Skeletilihaste tüübid. Skeletilihaste struktuur ja omadused. Intramuskulaarne koordinatsioon ja pulsisagedus

Skeletilihased - lihas-skeleti süsteemi aktiivne osa, mis hõlmab ka luid, sidemeid, kõõluseid ja nende liigeseid. Funktsionaalsest küljest võib motoneuronid, mis põhjustavad lihaskiudude ergutamist, omistada ka motoorsele aparatuurile. Motoorse neuroni akson hargneb skeletilihase sissepääsu juures ja iga haru osaleb neuromuskulaarse sünapsi moodustamises eraldi lihaskiul.

Motoorset neuronit koos lihaskiududega, mida see innerveerib, nimetatakse neuromotoorseks (või motoorseks) üksuseks (MU). Silmalihastes sisaldab üks motoorne üksus 13-20 lihaskiudu, keha lihastes - 1 tonnist kiududest, tallalihases - 1500-2500 kiudu. Ühe MU lihaskiududel on samad morfofunktsionaalsed omadused.

skeletilihaste funktsioonid on: 1) keha liikumine ruumis; 2) kehaosade liigutamine üksteise suhtes, sealhulgas kopsude ventilatsiooni tagavate hingamisliigutuste teostamine; 3) keha asendi ja kehahoiaku hoidmine. Lisaks on vöötlihased olulised soojuse tootmisel, et säilitada temperatuuri homöostaasi ja säilitada teatud toitaineid.

Skeletilihaste füsioloogilised omadused eraldama:

1)erutuvus. Tänu vöötlihaskiudude membraanide suurele polarisatsioonile (90 mV) on nende erutuvus väiksem kui närvikiududel. Nende aktsioonipotentsiaali amplituud (130 mV) on suurem kui teistel ergastavatel rakkudel. See teeb skeletilihaste bioelektrilise aktiivsuse praktikas fikseerimise üsna lihtsaks. Aktsioonipotentsiaali kestus on 3-5 ms. See määrab lihaskiudude absoluutse tulekindluse lühikese perioodi;

juhtivus. Ergastuse kiirus piki lihaskiu membraani on 3-5 m/s;

kontraktiilsus. Esindab lihaskiudude spetsiifilist omadust muuta nende pikkust ja pinget erutuse kujunemise ajal.

Skeletilihastel on ka elastsus ja viskoossus.

Režiimid ja lihaste kontraktsioonide tüübid. Isotooniline režiim - lihas lüheneb, kui selle pinge ei suurene. Selline kokkutõmbumine on võimalik ainult isoleeritud (kehast eemaldatud) lihase puhul.

Isomeetriline režiim - lihaspinge suureneb ja pikkus praktiliselt ei vähene. Sellist vähenemist täheldatakse talumatu koormuse tõstmisel.

aukstooniline režiim lihas lüheneb ja selle pinge suureneb. Sellist vähenemist täheldatakse kõige sagedamini inimtööjõu elluviimisel. Termini "auksotooniline režiim" asemel kasutatakse sageli nimetust kontsentriline režiim.

Lihaskontraktsioone on kahte tüüpi: üksikud ja teetanilised.

ühe lihase kontraktsioon avaldub lihaskiudude ühe erutuslaine arenemise tulemusena. Seda on võimalik saavutada, avaldades lihasele väga lühikese (umbes 1 ms) stiimuli. Ühe lihase kontraktsiooni kujunemisel eristatakse varjatud perioodi, lühenemisfaasi ja lõõgastusfaasi. Lihaste kokkutõmbumine hakkab ilmnema 10 ms pärast stiimuliga kokkupuute algusest. Seda ajavahemikku nimetatakse varjatud perioodiks (joonis 5.1). Sellele järgneb lühenemise (kestvus umbes 50 ms) ja lõdvestumise (50-60 ms) areng. Arvatakse, et ühe lihase kokkutõmbumise kogu tsükkel võtab aega keskmiselt 0,1 s. Kuid tuleb meeles pidada, et ühe kontraktsiooni kestus erinevates lihastes võib olla väga erinev. See sõltub ka lihase funktsionaalsest seisundist. Kontraktsioonide ja eriti lõdvestumise kiirus aeglustub koos lihasväsimuse tekkega. Kiired lihased, millel on lühike ühe kontraktsiooniperiood, hõlmavad keele ja sulguva silmalau lihaseid.

Riis. 5.1. Skeletilihaskiudude ergastuse erinevate ilmingute ajasuhted: a - aktsioonipotentsiaali, Ca 2+ sarkoplasmasse vabanemise ja kontraktsiooni suhe: / - latentne periood; 2 - lühendamine; 3 - lõõgastus; b - aktsioonipotentsiaali, kokkutõmbumise ja erutuvuse taseme suhe

Ühe stiimuli mõjul tekib esmalt aktsioonipotentsiaal ja alles siis hakkab arenema lühenemisperiood. See jätkub ka pärast repolarisatsiooni lõppu. Sarkolemma algse polarisatsiooni taastamine viitab ka erutuvuse taastumisele. Järelikult võib lihaskiudude kontraktsiooni arenemise taustal esile kutsuda uusi erutuslaineid, mille kontraktiilne toime summeeritakse.

teetaniline kontraktsioon või teetanus nimetatakse lihaskontraktsiooniks, mis ilmneb motoorsetes ühikutes arvukate erutuslainete esinemise tagajärjel, mille kontraktiilne toime on kokku võetud amplituudis ja ajas.

On dentate ja sile teetanus. Hambunud teetanuse saamiseks on vaja lihast stimuleerida sellise sagedusega, et iga järgnevat lööki rakendataks pärast lühenemisfaasi, kuid lõdvestuse lõpuni. Sujuv teetanus saavutatakse sagedasemate stimulatsioonidega, kui lihase lühenemise ajal rakendatakse järgnevaid kokkupuuteid. Näiteks kui lihase lühenemise faas on 50 ms ja lõdvestumisfaas 60 ms, siis teetanuse hambuliseks saamiseks on vaja seda lihast stimuleerida sagedusega 9-19 Hz, et saada sile. - sagedusega vähemalt 20 Hz.

Vaatamata sellele

Pessimum

200 Hz

50 Hz

Riis. 5.2. Kontraktsiooni amplituudi sõltuvus stimulatsiooni sagedusest (stiimulite tugevus ja kestus ei muutu)

Erinevat tüüpi teetanuse demonstreerimiseks kasutatakse tavaliselt isoleeritud konna gastrocnemius lihase kontraktsioonide registreerimist kümograafil. Sellise kymogrammi näide on näidatud joonisel fig. 5.2. Ühekordse kokkutõmbumise amplituud on minimaalne, suureneb sakilise teetanuse korral ja muutub maksimaalseks sileda teetanuse korral. Selle amplituudi suurenemise üks põhjusi on see, et kui lihaskiudude sarkoplasmas esinevad sagedased erutuslained, koguneb Ca 2+, stimuleerides kontraktiilsete valkude koostoimet.

Stimulatsiooni sageduse järkjärgulise suurenemisega suureneb lihaste kontraktsioonide tugevus ja amplituudi ainult teatud piirini - optimaalne reaktsioon. Stimulatsiooni sagedust, mis põhjustab lihase suurimat reaktsiooni, nimetatakse optimaalseks. Stimulatsiooni sageduse edasise suurenemisega kaasneb kontraktsiooni amplituudi ja tugevuse vähenemine. Seda nähtust nimetatakse pessimum vastus, ja optimaalset väärtust ületava ärrituse sagedused on pessimaalsed. Optimumi ja pessimumi nähtused avastas N.E. Vvedenski.

Lihaste funktsionaalset aktiivsust hinnates räägitakse nende toonusest ja faasilistest kontraktsioonidest. lihaste toonust nimetatakse pideva pideva pinge seisundiks. Sel juhul ei pruugi lihase nähtav lühenemine olla tingitud sellest, et erutus ei esine mitte kõigis, vaid ainult mõnes lihase motoorses üksuses ja neid ei ergutata sünkroonselt. faasiline lihaste kontraktsioon nimetatakse lihase lühiajaliseks lühenemiseks, millele järgneb selle lõdvestumine.

Struktuurselt- funktsionaalne lihaskiudude omadused. Skeletilihase struktuurne ja funktsionaalne üksus on lihaskiud, mis on piklik (0,5-40 cm pikkune) mitmetuumaline rakk. Lihaskiudude paksus on 10-100 mikronit. Nende läbimõõt võib suureneda intensiivsete treeningkoormustega, samas kui lihaskiudude arv võib suureneda vaid kuni 3-4 elukuuni.

Lihaskiudude membraani nimetatakse sarkolemma tsütoplasma - sarkoplasma. Sarkoplasmas on tuumad, arvukad organellid, sarkoplasmaatiline retikulum, mis sisaldab pikisuunalisi torukesi ja nende paksendeid - mahutid, mis sisaldavad Ca 2+ varusid Tankid külgnevad põikisuunas kiudu tungivate põiktorukestega (joon. 5.3). .

Sarkoplasmas kulgeb piki lihaskiudu umbes 2000 müofibrilli (umbes 1 mikroni paksune), mille hulka kuuluvad niidid, mis on moodustunud kontraktiilsete valgumolekulide: aktiini ja müosiini põimiku poolt. Aktiini molekulid moodustavad õhukesi filamente (müofilamente), mis asetsevad üksteisega paralleelselt ja läbivad teatud tüüpi membraani, mida nimetatakse Z-jooneks või triibuks. Z-jooned paiknevad risti müofibrillide pikiteljega ja jagavad müofibrillid 2–3 µm pikkusteks osadeks. Neid piirkondi nimetatakse sarkomeerid.

Sarcolemma tsistern

põiktoru

Sarcomere

Jj3H ssss s_ z zzzz tccc ;

; zzzz ssss

zzzzz ssss

j3333 CCCC£

J3333 c c c c c_

Sarcomere lühendatud

Sarcomere lõdvestus

Riis. 5.3. Lihaskiu sarkomeeri struktuur: Z-jooned - piiravad sarkomeeri, /! - anisotroopne (tume) ketas, / - isotroopne (hele) ketas, H - tsoon (vähem tume)

Sarkomeer on müofibrillide kontraktiilne üksus.Sarkomeeri keskel asetsevad üksteise kohal rangelt järjestatud müosiini molekulidest moodustunud paksud filamendid ja sarnaselt sarkomeeri äärtes paiknevad õhukesed aktiininiidid. Aktiinfilamentide otsad ulatuvad müosiini filamentide otste vahele.

Sarkomeeri keskosa (laius 1,6 μm), milles asuvad müosiini filamendid, tundub mikroskoobi all tume. Seda tumedat ala saab jälgida kogu lihaskiu ulatuses, kuna naabermüofibrillide sarkomeerid paiknevad rangelt sümmeetriliselt üksteise kohal. Sarkomeeride tumedaid piirkondi nimetatakse A-ketasteks sõnast "anisotroopne" Nendel aladel on polariseeritud valguses kahekordne murdumine. A-ketta servade alad, kus aktiini ja müosiini filamendid kattuvad, tunduvad tumedamad kui keskel, kus leidub ainult müosiini filamente. Seda keskmist piirkonda nimetatakse H-ribaks.

Müofibrillide piirkondades, milles paiknevad ainult aktiini filamendid, ei ole kahekordset murdumist, need on isotroopsed. Sellest ka nende nimi – I-kettad. I-ketta keskosas on kitsas tume joon, mille moodustab Z-membraan. See membraan hoiab kahe külgneva sarkomeeri aktiini filamente korrastatud olekus.

Aktiini filamendi koostisesse kuuluvad lisaks aktiini molekulidele ka valgud tropomüosiin ja troponiin, mis mõjutavad aktiini ja müosiini filamentide koostoimet. Müosiini molekulis on osad, mida nimetatakse peaks, kaelaks ja sabaks. Igal sellisel molekulil on üks saba ja kaks kaelaga pead. Igal peal on keemiline keskus, mis võib kinnitada ATP-d, ja koht, mis võimaldab sellel aktiini filamendiga seonduda.

Müosiini hõõgniidi moodustumisel põimuvad müosiini molekulid nende pikkade sabadega, mis paiknevad selle hõõgniidi keskel ja pead on selle otstele lähemal (joonis 5.4). Kael ja pea moodustavad müosiini filamentidest väljaulatuva eendi. Neid projektsioone nimetatakse põiksildadeks. Need on liikuvad ja tänu sellistele sildadele saavad müosiinfilamendid luua ühenduse aktiini filamentidega.

Kui ATP on kinnitatud müosiini molekuli pea külge, on sild hetkeks saba suhtes nüri nurga all. Järgmisel hetkel toimub ATP osaline lõhenemine ja selle tõttu tõuseb pea, läheb pingestatud asendisse, kus saab seostuda aktiini filamendiga.

Aktiini molekulid moodustavad topeltheeliksi troloniini

Sidekeskus ATP-ga

Müosiini molekul suure suurendusega

Paksu filamendi osa (nähtavad müosiini molekulide pead)

aktiini filament

Pea

+ Ca 2+

ADP-F

Riis. 5.4. Aktiini ja müosiini filamentide struktuur, müosiinipeade liikumine lihaste kokkutõmbumisel ja lõdvestamisel. Selgitus tekstis: 1-4 - tsükli etapid

Lihaskiudude kontraktsiooni mehhanism. Skeletilihaskiu ergastumine füsioloogilistes tingimustes on põhjustatud ainult motoorsete neuronite impulssidest. Närviimpulss aktiveerib neuromuskulaarse sünapsi, põhjustab PK.P esinemist ja otsaplaadi potentsiaal tagab sarkolemma aktsioonipotentsiaali tekke.

Aktsioonipotentsiaal levib nii piki lihaskiu pinnamembraani kui ka sügavale põiktorukestesse. Sel juhul toimub sarkoplasmaatilise retikulumi tsisternide depolariseerumine ja Ca 2+ kanalite avanemine. Kuna sarkoplasmas on Ca 2+ kontsentratsioon 1 (G 7 -1 (G b M) ja tsisternides ligikaudu 10 000 korda kõrgem, siis Ca 2+ kanalite avanemisel lahkub kaltsium tsisternidest kontsentratsioonigradienti mööda sarkoplasmasse, difundeerub müofilamentidesse ja käivitab protsessid, mis tagavad kontraktsiooni.Seega Ca 2+ ioonide vabanemine

sarkoplasmasse on elektrilist konjugeeriv tegur taevas ja mehaanilised nähtused lihaskius. Ca 2+ ioonid seonduvad troponiiniga ja see tropomüo- zina, viib aktiini piirkondade avanemiseni (vabanemiseni). ulguma kiud, mis võivad seostuda müosiiniga. Pärast seda moodustavad pingestatud müosiinipead sillad aktiiniga ja toimub ATP lõplik lagunemine, mida müosiinipead varem kinni püüdsid ja säilitasid. ATP lõhenemisest saadud energiat kasutatakse müosiinipeade pööramiseks sarkomeeri keskpunkti poole. Selle pöörlemise korral tõmbavad müosiinipead aktiini filamente mööda, liigutades neid müosiini filamentide vahel. Ühe tõmbega võib pea aktiini filamenti edasi viia -1% sarkomeeri pikkusest. Maksimaalse kokkutõmbumise saavutamiseks on vaja pea korduvaid sõudmisliigutusi. See juhtub siis, kui ATP kontsentratsioon on piisav ja Sa 2+ sarkoplasmas. Et müosiinipea uuesti liikuma hakkaks, tuleb selle külge kinnitada uus ATP molekul. ATP ühendus põhjustab müosiinipea ja aktiini vahelise ühenduse katkemise ning hetkeks võtab see oma algse asendi, kust saab edasi suhelda aktiini filamendi uue lõiguga ja teha uue sõudmisliigutuse.

Seda lihaste kokkutõmbumise mehhanismi teooriat nimetatakse "libisevate niitide" teooria

Lihaskiu lõdvestamiseks on vajalik, et Ca 2+ ioonide kontsentratsioon sarkoplasmas jääks alla 10 -7 M/l. See on tingitud kaltsiumipumba toimimisest, mis ületab Ca 2+ sarkoplasmast retikulumi. Lisaks on lihaste lõdvestamiseks vajalik, et müosiinipeade ja aktiini vahelised sillad katkeksid. Selline lõhe tekib ATP molekulide juuresolekul sarkoplasmas ja nende seondumisel müosiinipeadega. Pärast peade eemaldamist venitavad elastsed jõud sarkomeeri ja viivad aktiini filamendid algasendisse. Elastsed jõud tekivad tänu: 1) sarkomeeri struktuuris sisalduvate spiraalsete rakuvalkude elastsele tõmbele; 2) sarkoplasmaatilise retikulumi ja sarkolemma membraanide elastsed omadused; 3) lihase, kõõluste sidekoe elastsus ja gravitatsioonijõudude toime.

Lihaste tugevus. Lihase tugevuse määrab koormuse maksimaalne väärtus, mida see suudab tõsta, või maksimaalne jõud (pinge), mida see võib isomeetrilise kokkutõmbumise tingimustes arendada.

Üks lihaskiud on võimelised arendama 100-200 mg pinget. Kehas on ligikaudu 15-30 miljonit kiudu. Kui need tegutseksid paralleelselt ühes suunas ja samal ajal, võiksid nad tekitada 20-30 tonnise pinge.

Lihaste tugevus sõltub paljudest morfofunktsionaalsetest, füsioloogilistest ja füüsilistest teguritest.

Lihaste tugevus suureneb koos nende geomeetrilise ja füsioloogilise ristlõikepinna suurenemisega. Lihase füsioloogilise ristlõike määramiseks leitakse kõigi lihaskiudude ristlõigete summa piki joont, mis on tõmmatud iga lihaskiu kulgemisega risti.

Kiudude paralleelse kulgemisega lihases (rätsepatöö) on geomeetriline ja füsioloogiline ristlõige võrdsed. Kaldus kiudude käiguga lihastes (interkostaalne) on füsioloogiline osa suurem kui geomeetriline ja see aitab kaasa lihasjõu suurenemisele. Lihaste füsioloogiline läbilõige ja tugevus lihaskiudude sulgja paigutusega (enamik keha lihaseid) suureneb veelgi.

Et oleks võimalik võrrelda erineva histoloogilise struktuuriga lihaste lihaskiudude tugevust, võeti kasutusele absoluutse lihasjõu mõiste.

Absoluutne lihasjõud- lihase poolt arendatav maksimaalne jõud 1 cm 2 füsioloogilisest ristlõikest. Biitsepsi absoluutne tugevus - 11,9 kg / cm 2, õla triitsepsi lihas - 16,8 kg / cm 2, vasikas 5,9 kg / cm 2, sile - 1 kg / cm 2

Lihase tugevus sõltub selle lihase moodustavate eri tüüpi motoorsete üksuste protsendist. Erinevat tüüpi motoorsete üksuste suhe samas lihases inimestel ei ole sama.

Eristatakse järgmisi motoorsete üksuste tüüpe: a) aeglased, väsimatud (punase värvusega) - neil on vähe jõudu, kuid nad võivad pikka aega olla toonilise kokkutõmbumise seisundis ilma väsimuse tunnusteta; b) kiire, kergesti väsitav (valge värvusega) - nende kiududel on suur kokkutõmbumisjõud; c) kiired, vastupidavad väsimusele - neil on suhteliselt suur kokkutõmbumisjõud ja väsimus tekib neil aeglaselt.

Erinevatel inimestel on aeglaste ja kiirete motoorsete üksuste arvu suhe samas lihases geneetiliselt määratud ja võib oluliselt erineda. Seega võib inimese reie nelipealihases vasekiudude suhteline sisaldus varieeruda 40–98%. Mida suurem on aeglaste kiudude protsent inimese lihastes, seda rohkem on need kohanenud pikaajaliseks, kuid vähese võimsusega tööks. Isikud, kellel on suur osakaal kiirete tugevate motoorsete üksustega, suudavad arendada suurt jõudu, kuid on altid kiiresti väsima. Siiski tuleb meeles pidada, et väsimus sõltub ka paljudest muudest teguritest.

Lihasjõud suureneb mõõduka venitusega. See on tingitud asjaolust, et sarkomeeri mõõdukas venitamine (kuni 2,2 μm) suurendab sildade arvu, mis võivad tekkida aktiini ja müosiini vahel. Lihase venitamisel areneb selles ka elastne tõmbejõud, mis on suunatud lühenemisele. See tõukejõud lisandub jõule, mis tekib müosiinipeade liikumisel.

Lihaste tugevust reguleerib närvisüsteem, muutes lihasesse saadetavate impulsside sagedust, sünkroniseerides suure hulga motoorsete üksuste ergastuse ja valides motoorsete üksuste tüüpe. Kontraktsioonide tugevus suureneb: a) reaktsioonis osalevate ergastatud motoorsete üksuste arvu suurenemisega; b) ergutuslainete sageduse suurenemisega igas aktiveeritud kius; c) erutuslainete sünkroniseerimisel lihaskiududes; d) tugevate (valgete) mootoriüksuste aktiveerimisel.

Esmalt (kui on vaja väikest pingutust) aktiveeritakse aeglased väsimatud mootoriüksused, seejärel kiired, väsimuskindlad. Ja kui on vaja arendada jõudu üle 20-25% maksimumist, siis kaasatakse kokkutõmbumisse kiiresti kergesti väsivad motoorsed üksused.

Kuni 75% maksimaalsest võimalikust pingel aktiveeruvad peaaegu kõik motoorsed üksused ja lihaskiududesse tulevate impulsside sageduse suurenemise tõttu toimub tugevuse edasine suurenemine.

Nõrkade kontraktsioonide korral on impulsside sagedus motoorsete neuronite aksonites 5-10 imp/s ja suure kontraktsioonijõuga võib ulatuda kuni 50 imp/s.

Lapsepõlves on jõu suurenemine tingitud peamiselt lihaskiudude paksuse suurenemisest ja see on tingitud müofibrillide arvu suurenemisest. Kiudude arvu suurenemine on ebaoluline.

Täiskasvanute lihaste treenimisel on nende jõu suurenemine seotud müofibrillide arvu suurenemisega, vastupidavuse suurenemine aga aeroobsetest protsessidest tingitud mitokondrite arvu ja ATP sünteesi intensiivsuse suurenemisega.

Lühenemise tugevuse ja kiiruse vahel on seos. Lihase kontraktsiooni kiirus on seda suurem, seda suurem on selle pikkus (tänu sarkomeeride kontraktiilsete mõjude summeerimisele) ja sõltub lihase koormusest. Koormuse suurenedes väheneb kokkutõmbumise määr. Raskeid koormaid saab tõsta ainult aeglaselt liikudes. Inimese lihaste kokkutõmbumisel saavutatav maksimaalne kontraktsioonikiirus on umbes 8 m/s.

Lihaste kokkutõmbumise tugevus väheneb koos väsimuse tekkega.

Väsimus ja selle füsioloogiline alus.väsimus nimetatakse ajutiseks töövõime languseks, mis on tingitud eelnevast tööst ja kaob pärast puhkeperioodi.

Väsimus väljendub lihasjõu, liigutuste kiiruse ja täpsuse vähenemises, kardiorespiratoorse süsteemi ja autonoomse regulatsiooni töövõime muutumises ning kesknärvisüsteemi funktsioonide töö halvenemises. Viimasest annab tunnistust kõige lihtsamate vaimsete reaktsioonide kiiruse vähenemine, tähelepanu, mälu nõrgenemine, mõtlemisnäitajate halvenemine ja ekslike tegude arvu suurenemine.

Subjektiivselt võib väsimus väljenduda väsimustundes, lihasvalu ilmnemises, südamepekslemises, õhupuuduse sümptomites, soovis koormust vähendada või töötamist lõpetada. Väsimuse sümptomid võivad varieeruda sõltuvalt töö tüübist, selle intensiivsusest ja väsimusastmest. Kui väsimus on põhjustatud vaimsest tööst, siis reeglina on vaimse tegevuse funktsionaalsete võimete vähenemise sümptomid rohkem väljendunud. Väga raske lihastöö korral võivad esile kerkida neuromuskulaarse aparaadi taseme häirete sümptomid.

Väsimus, mis tekib normaalse töötegevuse tingimustes nii lihas- kui ka vaimse töö ajal, on suures osas sarnaste arengumehhanismidega. Mõlemal juhul arenevad väsimusprotsessid kõigepealt närvisüsteemis keskused.Üks selle näitaja on mõistuse vähenemine loomulik töövõime füüsilise väsimuse ja vaimse väsimuse korral - töövõime langus me emakakaela tegevused.

puhata nimetatakse puhkeseisundiks või uue tegevuse sooritamiseks, mille puhul kaob väsimus ja taastub töövõime. NEED. Sechenov näitas, et töövõime taastub kiiremini, kui ühe lihasgrupi (näiteks vasaku käe) väsimise järel puhates teeb tööd teine ​​lihasgrupp (parem käsi). Ta nimetas seda nähtust "aktiivseks puhkuseks"

Taastumine nimetatakse protsesse, mis tagavad energia- ja plastiliste ainete puuduse kõrvaldamise, töö käigus kulunud või kahjustatud struktuuride taastootmise, liigsete metaboliitide elimineerimise ja homöostaasi kõrvalekalded optimaalsest tasemest.

Organismi taastumiseks vajaliku perioodi kestus sõltub töö intensiivsusest ja kestusest. Mida suurem on sünnituse intensiivsus, seda lühem on puhkeperioodide aeg.

Füsioloogiliste ja biokeemiliste protsesside erinevad näitajad taastuvad erinevatel aegadel alates kehalise aktiivsuse lõpust. Üheks oluliseks taastumiskiiruse testiks on määrata aeg, mille jooksul pulss taastub puhkeperioodile iseloomulikule tasemele. Südame löögisageduse taastumise aeg pärast mõõdukat koormustesti tervel inimesel ei tohiks ületada 5 minutit.

Väga intensiivse füüsilise koormuse korral tekivad väsimusnähtused mitte ainult kesknärvisüsteemis, vaid ka neuromuskulaarsetes sünapsides, aga ka lihastes. Neuromuskulaarse preparaadi süsteemis on närvikiud kõige vähem väsinud, neuromuskulaarne sünaps on kõige rohkem väsinud ja lihas on vahepealses asendis. Närvikiud võivad läbi viia kõrgsageduslikke aktsioonipotentsiaale tundide jooksul ilma väsimuse tunnusteta. Sünapsi sagedase aktiveerimisega väheneb kõigepealt ergastuse ülekande efektiivsus ja seejärel tekib selle juhtivuse blokaad. Selle põhjuseks on vahendaja ja ATP pakkumise vähenemine presünaptilises terminalis, postsünaptilise membraani tundlikkuse vähenemine atsetüülkoliini suhtes.

Väga intensiivselt töötava lihase väsimuse tekkemehhanismi kohta on välja pakutud mitmeid teooriaid: a) "kurnatuse" teooria - ATP reservide ammendumine ja selle moodustumise allikad (kreatiinfosfaat, glükogeen, rasvhapped) , b) "lämbumise" teooria - hapniku tarnimise puudumine seatakse esikohale töötava lihase kiududes; c) "ummistumise" teooria, mis seletab väsimust piimhappe ja toksiliste ainevahetusproduktide kogunemisega lihasesse. Praegu arvatakse, et kõik need nähtused leiavad aset lihase väga intensiivse töö käigus.

On kindlaks tehtud, et maksimaalset füüsilist tööd enne väsimuse tekkimist tehakse keskmise raskusastme ja töötempoga (keskmiste koormuste reegel). Väsimuse ennetamisel on olulised ka töö- ja puhkeperioodide õige vahekord, vaimse ja füüsilise töö vaheldumine, ööpäevase (tsirkadiaanse), aastase ja individuaalse bioloogilise töö arvestamine. rütmid.

lihasjõud on võrdne lihasjõu ja lühenemise kiiruse korrutisega. Maksimaalne jõud areneb lihaste lühenemise keskmise kiirusega. Käelihase jaoks saavutatakse maksimaalne võimsus (200 W) kokkutõmbumiskiirusel 2,5 m/s.

5.2. Siledad lihased

Silelihaste füsioloogilised omadused ja omadused.

Silelihased on mõne siseorgani lahutamatu osa ja osalevad nende elundite funktsioonide tagamises. Eelkõige reguleerivad need bronhide õhu läbilaskvust, verevoolu erinevates organites ja kudedes, vedelike ja tsüstide liikumist (maos, sooltes, kusejuhades, kuse- ja sapipõies), väljutavad loote emakast, laiendavad või kitsendada pupillid (vikerkesta radiaalsete või ringikujuliste lihaste vähenemise tõttu), muuta karvade ja nahareljeefi asendit. Silelihasrakud on spindlikujulised, 50–400 µm pikad, 2–10 µm paksud.

Siledad lihased, nagu skeletilihased, on erutavad, juhtivad ja kontraktiilsed. Erinevalt skeletilihastest, millel on elastsus, on silelihased plastilised (suudavad säilitada pikka aega venitades neile antud pikkust ilma stressi suurendamata). See omadus on oluline toidu ladestamiseks maos või vedelike ladestamiseks sapipõies ja põies.

Iseärasused erutuvus silelihaskiud on teatud määral seotud nende madala transmembraanse potentsiaaliga (E 0 = 30-70 mV). Paljud neist kiududest on automaatsed. Aktsioonipotentsiaali kestus neis võib ulatuda kümnete millisekunditeni. See juhtub seetõttu, et nende kiudude aktsioonipotentsiaal areneb peamiselt tänu kaltsiumi sisenemisele rakkudevahelisest vedelikust nn aeglaste Ca 2+ kanalite kaudu sarkoplasmasse.

Kiirus erutus silelihasrakkudes väike - 2-10 cm / s. Erinevalt skeletilihastest võib silelihases esinev erutus kanduda ühest kiust teise lähedalasuvasse. Selline ülekanne toimub silelihaskiudude vaheliste sidemete olemasolu tõttu, millel on madal elektrivoolutakistus ja mis tagavad Ca 2+ rakkude ja teiste molekulide vahelise vahetuse. Selle tulemusena on silelihastel funktsionaalse süntsütiumi omadused.

Kokkuleppelisus silelihaskiududele on iseloomulik pikk varjatud periood (0,25-1,00 s) ja ühekordse kontraktsiooni pikk kestus (kuni 1 min). Silelihased on väikese kokkutõmbumisjõuga, kuid suudavad püsida toniseerivas kontraktsioonis pikka aega, ilma et tekiks väsimus. See on tingitud asjaolust, et silelihased kulutavad teetanilise kontraktsiooni säilitamiseks 100-500 korda vähem energiat kui skeletilihased. Seetõttu on silelihaste poolt tarbitud ATP-varudel aega taastuda ka kontraktsiooni ajal ning mõne kehastruktuuri silelihased on terve elu toonilise kontraktsiooni seisundis.

Silelihaste kontraktsiooni tingimused. Silelihaskiudude kõige olulisem omadus on see, et nad erutuvad arvukate stiimulite mõjul. Skeletilihaste normaalse kontraktsiooni algatab ainult neuromuskulaarsesse sünapsi saabuv närviimpulss. Silelihaste kokkutõmbumist võivad põhjustada nii närviimpulsid kui ka bioloogiliselt aktiivsed ained (hormoonid, paljud neurotransmitterid, prostaglandiinid, mõned metaboliidid), aga ka füüsilised tegurid, näiteks venitamine. Lisaks võib silelihaste erutus tekkida spontaanselt – automaatsuse tõttu.

Silelihaste väga kõrge reaktiivsus, nende võime reageerida kokkutõmbumisega erinevate tegurite toimele, tekitab meditsiinipraktikas olulisi raskusi nende lihaste toonuse häirete korrigeerimisel. Seda võib näha bronhiaalastma, arteriaalse hüpertensiooni, spastilise koliidi ja teiste silelihaste kontraktiilse aktiivsuse korrigeerimist vajavate haiguste ravi näidetes.

Silelihaste kontraktsiooni molekulaarsel mehhanismil on ka mitmeid erinevusi skeletilihaste kontraktsiooni mehhanismist. Aktiini ja müosiini filamendid silelihaskiududes on vähem järjestatud kui skeleti kiududes ja seetõttu puudub silelihasel põikitriibutus. Silelihaste aktiini filamentides ei ole troponiini valku ja aktiini molekulaarkeskused on alati avatud suhtlemiseks müosiinipeadega. Selle interaktsiooni toimumiseks on vajalik ATP molekulide lõhenemine ja fosfaadi ülekandmine müosiinipeadesse. Seejärel põimuvad müosiini molekulid niitideks ja seovad oma pead müosiiniga. Sellele järgneb müosiinipeade pöörlemine, mille käigus aktiini filamendid tõmmatakse müosiini filamentide vahele ja toimub kokkutõmbumine.

Müosiinipeade fosforüülimist teostab ensüüm müosiini kerge ahela kinaas ja defosforüülimist müosiini kerge ahela fosfataas. Kui müosiinfosfataasi aktiivsus domineerib kinaasi aktiivsuse üle, siis müosiinipead defosforüülitakse, side müosiini ja aktiini vahel katkeb ning lihas lõdvestub.

Seetõttu on silelihaste kontraktsiooni toimumiseks vajalik müosiini kerge ahela kinaasi aktiivsuse suurenemine. Selle aktiivsust reguleerib sarkoplasma Ca 2+ tase. Kui silelihaskiudu stimuleeritakse, suureneb kaltsiumisisaldus selle sarkoplasmas. See suurenemine on tingitud Ca^+ tarbimisest kahest allikast: 1) rakkudevaheline ruum; 2) sarkoplasmaatiline retikulum (joon. 5.5). Lisaks moodustavad Ca 2+ ioonid kompleksi kalmoduliini valguga, mis aktiveerib müosiinkinaasi.

Silelihaste kontraktsiooni tekkeni viivate protsesside jada: Ca 2 sisenemine sarkoplasmasse - acti

kalmodulineerimine (moodustades kompleksi 4Ca 2+ - kalmoduliin) - müosiini kerge ahela kinaasi aktiveerimine - müosiinipeade fosforüülimine - müosiinipeade sidumine aktiiniga ja pea pöörlemine, mille käigus aktiini filamendid tõmmatakse müosiini filamentide vahele.

Silelihaste lõõgastumiseks vajalikud tingimused: 1) Ca 2+ sisalduse vähenemine (kuni 10 M/l või vähem) sarkoplasmas; 2) 4Ca 2+ -kalmoduliini kompleksi lagunemine, mis viib müosiini kerge ahela kinaasi aktiivsuse vähenemiseni - müosiinipeade defosforüülimine, mis viib aktiini ja müosiini filamentide sidemete katkemiseni. Pärast seda põhjustavad elastsed jõud silelihaskiu algse pikkuse suhteliselt aeglase taastumise, selle lõdvestumise.

Kontrollküsimused ja ülesanded

rakumembraan

Riis. 5.5. Ca 2+ silelihaste sarkoplasmasse sisenemise radade skeem

rakust ja selle eemaldamist plasmast: a - mehhanismid, mis tagavad Ca 2 + sisenemise sarkoplasmasse ja kontraktsiooni alguse (Ca 2+ tuleb rakuvälisest keskkonnast ja sarkoplasmaatilisest retikulumist); b - sarkoplasmast Ca 2+ eemaldamise ja lõõgastumise tagamise viisid

Norepinefriini mõju a-adrenergiliste retseptorite kaudu

Ligandist sõltuv Ca 2+ kanal

Kanalid "g lekivad

Potentsiaalselt sõltuv Ca 2+ kanal

silelihasrakk

a-adreno! retseptorfNorepinefriinG

Nimetage inimese lihaste tüübid. Millised on skeletilihaste funktsioonid?

Kirjeldage skeletilihaste füsioloogilisi omadusi.

Milline on lihaskiu aktsioonipotentsiaali, kontraktsiooni ja erutuvuse suhe?

Millised on lihaste kontraktsioonide viisid ja tüübid?

Esitage lihaskiu struktuursed ja funktsionaalsed omadused.

Mis on mootoriüksused? Loetlege nende tüübid ja omadused.

Mis on lihaskiudude kokkutõmbumise ja lõdvestamise mehhanism?

Mis on lihasjõud ja millised tegurid seda mõjutavad?

Milline on seos kokkutõmbumisjõu, selle kiiruse ja töö vahel?

Defineerige väsimus ja taastumine. Mis on nende füsioloogilised alused?

Millised on silelihaste füsioloogilised omadused ja omadused?

Loetlege silelihaste kokkutõmbumise ja lõdvestamise tingimused.

Skeletilihased ehitatud vöötlihaskoest. Need on suvalised, st. nende vähendamine toimub teadlikult ja sõltub meie soovist. Kokku on inimkehas 639 lihast, neist 317 on paaris, 5 on paaritumata.

Skeletilihas on elund, millel on iseloomulik kuju ja struktuur, tüüpiline veresoonte ja närvide arhitektoonika, ehitatud peamiselt vöötlihaskoest, väljast kaetud oma sidekirmega, kokkutõmbumisvõimega.

Põhimõtted lihaste klassifikatsioon. Inimkeha skeletilihaste klassifikatsioon põhineb erinevatel tunnustel: keha pindala, lihaste päritolu ja kuju, funktsioon, ana-

tomo-topograafilised seosed, lihaskiudude suund, lihaste seos liigestega. Inimkeha piirkondade suhtes eristatakse kehatüve, pea, kaela ja jäsemete lihaseid. Tüve lihased jagunevad omakorda selja-, rinna- ja kõhulihasteks. lihaseid

Ülemine jäse jaguneb vastavalt skeleti olemasolevatele osadele ülajäseme vöö lihasteks, õla, küünarvarre ja käe lihasteks. Homoloogsed lõigud on iseloomulikud alajäseme lihastele - alajäseme vöö lihastele (vaagna lihased), reie, sääre ja labajala lihastele.

Kuju järgi lihased võivad olla lihtsad või keerulised. Lihtsate lihaste hulka kuuluvad pikad, lühikesed ja laiad lihased. Mitmepealisi (biitseps, triitseps, nelipealihas), mitmekõõluselisi, digastraalseid lihaseid peetakse keerukateks. Ka teatud geomeetrilise kujuga lihased on keerulised: ümmargused, kandilised, delta-, trapetsi-, romb- jne.

Funktsiooni järgi eristada painutaja- ja sirutajalihaseid; adduktor- ja röövimislihased; pöörlevad (rotaatorid); sulgurlihased (konstriktorid) ja laiendajad (dilataatorid). Pöörlevad lihased sisse

Sõltuvalt liikumissuunast jagunevad need pronaatoriteks ja kaaretugedeks (pöörlevad sissepoole ja väljapoole). See näeb ette ka nende jagamise sünergistideks ja antagonistideks. Sünergistid Need on lihased, mis täidavad sama funktsiooni ja samal ajal tugevdavad üksteist. Antagonistid- need on lihased, mis täidavad vastandlikke funktsioone, s.t. tekitades vastupidiseid liikumisi.

Asukoha järgi- pealiskaudne ja sügav; välimine ja sisemine; mediaalne ja lateraalne.

Lihaskiudude suunas- lihaskiudude paralleelse, kaldu, ümmarguse ja põikisuunalise kulgemisega.

Lihaste struktuur. Skeletilihas kui organ hõlmab tegelikke lihaste ja kõõluste osi, sidekoe membraanide süsteemi, oma veresooni ja närve. Lihase keskmist, paksenenud osa nimetatakse kõhuks. Lihase mõlemas otsas on enamikul juhtudel kõõlused, millega see on luude külge kinnitatud. Õige lihase osa struktuurne ja funktsionaalne üksus on vöötlihaskiud.

Lihaste kokkutõmbumise käigus tõmmatakse aktiini filamendid müosiinfilamentide vahelisse ruumi, muudavad nende konfiguratsiooni ja haakuvad üksteisega. Nende protsesside energiavarustus toimub ATP molekulide lõhenemise tõttu mitokondrites.

Lihase funktsionaalne üksus on mion- vöötlihaskiudude komplekt, mida innerveerib üks motoorne närvikiud. Skeletilihaste abiaparaadid on fastsia, kiud- ja luukiudkanalid, sünoviaalkestad, sünoviaalkotid, lihasplokid ja seesamoidluud. Fascia on sidekoe membraanid, mis piiravad nahaalust rasvkudet, kattes lihaseid ja mõningaid siseorganeid.

Skeletilihaste kude

Skeletilihase läbilõikediagramm.

Skeletilihaste struktuur

Skeleti (triibuline) lihaskude- elastne, elastne kude, mis on võimeline närviimpulsside mõjul kokku tõmbuma: üks lihaskoe tüüpidest. See moodustab inimeste ja loomade skeletilihased, mis on ette nähtud erinevate toimingute tegemiseks: keha liigutused, häälepaelte kokkutõmbumine, hingamine. Lihased koosnevad 70-75% veest.

Histogenees

Skeletilihaste arengu allikaks on müotoomirakud - müoblastid. Mõned neist eristuvad nn autohtoonsete lihaste moodustumise kohtades. Teised rändavad müotoomidest mesenhüümi; samal ajal on nad juba kindlaks määratud, kuigi väliselt ei erine nad teistest mesenhüümi rakkudest. Nende diferentseerumine jätkub keha teiste lihaste paigaldamise kohtades. Diferentseerumise käigus tekib 2 rakuliini. Esimese rakud ühinevad, moodustades sümplastid - lihastorud (müotorud). Teise rühma rakud jäävad sõltumatuks ja diferentseeruvad müosatelliidideks (müosatellitotsüütideks).

Esimeses rühmas toimub müofibrillide spetsiifiliste organellide diferentseerumine, järk-järgult hõivavad nad suurema osa müotoru luumenist, surudes raku tuumad perifeeriasse.

Teise rühma rakud jäävad sõltumatuks ja paiknevad müotorude pinnal.

Struktuur

Lihaskoe struktuuriüksus on lihaskiud. See koosneb müosümplastist ja müosatellotsüütidest (kaasrakud), mis on kaetud ühise basaalmembraaniga.

Lihaskiu pikkus võib ulatuda mitme sentimeetrini paksusega 50-100 mikromeetrit.

Müosümplasti struktuur

Müosatelliidi struktuur

Müosatelliidid on müosümplasti pinnaga külgnevad mononukleaarsed rakud. Need rakud on halvasti diferentseerunud ja toimivad täiskasvanud lihaskoe tüvirakkudena. Kiudude kahjustuse või koormuse pikaajalise suurenemise korral hakkavad rakud jagunema, tagades müosümplasti kasvu.

Toimemehhanism

Skeletilihaste funktsionaalne üksus on motoorne üksus (MU). ME hõlmab lihaskiudude rühma ja neid innerveerivat motoorset neuronit. Lihaskiudude arv, mis moodustab ühe RÜ, on erinevates lihastes erinev. Näiteks kui on vaja peent liigutuste kontrolli (sõrmedes või silmalihastes), on motoorsed üksused väikesed, sisaldades kuni 30 kiudu. Ja säärelihases, kus peenkontrolli pole vaja, on RÜ-s rohkem kui 1000 lihaskiudu.

Ühe lihase motoorsed üksused võivad olla erinevad. Sõltuvalt kokkutõmbumiskiirusest jagunevad motoorsed üksused aeglasteks (aeglased (S-ME)) ja kiireteks (kiireteks (F-ME)). Ja F-ME jaguneb omakorda väsimuskindluse järgi kiireks väsimuskindlaks (FR-ME)) ja kiireks väsimuseks (FF-ME)).

Neid andmeid innerveerivad ME motoorsed neuronid jaotatakse vastavalt. On olemas S-motoorsed neuronid (S-MN), FF-motoorsed neuronid (F-MN) ja FR-motoneuronid (FR-MN). S-ME-d iseloomustab kõrge müoglobiini valgu sisaldus, mis on võimeline siduma hapnikku ( O2). Peamiselt seda tüüpi ME-st koosnevaid lihaseid nimetatakse nende tumepunase värvuse tõttu punaseks. Punased lihased täidavad inimese kehahoiaku säilitamise funktsiooni. Selliste lihaste ülim väsimus tekib väga aeglaselt ja funktsioonide taastamine toimub, vastupidi, väga kiiresti.

See võime on tingitud müoglobiini ja suure hulga mitokondrite olemasolust. Punase lihase IU-d sisaldavad tavaliselt suures koguses lihaskiude. FR-ME-d on lihased, mis suudavad teha kiireid kontraktsioone ilma märgatava väsimuseta. FR-ME kiud sisaldavad suurt hulka mitokondreid ja on võimelised moodustama ATP-d oksüdatiivse fosforüülimise kaudu.

Reeglina on FR-ME kiudude arv väiksem kui S-ME-s. FF-ME kiududele on iseloomulik väiksem mitokondrite sisaldus kui FR-ME-s ning ka see, et neis tekib glükolüüsi tõttu ATP. Neil puudub müoglobiin, mistõttu seda tüüpi ME-st koosnevaid lihaseid nimetatakse valgeteks. Valged lihased arenevad tugevalt ja kiiresti kokku, kuid väsivad üsna kiiresti.

Funktsioon

Seda tüüpi lihaskude annab võimaluse teha vabatahtlikke liigutusi. Kokkutõmbuv lihas toimib luudele või nahale, mille külge see kinnitub. Sel juhul jääb liikumatuks üks kinnituspunktidest - nn fikseerimispunkt(lat. punctum fíxsum), mida enamikul juhtudel peetakse lihase esialgseks lõiguks. Liikuvat lihastükki nimetatakse liikuv punkt, (lat. punctum mobile), mis on selle kinnituskoht. Sõltuvalt teostatavast funktsioonist punctum fixum saab käituda punctum mobile, ja vastupidi.

Märkmed

Vaata ka

Kirjandus

• Yu.I. Afanasjev, N.A. Jurina, E.F. Kotovski Histoloogia. - 5. väljaanne, muudetud. ja täiendavad .. - Moskva: Meditsiin, 2002. - 744 lk. - ISBN 5-225-04523-5

Lingid

• - lihaskoe arengu mehhanismid (inglise)

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Skeletilihaste põhielement on lihasrakk. Tulenevalt asjaolust, et lihasrakk on oma ristlõike (0,05–0,11 mm) suhtes suhteliselt pikk (biitsepsi kiudude pikkus on näiteks kuni 15 cm), nimetatakse seda ka lihaskiuks.

Skeletilihas koosneb suurest hulgast nendest struktuurielementidest, mis moodustavad 85-90% selle kogumassist. Näiteks biitseps sisaldab rohkem kui miljon kiudu.

Lihaskiudude vahel on õhuke väikeste veresoonte (kapillaaride) ja närvide võrgustik (ligikaudu 10% kogu lihasmassist). 10 kuni 50 lihaskiudu on ühendatud kimbuks. Lihaskiudude kimbud moodustavad skeletilihase. Lihaskiud, lihaskiudude kimbud ja lihased on kaetud sidekoega.

Nende otstes olevad lihaskiud lähevad kõõlustesse. Luude külge kinnitatud kõõluste kaudu mõjub lihasjõud luustiku luudele. Lisaks on kõõlustel ja muudel lihase elastsetel elementidel elastsed omadused. Suure ja terava sisekoormuse (lihaste tõmbejõu) või tugeva ja äkilise välisjõu mõjul venivad lihase elastsed elemendid ja seeläbi pehmendavad jõumõjusid, jaotades need pikema aja peale.

Seetõttu esineb lihaskiudude rebendeid ja eraldumist luudest harva pärast lihaste korralikku soojenemist. Kõõlused on palju suurema tõmbetugevusega (umbes 7000 N/sq cm) kui lihaskoel (umbes 60 N/sq cm), kus N on njuuton, seega on need palju peenemad kui lihaskõht. Lihaskiud sisaldavad põhiainet, mida nimetatakse sarkoplasmiks. Sarkoplasmas paiknevad mitokondrid (30-35% kiu massist), milles toimuvad ainevahetusprotsessid ja kogunevad energiarikkad ained, nagu fosfaadid, glükogeen ja rasvad. Õhukesed lihaskiud (müofibrillid) on sukeldatud sarkoplasmasse, paiknedes paralleelselt lihaskiu pikiteljega.

Müofibrillid kokku moodustavad ligikaudu 50% kiu massist, nende pikkus on võrdne lihaskiudude pikkusega ja tegelikult on need lihase kontraktiilsed elemendid. Need koosnevad väikestest järjestikku paiknevatest elementaarplokkidest, mida nimetatakse sarkomeerideks (joonis 33).

Riis. 33. Skeletilihaste diagramm: lihas (kuni 5 cm), lihaskiudude kimp (0,5 mm), lihaskiud (0,05-0,1 mm), müofibrill (0,001-0,003 mm). Sulgudes olevad numbrid näitavad lihase ehituselementide ristlõike ligikaudset suurust.

Kuna sarkomeeri pikkus puhkeolekus on ligikaudu vaid 0,0002 mm, on näiteks 10–15 cm pikkuste biitsepsi müofibrillide lülide ahelate moodustamiseks vaja "ühendada" tohutul hulgal sarkomeere. Lihaskiudude paksus sõltub peamiselt müofibrillide arvust ja ristlõikest.

Skeletilihaste müofibrillides toimub regulaarne heledamate ja tumedamate alade vaheldumine. Seetõttu nimetatakse skeletilihaseid sageli vöötlihaseks. Müofibrill koosneb identsetest korduvatest elementidest, nn sarkomeeridest. Sarkomeer on mõlemalt poolt piiratud Z-ketastega. Nende ketaste külge kinnitatakse mõlemalt poolt õhukesed aktiininiidid. Aktiinfilamentidel on väike tihedus ja seetõttu paistavad nad mikroskoobi all läbipaistvamad või heledamad. Neid läbipaistvaid heledaid alasid, mis asuvad Z-ketta mõlemal küljel, nimetatakse isotroopseteks tsoonideks (või I-tsoonideks).
Sarkomeeri keskel on paksude filamentide süsteem, mis on ehitatud peamiselt teisest kontraktiilsest valgust, müosiinist. See sarkomeeri osa on tihedam ja moodustab tumedama anisotroopse tsooni (või A-tsooni). Kontraktsiooni ajal muutub müosiin võimeliseks aktiiniga suhtlema ja hakkab aktiini filamente sarkomeeri keskpunkti suunas tõmbama. Selle liikumise tulemusena väheneb iga sarkomeeri ja kogu lihase pikkus tervikuna. Oluline on märkida, et sellise liikumise tekitamise süsteemiga, mida nimetatakse libisevate filamentide süsteemiks, muutub filamentide (ei aktiini filamentide ega müosiini filamentide) pikkus. Lühenemine on tingitud ainult niitide liikumisest üksteise suhtes. Lihase kontraktsiooni alguse signaaliks on Ca 2+ kontsentratsiooni tõus rakus. Kaltsiumi kontsentratsiooni rakus reguleerivad spetsiaalsed kaltsiumipumbad, mis on ehitatud välismembraani ja sarkoplasmaatilise retikulumi membraani, mis keerdub ümber müofibrillide.

mootoriüksus(DE) - lihaskiudude rühm, mida innerveerib üks motoorne neuron. Lihas ja selle närviajam koosneb suurest hulgast paralleelsetest DU-dest (joonis 34).

Riis. 34. Mootoriüksuse struktuur: 1 - selgroog; 2 - motoneuronid; 3 - aksonid; 4 - lihaskiud

Normaalsetes tingimustes töötab DE tervikuna: motoorse neuroni saadetud impulsid aktiveerivad kõik selle moodustavad lihaskiud. Tänu sellele, et lihas koosneb paljudest MU-dest (suurtes lihastes kuni mitusada), suudab see töötada mitte kogu massiga, vaid osade kaupa. Seda omadust kasutatakse lihaste kontraktsiooni tugevuse ja kiiruse reguleerimisel. Looduslikes tingimustes jääb motoneuronite poolt MU-le saadetavate impulsside sagedus vahemikku 5–35 impulssi/s, ainult maksimaalse lihaspingega saab registreerida tühjenemise sagedust üle 50 impulsi/s.

DE komponendid on erinev labiilsus: akson - kuni 1000 imp./s, lihaskiud - 250-500, müoneuraalne sünaps - 100-150, motoorsete neuronite keha - kuni 50 imp./s. Mida suurem on komponendi väsimus, seda madalam on selle labiilsus.

Eristama kiire ja aeglane DE. Kiiretel on suur tugevus ja kokkutõmbumiskiirus lühikese aja jooksul, kõrge glükolüütiliste protsesside aktiivsus, aeglased töötavad oksüdatiivsete protsesside kõrge aktiivsuse tingimustes pikka aega, väiksema jõu ja kokkutõmbumiskiirusega. Esimesed väsivad kiiresti, sisaldavad palju glükogeeni, teised on vastupidavad – neis on palju mitokondreid. Aeglased MU-d on aktiivsed igasuguse lihaspinge korral, kiired MU-d aga ainult tugeva lihaspinge korral.

Lihaskiudude ensüümide analüüsi põhjal liigitatakse need kolme tüüpi: tüüp I, tüüp IIa, tüüp IIb.

Sõltuvalt kontraktsiooni kiirusest, aeroobsest ja anaeroobsest võimekusest kasutatakse mõisteid: aeglane tõmblus, oksüdatiivne tüüp (MO), kiire tõmblus, oksüdatiivne-glükolüütiline tüüp (GOD) ja kiire tõmblus, glükolüütiline tüüp (BG).

On ka teisi DE klassifikatsioone. Niisiis, kahe parameetri – vahelduva teetanuse vähenemine ja vastupidavus väsimusele – põhjal jagatakse MU-d kolme rühma (Burke, 1981): aeglaselt tõmblevad, väsimuse suhtes immuunsed (tüüp S); vastupidav kiirele tõmblusele väsimusele (FR tüüp) ja vastuvõtlik kiiretele tõmblustele (FF tüüp).

I tüüpi kiud vastavad MO tüüpi kiududele, IIa tüüpi kiud vastavad BOG tüüpi kiududele ja IIb tüüpi kiud vastavad BG tüüpi kiududele. MO tüüpi lihaskiud kuuluvad S-tüüpi MU-sse, GOD-tüüpi kiud FR-tüüpi MU-tüüpi ja BG-tüüpi kiud FF-tüüpi MU-sse.

Iga inimese lihas sisaldab kõigi kolme tüüpi kiudude kombinatsiooni. DE tüüpi FF iseloomustab suurim kokkutõmbumisjõud, lühim kontraktsiooni kestus ja suurim vastuvõtlikkus väsimusele.

Rääkides erinevate lihaskiudude proportsioonidest inimesel, tuleb märkida, et nii meestel kui naistel on veidi rohkem aeglane kiud (erinevate autorite sõnul -
52 kuni 55%).

Lihaskoes aeglaste ja kiirete tõmbluskiudude arvu ning sprindi- ja pikamaa distantside sportliku soorituse vahel on range seos.

Maratoni maailmameistrite säärelihased sisaldavad 93-99% aeglaseid kiude, samas kui maailma tugevaimatel sprinteritel on nendes lihastes rohkem kiireid kiude (92%).

Treenimata inimesel ei ületa maksimaalsel jõupingel mobiliseeritavate motoorsete agregaatide arv tavaliselt 25–30%, jõukoormuseks hästi treenitud inimestel võib töösse kaasatud motoorsete agregaatide arv ületada 80–90. %. See nähtus põhineb kesknärvisüsteemi kohanemisel, mis suurendab motoorsete keskuste võimet mobiliseerida suuremat hulka motoorseid neuroneid ja paraneb lihastevaheline koordinatsioon (joonis 35).

Riis. 35. Mootoriüksuste omadused

Struktuurne ja funktsionaalne üksus skeletilihased on sümplast või lihaskiud- tohutu rakk, millel on teravate servadega pikendatud silindri kuju (nime all sümplast, lihaskiud, lihasrakk tuleks mõista sama objektina).

Lihasraku pikkus vastab kõige sagedamini kogu lihase pikkusele ja ulatub 14 cm-ni ning läbimõõt on võrdne mitme sajandiku millimeetriga.

lihaskiud, nagu iga rakk, on ümbritsetud kestaga - sarkolemmaga. Väljaspool on üksikud lihaskiud ümbritsetud lahtise sidekoega, mis sisaldab vere- ja lümfisooneid ning närvikiude.

Lihaskiudude rühmad moodustavad kimpe, mis omakorda liidetakse terveks lihaseks, mis asetatakse tihedasse sidekoe kattesse, mis liigub lihase otstes luu külge kinnitatud kõõlustesse (joonis 1).

Riis. üks.

Lihaskiu pikkuse kokkutõmbumisest põhjustatud jõud kandub kõõluste kaudu skeleti luudele ja paneb need liikuma.

Lihase kontraktiilset aktiivsust kontrollib suur hulk motoorseid neuroneid (joon. 2) - närvirakud, mille kehad asuvad seljaajus, ja pikad oksad - aksonid motoorse närvi osana lähenevad lihasele. Lihasesse sisenedes hargneb akson paljudeks harudeks, millest igaüks on ühendatud eraldi kiuga.

Riis. 2.

Nii üks motoorne neuron innerveerib tervet kiudude rühma (nn neuromotoorne üksus), mis töötab tervikuna.

Lihas koosneb paljudest neuromotoorsetest üksustest ja on võimeline töötama mitte kogu oma massiga, vaid osade kaupa, mis võimaldab teil reguleerida kontraktsioonide tugevust ja kiirust.

Lihaste kokkutõmbumise mehhanismi mõistmiseks on vaja arvestada lihaskiu sisemist struktuuri, mis, nagu te juba aru saite, erineb oluliselt tavalisest rakust. Alustame sellest, et lihaskiud on mitmetuumaline. See on tingitud kiudude moodustumise iseärasustest loote arengu ajal. Sümplastid (lihaskiud) moodustuvad organismi embrüonaalse arengu staadiumis prekursorrakkudest - müoblastidest.

Müoblastid(vormimata lihasrakud) intensiivselt jagunevad, ühinevad ja moodustavad tuumade keskse paigutusega lihastorusid. Seejärel algab müofibrillide süntees müofibrillides (raku kontraktiilsed struktuurid, vt allpool) ja kiudude moodustumine lõpeb tuumade migratsiooniga perifeeriasse. Selleks ajaks kaotavad lihaskiu tuumad juba oma jagunemisvõime ning nende taha jääb vaid valgusünteesi jaoks info genereerimise funktsioon.

Kuid mitte kõik müoblastid järgige sulandumise teed, mõned neist on isoleeritud satelliitrakkude kujul, mis paiknevad lihaskiu pinnal, nimelt sarkoleumis, plasmamembraani ja basaalmembraani vahel - sarkoleumi koostisosad. Satelliidirakud, erinevalt lihaskiududest, ei kaota kogu elu jooksul jagunemisvõimet, mis tagab kiudude lihasmassi suurenemise ja nende uuenemise. Lihaskiudude taastumine lihaskahjustuse korral on võimalik tänu satelliitrakkudele. Selle kestas peituvate kiudude surmaga aktiveeruvad satelliidirakud, jagunevad ja muunduvad müoblastideks.

Müoblastidühinevad omavahel ja moodustavad uusi lihaskiude, milles seejärel algab müofibrillide kogunemine. See tähendab, et regenereerimise ajal korduvad täielikult lihase embrüonaalse (emakasisese) arengu sündmused.

Lisaks multinukleatsioonile on lihaskiudude eripäraks õhukeste kiudude olemasolu tsütoplasmas (lihaskiudes nimetatakse seda tavaliselt sarkoplasmaks) - müofibrillid (joonis 1), mis paiknevad piki rakku ja asetsevad üksteisega paralleelselt. . Müofibrillide arv kius ulatub kahe tuhandeni.

müofibrillid on raku kontraktiilsed elemendid ja neil on võime närviimpulsi saabudes oma pikkust vähendada, pingutades seeläbi lihaskiudu. Mikroskoobi all on näha, et müofibrillil on põikvööt – vahelduvad tumedad ja heledad triibud.

Kui vähendada müofibrillid heledad alad vähendavad nende pikkust ja kaovad täielikult kokkutõmbumisel. Müofibrillide kokkutõmbumise mehhanismi selgitamiseks töötas Hugh Huxley umbes viiskümmend aastat tagasi välja libisevate filamentide mudeli, seejärel leidis see katsetes kinnitust ja on nüüdseks üldtunnustatud.

KIRJANDUS

1. McRobert S. Titaani käed. – M.: SP "Weider sport", 1999.
2. Ostapenko L. Ületreenimine. Ületreenimise põhjused jõutreeningu ajal // Ironman, 2000, nr 10-11.
3. Solodkov A.S., Sologub E.B. Spordi füsioloogia: õpik. - Peterburi: SPbGAFK im. P.F. Lesgaft, 1999.
4. Lihastegevuse füsioloogia: Õpik kehakultuuri instituutidele / Toim. Kotsa Ya. M. - M .: Kehakultuur ja sport, 1982.
5. Inimese füsioloogia (Textbook for Institutes of Physical Culture. 5. tr.). / Toim. N. V. Zimkina. - M .: Kehakultuur ja sport, 1975.
6. Inimese füsioloogia: õpik arstiteaduse üliõpilastele / Toim. Kositsky G.I. - M.: Meditsiin, 1985.
7. Sporditreeningu füsioloogilised alused: Spordifüsioloogia juhised. - L .: GDOIFK neid. P.F. Lesgaft, 1986.