Главная Контакты Найти нас
Тренажерный зал
Аэробный зал
Наши инструкторы
Спортивное питание
Расписание
Инфракрасная сауна
Турбо Солярий
Вакансии
Цены

Как ведет себя клетка мышцы при нагрузке


Влияние физических нагрузок на мышечную ткань

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА МЫШЕЧНУЮ ТКАНЬ.

Докладчик: Денежкина Л.Л. –учитель физкультуры ГБОУ Лицей № 1564/3

Мышечная ткань.

Мышечная ткань принимает участие во всех движениях, совершаемых человеком. Она способствуют продвижению крови по сосудам, пищи (по пищеварительному тракту), продуктов обмена (по мочевыводящим путям), секрета желез (по протокам) и т. д.

В мышечной ткани имеются сократительные элементы клетки (миофибриллы), трофические (ядро и цитоплазма со всеми органоидами) и опорные (оболочка). Различают два вида мышечной ткани: гладкую и поперечно-полосатую. В последней, в свою очередь, выделяют скелетную и сердечную мышечные ткани.

Гладкая мышечная ткань участвует в образовании стенок сосудов, внутренних органов радужной оболочки глаза.

Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань может быть двух видов: одна обеспечивает сокращение сердца, вторая — проведение нервных импульсов внутри сердца.

Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань характерна для всех мышц скелета, диафрагмы, языка, глотки, начального отдела пищевода, мышц, приводящих в движение глазное яблоко, и др. Основной структурной функциональной единицей поперечно-полосатой мышечной ткани является мышечное волокно. Длина мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 10 и более сантиметров. Снаружи мышечное волокно покрыто оболочкой (сарколеммой).

Сокращение поперечно-полосатых мышц происходит быстро, вместе с тем они так же быстро и утомляются. При динамическом характере работы, когда периоды сокращения чередуются с периодами расслабления, длительность сокращения невелика, капилляры не сдавливаются, питание волокна не нарушается, поэтому и утомление мышц наступает медленнее. При статистической работе утомление наступает быстро.

Под влиянием нагрузки (двигательной деятельности) мышечные волокна утолщаются, увеличивается количество ядер. Имеются наблюдения, указывающие на то, что при этом может увеличиваться и число волокон.

Изменение мышц под влиянием физической нагрузки.

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.

Мышцы — активная часть двигательного аппарата.

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин 42% от веса тела, у женщин — 35%, у спортсменов — 45 – 52%.

По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению — напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т. п.).

В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда сила мышц начинает снижаться, и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, минимальный объем движений (гиподинамию) или проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки. Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4 – 5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статистическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П. З. Гудзя, в ходе систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение числа мышечных волокон происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два – три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно – два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мышечную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Установлено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту.

Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипедистами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмечаются в силе мышц-разгибателей, причем лучший показатель у хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыжников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У людей, не занимающихся спортом, этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся различными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедистов (63 кг). в силе мышц-разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139 – 142 кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором — удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов — 176 кг, у гандболистов — 146 кг. Сила мышц-разгибателей туловища у гандболистов равна 184 кг, у хоккеистов — 177- кг, а у велосипедистов — 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы-сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы-разгибатели позвоночного столба, при активном участии осуществляется нанесение различных видов ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы-разгибатели предплечья и сгибатели плеч, сгибатели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно “слабых”, менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биохимическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы “ведущих” групп мышц.

Влияние занятий спортом на скелет.

Под влиянием усиленной мышечной деятельности в скелете спортсмена происходят существенные изменения. На состояние скелета оказывают влияние и другие факторы, связанные с занятием спортом: характерное положение тела спортсмена (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров, гребцов и т. д.), сила давления на скелет (у тяжелоатлетов), сила растяжения при висах, при скручивании тела (у акробатов, гимнастов, фигуристов и др.). При правильно дозированных нагрузках эти изменения обычно бывают благоприятными. В противном случае возможны патологические изменения скелета.

Наиболее простой механизм возникновения у спортсменов изменения скелета можно представить следующим образом. Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышц, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми ее компонентами (надкостница, компактный слой, губчатое вещество, костномозговая полость, хрящи, покрывающие суставные поверхности костей и др.).

Все изменения в скелете появляются постепенно. Через год занятий спортом можно наблюдать отчетливо выраженные морфологические изменения костей. В дальнейшем эти изменения стабилизируются, но перестройка скелета происходит на протяжении всего тренировочного процесса. При прекращении активной спортивной деятельности приспособительные изменения костей остаются довольно продолжительное время.

Изменения, происходящие в скелете под влиянием занятий спортом, касаются и химического состава костей, и внутреннего их строения, и процессов роста и окостенения.

Кости, несущие большую нагрузку, богаче солями кальция, чем кости, несущие меньшую нагрузку. На рентгенограммах кости спортсменов имеют более четкий рисунок, чем кости не занимающихся спортом, что объясняется большей оссификацией костной ткани, лучшим насыщением ее минеральными солями.

Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят от вида спорта. Так, у тяжелоатлетов кости массивнее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях.

Изменение внутреннего состава кости под влиянием занятий спортом выражаются, в частности, в утолщении ее компактного вещества. Причем утолщение обычно больше в тех костях, на которые падает нагрузка. Но изменения компактного вещества также может происходить и без его утолщения, без изменения диаметра кости. В связи с утолщением компактного вещества костномозговая полость уменьшается. При больших статистических нагрузках она уменьшается почти до полного зарастания.

Губчатое вещество кости также претерпевает определенные изменения. Под влиянием усиленной нагрузки на кость перекладины губчатого вещества становятся толще, крупнее, ячейки между ними — больше (в старшем возрасте ячейки тоже становятся больше, но перекладины тоньше).

Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость.

Библиографический список.

  1. Анатомия человека: Учебник для техникумов физической культуры/ Под ред. А. А. Гладышевой. — М.: Физкультура и спорт, 1977. – 343 с.

  2. С. Л. Аксельрод. “Спорт и здоровье”.

infourok.ru

Мышечная клетка (мышечное волокно). Строение

Мышечная клетка, хотя и обладает основными компонентами, присущими всем клеткам человеческого тела, ее необходимо рассмотреть детальнее.

Сразу следует, что мышечная клетка отличается от других клеток нашего тела. Основные различия приведены ниже:

  1. Мышечная клетка имеет многоядерное строение, причем ядра расположены на периферии клетки. Ядра мышечных клеток не способны к делению, их функция сосредоточена в формировании информации для строения белковой молекулы. Мышечная клетка, в своей оболочке имеет клетки-сателлиты, которые, в отличие от ядер, обладают способностью к делению и служат для восстановления наших мышц (например, после микротравм, полученных в ходе интенсивных тренировок).
  2. Мышечная клетка наполнена сократительными структурами – миофибриллами. Это, своего рода, параллельно расположенные нити, общее количество которых в клетке может составлять порядка двух тысяч. Назначение миофибрилл – стягивание мышечного волокна под действием нервного импульса. Миофибрилла состоит из чередующихся поперечных полос темного и светлого цвета. Светлые участки способны уменьшать свою длину (до полного исчезновения) пропорционально силе сокращения миофибриллы, а при расслаблении мышцы – восстанавливают свою протяженность.

    Миофибрилла включает огромное количество нитей двух белков: миозина и актина, которые располагаются вдоль миофибриллы. Причем, миозин – толстые нити, а актин – тонкие нити. Этим и объясняется светло-темное полосатое строение миофибриллы (темные полосы – миозин, светлые полосы – актин).

Каждая наша мышца состоит из пучков мышечных волокон (симпласта), которые представляют собой совокупность мышечных клеток продолговатой цилиндрической формы, края этих клеток сужены. В поперечном разрезе мышечная клетка выглядит так:

Как правило, мышечные клетки очень длинные (до 14 см) и тонкие (около 50 мкм). Обычно их длина равна длине отдельной мышцы.

Мышечные клетки образуют пучки, из которых, собственно, и состоят наши мышцы.

Следует уяснить, что каждая мышечная клетка в таком пучке окружена соединительной тканью. В ней находятся лимфатические сосуды, кровеносные сосуды и нервные волокна.

Совокупность пучков мышечных клеток заключена в оболочке соединительной ткани. У основания мышцы, эта соединительная ткань образует сухожилия, посредством которых мышца крепится к кости.

Более наглядно данная структура показана на рисунке:

Таким образом, усилие, создаваемое нашими мышцами, через сухожилия передается костям скелета, в результате чего наши кости перемещаются относительно друг друга – осуществляется движения.

Но, что же заставляет наши мышцы сокращаться, как формируется это усилие и как передается в мышцу? На эти и другие вопросы Вы найдете ответы в статье Сокращение мышц. Принцип работы мышцы человека.

© Твой Тренинг

Материалы данной статьи охраняются законом о защите авторских прав. Копирование без указания ссылки на первоисточник и уведомления автора ЗАПРЕЩЕНО!

tvoytrening.ru

Клетка для мышцы: как новые знания меняют представления об организме и фитнесе

Субботним утром в исследовательской лаборатории Калифорнийского университета в Фуллертоне доктор Энди Гэлпин целится полой иглой в мою четырехглавую мышцу. Ощущения, обещает он, будут как при биопсии. Поскольку биопсию мне никогда не делали, c равным успехом он мог бы сообщить, например, что лось на вкус похож на лося — информация малополезная для всех, кроме опытных любителей мяса сохатых. Однако доктор утверждает, что другого способа описать предстоящее нет. Ему виднее: за годы работы в университетском Центре спортивных достижений Гэлпину многое довелось испытать и на собственной шкуре. В случае с биопсиями — а их, как он утверждает, было не меньше сорока — и на мясе тоже.

Сначала доктор внедряет мне в ляжку хирургический эквивалент ручного бура, и я вспоминаю школьного хулигана из прошлого и то, как больно в младших классах он давил на мою ногу костяшками пальцев. Ощущения меняются на противоположные, пока игла выходит. Затем Гэлпин переносит добытый фрагмент моей vastus lateralis из иглы в пробирку, а аспирант накладывает повязку на оставшуюся после интервенции полусантиметровую дырку. Спустя несколько минут мне показывают полученный материал: четыре полоски, каждая размером около сантиметра вдоль и миллиметра поперек. Под микроскопом они похожи на четыре стейка из тунца. По словам Гэлпина, в состав каждой входит не меньше 500 волокон. Скоро они перестанут вызывать аппетитные ассоциации. Кусочки моей плоти проведут неделю в специальном растворе, теряя цвет, и тогда Гэлпин сможет отделить единичные волокна от общей массы.

Я готовлюсь узнать, из чего сделан. Или, по крайней мере, из чего сделаны мои квадрицепсы. Что тоже существенно, во-первых, потому, что четырехглавые мышцы — одни из самых больших в теле человека и участвуют во всех движениях, от бега и прыжков до элементарного подъема со стула, а во-вторых, потому, что тест на силу разгибания ног — функцию квадрицепсов — может помочь выявить риск ранней смерти и даже ее причины. Сочетание волокон может много рассказать о том, в каком состоянии ваше тело сейчас и чего стоит ожидать от него в будущем.

До недавнего времени ученые делили мышечные волокна на три типа: I — медленно сокращающиеся окислительные, IIв — быстро сокращающиеся гликолитические и IIа — быстро сокращающиеся окислительные. Кроме того, они были убеждены, что распределение волокон в мышцах неизменно. То есть если человек стал великим марафонцем, значит, был рожден с девяностопроцентным перевесом в пользу мышечных волокон медленного типа.

А великий спринтер унаследовал от родителей в основном волокна типов IIа и IIв. Ускорение исследовательских процессов и сверхмощные микроскопы открыли ученым глаза на то, что на самом деле существует шесть типов волокон, отличающихся уровнями сокращения. Собственно, и само понятие «тип» в этом контексте теперь считается устаревшим. Новый термин — «тяжелые цепи миозина». Миозин — это белок, инициирующий мышечные сокращения. Медленные волокна содержат больше митохондрий — генераторов клеточной энергии. Быстрые волокна сжигают гликоген и способны уставать за считаные минуты.

В теле нетренированного мужчины со средними генетическими данными может быть 40% волокон I, 30% волокон IIa и 30% гибридных — комбинаций медленных и быстрых (I/IIa), быстрых и супербыстрых (IIa/IIx) или всех трех сразу (I/IIa/IIx). Эти последние три бездействуют в ожидании повода определиться, который может дать им хозяин, начав заниматься спортом.

Если приступить к тренировкам с весами, многие гибриды постепенно превратятся в быстрые волокна. Процесс запускается в первые несколько недель, а в течение года регулярных тренировок до 20% гибридных волокон имеет шанс перейти в класс быстро сокращающихся, что сделает их хозяина сильнее и мощнее. Если же в фитнес-программе преобладают аэробные нагрузки, гибриды станут переходить в медленно сокращающийся тип. И здесь нет единственного правильного варианта: мышечные клетки послушно направятся туда, куда их направляют. Не существует и идеального соотношения типов мышечных волокон в теле, к которому стоило бы стремиться.

Важно учитывать, что процесс превращения работает и в обратную сторону: в случае прекращения тренировок волокна первого и второго типа перейдут в класс гибридов, просто сядут на скамейку запасных в ожидании следующего вызова. Согласно результатам изучения физической формы космонавтов, в космосе такое может произойти всего за 11 дней.

К результатам исследований Гэлпин шел долго и последовательно. В 1959 году в Каролинском институте в Швеции — том самом, где выбирают и награждают лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины, — побывал профессор Государственного университета Болл. Он приехал изучить новейшую методику подкожной биопсии, а вернувшись домой, поделился обретенным знанием с Гэлпином и его коллегой доктором Джимми Бэгли. За годы работы Гэлпин и Бэгли вывели овладение предметом на новый уровень и теперь изучают структуру и принципы работы мышечных волокон у людей с разными показателями физической формы — от высококлассных спортсменов до пациентов с почечной недостаточностью в терминальной стадии.

Не слишком идентичные близнецы

Где-то посредине между этими крайними примерами находятся Пол и Пит МакЛеланд — идентичные близнецы 54 лет, которые в смысле физических нагрузок живут совершенно по-разному. Благодаря сочетанию этих фактов братья представляют уникальный предмет исследования для Гэлпина и Бэгли: по ним можно проследить, как эволюционируют одни и те же генетические данные, если с ними по-разному обращаются. Пол работает учителем и тренером в школе и, сколько себя помнит, бегает. В колледже он был среди лучших в штате, а во взрослой жизни годами бегал ежедневно. «Я настоящий маньяк, до последнего буду выжимать из себя лишнюю милю или минуту пробежки», — говорит сам Пол.

Пит, который благодаря трехминутному преимуществу считает себя старшим братом, всегда предпочитал велосипед и когда-то исколесил всю страну вдоль и поперек. Однако работа менеджера по продажам противоречит подвижному образу жизни, а полученная 12 лет назад серьезная травма лодыжки практически положила конец привычке к регулярным физическим нагрузкам вне офиса.

Результаты первичных исследований предсказуемы: Пол меньше весит, а его пульс в спокойном состоянии ниже. В крови у Пола меньше холестерина и триглицеридов, уровень сахара тоже в его пользу. Однако мышечной массы у Пита ровно столько же, сколько у Пола. А в тесте на силу хвата и толчка он и вовсе обошел брата-бегуна. Биопсия мышц выявила предопределенные стилем жизни отличия адаптационных процессов. В мышцах Пола большинство волокон перешли на сторону медленно сокращающихся — согласно режиму его нагрузок. А у Пита в результате снижения активности обнаружилось 25% не примкнувших ни к одной определенной группе гибридов. Все это, по словам Гэлпина, свидетельствует о невероятной пластичности человеческих мышц. «При наличии времени и определенных усилиях человеку подвластно все», — говорит он.

Каково волокно. Биохимик Айрин Тобиас разделяет доли мышечных волокон

Результаты исследований Гэлпина указывают возможность пропорционально значительных переходов мышечных волокон из типа в тип — до 25% от общего количества в теле. Между тем доктор Кевин Марач, исследователь физических упражнений из Университета Кентукки, утверждает, что куда больше распространены перевоплощения менее масштабные, а именно — переход из быстрого типа в медленный и, наоборот, охватывающий около 10% мышечных волокон. «Мы имеем достаточно четкое представление о том, какие побудители провоцируют те или иные трансформации, но детали молекулярных процессов пока не очевидны. Скорее всего, переходы волокон из типа в тип провоцируются комбинацией сразу нескольких причин». Он также считает открытым вопрос о том, насколько влияет на эти процессы генетическая предрасположенность.

По мнению Гэлпина, со временем тренеры смогут разрабатывать программы тренировок исходя из индивидуального сочетания типов волокон у спортсмена или даже подстраивать план клеточных трансформаций под определенный вид спорта и его особенности. Сам он уже делает первые шаги в этом направлении и работает с профессиональными спортсменами, орудуя при этом куда более тонкой иглой, чем со мной, — чтобы помогать им достичь пика формы. «Применяя биопсию, мы перестанем гадать, как следует тренироваться, и сможем основываться на фактах».

Укол науки. Игла для биопсии по Бергстрему

Такой подход к планированию нагрузок пока недоступен широкому кругу пользователей, но есть способы калибровки тренировок, которые ты можешь начать применять самостоятельно. Если ты новичок в фитнесе или возвращаешься к тренировкам после перерыва, спроси себя: к чему ты стремишься, что твоя основная цель — сила или скорость? Как ты увеличиваешь нагрузку: продлевая тренировки, добавляя интенсивность, увеличивая вес или количество подходов? Если ты опытный спортсмен, задумайся, как ты достигаешь максимального результата: поддерживая рекордные показатели или пытаясь их превзойти? Стараешься ли поддерживать минимальную продолжительность и интенсивность занятий на протяжении долгого времени?

Сам Гэлпин тоже в некотором смысле гибрид. В 34 года он, компактный и плотный, выглядит совсем как в 2004 году, когда в составе команды Колледжа Линфилд по американскому футболу выиграл чемпионат третьего дивизиона. За тот успех Гэлпин расплатился пятью операциями на левом колене, лишившими его возможности прыгать, бегать и приседать с прежним рвением или выполнять жим штанги с привычной амплитудой. «Для работы это полезно: я все время в поиске новых вариантов нагрузки, такой, которая будет отвечать моим запросам, не нанося вреда».

Творческий поиск приводит доктора к самым разным воплощениям. Помимо исследований Гэлпин увлекается бразильской версией джиу-джитсу и тренирует профессиональных борцов (боксеров, рестлеров), бейсболистов и игроков в американский футбол. Он также ведет серию подкастов «Тело знания» («Body of Knowledge»), где рассказывает об истории научных исследований в сфере физических упражнений и о новейших достижениях в этой области. Найти подкасты можно на сайте andygalpin.com. Еще Гэлпин выступил соавтором книги под названием «Отключенный», где пропагандирует отказ от применения техники в жизни и в физических тренировках.

Объем мышечной массы в теле не влияет на здоровье в целом.

2. Новая версия

Мышцы — твой стратегический запас, поставляющий белок во все части тела.

3. Твои действия

Прикладывай усилия, чтобы поддерживать объем мышечной массы. Без этого с возрастом доля мышц будет сокращаться. Лучший способ добиться желаемого — придерживаться преимущественно белковой диеты (0,7 до 1 грамма на каждый фунт желаемого веса тела) и выполнять стабильный объем силовых упражнений.

Может показаться, что суть книжного высказывания противоречит его научным разработкам, но это не так. На самом деле чем больше времени Гэлпин рассматривает в микроскоп человеческие мышцы, тем больше ценит их участие во всем, что приносит человеку радость, роль их состояния в том, как долго нам доведется пользоваться собственным телом. Здоровье и поддержание формы для него — самые естественные и понятные стремления. «Если суммировать все данные, прогнозирующие жизнеспособность, — а я очень люблю такие исследования за определенность, ведь в конце всегда смерть, — так вот, получается, что дольше живут те, кто сильнее».

Разумеется, сила не единственный параметр физической формы, влияющий на продолжительность жизни. При составлении прогноза учитываются также показатели работы кардиореспираторной системы и общее состояние. Исследования Гэлпина дают внятные и однозначные результаты, однако возможностей при желании или по незнанию искажать их суть не исключают. Как правило, критики просто не способны отказаться от традиционного взгляда на физические нагрузки и связанные с ними внутренние процессы.

Большинство врачей и фитнес-экспертов посоветуют новичку начать тренировки с равномерной нагрузки, например ходьбы, и постепенно довести объем до 10 000 шагов в день. Это хорошо, но недостаточно. Нужно подспорье. «Важнейшая составляющая здоровья — сила, — говорит Гэлпин. — Чем больше мощности в теле, тем больше способности к движению». Сильные мышцы позволяют сердцу работать с меньшим усердием, а значит, облегчают любую физическую нагрузку, от ходьбы и скалолазания до перетаскивания мешков с собачьей едой из машины в квартиру. «Ведь что на самом деле мешает нам выполнять все это с легкостью? — продолжает Гэлпин. — Дело не только в сердечной функции. Есть еще элементарная слабость».

И вот что прописывает от этого недуга наш доктор: комбинируй упражнения с большим весом, нагрузку на повышение пульса и равномерную продолжительную нагрузку. «Да, звучит не слишком эффектно, зато работает». Для программы с тренировками три раза в неделю Гэлпин рекомендует вот такой режим:

Выполни не менее одного упражнения из каждого блока: приседания, штанга, выжимание (жим лежа или на плечи, отжимания), тяга (к подбородку, сверху блока вниз, в наклоне) и ношение (взять что-то тяжелое обеими руками и походить так). В одном-двух упражнениях за тренировку возьми максимальный вес, позволяющий сохранить технику выполнения. Если представить, что твой максимум — это 10 баллов, то для выполнения упражнений, скорее всего, подойдет уровень от 7 до 9. Жертвовать техникой в пользу веса не стоит.

День 2. Продолжительная тренировка

Любая равномерная нагрузка продолжительностью не менее 30 минут. Подойдут и бег, и велосипед, и ритмика. Интенсивность занятий должна быть достаточно высокой, чтобы почувствовать нагрузку, но не настолько, чтобы пришлось останавливаться и отдыхать.

День 3. Высокая интенсивность

На этот раз твоей задачей будет довести пульс почти до максимума с помощью коротких сверхинтенсивных усилий. Как и в других блоках, можно выбирать для достижения цели разные виды нагрузки. Можно заниматься на велотренажере, размахивать гирей или бегать в гору. Вариант тренировки — от 3 до 6 интенсивных интервалов с промежутками на восстановление по две-три минуты каждый.

Если будет день 4. Снова вес

Если ты готов и на четвертую тренировку подряд, лучшим вариантом станет повторение силовой тренировки, но с менее тяжелым весом — для стимуляции роста мышц.

Спустя два дня после моей биопсии мы сидим в комнате цокольного этажа Университета Калифорнии, и Бэгли орудует конфокальным лазерным микроскопом. Эта сверхновая штука стоимостью в полмиллиона долларов позволяет специалистам увидеть мышечные клетки с такой степенью трехмерной точности, какую еще совсем недавно даже представить себе было нельзя. Сегодня мы занимаемся сравнением двух клеток. Одна взята из тела молодой спортивной женщины, вторая принадлежит пожилому пациенту с почечной недостаточностью, участнику исследований Гэлпина и Бэгли.

Хвататься за жизнь. Камминс проходит тест с гантелью, прогнозирующий продолжительность жизни. Задача: взять две гантели, каждая весом в половину массы тела, и походить с ними 30 секунд

Наглядность результатов ошеломляет. Ядра клетки здорового человека аккуратно расположены и имеют стандартную форму. Размещение и вид ядер больного напоминают пол в комнате институтского общежития, заваленный бесформенными горами грязной одежды. Это важно, потому что именно ядра хранят в себе ДНК человека, а значит, контролируют процессы роста и восстановления. Если ядрам не удается поддержать жизнь волокон, они погибают. «А мертвые волокна не имеют привычки возрождаться», — завершает мысль Гэлпин.

Нам неизвестно, что произошло раньше: отказ органов или смерть мышечных клеток, — зато очевидно, что ежедневные ритуалы способны в конечном итоге серьезно влиять на исход событий. «Получается, что стиль жизни человека оказывает куда больше влияния на состояние его мышц, чем мы привыкли думать. Даже если тебе досталась скверная наследственность, правильно тренируясь, ты можешь избавиться от большинства ее изъянов». И это относится к каждому из нас, в любом возрасте.

Все это занимает мои мысли и через десять дней после возвращения из Калифорнии, когда приходят результаты биопсии. Расклад оказывается даже хуже, чем я ожидал: 38% волокон в моем теле относятся к гибридным — это те самые парни, что скучают на скамейке запасных в ожидании определенности, — и лишь 12% — к быстро сокращающимся (IIa), отвечающим за силу и мощь. «В вашем возрасте это не катастрофа», — уверяет Гэлпин. А мне шестьдесят. «Но, конечно, результат не блестящий», — добавляет он на случай, если я так ничего и не понял.

Не понять после всего услышанного и особенно увиденного в микроскоп я не мог. И теперь, несмотря на хронические боли в коленях, должен придумать способ согнать тунеядцев со скамейки и вернуть в игру.

Уже на следующий день я взялся за тренажер для разгибания ног, к которому не подходил лет двадцать. Несколько сократив амплитуду движения внизу, я, к собственному удивлению, даже смог сделать достаточное количество подходов без дискомфорта в коленных суставах. То же получилось и с жимом ногами, еще одним упражнением, которого я долгие годы избегал. Если не дам слабину, со временем смогу переквалифицировать часть своих гибридов в полноценные IIa.

Вторая часть моего возвращения к себе и возвращения себе моих сил — установки. Я провожу интервальные тренировки, занимаюсь с «санями» и дополнительным весом, но явно недотягиваю: чтобы перетянуть быстро-медленные волокна в просто медленные, тем самым придав мышцам выносливость, нагрузка должна быть куда больше.

И если раньше я мог изобретать бесчисленное количество предлогов, чтобы избегать тех видов тренировок, которые мне не по душе, то теперь, когда я собственными глазами видел последствия такого поведения, ни одно оправдание больше не годится.

mhealth.ru

Скелетная мускулатура и мышечный рост – основные моменты

Преобладание мышечной массы в теле человека благотворно сказывается на скорости метаболизма и процессе сжигания жира, поскольку именно мышечная ткань активно использует вырабатываемую клетками энергию. Потому увеличение мышечной массы – цель не только бодибилдеров, но и любого человека, который не желает обзаводиться ненужными жировыми отложениями. Механизмы мышечного роста estet-portal.com опишет в данной статье, а также расскажет, почему женщины, вопреки распространенному мнению, не набирают большое количество мышечной массы во время силовых тренировок.

Сегодня мы рассмотрим основные механизмы и принципы роста скелетных мышц, которые состоят из нитевидных миофибрилл, в свою очередь состоящих из саркомеров (их состав представлен миозиновыми и актиновыми белковыми нитями – филаментами).

Около 650 скелетных мышц человеческого тела сокращаются, когда они получают сигналы от моторных нейронов, которые заставляют мышцы сокращаться. И чем лучше эти сигналы о сокращении, тем большую силу мы способны развить.

Если человек способен поднять очень тяжелый груз, несмотря на то, что выглядит он не очень мускулистым, это означает, что его моторные нейроны достаточно сильно активируются и способствуют более сильному сокращению мышц. Поэтому пауэрлифтеры могут выглядеть менее накаченными, чем бодибилдеры, но быть при этом более сильными. Большая часть первоначального роста силы приходится на начальные этапы силовых тренировок. Мышечный рост стабилизируется после этого периода, поскольку активация мышц проходит с большей легкостью.

Ниже мы рассмотрим:

  • физиологию мышечного роста;
  • механизмы активации мышечного роста;
  • влияние гормонов на рост мышц;
  • влияние отдыха на рост мышц;
  • почему быстрый мышечный рост маловероятен.

После тренировки организм начинает восстанавливать или замещать поврежденные мышечные волокна посредством клеточного процесса «спайки» мышечных волокон для формирования новых миофибрилл. Такие миофибриллы увеличиваются в толщине и количестве для обеспечения мышечной гипертрофии (роста мышц). Мышцы растут, когда скорость синтеза мышечного белка превышает скорость его разрушения.

Мышцы растут, когда скорость синтеза мышечного белка превышает скорость его разрушения.

Однако такая адаптация происходит не непосредственно во время подъема тяжестей, а во время отдыха.

Как растут мышцы? Миосателлиты (они же миосателлитоциты и сателлитные мышечные клетки) выступают в роли стволовых клеток для наших мышц. Во время активации они способствуют делению и созреванию клеток мышечной ткани и потому непосредственно участвуют в росте миофибрилл.

Степень активации миосателлитов, как показывают исследования, влияет на рост скелетных мышц. Потому, чтобы нарастить мышцы, нужно активировать сателлитные клетки. Как это сделать?

Естественный рост мышц обеспечивается способностью постоянно нагружать их. Такая нагрузка является основной составляющей роста мышечной ткани, которая нарушает гомеостаз организма.

Механизм первый – мышечное напряжение

Чтобы мышцы росли, необходимо обеспечить им нагрузку, к которой они не адаптировались ранее. Потому логичным шагом для желающих нарастить мышцы является постепенное увеличение веса поднимаемых тяжестей. Дополнительное напряжение мышц помогает запустить изменения химических процессов в мышце, что позволяет активировать факторы роста (в том числе mTOR) и сателлитные клетки, о которых estet-portal.com говорил выше.

Также мышечное напряжение влияет на соединение моторных единиц в мышечных клетках.

Механизм второй – повреждение мышц

Локальные повреждения мышц во время тренировки являются причиной боли в мышцах после занятий. Такие локальные повреждения способствуют высвобождению воспалительных молекул и иммунных клеток, которые активируют миосателлиты. Правда, болевые ощущения – не обязательный спутник этого процесса.

Механизм третий – метаболический стресс

Метаболический стресс провоцирует отек мышечных клеток, что помогает мышечному росту без увеличения непосредственно размера самих клеток. Такой эффект наблюдается в результате повышения уровня мышечного гликогена, который придает мышцам объем и обеспечивает рост соединительной ткани. Такой рост называют саркоплазматической гипертрофией – она обеспечивает визуально выраженные мышцы без увеличения их силы.

Как на рост мышечной ткани влияют гормоны?

Гормоны – еще один важный фактор, значительно влияющий на мышечный рост и восстановление, поскольку гормоны регулируют активность миосателлитов. Инсулиноподобный фактор роста ИФР-1, в частности механический фактор роста (MGF) и тестостерон – основные механизмы активации мышечного роста.

Тестостерон увеличивает синтез белков, подавляет их разрушение, активирует миосателлиты и стимулирует другие анаболические гормоны. Подавляющая часть этого гормона в организме недоступна для использования (до 98%), но во время силовых тренировок не только высвобождается тестостерон, но и повышается чувствительность к нему мышечных клеток. Тестостерон также стимулирует реакцию на гормон роста, увеличивая присутствие нейромедиаторов в местах поврежденных мышечных волокон, что также помогает активировать рост мышечной ткани.

Инсулиноподобный фактор роста регулирует рост мышечной массы, стимулируя синтез белка, способствуя поглощению глюкозы и перераспределению поглощения аминокислот (строительных блоков белка) в скелетных мышцах, а также активирует сателлитные клетки для интенсификации мышечного роста.

Почему для мышечного роста необходим отдых?

Если не обеспечить организму надлежащий отдых или питание, Вы можете обратить анаболический процесс вспять и перевести тело в катаболическое состояние (состояние разрушения). Метаболизм мышечного белка отвечает на силовые тренировки в течение 24-48 часов после занятий. Таким образом, взаимодействие между метаболизмом белка и поглощенной в течение этого периода пищей определяет влияние питания на мышечную гипертрофию.

Возраст, пол и генетическая предрасположенность – факторы, влияющие на рост мышечной ткани.

Важно понимать, что степень роста мышц зависит от возраста, пола и генетической предрасположенности человека. Например, в мужском организме больше тестостерона, чем в женском, что позволяет мужчинам нарастить мышцы большего размера и силы.

Почему быстрый мышечный рост маловероятен?

Для мышечной гипертрофии требуется время – этот процесс у большинства людей протекает относительно медленно. Как правило, видимый мышечный рост не наблюдается на протяжении нескольких недель или даже месяцев после начала силовых тренировок.

Целый ряд генетических особенностей, гормональный фон, тип и количество мышечных волокон, степень активации сателлитных клеток – все эти факторы влияют на рост мышц.

Чтобы мышцы росли, необходимо обеспечить преобладание синтеза белка над его распадом. Для этого требуется употреблять в пищу достаточно белков и незаменимых аминокислот, а также углеводов, для активации клеточных процессов восстановления разрушенной мышечной ткани.

Таким образом, чтобы обеспечить повреждение и рост мышц, необходимо заставить мышечную ткань адаптироваться к нагрузкам, которые превышают нагрузки, к которым привык Ваш организм. После завершения тренировки для мышечного роста необходимо обеспечить надлежащий отдых и питание, чтобы мышцы могли восстанавливаться и расти.

estet-portal.com

Изменение мышц под влияние физической нагрузки

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену реко­мендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движе­ний (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с посте­пенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в про­цессе тренировки. В нашей стране этот метод применяют мало, влияние нагрузки на мышцы изучают косвенным путем на живот­ных, создавая экспериментальную модель. Хотя закономерности, установленные на животных, полностью на человека переносить нельзя, этим путем все же можно получить определенное представ­ление о тех процессах, которые совершаются в мышцах под влия­нием физических нагрузок.

Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущест­венно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожиль­ная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соедини­тельной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивает­ся, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается тро­фический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно раз­вивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неоди­наковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Проис­ходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мы­шечные волокна располагаются более параллельно, но типу вере­тенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплаз­мы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, умень­шаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испы­тывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мыши.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилля­ры. По наблюдениям П.3. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая явля­ется результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышеч­ных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение количества мышечных волокон происходит тремя путя­ми: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два-три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшест­вует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно-два дополнитель­ных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщеп­ления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мотор­ную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели про­дольного деления. При явлениях хронического переутомления одно­временно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П.3. Гудзь установил, что гиподинамия дей­ствует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографи­ческую карту.

Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сги­бателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и Ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипеди­стами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыж­ников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших Различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмеча­йся в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель. У хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыж­ников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спор­том этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибате­лей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедис­тов (63 кг) В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущест­во у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и ве­лосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталки­ванию, а во втором – удержанию позы. У хоккеистов показатели си­лы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов – 176 кг, у гандболистов – 146 кг. Сила мышц-разгибателей тулови­ща у гандболистов равна 181 кг, у хоккеистов – 177 кг, а у велоси­педистов – 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различ­ных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного раз­вития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разги­батели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгиба­тели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханически­ми условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.

studfiles.net

Изменения мышц под влиянием физической нагрузки

Фитнес: Изучаем себя: Влияние физической нагрузки на мышцы

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на всё системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объёму; в ней могут преобладать статические или динамические элементы; она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, изменяет характер, проявление силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться, и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать.

Экспериментально было установлено, что под влиянием нагрузки преимущественно статического характера значительно увеличиваются объём и вес мышц, а также поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани между мышечными пучками увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань благодаря своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая, мышечное напряжение. Увеличивается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объём мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходят удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше. Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней; количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным. Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4—5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объёме, капилляры их суживаются (некоторые даже испытывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объёме, в них улучшается кровоснабжение, открываются так называемые резервные капилляры. Систематическая тренировка вызывает рабочую гипертрофию мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии), которое происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на 2—3 и более, за счёт вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также благодаря формированию мышечных волокон из клеток-сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон пред¬шествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются 1—2 дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную моторную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется вновь образующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходят распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает.

Широкое применение метода динамометрии позволило установить у отдельных групп мышц у спортсменов разной специализации и составить как бы топографическую карту. Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют хоккеисты и гандболисты по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипедистами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. В силе мышц-разгибателей плеча лучший показатель у хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыжников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), ещё меньше у велосипедистов (63 кг). В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в этом показателе нет (139—142 кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы, способствующих отталкиванию, и разгибателей туловища, способствуй ющих удержанию позы. У хоккеистов сила мышц-сгибателей стопы равна 187 кг, у велосипедистов — 176 кг, у гандболистов — 146 кг, а сила мышц-разгибателей туловища у гандболистов равна 184 кг, у хоккеистов — 177 кг, у велосипедистов — 149 кг.

Ярко выраженными особенностями развития силы мышц обладают боксёры. В момент нанесения удара в боксе большая нагрузка падает на мышцы-сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жёсткость звена. Во время боя значительную нагрузку в области туловища несут мышцы-разгибатели позвоночного столба, при активной работе которых осуществляется нанесение различных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы-разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгибатели голени и разгибатели стопы. При переходе от первой весовой категории к шестой увеличение силы наиболее «сильных» групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение силы относительно «слабых» мышц, меньше участвующих в движениях боксёра.

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханическими условиями работы двигательного аппарата и неодинаковыми требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта.

fitnologia.com

Теория: Как происходит рост мышц ?

Все мы знаем, что физические нагрузки с отягощениями, которые мы привыкли называть тренировками влекут за собой рост мышечных волокон, то есть ведут к гипертрофии тех самых мышц. Но как, и за счет чего происходит рост мышц, выполняющих двигательную функцию в нашем организме? А ведь осознание механизма гипертрофии мышц на клеточном уровне полезная информация, которой владеет далеко не каждый посетитель тренажерного зала. И не редко люди руководствуются какими-то устаревшими понятиями и представлениями о том, как же на самом деле происходит рост мышц. В этой статье я предлагаю разобраться, как же и за счет чего происходит мышечный рост. За одно будет раскрыто несколько попутных тем, которые позволят дать более широкое представление, что «хорошо», а что «плохо».

В данной статье я не буду прибегать к описаниями всевозможных теорий, которые бытовали среди нашего спортивного общества дабы не засорять вам, да собственно и себе мозг. В этом, по большому счету, нет необходимости, так как на данный момент есть те или иные научные исследования, которые подтверждают тот или иной факт, что дает нам прямое право делать соответствующие выводы. Но прежде чем делать какие-либо выводы давайте для начала разберемся из чего состоит наше мышечное волокно, и как же происходит механизм мышечного сокращения. 

Особенности строения скелетных мышц человека 

Особенности строения скелетных мышц человека

Мышечное волокно

Наша мышечная ткань, состоит из функциональных единиц — клеток. Мышечное волокно и есть клетка из которой состоит мышца. Мышечное волокно представляет собой трубчатое образование толщиной примерно в человеческий волос, и которое может иметь длину более 10 см. Довольно таки внушительные размеры, как для клетки, не так ли? Ведь для того, чтобы разглядеть другую клетку человеческого организма неплохо было бы вооружиться микроскопом, а в случае мышечного волокна достаточно будет взять в руки лупу. 

Миофибриллы

В свою очередь мышечное волокно состоит из миофибрилл. Миофибриллы — это мышечные органеллы, которые состоят из других структурных элементов мышечного волокна и отвечают за сокращение мышцы. 

Саркомеры

Следующим звеном этой иерархии есть саркомеры. Каждая миофибрилла состоит из совокупности саркомеров. Один саркомер имеет длину порядка 2 мкм. Саркомеры, тоже имеют несколько «запчастей» - актин и миозин. Именно благодаря этим «ребятам», актину и миозину и происходит уменьшение длины саркомера.

Механизм процесса сокращения скелетных мышц

Механизм сокращения мышц

Итак, мы «на пальцах» разобрались со строением мышц. Теперь давайте разберемся, как же происходит сокращение этих самых мышц. Немного выше было сказано, что саркомеры имеют способность сокращаться в длину и происходит это за счет актина и миозина. Более детально механизм взаимодействия выглядит так: тонкие нити актина втягиваются между более толстых нитей миозина. Миозин имеет специальные головки, в которых происходит расщепление энергии АТФ, что и является топливом для такого взаимодействия актина и миозина. Работа мышечных нитей актина и миозина сопровождается выбросом ионов кальция. Мы начинаем чувствовать утомление в мышце с каждым последующим повторением во время выполнения упражнения. Это признак того, что продукты биохимической реакции попросту не успевают выводится из мышцы по мере их поступления. Взаимодействие между миозином и актином нарушается, и в следствии этого мы чувствуем мышечную боль. Среди продуктов распада присутствует и молочная кислота. Ранее ошибочно считалось, что мышечная крепатура обуславливается именно скоплением молочной кислоты. Это не так, молочная кислота способна вызывать подобного рода жжения только лишь непосредственно во время выполнения упражнения. Мышечная боль — это ни что иное, как следствие микроразрывов в миофибриллах.

                                                                                                                                                                      Цепная реакция сокращения саркомер приводит к уменьшению длины миофибрилл, и таким образом мы наблюдаем сокращение мышечного волокна в целом.                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Как происходит рост мышечных тканей / клеток за счет гипертрофии волокна

Гипертрофия мышечных волокон

Роль ядер и их количества в росте мышечного волокна

Мы разобрались со строением мышечных тканей и механизмом их сокращения. Теперь пора внести ясность в тему роста мышц. Как уже было замечено, мышечная клетка имеет внушительные отличия в размере, если сравнивать ее с клеткой других тканей человеческого организма. Чем же объясняется такая разница? Дело в том, что наблюдения проведенные в период эмбрионального развития говорят о том, что мышечное волокно образуется в следствии слияния небольших клеток предшественников. Эти клетки предшественники именуются, как миобласты. Таким образом мышечная клетка-волокно имеет не одно ядро, а их большое количество. Ядра несут функцию управления синтезом белка. Это дает нам повод сделать вывод, что одно ядро не может обеспечить белком для формирования, и в последующем обслуживания столь массивной структуры, под названием мышечное волокно. Да и в случае наличия всего лишь только одного ядра, которое было бы способно снабдить необходимым количеством белка все мышечное волокно, расстояния которые пришлось в этом случае преодолевать для транспортировки белка  были бы колоссальными по клеточным меркам. Таким образом мы имеем нитевидную структуру, которая образована слиянием клеток предшественников и которая имеет в своем составе огромное количество ядер. Самое главное, что объем участка волокна, который обслуживается один ядром не превышает объем обычной одноядерной клетки. Тело ребенка отличается по габаритам от тела взрослого человека примерно в 20 раз. В процессе жизни мышечное волокно претерпевает изменения, которые и обуславливают размеры взрослого человека. Вопрос состоит только в том, какого же рода эти изменения. Логично предположить (в принципе, что многие и делают), что рост осуществляется за счет роста объема мышечного волокна в следствии более активного синтеза белка ядрами. Однако, это умозаключение ошибочно. И это подтверждается исследованиями, которые были проведены еще в далекие 1970-е года. В ходе исследований было выявлено, что объем мышечного волокна практически не отличается в размерах у людей в возрасте от одного года до семидесяти. Так, за счет чего же тогда происходит рост мышц?

Ответ таков: рост мышц происходит за счет роста количества ядер в мышечном волокне. То есть, если брать в сопоставление отличие в размерах тел ребенка и взрослого человека в 20 раз, то главным отличием будет не толщина мышечного волокна на такое же число, а отличие в количестве ядер — в данном случае у взрослого их и будет в 20 раз больше.

Как происходит механизм образования новых ядер в мышечном волокне

Образование новых ядер

Теперь давайте разберемся, как же осуществляется механизм образования новых ядер. Дело в том, что слияние клеток в единое мышечное волокно происходит не полностью. Около 3-10% этих клеток остаются с состоянии «готовности» под оболочкой мышечного волокна. Эти клетки получили название клеток-спутников. При поступлении определенных сигналов эти клетки высвобождаются и начинают активное деление. В следствии этого деления часть клеток вновь становится клетками-спутниками, а другая часть соединяется с мышечным волокном. Ядра тех клеток, которые сливаются в единое целое с мышечным волокном теряют свою оболочку и становятся ядрами волокна. В такой способ и увеличивается количество ядер в мышечном волокне. Большее количество ядер обуславливает и большее количество белка, синтезируемого в волокне, что и ведет к увеличению мышечного волокна. Мы рассмотрели, как же происходит рост мышечного волокна при росте человека по мере взросления. А, как же обстоит дело с мышечными тканями рост которых спровоцирован тренировками? Да так же само! В этом вопросе тоже «ступила нога» ученых. Были проведены исследования среди атлетов с сверхразвитой мускулатурой и обычных людей. Результатом стало, что отличий в толщине волокна тренированных людей и людей которые видели тренажерный зал только на картинках попросту нет! То есть мышечная гипертрофия была обусловлена именно увеличением ядер в мышечном волокне.

Функции клеток-спутников

Итак, причиной гипертрофии мышц является деление клеток-спутников и увеличение в следствии этого количества ядер мышечного волокна.Было проведена еще масса опытов которые подтверждают то, что гипертрофия мышц явление которое является следствием деления клеток спутников и увеличения количества ядер. Другие исследования подтверждали факт активизации клеток спутников после физических нагрузок. Активизация клеток-спутников лежит во временном отрезке 12-24 часов после перегрузки мышц в ходе тренировки. Ну и конечно же, это влечет за собой появление новых ядер. Что касается существенной гипертрофии мышц, то это процесс который наблюдается намного позднее: через несколько дней, а то и недель. Таким образом, деление клеток-спутников важнейший механизм, и по большому счету единственный, что обуславливает гипертрофию мышечных тканей.

Рост мышц за счет гиперплазии мышечной ткани

Гиперплазия мышц

Однако, есть такое понятие, как гиперплазия мышечных тканей. Гиперплазия мышечных тканей подразумевает под собой увеличение количества мышечных волокон. К сожалению прямых научных исследований, которые подтверждают заслугу гиперплазии в росте мышц человека нет. Проблема состоит в том, что вряд ли найдутся добровольцы, которые отдадут свои мышцы во благо науки. Мало того, важно сравнить количество волокон до начала тренировок и после прошествия определенного времени. Как оказалось, воплотить в жизнь исследования такого плана довольно проблематично. Однако имеются результаты исследований над животными. Они говорят о том, что гиперплазия действительно имеет место в следствии физических нагрузок, которым подвергались мышцы, опять же, животных. Но, все таки, было одно исследование на предмет гиперплазии мышечных волокон среди людей. Проводил эти исследования Сеостр в 1991 году. В силу того, что Сеостр был патологоанатомом исследования проводились на умерших людях. Суть заключалась в том, что сравнивалось количество мышечных волокон в доминирующих конечностях. Он заметил, что, к примеру, объем бедра опорной ноги несколько превышал объем второй ноги. Это и дало толчек к тому, чтобы сравнить количество волокон в обеих конечностях. Итог: количество волокон оказалось разным, и больше их было именно в доминирующих конечностях. Это, пожалуй, единственное научное подтверждение того, что гиперплазия имеет место, при том, играет роль при формировании более объемной мышечной массы. Конечно, можно предположить, что такой результат мог быть и следствием генетических закономерностей. То есть, преобладающая конечность могла быть генетически изначально наделена большим количеством волокон. Но такая теория кажется мне маловероятной. Да и представить, глядя на закоренелого атлета и новичка, что тут обошлось без гиперплазии честно говоря трудно. Поэтому гиперплазию мышечных тканей я думаю можно отнести к явлению, которое принимает активное участие в росте мышцы. Это явление не изучено как следует и не доказано до конца, однако, многие эксперты в мире силовых видов спорта не то, что не отрицают этого, а не ставят и под сомнение, при разработке, скажем, каких-то тренировочных методик и тому подобного.

body-driver.com


Смотрите также




Логин
Пароль
Регистрация
Забыли пароль?
[ 2 июня 2012 ]   Кружок пауэрлифтинга и жима лежа
    В нашем клубе успешно начал работу "кружок" пауэрлифтинга и жима лёжа. Наши члены кружка успешно выступили и завоевали призовые места на прошедшем 26-27 мая чемпионате Приволжского Федерального Округа по пауэрлифтингу и жиму лёжа. Мы с радостью приглашаем всех желающих в наш коллектив. Начало работы кружка суббота в 14-30.

[ 5 октября 2012 ]   Как вести себя в тренажерном зале
    Посещение нового тренажерного зала – превосходный способ улучшить собственную мотивацию и режим занятий. Однако спортзал иногда пугает тех, кто никогда ранее в него не ходил. Причем касается это не одних лишь новичков. Даже бывалые члены спортивных клубов иногда пребывают в замешательстве от множества неизвестных им тренажеров и множества накачанных людей. Мы поможем вам и дадим несколько советов, которые помогут вам ощущать себя в тренажерном зале рискованнее.

[ 12 апреля 2012 ]   Советы новичкам. Собираемся в тренажерный зал.
    Вы взяли себя в руки и с завтрашнего дня начинаете ходить в спортзал? Отлично! Вам следует учесть некоторые нюансы.

  Содержание, карта сайта.