전위를 전도하는 능력;
수축성- 흥분할 때 긴장을 수축하거나 변화시키는 능력;
탄력성 -인장 장력을 발달시키는 능력.

자연 조건에서 근육 흥분과 수축은 신경 중심에서 근육 섬유로 들어가는 신경 자극에 의해 발생합니다. 실험에서 자극을 유발하기 위해 전기 자극이 사용됩니다.

근육 자체의 직접적인 자극을 직접 자극이라고 합니다. 운동 신경에 의해 지배되는 근육의 수축(신경운동 단위의 흥분)으로 이어지는 운동 신경의 자극은 간접적인 자극입니다. 근육 조직의 흥분성이 신경 조직보다 낮기 때문에 자극성 전류 전극을 근육에 직접 적용해도 아직 직접적인 자극을 제공하지 않습니다. 근육 조직을 통해 퍼지는 전류는 주로 모터의 끝 부분에 작용합니다. 그 안에 위치한 신경을 자극하여 근육을 수축시킵니다.

약어 유형

등장성 정권- 긴장을 일으키지 않고 근육이 짧아지는 수축입니다. 이러한 감소는 힘줄이 절단되거나 파열될 때 또는 고립된(신체에서 제거된) 근육에 대한 실험에서 가능합니다.

아이소메트릭 모드- 근육 긴장이 증가하지만 길이는 실제로 감소하지 않는 수축입니다. 이러한 감소는 압도적인 하중을 들어올리려고 할 때 관찰됩니다.

보조 모드 -긴장이 증가함에 따라 근육의 길이가 변하는 수축입니다. 이러한 감소 모드는 개인의 노동 활동 중에 관찰됩니다. 근육이 짧아지면서 장력이 증가하는 경우, 이러한 수축을 수축이라고 합니다. 동심원,근육을 늘릴 때 근육 긴장이 증가하는 경우(예: 부하를 천천히 낮추는 경우) - 편심성 수축.

근육 수축의 유형

근육 수축에는 단일 수축과 파상풍의 두 가지 유형이 있습니다.

근육이 단일 자극에 자극을 받으면 단일 근육 수축이 발생하며 다음 세 단계로 구분됩니다.

잠복기 단계 - 자극 시작부터 단축 시작까지 시작됩니다.
수축 단계(단축 단계) - 수축 시작부터 최대값까지;
이완 단계 - 최대 수축부터 초기 길이까지.

단일 근육 수축운동 뉴런으로부터 일련의 짧은 신경 자극이 근육에 도달할 때 관찰됩니다. 이는 근육에 매우 짧은(약 1ms) 전기 자극을 가하여 유도할 수 있습니다. 근육 수축은 자극이 시작된 후 최대 10ms의 시간 간격 내에 시작되며 이를 잠복기라고 합니다(그림 1). 그런 다음 단축(약 30-50ms 지속 시간)과 이완(50-60ms)이 발생합니다. 단일 근육 수축의 전체 주기는 평균 0.1초가 걸립니다.

다양한 근육의 단일 수축 기간은 크게 다를 수 있으며 근육의 기능 상태에 따라 달라집니다. 근육 피로가 진행됨에 따라 수축 속도, 특히 이완 속도가 느려집니다. 단기간 단일 수축을 하는 빠른 근육에는 안구, 눈꺼풀, 중이 등의 외부 근육이 포함됩니다.

근육 섬유막의 활동 전위 생성과 단일 수축의 역학을 비교할 때 활동 전위는 항상 더 일찍 발생하고 그 후에야 단축이 발생하기 시작하여 막 재분극이 끝난 후에도 계속된다는 것이 분명합니다. 근섬유 활동 전위의 탈분극 단계 기간은 3-5ms라는 것을 기억하십시오. 이 기간 동안 섬유막은 절대 불응 상태에 있다가 흥분성이 회복됩니다. 단축 기간은 약 50ms이므로 단축 중에도 근섬유막이 흥분성을 회복하고 불완전한 배경에 대한 수축으로 새로운 충격에 반응할 수 있다는 것이 분명합니다. 결과적으로 근육 섬유의 수축이 발생하는 배경에 대해 새로운 흥분주기와 그에 따른 누적 수축이 막에 발생할 수 있습니다. 이 누적 감소를 이라고 합니다. 파상풍의(파상풍). 이는 단일 섬유 및 전체 근육에서 관찰될 수 있습니다. 그러나 전체 근육의 자연 조건에서 파상풍 수축 메커니즘에는 고유한 특성이 있습니다.

쌀. 1. 단일 흥분 주기와 골격근 섬유 수축 사이의 시간적 관계: a - 활동 전위 비율, Ca 2+의 근형질로의 방출 및 수축: 1 - 잠복기; 2 - 단축; 3 - 휴식; b - 활동 전위, 흥분성 및 수축의 비율

파상풍이 근육을 자극하는 운동 뉴런으로부터 많은 신경 자극을 받아 운동 단위의 수축이 합산되어 발생하는 근육 수축을 말합니다. 다중 운동 단위의 섬유가 수축하는 동안 발생하는 힘의 합산은 파상풍 근육 수축력을 증가시키는 데 도움이 되며 수축 기간에 영향을 줍니다.

구별하다 톱니 모양의그리고 매끄러운파상풍. 실험에서 치아 파상풍을 관찰하기 위해 근육은 단축 단계 이후 이완이 끝나기 전에 각 후속 자극이 적용되는 주파수의 전류 펄스로 자극됩니다. 근육 단축이 진행되는 동안 후속 자극이 가해지면 더 빈번한 자극으로 부드러운 파상풍 수축이 발생합니다. 예를 들어, 근육 단축 단계가 50ms이고 이완 단계가 60ms인 경우 톱니 모양의 파상풍을 얻으려면 9-19Hz의 주파수로 이 근육을 자극하고 매끄러운 파상풍을 얻으려면 최소 20Hz.

다양한 유형의 파상풍을 보여주기 위해 일반적으로 격리된 개구리 비복근 근육의 수축을 그래픽으로 기록하는 것이 kymograph에 사용됩니다. 이러한 키모그램의 예가 그림 1에 나와 있습니다. 2.

다양한 근육 수축 모드에서 발생하는 진폭과 힘을 비교하면 단일 수축에서는 최소이고 톱니 모양의 파상풍에서는 증가하며 부드러운 파상풍 수축에서는 최대가 됩니다. 수축의 진폭과 힘이 증가하는 이유 중 하나는 근섬유막의 AP 생성 빈도가 증가하면 근섬유의 근형질에서 Ca 2+ 이온의 출력 및 축적이 증가하기 때문입니다. 이는 수축성 단백질 간의 상호 작용 효율성을 높이는 데 기여합니다.

쌀. 2. 자극 빈도에 대한 수축 진폭의 의존성(자극의 강도와 지속 시간은 변하지 않음)

자극 빈도가 점진적으로 증가하면 근육 수축의 강도와 진폭은 특정 한계, 즉 최적의 반응까지만 증가합니다. 가장 큰 근육 반응을 일으키는 자극 빈도를 최적이라고 합니다. 자극 빈도가 더 증가하면 수축 진폭과 힘이 감소합니다. 이러한 현상을 반응 비관적(response pessimum)이라고 하며, 최적 값을 초과하는 자극 빈도를 비관적(pessimal)이라고 합니다. 최적 현상과 비관 현상은 N.E.에 의해 발견되었습니다. Vvedensky.

자연 조건에서 운동 뉴런에 의해 근육으로 신경 자극을 보내는 빈도와 방식은 근육의 운동 단위 수와 근육 운동 단위의 더 크거나 작은(활성 운동 뉴런의 수에 따라) 수축 과정에 비동기적으로 관여하도록 보장합니다. 수축의 요약. 신체의 필수 근육 수축은 본질적으로 평활근 수축에 가깝습니다.

근육의 기능적 활동을 특성화하기 위해 근육의 긴장도와 수축을 평가합니다. 근긴장은 운동 단위의 비동기 수축이 교대로 발생하여 장기간 지속되는 긴장 상태입니다. 이 경우 모든 운동 단위가 수축 과정에 관여하는 것은 아니지만 근육의 긴장도와 비동기 수축 강도를 유지하는 데 가장 적합한 특성을 가진 운동 단위만 존재하기 때문에 눈에 보이는 근육 단축이 없을 수 있습니다. 근육을 단축시키기에는 충분하지 않습니다. 이완에서 긴장으로 전환하는 동안 또는 긴장의 정도를 변경할 때 그러한 단위의 수축을 호출합니다. 토닉.근력과 길이의 변화를 동반하는 단기 수축을 수축이라고 합니다. 물리적.

근육 수축의 메커니즘

근섬유는 막으로 둘러싸여 있고 특수한 수축 장치를 포함하는 다핵 구조입니다. -근원섬유(그림 3). 또한, 근육 섬유의 가장 중요한 구성 요소는 미토콘드리아, 세로 세뇨관 시스템 - 근형질 세망 및 가로 세관 시스템 -입니다. T-시스템.

쌀. 3. 근섬유의 구조

근육 세포의 수축 기관의 기능 단위는 다음과 같습니다. 근절,근원섬유는 근절로 구성됩니다. 근절은 Z-플레이트에 의해 서로 분리되어 있습니다(그림 4). 근원섬유의 근절은 순차적으로 배열되어 있으므로 캡코머의 수축으로 인해 근원섬유가 수축되고 근육 섬유가 전체적으로 짧아집니다.

쌀. 4. 근절 구조의 계획

광학 현미경으로 근육 섬유의 구조를 연구하면 가로 줄무늬가 드러났는데, 이는 원섬유의 수축성 단백질의 특별한 조직으로 인해 발생합니다. 액틴그리고 미오신.액틴 필라멘트는 약 36.5 nm 피치의 이중 나선으로 꼬인 이중 필라멘트로 표시됩니다. 이 필라멘트는 길이가 1 µm이고 직경이 6-8 nm이며 그 수는 약 2000개에 달하며 한쪽 끝이 Z-플레이트에 부착됩니다. 필라멘트 모양의 단백질 분자는 액틴 나선의 세로 홈에 위치합니다. 트로포미오신. 40 nm 간격으로 다른 단백질 분자가 트로포미오신 분자에 부착됩니다. 트로포닌.

트로포닌과 트로포미오신은 액틴과 미오신 사이의 상호작용 메커니즘에서 중요한 역할을 합니다(그림 3 참조). 근절의 중앙, 액틴 필라멘트 사이에는 약 1.6μm 길이의 두꺼운 미오신 필라멘트가 있습니다. 편광 현미경에서 이 부분은 어두운 색의 띠로 보입니다(복굴절로 인해). 이방성 A 디스크.중앙에 밝은 줄무늬가 보입니다. 시간.휴식 중에는 액틴 필라멘트가 없습니다. 양쪽에 ㅏ-디스크는 가시광선이다 등방성줄무늬 - I-디스크액틴 필라멘트에 의해 형성됨.

정지 상태에서는 액틴 필라멘트와 미오신 필라멘트가 서로 약간 겹쳐서 근절의 전체 길이가 약 2.5μm입니다. 중앙에 전자현미경이 있음 시간-줄무늬가 감지되었습니다. M라인 -미오신 필라멘트를 보유하는 구조.

전자현미경으로 보면 미오신 필라멘트의 측면에 교차교라고 불리는 돌출부가 있는 것으로 나타났습니다. 현대 개념에 따르면 가로 다리는 머리와 목으로 구성됩니다. 머리는 액틴에 결합하면 뚜렷한 ATPase 활성을 얻습니다. 목은 신축성이 있고 힌지 조인트이므로 크로스 브릿지의 머리 부분이 축을 중심으로 회전할 수 있습니다.

현대 기술의 사용으로 특정 부위에 전기 자극을 가하는 것이 가능해졌습니다. 지- 판은 근절을 감소시키는 반면, 디스크 영역의 크기는 ㅏ변하지 않지만 줄무늬의 크기는 N그리고 나감소합니다. 이러한 관찰은 미오신 필라멘트의 길이가 변하지 않는다는 것을 나타냅니다. 근육을 늘려도 비슷한 결과가 얻어졌습니다. 즉, 액틴과 미오신 필라멘트의 고유 길이는 변하지 않았습니다. 실험 결과, 액틴과 미오신 필라멘트가 상호 중첩되는 면적이 변화하는 것으로 나타났다. 이러한 사실을 통해 X.와 A. Huxley는 근육 수축 메커니즘을 설명하기 위해 실 슬라이딩 이론을 제안할 수 있었습니다. 이 이론에 따르면 수축 중에 두꺼운 미오신 필라멘트에 비해 얇은 액틴 필라멘트의 활발한 움직임으로 인해 근절의 크기가 감소합니다.

쌀. 5. A - 근형질 세망, 횡세뇨관 및 근원섬유의 조직 다이어그램. B - 개별 골격근 섬유의 횡세뇨관 및 근형질 세망의 해부학적 구조 다이어그램. B - 골격근 수축 메커니즘에서 근형질 세망의 역할

근육 섬유 수축 과정에서 다음과 같은 변화가 발생합니다.

전기화학적 전환:

PD 세대;
T-시스템을 통한 PD 분배;
T- 시스템과 근형질 세망의 접촉 영역의 전기 자극, 효소 활성화, 이노시톨 삼인산 형성, Ca 2+ 이온의 세포 내 농도 증가;

화학역학적 변환:

Ca 2+ 이온과 트로포닌의 상호 작용, 트로포미오신 구성의 변화, 액틴 필라멘트의 활성 센터 방출;
미오신 머리와 액틴의 상호 작용, 머리 회전 및 탄성 견인력 발달;
액틴과 미오신 필라멘트가 서로 상대적으로 미끄러짐, 근절 크기 감소, 장력 발달 또는 근섬유 단축.

운동 뉴런에서 근육 섬유로의 흥분 전달은 중재자 아세틸콜린(ACh)을 사용하여 발생합니다. ACh와 종판 콜린성 수용체의 상호 작용은 ACh에 민감한 채널의 활성화와 60mV에 도달할 수 있는 종판 전위의 출현으로 이어집니다. 이 경우 종판 부위는 근섬유막의 자극 전류원이 되고, 종판에 인접한 세포막 부위에서는 PD가 발생하여 약 36°C의 온도에서 3-5m/s. 그래서 PD세대는 첫 번째 단계근육 수축.

두 번째 단계표면 막과 근섬유의 수축 장치 사이의 연결 역할을 하는 세뇨관의 횡단 시스템을 통해 PD가 근섬유로 전파되는 것입니다. G-시스템은 인접한 두 근절의 근형질 세망의 말단 수조와 밀접하게 접촉되어 있습니다. 접촉 부위에 전기 자극을 가하면 접촉 부위에 위치한 효소가 활성화되고 이노시톨 삼인산이 형성됩니다. 이노시톨 삼인산은 말단 수조 막의 칼슘 채널을 활성화하여 수조에서 Ca 2+ 이온이 방출되고 Ca 2+ "의 세포 내 농도가 10 -7에서 10 -5로 증가합니다. 세트 Ca 2+의 세포 내 농도를 증가시키는 과정의 본질입니다 세 번째 단계근육 수축. 따라서 첫 번째 단계에서 AP의 전기 신호는 화학적 신호로 변환됩니다. 즉, Ca 2+의 세포 내 농도가 증가합니다. 전기화학적 전환(그림 6).

Ca 2+ 이온의 세포 내 농도가 증가하면 트로포닌과 결합하여 트로포미오신의 구성이 변경됩니다. 후자는 액틴 필라멘트 사이의 홈에 혼합됩니다. 이 경우 미오신 교차 다리가 상호 작용할 수 있는 액틴 필라멘트의 영역이 열립니다. 트로포미오신의 이러한 치환은 Ca 2+ 결합 시 트로포닌 단백질 분자 형성의 변화로 인해 발생합니다. 결과적으로 액틴과 미오신 사이의 상호 작용 메커니즘에서 Ca 2+ 이온의 참여는 트로포닌과 트로포미오신을 통해 매개됩니다. 따라서, 네 번째 단계전기기계적 결합은 칼슘과 트로포닌의 상호작용 및 트로포미오신의 치환입니다.

~에 다섯 번째 단계전기기계적 결합은 미오신 교차 다리의 머리가 액틴 다리, 즉 순차적으로 위치한 여러 안정적인 중심 중 첫 번째에 부착될 때 발생합니다. 이 경우 미오신 머리는 액틴 필라멘트의 해당 중심과 순차적으로 상호 작용하는 여러 활성 센터가 있기 때문에 축을 중심으로 회전합니다. 머리의 회전은 크로스 브릿지 목의 탄성 견인력을 증가시키고 장력을 증가시킵니다. 수축이 진행되는 동안 특정 순간마다 교차 다리 머리의 한 부분은 액틴 필라멘트와 연결되어 있고 다른 부분은 자유 롭습니다. 액틴 필라멘트와의 일련의 상호 작용이 있습니다. 이는 원활한 축소 과정을 보장합니다. 네 번째와 다섯 번째 단계에서는 화학기계적 변형이 발생합니다.

쌀. 6. 근육의 전기기계적 과정

액틴 필라멘트와 교차 다리 머리의 연결 및 분리의 순차적 반응은 얇고 두꺼운 필라멘트가 서로에 대해 미끄러지고 근절의 크기와 근육의 전체 길이가 감소하는 결과를 가져옵니다. 여섯 번째 단계.설명된 프로세스의 전체가 스레드 슬라이딩 이론의 본질을 구성합니다(그림 7).

처음에는 Ca 2+ 이온이 미오신의 ATPase 활성에 대한 보조인자 역할을 한다고 믿어졌습니다. 추가 연구에서는 이러한 가정을 반박했습니다. 휴식 중인 근육에서는 액틴과 미오신이 실제로 ATPase 활성을 갖지 않습니다. 미오신 머리가 액틴에 부착되면 머리가 ATPase 활성을 획득하게 됩니다.

쌀. 7. 슬라이딩 스레드 이론의 예시:

A. a - 휴식 중인 근육: A. 6 - 수축 중인 근육: B. a. b - 미오신 머리의 활성 중심과 활성 필라멘트 중심의 순차적 상호 작용

미오신 머리의 ATPase 센터에서 ATP의 가수분해는 후자의 형태 변화와 새로운 고에너지 상태로의 전환을 동반합니다. 미오신 머리가 액틴 필라멘트의 새로운 중심에 다시 부착되면 머리에 저장된 에너지에 의해 머리가 회전하게 됩니다. 미오신 머리와 액틴의 연결 및 분리의 각 주기에서 다리당 하나의 ATP 분자가 절단됩니다. 회전 속도는 ATP 분해 속도에 따라 결정됩니다. 빠른 위상 섬유는 느린 섬유보다 단위 시간당 훨씬 더 많은 ATP를 소비하고 강장 운동 중에 더 적은 화학 에너지를 유지한다는 것이 분명합니다. 따라서 화학기계적 변형 과정에서 ATP는 미오신 머리와 액틴 필라멘트의 분리를 제공하고 미오신 머리와 액틴 필라멘트의 다른 부분의 추가 상호 작용을 위한 에너지를 제공합니다. 이러한 반응은 10 -6 M 이상의 칼슘 농도에서 가능합니다.

설명된 근섬유 단축 메커니즘은 이완을 위해서는 먼저 Ca 2+ 이온 농도의 감소가 필요함을 시사합니다. 근형질 세망에는 칼슘을 탱크로 적극적으로 반환하는 칼슘 펌프라는 특별한 메커니즘이 있다는 것이 실험적으로 입증되었습니다. 칼슘 펌프는 ATP가 가수분해되는 동안 형성되는 무기 인산염에 의해 활성화됩니다. 칼슘 펌프의 에너지 공급도 ATP의 가수분해 중에 생성된 에너지로 인해 발생합니다. 따라서 ATP는 이완 과정에 절대적으로 필요한 두 번째로 중요한 요소입니다. 사망 후 얼마 동안은 운동 뉴런의 강장 효과가 중단되어 근육이 부드러운 상태를 유지합니다. 그러면 ATP 농도가 임계 수준 아래로 감소하고 액틴 필라멘트에서 미오신 머리가 분리될 가능성이 사라집니다. 사후경직 현상은 골격근이 뚜렷하게 강직되면서 발생합니다.

골격근 수축 중 ATP의 기능적 중요성

미오신에 의한 ATP의 가수분해, 그 결과 교차 다리는 당기는 힘의 발달을 위한 에너지를 받습니다.
ATP가 미오신에 결합하여 액틴에 부착된 교차 다리가 분리되어 활동 주기가 반복될 수 있음
Ca 2+ 이온을 근형질 세망의 측면 수조로 능동적으로 수송하기 위한 ATP의 가수분해(Ca 2+ -ATPase의 작용하에), 세포질 칼슘 수준을 초기 수준으로 감소시킵니다.

수축과 파상풍의 합

실험에서 두 개의 강한 단일 자극이 단일 근섬유 또는 전체 근육에 연속해서 빠르게 작용하면 결과적인 수축은 단일 자극 동안의 최대 수축보다 더 큰 진폭을 갖게 됩니다. 첫 번째 자극과 두 번째 자극으로 인한 수축 효과가 합산되는 것 같습니다. 이 현상을 수축의 합이라고 합니다(그림 8). 이는 직접적 및 간접적 근육 자극으로 관찰됩니다.

합산이 발생하려면 자극 사이의 간격이 특정 기간을 가져야 합니다. 이는 불응 기간보다 길어야 합니다. 그렇지 않으면 두 번째 자극에 대한 반응이 없으며 수축 반응의 전체 기간보다 짧아야 합니다. 두 번째 자극은 첫 번째 자극 후 근육이 이완되기 전에 근육에 영향을 미칩니다. 이 경우 두 가지 옵션이 가능합니다. 근육이 이미 이완되기 시작할 때 두 번째 자극이 도달하면 근섬유형 곡선에서 이 수축의 정점은 수축에 의해 첫 번째 자극의 정점에서 분리됩니다(그림 8, G-D). ; 첫 번째 자극이 아직 최고점에 도달하지 않았을 때 두 번째 자극이 작용하면 두 번째 수축은 첫 번째 수축과 완전히 합쳐져 단일 합산 피크를 형성합니다(그림 8, A-B).

개구리의 비복근 근육의 합산을 고려하십시오. 수축의 상승 단계 기간은 약 0.05초입니다. 따라서 이 근육에 대한 첫 번째 유형의 수축 합산(불완전한 합산)을 재현하려면 첫 번째 자극과 두 번째 자극 사이의 간격이 0.05초 이상이어야 하며 두 번째 유형의 합산(소위 완전 합산) - 0.05초 미만.

쌀. 8. 두 가지 자극에 대한 근육 수축 반응의 합산. 타임스탬프 20ms

수축의 완전하고 불완전한 합산으로 인해 활동 전위는 합산되지 않습니다.

파상풍 근육

개별 근육 섬유 또는 전체 근육이 그 효과가 합산되는 빈도로 리드미컬한 자극을 받으면 근육의 강력하고 지속적인 수축이 발생합니다. 파상풍 수축, 또는 파상풍.

그 진폭은 최대 단일 수축보다 몇 배 더 클 수 있습니다. 비교적 낮은 빈도로 자극이 관찰됩니다. 톱니 모양의 파상풍, 고주파에서 - 평활 파상풍(그림 9). 파상풍의 경우 근육의 수축 반응은 합산되지만 전기적 반응(활동 전위)은 합산되지 않으며(그림 10) 그 빈도는 파상풍을 유발하는 리듬 자극의 빈도에 해당합니다.

파상풍 자극이 중단되면 섬유가 완전히 이완되고 일정 시간이 지나야 원래 길이가 복원됩니다. 이 현상을 파상풍 후 또는 잔류 구축이라고 합니다.

근육 섬유의 수축 및 이완 속도가 빠를수록 파상풍을 유발하는 자극이 더 자주 발생해야 합니다.

근육 피로

피로는 작업의 결과로 발생하고 휴식 후에 사라지는 세포, 기관 또는 전체 유기체의 성능이 일시적으로 감소하는 것입니다.

쌀. 9. 분리된 근육 섬유의 파상풍(F.N. Serkov에 따르면):

a - 18Hz의 자극 주파수에서 톱니 모양의 파상풍; 6 - 35Hz의 자극 주파수에서 부드러운 파상풍; M - 근전도; P - 자극 표시; B - 타임스탬프 1초

쌀. 10. 파상풍 신경 자극 시 고양이 골격근의 수축(a)과 전기적 활동(6)을 동시에 기록

작은 부하가 매달린 리드미컬한 전기 자극으로 고립된 근육을 오랫동안 자극하면 수축의 진폭이 점차 0으로 감소합니다. 이때 기록된 수축기록을 피로곡선이라 한다.

장기간의 자극 동안 고립된 근육의 성능이 저하되는 데는 두 가지 주요 이유가 있습니다.

수축하는 동안 대사산물(인산, 젖산 등)이 근육에 축적되어 근육 섬유의 성능을 저하시킵니다. 칼륨 이온과 함께 이들 생성물 중 일부는 섬유에서 세포 주위 공간으로 확산되어 활동 전위를 생성하는 흥분성 막의 능력을 저하시키는 효과가 있습니다. 소량의 링거액에 고립된 근육이 오랫동안 자극을 받아 완전히 피로해질 경우 근육 수축을 회복하기 위해 용액을 바꾸는 것만으로도 충분합니다.
근육의 에너지 보유량이 점차적으로 고갈됩니다. 고립 된 근육의 장기간 작업으로 인해 글리코겐 보유량이 급격히 감소하여 수축에 필요한 ATP 및 크레아틴 인산염의 재합성 과정이 중단됩니다.

그들을. Sechenov(1903)는 짐을 들어올리는 장시간 작업 후 피곤한 팔 근육의 성능 회복이 휴식 시간에 다른 손으로 작업을 수행하면 가속화된다는 것을 보여주었습니다. 피곤한 팔 근육의 작업 능력을 일시적으로 회복하는 것은 하지의 근육을 작동할 때와 같은 다른 유형의 운동 활동을 통해 달성할 수 있습니다. 단순한 휴식과 달리 이러한 휴식을 I.M. 세체노프가 활동 중입니다. 그는 이러한 사실을 피로가 주로 신경 중추에서 발생한다는 증거로 간주했습니다.

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운동 뉴런 자극이 없는 휴면 근육 섬유에서는 미오신 교차 다리가 액틴 근필라멘트에 부착되지 않습니다. 트로포미오신은 미오신 교차교와 상호작용할 수 있는 액틴 영역을 차단하는 방식으로 위치합니다. 트로포닌은 미오신-ATPase 활성을 억제하므로 ATP가 분해되지 않습니다. 근육 섬유는 이완된 상태입니다.

근육이 수축하면 A디스크의 길이는 변하지 않고 J디스크는 짧아지며 A디스크의 H존은 사라질 수 있습니다(그림 4.3.).

그림 4.3. 근육 수축. A - 액틴과 미오신 사이의 교차 다리가 열려 있습니다. 근육은 이완된 상태입니다.
B — 액틴과 미오신 사이의 교차 다리 폐쇄. 다리의 머리는 근절의 중심을 향해 조정 동작을 수행합니다. 미오신 필라멘트를 따라 액틴 필라멘트가 미끄러지며 근절이 짧아지고 견인력이 발달합니다.

이러한 데이터는 슬라이딩 메커니즘에 의한 근육 수축을 설명하는 이론 생성의 기초를 형성했습니다. (슬라이딩 이론)두꺼운 미오신 근섬유를 따라 얇은 액틴 근필라멘트가 있습니다. 결과적으로 미오신 근섬유는 주변 액틴 근섬유 사이에서 수축됩니다. 이로 인해 각 근절이 단축되고 전체 근육 섬유가 단축됩니다.

수축의 분자 메커니즘근육 섬유는 말단 판 영역에서 발생하는 활동 전위가 횡단 세뇨관 시스템을 통해 섬유 깊숙이 전파되어 근형질 세망 탱크 막의 탈분극과 칼슘 이온 방출을 유발한다는 것입니다. 섬유간 공간의 유리 칼슘 이온은 수축 과정을 촉발합니다. 활동 전위가 근육 섬유 깊숙히 전파되고, 근형질 세망에서 칼슘 이온이 방출되고, 수축 단백질의 상호 작용 및 근육 섬유가 단축되는 일련의 과정을 호출합니다. "전자 기계 커플 링".근섬유 활동전위 발생, 칼슘 이온이 근원섬유로 유입, 섬유 수축 발달 사이의 시간 순서가 그림 4.4에 나와 있습니다.

그림 4.4. 개발의 시간 순서 다이어그램
활동 전위(AP), 칼슘 이온(Ca2+) 방출 및 등척성 근육 수축 발달.

근섬유간 공간의 Ca 2+ 이온 농도가 10인치 미만일 때, 트로포미오신은 미오신 교차 다리가 액틴 필라멘트에 부착되는 것을 차단하는 방식으로 위치합니다. 미오신 교차교는 액틴 필라멘트와 상호작용하지 않습니다. 액틴과 미오신 필라멘트는 서로 상대적으로 움직이지 않습니다. 따라서 근섬유는 이완된 상태입니다. 섬유가 흥분되면 Ca 2+는 근형질 세망의 수조를 떠나고 결과적으로 근원섬유 근처의 농도가 증가합니다. Ca 2+ 이온 활성화의 영향으로 트로포닌 분자는 트로포미오신을 두 액틴 필라멘트 사이의 홈으로 밀어 넣어 미오신 교차 다리가 액틴에 부착될 수 있는 부위를 확보하는 방식으로 모양을 변경합니다. 결과적으로 크로스 브리지가 액틴 필라멘트에 부착됩니다. 미오신 머리가 근절의 중심을 향해 "노젓는" 움직임을 하기 때문에 액틴 근섬유는 두꺼운 미오신 필라멘트 사이의 공간으로 "수축"되고 근육은 짧아집니다.

근섬유 수축을 위한 에너지원

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근섬유의 수축을 위한 에너지원은 ATP이다. 칼슘 이온에 의한 트로포닌의 불활성화로 미오신 머리의 ATP 절단을 위한 촉매 센터가 활성화됩니다. 미오신 ATPase 효소는 미오신 머리에 위치한 ATP를 가수분해하여 교차교에 에너지를 제공합니다. ATP 가수분해 중에 방출된 ADP 분자와 무기 인산염은 이후의 ATP 재합성에 사용됩니다. 미오신 교차교에서 새로운 ATP 분자가 형성됩니다. 이 경우 액틴 필라멘트와의 교차 다리가 끊어집니다. 근원섬유 내의 칼슘 농도가 역치 이하 값으로 감소할 때까지 브리지의 재부착 및 분리가 계속됩니다. 그러면 근육 섬유가 이완되기 시작합니다.

액틴 필라멘트를 따라 교차 다리가 한 번만 움직이면(노젓기 운동) 근절은 길이의 약 1%만큼 짧아집니다. 따라서 완전한 등장성 근육 수축을 위해서는 약 50회의 조정 동작을 수행해야 합니다. 미오신 머리의 리드미컬한 부착과 분리만이 미오신 필라멘트를 따라 액틴 필라멘트를 수축시키고 전체 근육의 필요한 단축을 생성할 수 있습니다. 근섬유에 의해 발생되는 장력은 동시에 닫힌 교차 다리의 수에 따라 달라집니다. 섬유의 장력 발생 또는 단축 속도는 단위 시간당 형성된 교차 다리의 폐쇄 빈도, 즉 액틴 근필라멘트에 대한 부착 속도에 의해 결정됩니다. 근육 단축 속도가 증가함에 따라 특정 시간에 동시에 부착된 가로 다리의 수가 감소합니다. 이는 단축 속도가 증가함에 따라 근육 수축력이 감소하는 것을 설명할 수 있습니다.

단일 수축으로 근육 섬유를 단축하는 과정은 15-50ms 후에 종료됩니다. 근육 섬유를 활성화하는 칼슘 이온이 칼슘 펌프에 의해 근형질 세망의 수조로 되돌아가기 때문입니다. 근육이 이완됩니다.

칼슘 이온이 근형질 세망의 수조로 돌아가는 것은 확산 구배에 반대되기 때문에 이 과정에는 에너지가 필요합니다. 그 출처는 ATP입니다. 하나의 ATP 분자는 섬유간 공간에서 탱크로 2개의 칼슘 이온을 반환하는 데 사용됩니다. 칼슘 이온의 함량이 임계값 미만 수준(10V 미만)으로 감소하면 트로포닌 분자는 휴식 상태의 특징적인 형태를 취합니다. 이 경우, 트로포미오신은 액틴 필라멘트에 교차 다리를 부착하는 부위를 다시 차단합니다. 이 모든 것은 위에서 설명한 과정이 반복될 때 다음 신경 자극 흐름이 도착할 때까지 근육 이완으로 이어집니다. 따라서 근육 섬유의 칼슘은 흥분과 수축 과정을 연결하는 세포 내 중재자 역할을 합니다.

근육 수축의 모드 및 유형

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3.1. 단일 수축

근육 섬유의 수축 방식은 운동 뉴런의 자극 빈도에 따라 결정됩니다. 단일 자극에 대한 근섬유 또는 개별 근육의 기계적 반응을단일 수축 .

단일 수축에는 다음이 있습니다.

1. 긴장의 전개 또는 단축의 단계

2. 이완 또는 연장 단계(그림 4.5.)

그림 4.5. 활동전위(A)와 무지내전근(B)의 등척성 수축의 시간 경과에 따른 발달.
1 - 전압 발생 단계; 2 - 이완 단계.

이완 단계는 긴장 단계보다 약 두 배 정도 지속됩니다. 이 단계의 지속 시간은 근육 섬유의 형태 기능적 특성에 따라 달라집니다. 안구 근육의 가장 빠르게 수축하는 섬유의 경우 긴장 단계는 7-10ms이고 가자미근의 가장 느린 섬유의 경우 50-100ms입니다.

자연 조건에서 운동 단위의 근섬유와 골격근 전체는 운동 뉴런의 연속 자극 사이의 간격이 단일 수축의 지속 시간과 같거나 그 이상인 경우에만 단일 수축 모드로 작동합니다. 그것에 의해 신경이 지배되는 근육 섬유. 따라서 운동 뉴런 충격 주파수가 10 펄스/초 미만일 때 인간 가자미근의 느린 섬유의 단일 수축 모드가 보장되고, 운동 뉴런 충격 빈도가 더 작을 때 안구 운동 근육의 빠른 섬유가 보장됩니다. 50펄스/초 이상.

단일 수축 모드에서는 근육이 피로를 느끼지 않고 오랫동안 작동할 수 있습니다. 그러나 단일 수축 기간이 짧기 때문에 근육 섬유에 의해 발생된 장력은 가능한 최대 값에 도달하지 않습니다. 상대적으로 높은 빈도의 운동 뉴런 자극으로 인해 각 후속 자극 자극은 이전 섬유 장력 단계, 즉 이완되기 시작하는 순간까지 발생합니다. 이 경우 이전 수축의 기계적 효과가 다음 수축에 추가됩니다. 더욱이, 각각의 후속 충격에 대한 기계적 반응의 크기는 이전 충격보다 작습니다. 처음 몇 번의 자극 후에 근육 섬유의 후속 반응은 달성된 장력을 변경하지 않고 유지만 합니다. 이 감소 모드를평활 파상풍 (그림 4.6.). 이 모드에서는 인간 근육의 운동 단위가 최대 등척성 노력을 개발하는 동안 작동합니다. 평활 파상풍의 경우 운동 단위에 의해 발생된 장력은 단일 수축보다 2~4배 더 큽니다.

그림 4.6. 골격근의 단일 (a) 및 파상풍 (b,c,d,e) 수축. 자극 주파수에서 수축파의 중첩 및 파상풍 형성: 5 -15회/초; c — 20회/초; g - 25회/초; d - 1초당 40회 이상(매끄러운 파상풍).

연속적인 운동 뉴런 자극 사이의 간격이 단일 수축의 전체 주기 시간보다 짧지만 장력 단계의 지속 시간보다 긴 경우 운동 단위의 수축력이 변동합니다. 이 감소 모드를 이빨 수다스러운 파상풍 (그림 4.6.).

빠르고 느린 생쥐의 부드러운 파상풍은 다양한 운동 뉴런 발사 속도에서 달성됩니다. 단일 수축 시간에 따라 다릅니다. 따라서 빠른 안구 운동 근육의 평활 파상풍은 150-200 펄스/초 이상의 주파수에서 나타나고, 느린 가자미근의 경우 약 30 펄스/초의 주파수에서 나타납니다. 파상풍 수축 모드에서는 근육이 짧은 시간 동안만 작동할 수 있습니다. 이는 휴식 기간이 부족하여 에너지 잠재력을 회복할 수 없으며 마치 "부채"처럼 작동한다는 사실로 설명됩니다.

흥분될 때 전체 근육의 기계적 반응

흥분될 때 전체 근육의 기계적 반응은 긴장의 발달과 단축의 두 가지 형태로 표현됩니다. 인체의 자연적인 활동 조건에서 근육 단축 정도는 다를 수 있습니다.

크기별 쇼트닝근육 수축에는 세 가지 유형이 있습니다.

1. 등장성지속적인 외부 하중으로 인해 근육의 섬유가 짧아지는 근육의 수축입니다. 실제 움직임에서는 순전히 등장성 수축이 거의 없습니다.

2. 아이소메트릭길이를 바꾸지 않고 장력을 발달시키는 근육 활성화의 한 유형입니다. 등척성 수축은 정적 작업의 기초입니다.

3. 보조성 또는 비등장성 유형- 근육의 긴장이 발달되어 짧아지는 모드입니다. 걷기, 달리기 등 자연적인 운동 중에 신체에서 일어나는 수축입니다.

3.2. 동적 감소

등장성 및 비등장성 수축 유형이 기본입니다. 역동적인 작업인간의 운동기구.

동적 작업 중에는 다음이 있습니다.

1. 동심원형 수축- 외부 부하가 근육에 의해 발생된 장력보다 적을 때. 동시에 길이가 짧아지고 움직임이 발생합니다.

2. 편심성 수축- 외부 부하가 근육 긴장보다 클 때. 이러한 조건에서 근육은 긴장되어 있음에도 불구하고 늘어나며(늘어나며) 부정적인(굴곡하는) 동적 작업을 수행합니다.

우리는 골격근 섬유가 수축하고 이완한다는 것을 잘 알고 있습니다. 수축 작용은 운동 플라크(운동 단위)에 의해 섬유가 자극되는 순간에 발생하며, 자극이 끝나면 근육이 이완되고 늘어납니다. 근력 운동 선수가 스스로 설정한 목표에 따라 현대 근력 스포츠에서는 다양한 유형의 근섬유 수축이 사용됩니다. 오늘 우리가 살펴볼 등장성의근육 섬유 수축.

이러한 유형의 근육 수축에 대한 이름은 그리스어 단어에서 유래되었습니다. ISO그리고 토니코스, 문자 그대로 "동일한 정전압"을 의미합니다. 근육섬유의 등장성 장력은 동적. 이는 진폭의 전체 길이에 대해 특정 운동에서 움직임을 수행하는 동안 근육 섬유의 장력이 일정하고 동일하게 유지됨을 의미합니다. 근육 섬유의 등장성 수축은 다음과 같습니다. 동심원그리고 별난.

함으로써 동심원수축하면 근섬유가 짧아지고 길이가 줄어듭니다. 근육이 짧아지는 방향은 삽입에게 기원. 이러한 유형의 근육 수축은 극복한 저항의 양이 선수의 잠재적인 최대 근력보다 적을 때만 가능합니다. 이러한 유형의 수축의 예로는 이두근의 동심 수축이 발생하는 "바벨 컬, 굴곡 단계" 또는 "바벨 벤치 프레스, 리프팅 단계"가 있습니다. 이두근브라치그리고 가슴 근육 대흉근주요한.

별난근섬유의 수축이라고도 합니다. 부정적인.편심성 수축을 수행할 때 사지의 굴곡 각도가 증가함에 따라 근섬유가 길어지고 근섬유의 움직임은 다음 방향으로 발생합니다. 기원에게 삽입, 제어된 전압을 유지하면서 . 동일한 운동 "바벨을 이용한 팔꿈치 굴곡"에서 굴곡 중 동심 수축이 완료된 후 바벨을 사용하여 팔꿈치를 확장하는 순간 부정적인 단계가 수행됩니다. 벤치프레스 운동에서는 바벨이 위에서 가슴쪽으로 내려갈 때 편심성 수축이 일어난다. 편심 수축 중에 근육 섬유는 작업 도구의 중력이나 기계 시뮬레이터의 저항력의 영향을 받아 수동적으로 작동합니다.

아시다시피, 모든 유형의 근육 수축에는 추가 이완이 필요하며 고품질의 전문 마사지가 이에 가장 도움이 될 것입니다. 이 귀중한 유형의 회복 치료에 대해 자세히 알아보려면 다음 사이트를 방문하세요.