Lihassüsteemi tugevusomadused. Käte ja selja jõu mõõtmine Inimeste lihasjõu mõõtmiseks

Lihaste tugevus määratakse toime- ja reaktsioonimeetodiga, st patsiendil palutakse sooritada liigesele iseloomulik liigutus ning uurija käele vastandudes määratakse lihaspinge. Lihaste tugevust hinnatakse 5-pallisüsteemi abil: 5 punkti - terve jäseme lihased, 4 punkti - kerge lihaste atroofia, kuid tugevus võimaldab ületada jäseme segmendi raskust ja uurija käe tekitatud takistust. Vastupanu on aga nõrgem kui tervel jäsemel. 3 punkti - mõõdukas lihasatroofia segmendi raskuse aktiivse ületamisega, kuid ilma vastupanuta. 2 punkti - raske atroofia, lihased tõmbuvad raskelt kokku, kuid ilma segmendi raskuseta. 1 punkt – raske lihaste atroofia, kontraktsioonide puudumine.

Laboratoorium: kliinilised testid

Kliinilised uuringud tähendavad ennekõike vere, uriini ja väljaheite üldanalüüse. See on minimaalne laborianalüüs, ilma milleta on ohvril võimatu täieõiguslikku ravi läbida, veel vähem teha operatsiooni ilma tõsiste tüsistuste või isegi surma ohuta.

Vereanalüüsi viiakse läbi erütrotsüütide, leukotsüütide ja leukovalemite loendamisega, hemoglobiinisisalduse taseme, värviindeksi, hematokriti arvu, ESR määramisega. Kui on ette nähtud kirurgiline sekkumine, kahtlustatakse käimasolevat interstitsiaalset või intrakavitaarset verejooksu, täiendatakse uuringut trombotsüütide, retikulotsüütide loendamisega, hüübimisaja ja verejooksu kestuse määramisega.

Täiskasvanu uuringutes anname loetletud koostisosade ligikaudsed normaalsed näitajad. Miks eeskujulik? Jah, kuna need varieeruvad olenevalt uuritava vanusest, soost, mõnikord kellaajast ja elukohast. Esitame Venemaa keskvööndi keskmised normid, võtmata arvesse Kaug-Põhja, Kirde ja Lõuna äärmuslikke kliimapiirkondi.

Punaste vereliblede arv: Mehed (4,0…5,5) x10 12/l; Naised (3,6…5,0) x10 12/l.

Leukotsüütide arv: (4,0…4,8) x10 12/l

Hematokriti arv - punaste vereliblede ja ringleva plasma mahu suhe

veri: Mehed - 0,380 – 0,480; naised – 0,330 – 0,450;

Trombotsüüdid (180…320) x 10 9/l

Retikulotsüüte (punaste vereliblede noored vormid) on ringlevas veres tavaliselt 0,2 kuni

1%, st (30...70) x 10 9/l

Verejooksu kestus (Duke'i järgi) – 2-3 minutit

Vere hüübimisaeg (vastavalt Sukharevile) algab 30 sekundist kuni 2 minutini.

Lõpetage 3–5 minuti pärast.

Leukovalem on erinevate leukotsüütide protsent vereproovis. Uuring on praktiliselt mittespetsiifiline, kuid väga oluline, kuna see näitab patsiendi seisundi tõsidust.

Uriin– määrata kogus, värvus, läbipaistvus, tihedus (norm on 1,008-1,025, kõigub päeva jooksul). pH – 4,5 – 8,0.Valkude, glükoosi, bilirubiini testid – peavad olema negatiivsed.

Vigastuste korral vere olemasolu analüüs. Positiivne reaktsioon viitab urogenitaalorganite ja kuseteede kahjustusele. Raskete vigastuste korral näitavad oliguuria ja anuuria patsiendi seisundi tõsidust ja on halb prognostiline märk.

Väljaheited - vere olemasolu väljaheites pärast vigastust kinnitab soolte kahjustust, muud kõrvalekalded normist võivad viidata kaasuvatele haigustele: maksa, kõhunäärme, helmintide jne talitlushäired. jne.

Üldkliinilistest testidest on oluline seroossetest õõnsustest saadud vedelike uurimine: pleura, perikardi, kõhu, liigeste, nimme. Nende õõnsuste sisu vigastuste ajal võib rääkida palju. Vere olemasolu pleuraõõnes näitab hemorraagiat või jätkuvat verejooksu. Sama saab kätte ka kõhuõõnest, kuid erinevalt pleuraõõnest võib selle sisu olla transudaat, mis on segunenud uriini, sapi, soolesisu ja isegi toidujääkidega, mis viitab vastavate organite katastroofile.

Et uurida lihasjõudu kasutatakse spetsiaalseid tehnikaid, mille puhul koormus langeb ainult üksikutele lihastele ja lihasgruppidele. Katsealusel palutakse sooritada teatud liigutusi vastupanu tingimustes, nagu eespool käsitletud, või vastupidi – uuritav seisab arsti aktiivsele tegevusele vastu. Võimaluse korral tuleb võrrelda sümmeetrilisi lihasrühmi.
Lihaste tugevuse uuring Seda ei tehta lihaste, fastsia, kõõluste lokaalse põletiku, nende rebenemise, verevalumite või hematoomi esinemise korral.

Kliinilises harjutada lihasjõudu tinglikult jagatud 5 astmesse:
1 - normaalne lihasjõud;
2 - lihasjõud väheneb;
3 - lihasjõud on järsult vähenenud;
4 - lihaspinge tekib ilma motoorse efektita;
5 - lihas on halvatud.

M. Doherty, D. Doherty(1993) raporteerivad Medical Research Councili lihasjõu kliinilise hindamise klassifikatsiooni.
Võib kasutada lihtsustatud lihasjõu jagamine normaalseks, nõrgenenud (vähenenud) ja selle puudumiseks.

Mõned tehnikad lihasjõu uurimiseks resistentsuse tingimustes anti lihasmotoorse funktsiooni uuringu kirjeldamisel. Siin on teised.
Õlavöötme lihasjõu määramine. Uuritav, painutades oma käsi küünarliigestes, tõstab need õlgade tasemele ja hoiab neid selles asendis. Arst, asetades käed küünarnuki liigestele ülalt, avaldab allapoole survet. Õlavöötme lihaste tugevust hinnatakse resistentsuse astme järgi.

Küünarvart painutavate lihaste tugevuse määramine. Uuritav painutab oma kätt küünarliiges ja hoiab seda selles asendis. Arst üritab seda sirutada, asetades ühe käe õlale ja teisega haarates käest randmeliigese tasemel.

Küünarliigese küünarvarre pikendavate lihaste tugevuse määramine. Uuritava käsivars on küünarliigest nii palju kui võimalik painutatud. Arst hoiab teda ühe käega õlast ja teise käega, haarates küünarvarrest randmeliigese tasemel, avaldab patsiendile vastupanu, kui ta sirutab oma käsi küünarliiges.

Käe painutajate ja sirutajate tugevuse määramine. Arst fikseerib ühe käega uuritava küünarvarre küünarvarre distaalse kolmandiku kõrgusel, teise käega aga peopesa (rusika), vältides randmeliigese painutamist ja seejärel käe sirutamist.

Käe lihaste tugevuse määramine. Arst asetab vaheldumisi või samaaegselt nimetis- ja keskmise sõrme uuritava kätte ning palub pigistada. Kompressiooniaste hindab sõrme painutajate tugevust. Puusa painutaja tugevuse määramine. Uuritav lamab väljasirutatud jalgadega. Arst, asetades käe põlvekedrale või veidi kõrgemale ja fikseerides põlveliigese, kutsub teda jalga painutama. Tugevust hinnatakse selle järgi, kui suur on pingutus, mida tehakse jala hoidmiseks väljasirutatud asendis.

Jala painutajate ja sirutajate tugevuse määramine. Katsealune lamab selili, jalad ripuvad üle diivani serva. Arst fikseerib ühe käega sääre ja teise käega, haarates jalalaba distaalses osas, annab vastupanu selle paindumisel ja sirutamisel hüppeliigeses.

Varbaid painutavate ja sirutavate lihaste tugevuse määramine. Arst fikseerib varbad põikhaardega pöidla ja nimetissõrme vahel ning palub patsiendil varbaid painutada ja sirutada.

Kirjanduses on kirjeldused erinevate uuritavate asendite kohta lihasjõu mõõtmisel (seis, lama, istumine). Absoluutne lihasjõud sõltub mõõtmisel oluliselt lähteasendist: näiteks seistes ja lamades mõõdetud puusasirutajate tugevuse erinevus on kuni 20%.

Lihasjõu mõõtmisel tuleb järgida järgmisi reegleid:

1) parim aeg mõõtmiste tegemiseks on päeva esimene pool, 2,5-3 tundi pärast söömist;

2) soojendus on vajalik 10-15 minutit ilma raskusteta;

3) ümbritseva õhu temperatuur peab olema + 18 kuni + 22°:

4) uuritava asend on vertikaalne;

5) proksimaalsete liigeste kohustuslik fikseerimine ja distaalsete liigeste püsiva asendi hoidmine;

6) jõu rakendamise õlg peaks olema kõigil katsealustel konstantne, kuna kõigil juhtudel ei mõõdeta jõudu, vaid lihasjõu momenti;

7) dünamomeetri ja lüli (reie, sääre) vaheline nurk peab olema sirge;

8) lihasjõu ja liigutuste tehniliste parameetrite seose uurimisel on soovitav läbi viia mõõtmised individuaalseid töönurki arvestades;

9) mansett, mille külge dünamomeeter kinnitatakse, peab valukomponendi kõrvaldamiseks olema vähemalt 5 cm lai;

10) jõu mõõtmine pärast treeningut ja võistlusjärgsel päeval ei ole soovitatav, välja arvatud eriuuringud;

11) ühele lülile mõjuvate painutaja- ja sirutajalihaste tugevuse võrdlemisel on vaja mõõtmisi teha, arvestades täpselt lihaste algseisundit (nende venitust);

12) Lihasjõudu on soovitatav mõõta kogu liikumisulatuse ulatuses suurte liigeste puhul iga 10° ja väikeste liigeste puhul 5° järel.

Jõu mõõtmine A. V. Korobkovi jt meetodil. viiakse läbi mõõteseadmel, mis võimaldab teil saavutada teatud lihasrühma isoleeritud tegevuse. Masin koosneb metallraamist, mis on tihedalt kinnitatud kuuele jalale. Mööda raami liigub vertikaalne põiki liigutatava latiga alus, mille külge kinnitatakse katse ajal andur. Raami sees on puidust platvorm, mille ühel küljel on peatugi ja teisel pool jalgade toetamiseks mõeldud latt. Raam on varustatud rihmadega, mis tagavad mõõdetava asja liikumatuse. Katsealuse lähteasend kõigi mõõtmiste jaoks on selili või kõhuli lamamine. Meetodi puuduseks on see, et mõõtmised tehakse ilma lihaste seisundit arvestamata. nende pikenemine, samuti võimalus mõõta ainult siis, kui proksimaalse ja distaalse lüli vahel on täisnurk. Pronatsiooni ja supinatsiooni ajal pole lihasjõudu võimalik mõõta.

Lihasjõu mõõtmine vastavalt B. M. Rybalko meetodile toimub spetsiaalse seadme abil, mis koosneb vöödega tugilauast, mis kinnitatakse võimlemisseinale ja on mõõtmise ajal katsealuse toeks ja fikseerimiseks; alus, mis võimaldab jalga mõõtmise ajal fikseerida ja dünamomeetrit tugevdada; võimlemistendi külge kinnitatud kronstein, mis toimib dünamomeetri ülemise toena. Mõõdetava lähteasend on vertikaalne. Meetodi puudused on samad, mis A. V. Korobkovi meetodil; eelised - seadme teisaldatavus.

Smolenski Riikliku Kehakultuuri Instituudi anatoomiaosakonnas (R. N. Dorokhov, Yu. D. Kuzmenko, Ya. S. Tatarinov, M. I. Shutkov) välja töötatud tehnika võimaldab mõõta lihasjõudu kogu võimaliku liikumise amplituudi ulatuses. liigesed. Mõõteseadme statsionaarne versioon koosneb 2,5 m kõrgusest tugiraamist, mille üks külg on poolringikujuline, mille ääres paiknevad klotsid, mis võimaldab mõõta lihasjõudu jäseme mis tahes asendis, säilitades samal ajal kohustusliku asendi. seisund - asend jäseme ja dünamomeetri vahel on 90°. Kaadri keskel on objekti tugevdamiseks vertikaaltugi.

Sellel on täiendav tugilatt põlveliigese kinnitamiseks, tugevdatud slaalomisaapaga platvorm, mis võimaldab täielikult välistada liikumise tugijala hüppeliigeses ning platvorm torso toetamiseks ja fikseerimiseks. Tugiseade pöörleb vabalt ümber vertikaaltelje. See võimaldab mõõta lihasjõudu sagitaal- ja frontaaltelje ümber liikumisel. Tüvelihaste tugevuse mõõtmisel paigaldatakse tugiraami keskele tugivertikaali asemel vaagna ja alajäsemete kinnitusseade, millel on tugevdusplatvormi erinev kõrgus. Tugiraamile on paigaldatud ka kaks pööratavat elektrimootorit, mis võimaldavad kaablite ja dünamomeetri abil mõõta lihasjõudu ületades ja andes töid. Selle meetodi eeliseks on see, et lihasjõudu on võimalik suure täpsusega mõõta lihasjõudu konkreetsete töönurkade juures liigutuste ajal eranditult kõikides liigestes nii ületamise, hoidmise kui ka lihastöö andmise ajal. Puudus: tülikas.

Lihasjõu mõõtmise tugiseadme (R. N. Dorokhov, Yu. D. Kuzmenko) kaasaskantav versioon on torudest ühendatud rööptahukas, mille kolmel küljel on võrdsete vahedega metallist džemprid, mis võimaldavad vajadusel seada soovitud katsealuse asend, kasutades kehaosa kette, st mõõta lihasjõudu mis tahes olekus (pikendus). Neljas külg on varustatud liigutatava vööde ja tugiklambritega raamiga, mille abil fikseeritakse objekt soovitud asendisse, välistades täiendavad liigutused. Tugiklambrid ja raam on reguleeritavad igale katsealuse kõrgusele, mis on koolides mõõtude tegemisel väga oluline. Õlalihaste pideva jõu säilitamiseks on valmistatud raami tüüpi seadmed, mis asetatakse kehalülile, mille tugevust uuritakse.

Eelised - võimalus seadet lahti võtta ja hõlpsasti transportida, võime mõõta jõudu "töönurkades".

“Zozhnik” tõlkis, muutis ja toimetas Greg Nukolsi suurepärast põhiartiklit lihaste mahu ja jõu omavaheliste seoste kohta. Artiklis selgitatakse näiteks üksikasjalikult, miks on keskmine jõutõstja sama lihase suuruse puhul 61% tugevam kui keskmine kulturist.

Tõenäoliselt olete seda pilti jõusaalis näinud: tohutu lihaseline tüüp teeb 200-kilose kangiga kükke, pahvib ja teeb väikese arvu kordusi. Siis tõstab mees, kellel on palju vähem massiivsed jalad, kuid suudab hõlpsalt teha rohkem kordusi, sama kangi.

Sarnast pilti võib korrata lamades surumises või surnud tõstes. Jah, ja kooli bioloogiakursusest õpetati meile: lihasjõud sõltub sellest ristlõike pindala(jämedalt öeldes sõltub see paksusest), kuid teadus näitab, et see on tugev lihtsustus ja olukord ei vasta täielikult tõele.

Lihase ristlõikepindala.

Näiteks vaadake 85 kg kaaluva mehe lamades surumist 205 kg:

Palju massiivsemad tüübid ei saa aga lamades surumises sellistele kujudele ligilähedalegi.

Vastus on lihtne: jõudu mõjutavad peale lihaste suuruse ka paljud muud tegurid.

Keskmine mees kaalub umbes 80 kg. Kui inimene pole treenitud, siis umbes 40% tema kehakaalust moodustab skeletilihas ehk umbes 32 kg. Hoolimata asjaolust, et lihasmassi kasv sõltub suuresti geneetikast, suudab mees keskmiselt 10-aastase treeningu jooksul oma lihasmassi 50% võrra suurendada ehk lisada oma 32 kg-le lihasmassi veel 16 kg. lihasesse.

Tõenäoliselt lisandub sellest kasvust 7-8 kg lihast esimesel raskel treeningul, veel 2-3 kg järgmise paari aasta jooksul ja ülejäänud 5-6 kg 7-8 aasta raske treeningu ajal. . See on tüüpiline pilt lihaste kasvust. Kui lihasmass suureneb ligikaudu 50%, suureneb lihasjõud 2-4 korda.

Jämedalt öeldes, kui esimesel treeningpäeval suudab inimene biitsepsile tõsta 10–15 kg raskust, siis hiljem võib see tulemus tõusta 20–30 kg-ni.

Kükiga: kui oma esimesel treeningul kükitate 50 kg kangiga, võib see kaal tõusta 200 kg-ni. Tegemist ei ole teaduslike andmetega, lihtsalt näitena – kuidas tugevusnäitajad võivad tõusta. Biitsepsi lokke tehes võib jõud kasvada umbes 2 korda ja kaal kükkides 4 korda. Kuid samal ajal suurenes lihaste maht vaid 50%. See on selgub, et võrreldes massi suurenemisega kasvab tugevus 4-8 korda rohkem.

Lihasmass on muidugi jõu seisukohalt oluline, kuid võib-olla mitte määrav. Vaatame üle peamised tugevust ja massi mõjutavad tegurid.

Lihaskiud

Uuringud näitavad, et mida suurem on lihaskiud, seda suurem on selle tugevus.

See graafik näitab selget seost lihaskiudude suuruse ja nende tugevuse vahel:

Kuidas sõltub tugevus (vertikaalne skaala) lihaskiudude suurusest (horisontaalne skaala). Uurimus: Gilliver, 2009.

Kui aga absoluutne tugevus kipub lihaskiudude suurema mahuga kasvama, siis suhteline tugevus (tugevus suuruse suhtes) vastupidiselt väheneb.

Mõelgem välja, miks see juhtub.

Lihaskiudude tugevuse määramiseks nende mahu suhtes on olemas indikaator - "spetsiifiline pinge" (tõlgime seda kui "erijõudu"). Selleks peate jagama maksimaalse jõu ristlõike pindalaga:

Lihaskiud: Kulturistidel on 62% madalam kiu tugevus kui tõstjatel

Nii et point on selles erijõud sõltub väga palju lihaskiu tüübist.

Selles uuringus leidsid teadlased, et professionaalsete kulturistide lihaskiudude tihedus oli 62% madalam kui professionaalsetel tõstjatel.

Ehk siis suhteliselt öeldes on keskmise jõutõstja lihased 62% tugevamad kui sama mahuga keskmise kulturisti lihased.

Pealegi on kulturistide lihaskiud nende ristlõikepindala põhjal 41% nõrgemad kui treenimata inimestel. See tähendab, et paksuse ruutsentimeetri kohta on kulturistide lihased nõrgemad kui neil, kes pole üldse treeninud (kuid üldiselt on kulturistid loomulikult lihaste kogumahu tõttu tugevamad).

Selles uuringus võrreldi erinevaid lihaskiude ja leiti, et Kõige tugevamad lihaskiud on 3 korda tugevamad kui sama paksusega nõrgemad – see on väga suur erinevus.

Lihaskiud kasvavad kiiremini ristlõike pindalalt kui tugevuselt

Nii et mõlemad uuringud näitasid seda Kui lihaskiudude suurus suureneb, väheneb nende tugevus võrreldes nende paksusega.. See on nende suurus kasvab rohkem kui tugevus.

Sõltuvus on: kui lihase ristlõikepindala kahekordistub, suureneb selle tugevus vaid 41%, mitte 2 korda.

Selles plaanis korreleerub paremini lihaskiudude tugevusega läbimõõt kiud, mitte ristlõike pindala (palun lisage see parandus oma kooli bioloogiaõpikutesse!)

Lõpuks vähendasid teadlased kõik näitajad sellele graafikule:

Horisontaalne: lihase ristlõike pindala suurenemine. Sinine joon on läbimõõdu suurenemine, punane joon on üldine jõu suurenemine, kollane joon erijõu suurenemine (kui palju jõud suureneb ristlõikepinna suurenemisega).

Järeldus, mille võib teha, on see, et lihaste mahu suurenedes kasvab ka jõud, kuid lihase suuruse (st ristlõikepinna) suurenemine ületab jõu kasvu. Need on mitmest uuringust kogutud keskmised ja mõnel uuringul on erinevad andmed.

Näiteks selles uuringus kasvas katsealustel 12-nädalase treeningu jooksul lihaste ristlõikepindala keskmiselt 30%, kuid samal ajal spetsiifiline jõud pole muutunud (ehk siis loeme ridade vahelt, ka tugevus tõusis ca 30%).

Selle uuringu tulemused on sarnased: lihase ristlõikepindala suurenes osalejatel pärast 12-nädalast treeningut 28-45%, kuid erijõud ei muutunud.

Teisest küljest näitasid need 2 uuringut (üks ja kaks) spetsiifilise lihasjõu suurenemist, kui lihaste enda maht ei kasva. See tähendab, et tugevus on suurenenud, aga maht mitte, ja tänu sellele kombinatsioonile selgub, et erijõud on suurenenud.

Kõigis neljas uuringus suurenes tugevus läbimõõt lihaseid, kuid võrreldes ristlõike pindala jõud suurenes ainult siis, kui lihaskiud ei kasvanud.

Teeme siis olulise teema uuesti kokku lihaskiududega:

• Inimesed on ühte või teist tüüpi lihaskiudude arvu poolest väga erinevad.. Pidage meeles: spetsiifiline jõud Tõstjatel (treeningu jõud) on keskmiselt 61% rohkem lihaskiude kui kulturistidel (treeningu maht). Jämedalt öeldes on sama mahuga lihastega tõstjad keskmiselt 61% tugevamad.
• Nõrgeimad lihaskiud on 3 korda nõrgemad kui tugevaimad. Nende arv igas inimeses on geneetiliselt määratud. See tähendab, et sama mahu hüpoteetiliselt maksimaalne võimalik erinevus lihasjõus varieerub kuni 3 korda.
• Erijõud (jõud ristlõike ruutsentimeetri kohta) ei suurene alati treeninguga. Fakt on see, et lihaste ristlõikepindala kasvab keskmiselt kiiremini kui jõud.

Lihaste kinnituskoht

Tugevuse juures on oluline see, kuidas lihased kinnituvad luudele ja jäsemete pikkus. Nagu mäletate oma kooli füüsikakursusest, mida suurem on kang, seda lihtsam on raskust tõsta.

Kui rakendate jõudu punktis A, kulub sama raskuse tõstmiseks palju rohkem jõudu kui punktis B.

Seega, mida kaugemale lihas on kinnitatud (ja mida lühem on jäse), seda suurem on hoob ja seda rohkem saab raskust tõsta. See selgitab osaliselt, miks mõned üsna kõhnad tüübid suudavad tõsta palju rohkem kui mõned eriti kogukad tüübid.

Näiteks see uuring väidab, et tugevuse erinevus sõltuvalt põlveliigese lihaste sisestuskohast on erinevate inimeste vahel 16-25%. Mul on geneetikaga nii vedanud.

Veelgi enam, lihaste mahu kasvuga jõu hetk suureneb: see juhtub seetõttu, et lihase mahu kasvades muutub "ründenurk" veidi ja see seletab osaliselt asjaolu, et jõud kasvab kiiremini kui maht.

Andrew Vigotsky uurimistöös on suurepärased pildid, mis näitavad selgelt, kuidas see juhtub:

Kõige olulisem on järeldus: viimasel pildil on näha, kuidas lihase paksuse (ristlõikepindala) kasvades muutub jõu rakendamise nurk, mis tähendab, et suurematel lihastel muutub kangi liigutamine lihtsamaks.

Närvisüsteemi võime aktiveerida rohkem kiude

Teine lihasjõu faktor, olenemata mahust, on kesknärvisüsteemi (KNS) võime aktiveerida võimalikult palju lihaskiude kokkutõmbumiseks (ja antagonistlike kiudude lõdvestamiseks).

Jämedalt öeldes võime lihaskiududele kõige tõhusamalt õiget signaali edastada – mõnda kiudu pingutada ja teisi lõdvestada. Olete ilmselt kuulnud, et tavaelus suudame oma lihastele üle kanda vaid teatud normaalse jõu, kuid kriitilisel hetkel võib jõud mitmekordselt suureneda. Selles kohas tuuakse tavaliselt näiteid, kuidas inimene tõstab autot, et lähedase elu päästa (ja selliseid näiteid on tõepoolest päris palju).

Teaduslikud uuringud pole seda aga veel täielikult tõestanud.

Teadlased võrdlesid "vabatahtliku" lihaste kokkutõmbumise tugevust ja saavutasid seejärel elektrilise stimulatsiooni abil veelgi enam - 100% pinge kõigis lihaskiududes.

Selle tulemusena selgus, et "vabatahtlikud" kokkutõmbed on umbes 90-95% maksimaalsest võimalikust kontraktiilsest jõust, mis saavutati elektrilise stimulatsiooni abil ( pole selge, milline viga ja mõju avaldasid sellised "stimuleerivad" seisundid antagonistlihastele, mida tuleb suurema jõu saamiseks lõdvestada - u. Zožnik).

Teadlased ja teksti autor teevad järeldused: on täiesti võimalik, et mõned inimesed saavad oluliselt suurendada jõudu treenides aju-lihassignaali, kuid enamus inimesed ei ole võimelised märkimisväärselt suurendama jõudu lihtsalt parandades võimet aktiveerida rohkem kiude.

Normaliseeritud lihasjõud (NSM)

Lihase maksimaalne kontraktiilne jõud sõltub lihase mahust, lihaskiudude tugevusest, millest see koosneb, lihase "arhitektuurist" jämedalt öeldes kõigist ülalnimetatud teguritest.

Uuringute kohaselt põhjustab lihaste maht ligikaudu 50% erinevate inimeste jõuerinevustest.

Veel 10–20% tugevuse erinevusest on seletatav "arhitektuuriliste" teguritega, nagu sisestamiskoht ja fastsia pikkus.

Ülejäänud tegurid, mis põhjustavad ülejäänud 30-40% tugevuse erinevusest, ei sõltu üldse lihaste suurusest.

Nende tegurite arvessevõtmiseks on oluline tutvustada normaliseeritud lihasjõu (NSM) mõistet – see on lihase tugevus võrreldes selle ristlõike pindalaga. Jämedalt öeldes, kui tugev on lihas võrreldes selle suurusega.

Enamik uuringuid (kuid mitte kõik) näitavad, et NMR suureneb treeninguga. Kuid samal ajal, nagu me eespool (eritugevuse jaotises) arutasime, ei anna mahu suurenemine iseenesest sellist võimalust, see tähendab, et tugevuse suurenemist ei taga mitte ainult mahu suurenemine, lihaste signaalide läbimise paranemine, kuid muude tegurite mõjul (sama, mis põhjustab ülejäänud 30-40% tugevuse erinevusest).

Mis need tegurid on?

Sidekudede kvaliteedi parandamine

Üks neist teguritest on Suurenenud treeninguga paraneb sidekoe kvaliteet, mis edastab jõud lihastelt luudele.. Sidekoe kvaliteedi tõustes kandub suurem osa jõududest skeletile, mis tähendab, et tugevus suureneb sama mahuga (st normaliseeritud tugevus suureneb).

Uuringute kohaselt kandub kuni 80% lihaskiu tugevusest ümbritsevatesse kudedesse, mis kinnitavad lihaskiud fastsia külge, kasutades selleks mitmeid olulisi valke (endomüüsium, perimüüsium, epimüüsium jt). See jõud kandub üle kõõlustele, suurendades lihastest skeletile ülekantavat kogujõudu.

Näiteks see uuring näitab seda ENNE NSM-i treeningut(kogu lihase jõud ristlõikepinna kohta) oli 23% kõrgem kui lihaskiudude eritugevus(lihaskiudude tugevus nende kiudude ristlõikepindala kohta).

JA PÄRAST NSM-i treeningut(kogu lihase erijõud) oli 36% kõrgem(lihaskiudude eritugevus). See tähendab et Kogu lihase tugevus treeningu ajal kasvab paremini kui kõigi lihaskiudude summa tugevus.

Teadlased omistavad selle sidekoe kasvule, mis võimaldab tõhusamalt jõudu kiududelt luudele üle kanda.

Kõõlused on skemaatiliselt näidatud ülal ja all, nende vahel on lihaskiud. Treeningu suurenemisega (paremal pildil) kasvab ka lihaskiude ümbritsev sidekude, ühenduste kogus ja kvaliteet, võimaldades lihaskiu jõul tõhusamalt kõõlustele üle kanda.

Idee, et jõudu edastavate kiudude kvaliteet paraneb treeninguga (ja ülaltoodud joonis), pärineb 1989. aasta uuringust ja on endiselt enamasti teooria.

Siiski on 2010. aasta uuring, mis seda seisukohta toetab. Selles uuringus, kuigi lihaskiudude mõõtmised (erijõud, tippjõud) jäid muutumatuks, suurenes kogu lihase kogujõud keskmiselt 17% (kuid indiviidide vahel oli suur erinevus: 6%-lt 28%-ni).

Antropomeetria kui tugevustegur

Lisaks kõikidele nendele lihasjõu teguritele mõjutab üldine kehaantropomeetria ka toodetava jõu suurust ja seda, kui tõhusalt saab seda jõudu liigeste painde kaudu edasi anda (ja sõltumata üksikute liigeste momendijõust).

Võtame näiteks kangiküki. Hüpoteetiline olukord: 2 võrdselt treenitud inimest, kelle lihased on sama suuruse ja kiu koostisega, identselt luude külge kinnitatud. Kui inimesel A on reie pikkus 20% pikem kui inimesel B, peaks inimene B hüpoteetiliselt kükitama 20% suurema raskusega.

Tegelikkuses aga kõik päris nii ei juhtu, kuna luude pikkuse muutudes muutub proportsionaalselt ka lihaste kinnituskoht.

Seega, kui inimese A puus on 20% pikem, siis on ka lihaste reie luu külge kinnitumise koht (võimenduse suurus) proportsionaalne - 20% edasi -, mis tähendab, et reie pikkus kompenseeritakse reie luu külge. lihaste kinnitus liigesest kaugemal. Aga see keskmine. Tegelikult on antropomeetrilised andmed loomulikult inimeseti erinevad.

Näiteks on täheldatud, et pikema sääreosa ja lühikese reieluuga jõutõstjad kipuvad kükitama raskemalt kui need, kellel on sääreosa suhtes pikem reieluu. Sarnane tähelepanek kehtib õlgade pikkuse ja kangi rinnale surumise kohta.

Kõigist muudest teguritest hoolimata muudab keha antropomeetria tugevust, kuid selle teguri mõõtmine on keeruline, kuna seda on raske teistest eraldada.

Treeningu spetsiifilisus

Sa tead hästi treeningu eripära: see, mida treenid, parandab. Teadus ütleb, et spetsiifilisus toimib koolituse erinevates aspektides. Suur osa sellest efektist toimib, sest närvisüsteem õpib teatud liigutusi tõhusamalt tegema.

Siin on lihtne näide. Seda uuringut kasutatakse sageli näitena spetsiifilisuse põhimõtte illustreerimiseks:

• 1. rühm treenis raskusega 30% 1RM-st – 3 kordust kuni lihaspuudulikkuseni.
• 2. rühm treenis 80% raskusega 1RM - ja tegi ainult 1 korduse kuni lihase rikkeni.
• 3. rühm treenis 80% raskusega 1RM - 3 kordust kuni lihaspuudulikkuseni.

Suurima jõu paranemise saavutas ootuspäraselt 3. grupp - treenides suurte raskustega ja 3 seeriat harjutuse kohta.

Kui aga uuringu lõpus testiti kõigi rühmade seas maksimaalset korduste arvu 30% raskusega 1RM, näitas parimat tulemust grupp, kes treenis 30% 1RM-iga. Seega, testides maksimaalset kaalu 1 RM kohta, suurenesid tulemused paremini neil, kes treenisid 80% 1 RM-iga.

Veel üks huvitav detail selles uuringus: kui nad hakkasid kontrollima, kuidas staatilise tugevuse tulemused muutusid (seda ei treenitud üheski kolmest rühmast), olid selle näitaja kasvu tulemused samad, kuna kõik 3 rühma ei spetsiaalselt treenige seda tugevusnäitajat.

Kogemuste ja tehnika paranedes suureneb jõud. Veelgi enam, keerulistes mitme liigesega harjutustes, kus on kaasatud suured lihasrühmad, on treeningu mõju suurem kui väikeste lihaste puhul.

See graafik näitab, kuidas korduste arvu suurenedes (horisontaalne skaala) väheneb harjutuse vigade osakaal.

Lihaste tugevus.Ühikud. SI-süsteemis väljendatakse jõudu njuutonites(N). Füsioloogilises praktikas määrab lihasjõu tavaliselt lihase kokkutõmbumise ajal tõstetava koormuse maksimaalne kaal. Terve organismi tingimustes määratakse "saada", "randme" tugevus, painutaja tugevus jne.

Lihaste tugevust määravad tegurid. Anatoomiline struktuur: pennate lihased (kiud asuvad kaldu, pikitelje suhtes nurga all) on võimelised arendama palju suuremat pinget kui paralleelsete kiududega lihased. Sellega seoses on tavaks määrata lihase nn füsioloogiline ristlõige, s.o. kõigi lihast moodustavate kiudude ristlõigete summa. Pennate lihastes ületab füsioloogiline ristlõige oluliselt anatoomilist (geomeetrilist). Närimislihased on ühed tugevamad.

Eristatakse mõistet “spetsiifiline lihasjõud” - njuutonites väljendatud kogu lihasjõu suhe lihase füsioloogilise ristlõikega (N/cm 2). Erijõud jääb vahemikku 50-150N/cm2. Lihase erijõudu väljendatakse ka kilogrammides ruutsentimeetri kohta (kg/cm2). Niisiis, triitsepsi lihase puhul on see 17 kg/cm2, õlapainutaja puhul 8kg/cm2, gastrocnemius lihase puhul 1kg/cm2, silelihase puhul 1kg/cm2. Erinevates kehalihastes ei ole aeglaste ja kiirete lihaskiudude arvu suhe ühesugune ning on erinevatel inimestel ja ka erinevatel eluperioodidel väga erinev. Üks lihaskiud on võimelised arendama pinget kuni 0,2 N.

Esialgne lihase pikkus mõjutab ka selle kokkutõmbumise tugevust. Lihase mõõduka eelvenituse korral selle kokkutõmbumisjõud suureneb ja tugeva venitamise korral väheneb, kuni kokkutõmbumist ei toimu aktiini ja müosiini filamentide vahelise haardumistsooni puudumise tõttu. Optimaalse pikkusega (puhkeseisundis), mille juures kõik müosiini filamentide pead on võimelised aktiini filamentidega kokku puutuma, suureneb lihaste kokkutõmbumisjõud maksimaalselt. Lihase eelvenitamine suurendab selle elastset tõmbejõudu, mis toob kaasa ka selle järgneva kontraktsiooni suurenemise. Seda saavutab valk titiin, mille filamendid on ühest otsast kinni Z-plaadi ja teisest otsast müosiini külge ning venivad nagu vedru.

Lihase tugeva lühenemise korral väheneb troponiini afiinsus Ca 2+ suhtes (teadmata põhjustel), mis piirab maksimaalset kontraktsioonijõudu.

Ergastatud kiudude arv mõjutab ka ühe lihase kontraktsiooni jõud. Selle määrab stimulatsiooni tugevus katses või ergastatud motoorsete neuronite arv looduslikes tingimustes.

Teetanilise kontraktsiooni jõud lihased sõltub iga lihaskiu kontraktsioonide liitmise raskusastmest, mille määrab impulsside sagedus – see suureneb optimaalseks.

Lihastöö (A). Mehaanikas määratletakse tööd selle jõu (F) korrutisega, mis rakendatakse kehale selle liikumise kauguse (L) võrra selle jõu mõjul:

A = F × L (J).

Lihaste väsimus. Lihastöö ajal tekib inimesel ajapikku väsimus – lihaste kontraktsioonide tugevus väheneb järk-järgult ning lõpuks saabub hetk, mil inimene ei suuda enam tööd jätkata. Väsimuse tekkimise kiirus sõltub töörütmist ja koormuse suurusest. Suur koormus või liiga sage töörütm toob kaasa väsimuse kiire arengu, mille tulemusena on tehtav töö ebaoluline. Suurim töö toimub kindla keskmise, antud inimesele optimaalse, töörütmi ja keskmise, optimaalse koormuse juures (keskmiste koormuste reegel). Mis tahes isomeetrilise lihaskontraktsiooni jõu korral on töö nullist hoolimata energiakulust ja tekkivast väsimusest. Väsimuse põhjuseks on K + kuhjumine T-tuubulitesse (sagedaste kontraktsioonidega), piimhappe kuhjumine ja energiamaterjali kulumine.

Lihasjõud(ajaühikus tehtud töö) SI-süsteemis väljendatakse vattides (J/s 2). Maksimaalne võimsus vastab kõige suurema töö tegemisele minimaalse aja jooksul. Kuid sel juhul tekib kiiresti väsimus.

1.3.5. Silelihaste struktuursed ja funktsionaalsed omadused

Aktiini ja müosiini asukoht silelihastes pole see nii korrastatud, neis puuduvad Z-membraanid ja sarkomeerid, mistõttu mikroskoopilisel uurimisel ei leita skeletilihastele iseloomulikke põikvöötusi, mis määrab nende lihaste nimetuse - sile. Silelihasrakkude kuju on spindlikujuline, kiu läbimõõt paksendatud osas on 2-10 µm, pikkus 50-400 µm. Rakul on üks tuum ja suhteliselt vähe mitokondreid. SPR-i esindavad lamedad vesiikulid, mis asuvad rakumembraani sisepinna vahetus läheduses. See sisaldab vähe Ca 2+ ioone.

Neuromuskulaarsed ühendused erinevad vöötlihaste omadest ja erinevus on kõige selgem sümpaatilises närvisüsteemis. Postganglionilised kiud (ganglionsete sümpaatiliste neuronite aksonid) moodustavad müotsüütide vahel arvukalt paksenemisi (pikendusi), millest vabaneb vahendaja. Viimane difundeerub rakkudevahelises ruumis ja interakteerub postsünaptiliste retseptoritega, mis paiknevad ühtlaselt kogu silelihasrakkude membraanis, mis põhjustab elundite funktsioonide stimuleerimist või pärssimist (näiteks soolestiku motoorika pärssimine, südamefunktsiooni suurenemine, lihaskoe ahenemine). veresoon). Bronhide ja suurte arterite silelihastes kandub närvimõju edasi ilma AP-d tekitamata, nende lihaste kokkutõmbumine annab EPSP-d.

Silelihaste omaduste omadused. Erutuvus b. Puhkepotentsiaal enamiku silelihasrakkude puhul on see -60-70 mV, spontaanse aktiivsusega müotsüütide puhul -30-60 mV. Tegevuspotentsiaal kauem (10-50 ms) kui skeletilihastes - kuni 10 ms. Mõnes müotsüütides moodustub pärast esialgset kiiret repolarisatsiooni platoo, mis pikendab AP-d 500 ms-ni; see on seotud Na + ja Ca 2+ sisenemisega rakku. Membraani depolarisatsiooni põhjustab peamiselt Ca 2+ difusioon rakku.

Juhtivus. Silelihaste struktuurne ja funktsionaalne üksus on lihaskiudude kimp. Üksikute müotsüütide vaheline interaktsioon toimub tänu madala elektritakistusega vaheühendustele ja naabruses asuvate lihaskiudude tihedalt kokkupuutuvatele elementidele. Tänu sellele ergastab ühe elemendi elektriväli kiires teist. Seetõttu ei erutata üksikuid kimbu silelihasrakke eraldi. PD levimiskiirus kiire sees on 5-10 cm/s. Pealegi ei piisa kõigi kimbu müotsüütide ergastamiseks ühe müotsüüdi ergastusest (vajalik on mitme raku esialgne ergastamine).

Kokkuleppelisus. Silelihaste kokkutõmbed määratakse ülalkirjeldatud ergastuse leviku olemuse järgi - silelihaskiudude kimp tõmbub kokku ühtse tervikuna (kimp on silelihaste funktsionaalne üksus). Silelihaste müosiini ATPaasi aktiivsus on 40-80 korda madalam kui vöötlihase müosiini ATPaasi aktiivsus. Mida suurem on müosiini ATPaasi aktiivsus, seda kiiremini lihaskiud kokku tõmbuvad. Seetõttu tõmbuvad silelihased palju aeglasemalt kokku kui skeletilihased. Samal põhjusel kulub silelihaste kokkutõmbumisele vähem ATP-d (ökonoomne). Lisaks ei väsi silelihas pikaajalisel tegevusel – see on kohandatud toonuse pikaajaliseks säilitamiseks.

Elektromehaanilise sidestuse põhiomadus silelihastes on see et põhiroll paaristamisel mängib Ca 2+ rolli rakku sisenemisel (kui see on erutatud), kuna selle varud silelihasrakkude SPR-is on ebaolulised. Teine oluline omadus on see et silelihaseid reguleeriv valk on kalmoduliin(troponiini olemasolu pole kindlaks tehtud), mis seondub Ca 2+ -ga. Ca 2+ - kalmoduliini kompleks aktiveerib spetsiaalse ensüümi (müosiini kerge ahela kinaas), mis viib fosfaatrühma ATP-st üle müosiini ristsilla pähe. Fosforüülitud müosiinipea interakteerub aktiiniga. See viib müosiini sildade konformatsiooniliste muutusteni, mis tagab aktiini filamentide libisemise müosiini filamentide suhtes.

Sujuv lihaste kontraktsioon võib olla tulemus ja kemomehaaniline ühendus(ilma AP moodustumiseta), mis on tingitud vahendaja interaktsioonist membraaniretseptoritega ja erinevate ensüümsüsteemide aktiveerumisest, mis põhjustavad aktiini ja müosiini koostoimet, mis tagab lihaste kontraktsiooni.

Silelihasrakkude lõdvestamine põhjustatud kaltsiumikanalite inaktiveerimisest algsete MP väärtuste taastamise tõttu. Kaltsiumipumba aktiveerimine müotsüütide membraanis ja SPR-is tagab Ca 2+ eemaldamise SPR-i ja raku hüaloplasmast ning selle kontsentratsiooni vähenemise, mille tulemusena inaktiveeritakse müosiini kerge ahela kinaas, mis viib müosiinipeade fosforüülimise lõpetamine ja seetõttu kaotavad nad võime aktiiniga suhelda.

Automaatne rakkudele omane - südamestimulaatorid (stimulaatorid). See põhineb spontaanselt toimuval aeglasel depolarisatsioonil (eelpotentsiaalil) – CP saavutamisel tekib AP. Spontaanne depolarisatsioon on peamiselt tingitud Ca 2+ difusioonist rakku. Loodud AP-de sagedus sõltub aeglase depolarisatsiooni kiirusest ning MF ja CP suhtest: mida väiksem on MF, seda lähemal on see CP-le ja seda lihtsam on AP-de tekkimine. Arterite, seemnejuhade, iirise ja tsiliaarsete lihaste silelihastes automaatsus praktiliselt ei väljendu. Nende funktsioonid määrab täielikult ANS.

Plastikust väljendub selles, et silelihaste venitamisel nende pinge alguses suureneb ja seejärel väheneb algtasemeni. Seega väljendub plastilisuse omadus selles, et silelihas ei pruugi pinget muuta nii lühenenud kui ka väljavenitatud olekus. See silelihaste omadus takistab liigse rõhu kasvu õõnsates siseorganites, kui need on täidetud (põis, magu jne).

Kuid silelihaste pinge võib põhjustada aktiveerimine vähendamise protsessid. See nähtus on eriti iseloomulik arterioolidele, mis on üks olulisi mehhanisme nende toonuse ja piirkondliku verevoolu reguleerimisel mõnes elundis (aju, neerud, süda). Kontraktsiooni stimuleerimine toimub sel juhul tänu sellele, et südamestimulaatori rakkude venitamisel aktiveeruvad mehaaniliselt juhitavad kanalid, mille tulemusena tekib aktsioonipotentsiaal, mis oma elektrivälja ja vaheühenduste kaudu tagab toime toimumise. potentsiaal naaberrakkudes. Põie liigne venitus põhjustab ka selle kokkutõmbumist ja uriini väljutamist. Sarnast reaktsiooni täheldatakse elundi denervatsiooni ja intraorganisüsteemi farmakoloogilise blokaadi korral.

Energiavarustus silelihaste kokkutõmbumiseks toimub ka ATP molekulide tõttu, mille resüntees toimub peamiselt anaeroobse glükolüüsi teel.

Küsimused enesekontrolliks

1. Nimeta lihaskiu peamised struktuurielemendid, mis tagavad selle ergutamise ja kokkutõmbumise.

2. Milline on lihaskiu membraani funktsionaalne tähtsus kontraktiilse funktsiooni täitmisel?

3. Mis on müofibrill, milline on selle tähtsus lihaste kokkutõmbumise mehhanismis?

4. Loetlege lihaskoe omadused.

5. Loetlege skeletilihaste põhifunktsioonid.

6. Mida nimetatakse lihaste kontraktiilsuseks?

7. Miks peetakse aktsioonipotentsiaali lihaskontraktsiooni algatajaks? Andke asjakohased selgitused.

7. Joonistage intratsellulaarsel abduktsioonil saadud skeletilihaste aktsioonipotentsiaal. Määrake selle amplituud mV-des.

8. Joonistage ajas võrreldes skeletilihase ühekordse kontraktsiooni aktsioonipotentsiaal ja tsükkel. Nimetage lihaste kokkutõmbumise faasid.

9. Kirjeldage lühidalt kaltsiumiioonide rolli lihaste kokkutõmbumise mehhanismis.

10. Millised lihaste kokkutõmbumist tagavad protsessid kulutavad ATP energiat?

11. Mis on lihaskontraktsiooni tagavate aktiini- ja müosiinifilamentide libisemise otsene põhjus? Miks?

12. Kas lihaste lõdvestamise protsess on aktiivne (ATP energia kuluga) või passiivne (ilma ATP energia kuluta)?

13. Nimeta energiaallikad, mis tagavad ATP resünteesi.

14. Nimetage skeletilihaste kontraktsiooni tüübid sõltuvalt kontraktsiooni tingimustest ja ärrituse iseloomust.

15. Nimetage ühe lihase kontraktsiooni kolm faasi. Mis on peamine protsess, mis toimub esimeses etapis?

16. Millised tegurid mõjutavad ühe lihase kontraktsiooni tugevust?

17. Miks lihasärrituse jõu suurendamine suurendab selle kokkutõmbumisjõudu?

18. Miks isoleeritud lihase esialgne mõõdukas venitamine suurendab selle kontraktsiooni jõudu ühe stimulatsiooni ajal?

19. Mida nimetatakse teetaniliseks lihaste kontraktsiooniks? Milline nähtus on teetanuse mehhanismi aluseks?

20. Mida nimetatakse lihaste kontraktsioonide summeerimiseks?

21. Millistel skeletilihaste ärrituse korral tekib teetanus üksikute kontraktsioonide asemel? Milliseid teetanuse liike te teate?

22. Millises üksiku kontraktsiooni faasis peab toimuma iga järgnev stimulatsioon, et tekiks sakiline või sile teetanus? Millised tegurid mõjutavad isoleeritud lihase sileda teetanuse kõrgust?

23. Milline on sileda teetanuse kõrguse sõltuvus lihasstimulatsiooni sagedusest (dünaamikas)?

24. Millist lihaseärrituse sagedust nimetatakse optimaalseks ja mida pessimaalseks?

25. Kas mootorüksus järgib „kõik või mitte midagi“ seadust? Miks?

26. Millistes kesknärvisüsteemi osades paiknevad motoorsed neuronid, mille aksonid innerveerivad skeletilihaseid?

27. Mida nimetatakse skeletilihaste toonuseks, kas tekib nende väsimus ja kas energiakulu on suur?

28. Milline on isoleeritud skeletilihase töö sõltuvus koormuse suurusest?

29. Loetle silelihaste ehituslikud iseärasused.

30. Loetlege silelihaste puhkepotentsiaali ja aktsioonipotentsiaali tunnused võrreldes vöötlihaste omadega.

31. Nimeta silelihaste funktsionaalsed omadused võrreldes skeletilihastega.

32. Mis on silelihaste plastilisus, milline on selle tähtsus sisemiste õõnesorganite talitlusele?

34. Mis on silelihaste funktsionaalne üksus? Miks?

35. Loetlege südamelihase peamised omadused.

36. Millised on südamestimulaatorite südamestimulaatori rakkude omadused?