АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Фізіологічна характеристика рухових одиниць м’язів
Головним структурно-функціональним елементом нервово-м’язового апарата є рухова одиниця (РО). Її утворюють:
1) тіло мотонейрона, яке знаходиться в передньому розі спинного мозку або в руховому ядрі головного мозку;
2) аксон цього нейрона (один довгий відросток);
3) кінцеві розгалуження аксона;
4) нервовом’язові синапси;
5) м’язові волокна, з якими з’єднується аксон (мал.5).
Усі РО організму складають нервовом’язовий апарат. М’язове волокно є структурною одиницею м’яза, а РО – структурно-функціональною одиницею нервово-м’язового апарата. Нервово-м’язовий апарат не слід ототожнювати з опорно-руховим апаратом людини, до складу якого окрім рухових одиниць, входять кості скелету, суглоби і зв’язки.
Рухові одиниці відрізняються між собою розмірами тіл мотонейронів, товщиною аксонів, а також числом і типом м’язових волокон. У зв’язку з цим виділяють великі і малі РО. Кількість м’язових волокон у них коливається від декількох десятків одиниць (м’язи ока) до декількох тисяч (ікроножний м’яз). Малі РО переважно входять до складу м’язів, які забезпечують швидкі і точні рухи (м’язи очного яблука, пальців кисті, дрібні м’язи обличчя). В інших м’язах малі РО забезпечують повільні рухи. Великі РО, як правило, входять до складу м’язів тулуба і кінцівок, які здійснюють як швидкі, так і повільні рухи. Великі
РО є переважно високопороговими (В.І.Сафянц, 1976). їх активація можлива лише при виконанні фізичних вправ з значним напруженням м’язів. В цілому ж в кожному м’язі є різні за розміром РО, що зумовлює можливість розвитку ними різної величини напруження (табл.2).
Таблиця 2
Структурна і функціональна характеристика різних типів м ‘язових волокон (Д. Уілмор, Д.Костілл, 1997)
Характеристика
| Тип волокна
|
| І
| ІІА
| ІІБ
| Кількість волокон наматонейтрон
| 10-180
| 300-800
| 300-800
| Розмір мотонейрона
| невеликий
| великий
| великий
| Швидкість нервової провідності
| невелика
| велика
| велика
| Швидкість скорочення, мс
|
|
|
| Тип міозинової -АТФ-фази
| повільний
| швидкий
| швидкий
| Сила рухової одиниці
| невелика
| велика
| велика
| Аеробна здатність
| висока
| середня
| низька
| Окислювально-гліколітична здатність
| низька
| висока
| висока
|
Мал. 5. Схема будови рухової одиниці (за А.В. Коротковим і С.А. Чесноковою, 1986)
Функціонально РО поділяють на повільні (тип І) і швидкі – (тип II). Всі м’язові волокна, які входять до складу діючої РО, за своїми властивостями ідентичні. Кількісне співвідношення м’язових волокон цих двох типів РО має генетичне походження і змінюється в онтогенезі за спадковою програмою. У дітей дошкільного і молодшого шкільного віку основна маса скелетних м’язів складається з волокон типу І. В період статевого визрівання під впливом статевих гормонів, особливо тестостерону, в скелетних м’язах настають значні зміни в розвитку м’язових волокон. Починають швидко збільшуватись у поперечному розрізі і в кількості волокна типу II. Абсолютна кількість волокон типу І при цьому залишається незмінною (Д.А.Фарбер та ін., 1990).
Таблиця 3
Капіляризація трьох видів м ‘язових волокон
в латеральній головці чотирьохголового м ‘язу
стегна у чоловіків і жінок – бігунів на середні і довгі
дистанції а також у неспортсменів (Я.М.Коц, 1986)
Типи м’язових волокон
| Чоловіки
| Жінки
|
неспортсмени
| спортсмени
| неспортсмени
| спортсмени
| Середня кількість капілярів навколо одного волокна
| І
ІІ-А
ІІ-Б
| 4,2 4,0 3,2
| 5,9
5,2 4,3
| 4,6 3,7 2,9
| 5,1 4,8 3,6
| Середня площа поперечного перерізу волокна (мкм2), що приходиться на один капіляр
| І
ІІ-А
ІІ-Б
| 1014 1335 1338
| 997 1213
| 1034 1062 878
|
871 840
| Таблиця 4
Композиція м ‘язів, площа поперечного перерізу
м ‘язових волокон і активність деяких ферментів
чотирьохголового м ‘язу стегна у спортсменів різної
кваліфікації і у неспортсменів (У. Фінк і ін., 1977)
Показники
| Знамениті марафонці
| Знамениті бігуни
на середні і довгі
дистанції
| Добрі
бігуни на
середні
дистнції
| Неспорт-смени
| МСК
(мл/кг-хв.) Повільних волокон, %
| 74,3 80,5
| 79,8 77,9
| 69,2 71,8
| 54,2 57,7
| Площа поперечного перерізу волокон
(1000 мкм2): повільних швидких
| 6,5
8,5
| 6,5
8,2
| 6,3 6,4
| 4,9
5,5
| Процент площі, яку займають повільні м’язові волокна
| 83,5
| 81,4
| 62, 1
| 60,0
| Активність ферментів (мкм/г/хв.): сукцинатде-гідрогенази лактатдегідрогенази фосфорилази
| 22,3
737 7,6
| 21,0
746 8,3
| 17,7
788 8,9
| 6,4
843 8,6
| Сила, швидкість скорочень і витривалість повільних і швидких м’язових волокон різні, що зумовлено їх морфологічними і біохімічними особливостями (табл.3). Повільні м’язові волокна («червоні» м’язи) мають багато капілярів, міоглобіну і мітохондрій. Вони повільно стомлюються, забезпечуючи довготривалі м’язові скорочення порівняно невеликої сили (стаєрський і марафонський біг, лижні гонки, велосипедний спорт тощо). Чим більше генетично обумовлених повільних волокон, тим вищий спадковий показник максимального споживання кисню. Робоча гіпертрофія повільних волокон лежить в основі розвитку витривалості (табл.4).
Швидкі м’язові волокна (тип II) називаються гліколітичними, це – «білі» м’язи. На відміну від повільних окислювальних волокон вони працюють в безкисневому (анаеробному) режимі. Розвиваючи велику силу статичних і динамічних скорочень швидкі м’язові волокна зумовлюють «вибухову» силу і високу швидкість рухів (спринтерський біг, стрибки, підняття штанги).
В процесі спортивних тренувань на витривалість можна досягнути перетворення частини швидких чисто гліколітичних анаеробних білих волокон (тип II) у другу частину швидких волокон – у волокна окислювально-гліколічні цього ж типу (ПА), які можуть скорочуватись сильно, інтенсивно на протязі тривалого часу в аеробних і анаеробних умовах повільно стомлюючись (табл.5). Такі перетворення можливі тільки в межах II типу м’язових волокон. Таким чином, поруч з поділом волокна на І і II типи вчені стали розрізняти м’язові волокна двох видів типу II: підтип – II А і підтип II Б. Волокна підтипу IIА за своїми властивостями наближаються до повільних волокон типу І.Вони оки-сно-гліколітичні, тобто мають можливість працювати як волокна типу І (повільні) і як волокна типу II Б (швидкі). Волокна підтипу II А здатні функціонувати не тільки в анаеробних, а й в аеробних умовах, пристосовуючись до виконання довготривалих фізичних вправ великої сили і великої швидкості.
Таблиця 5
Процентне розподілення м ‘язових волокон різних
типів в м ‘язах рук і ніг у спортсменів різних спеціалізацій і у не спортсменів (за даними різних авторів, Я.М.Коц, 1986)
Група спортсменів і досліджувані м’язи
| Тип м’язових волокон
|
І
| ІІ-А
| ІІ-Б
| Знамениті спортсмени з спортивного орієнтування (п=8):
| зовнішній м’яз стегна ікроножний м’яз дельтовидний м’яз
| 68 67 68
| 24 29 14
| 3 2 17
| Бігуни-стайєри (п=10):
| ікроножний м’яз
|
|
|
| Спортсменки з плавання (n=11):
| зовнішній м’яз стегна дельтовидний м’яз широкий м’яз спини
| 58 68 66
| 34 32 34
| 8 0 0
| Нетреновані юнаки 16-18 р. (п=69):
| зовнішній м’яз стегна
| 53,9
| 32,9
|
| Ненатреновані чоловіки (n=40):
| зовнішній м’яз стегна дельтовидний м’яз
|
|
|
|
Перетворення повільних волокон типу І у швидкі волокна типу II (підтип II А чи в підтип II Б) і, навпаки, перетворення волокон типу II у волокна типу І при будь – яких тренуваннях не можливе, оскільки співвідношення волокон типів І і II має генетичне походження. Дослідженнями вчених встановлено, що спринтери відрізняються від стайєрів кількістю швидких (білих) м’язових волокон. У спринтерів – 80-85% швидких i: 20-15% повільних червоних) волокон, а у стайєрів 80-90% повільних і 10-15% швидких волокон. Отже, на короткі дистанції (швидкісно – силова робота) доцільно спеціалізувати осіб, у м’язах яких міститься не більше 30% м’язових волокон типу І, а на довгі дистанції (робота на витривалість) – спортсменів, м’язи яких містять 60% і більше м’язових волокон цього типу. Доведено, що спортсмени, в м’язах яких переважають повільні м’язові волокна, не можуть досягнути значних результатів у спринті, тому що кількісне співвідношення волокон типу 1 і волокон типу II не змінюється в процесі фізичних тренувань. Цей факт необхідно враховувати в практиці фізичного виховання, зокрема при вирішенні питань спортивної орієнтації школярів.
Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 1810 | Нарушение авторских прав
|