Физические свойства скелетных мышц

Мышцы человека

Мышцы — часть опорно-двигательного аппарата человека, благодаря которым мы имеем возможность двигаться, выполнять различные движения, ходить, бегать, поднимать предметы, перемещать что-либо в пространстве. Благодаря мышцам мы можем говорить, жевать и перерабатывать пищу, в общем даже работа нашего сердца осуществляется благодаря мышцам. Давайте рассмотрим, какие существуют типы мышц человека.

Существует три типа мышц человека:

§ Скелетные мышцы. Эта группа мышц формирует мускулатуру человека. Скелетные мышцы прикрепляются к скелету посредством связок. Именно благодаря этой группе мышц мы можем двигаться и выполнять различную физическую работу. Эта группа наиболее интересна спортсменам с точки зрения понимания развития мускулатуры.

§ Гладкие мышцы. Эта группа мышц формирует стенки внутренних органов, например, таких как желудок, кишечник и т.д. Эти мышцы также находятся в стенках крове­носных и лимфатических сосудов, коже. Гладкие мышцы сокращаются непроизвольно. Существуют висцеральные (унитарные) и мульти унитарные гладкие мышцы. Гладкие мышцы обеспечивают расширение и сужение кровеносных сосудов, регулируют кровоток. Также эти мышцы обеспечивают продвижение пищи по пищеварительному тракту, выделение мочи, рождение ребенка и многое другое.

§ Сердечная мышца (миокард). Эта мышца формирует стенки сердца, также как и гладкие мышцы, сердечная мышца сокращается непроизвольно, поэтому не подвержена контролю сознанию человека. В отличие от скелетных мышц, сердечная не имеет способности уменьшаться, что довольно часто чревато сказывается на здоровье высококвалифицированных спортсменов, завершивших карьеру.

 

 

 

Теперь более подробно рассмотрим функции и строение скелетных мышц. Ведь именно этот тип мышц является наиболее интересным с точки зрения спортивной науки. Понимание особенностей функционирования и развития скелетных мышц помогает спортсменам и тренерам формировать программу подготовки, готовиться к соревнованиям.

Скелетные мышцы контролируются нервной системой, их сокращение и расслабление осуществляется (может осуществляться) сознательно. В организме взрослого человека более 600 скелетных мышц. Эта группа мышц составляет около 40-45% от общей массы тела человека. Мышцы принято объединять в различные мышечные группы, как-то мышцы спины, ног, рук и пр.

При этом, практически все мышцы функционируют в парах, выполняя противоположные движения. Например, если одна мышца позволяет выполнить сгибание в суставе, она называется агонист, мышца, которая разгибает этот сустав — антагонист. Когда сокращается агонист, антагонист растягивается и наоборот.

Рис. Строение скелетной мышцы человека

 

Рис. Скелетные мышцы человека

Одиночное сокращение

Раздражение мышцы или иннервирующего ее двигательного нерва одиночным стимулом вызывает одиночное сокращение мышцы. Различают три основные фазы такого сокращения: латентная фаза, фаза укорочения и фаза расслабления.

Амплитуда одиночного сокращения изолированного мышечного волокна от силы раздражения не зависит, т.е. подчиняется закону «все или ничего». Однако сокращение целой мышцы, состоящей из множества волокон, при ее прямом раздражении зависит от силы раздражения. При пороговой силе тока в реакцию вовлекается лишь небольшое число волокон, поэтому сокращение мышцы едва заметно. С увеличением силы раздражения число волокон, охваченных возбуждением, возрастает; сокращение усиливается до тех пор, пока все волокна не оказываются сокращенными («максимальное сокращение») — этот эффект называется лестницей Боудича. Дальнейшее усиление раздражающего тока на сокращение мышцы не влияет.

Работа и сила мышц

Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движение или удерживают части тела в определенном положении. В каждом движении обычно участвует несколько мышц. Мышцы, действующие в одном направлении называют синергистами, действующие в разных направлениях — антагонистами.

На кости скелета мышцы действуют с определенной силой и выполняют при этом работу — динамическую или статическую. При динамической работе костные рычаги изменяют свое положение, перемещаются в пространстве. При статической работе мышцы напрягаются, но длина их не изменяется, тело (или его части) удерживается в определенном неподвижном положении. Такое сокращение мышц без изменения их длины называют изометрическим сокращением. Сокращение мышцы, сопровождающееся изменением ее длины, называют изотоническим сокращением.

Мышцы человека

Мышцы — часть опорно-двигательного аппарата человека, благодаря которым мы имеем возможность двигаться, выполнять различные движения, ходить, бегать, поднимать предметы, перемещать что-либо в пространстве. Благодаря мышцам мы можем говорить, жевать и перерабатывать пищу, в общем даже работа нашего сердца осуществляется благодаря мышцам. Давайте рассмотрим, какие существуют типы мышц человека.

Существует три типа мышц человека:

§ Скелетные мышцы. Эта группа мышц формирует мускулатуру человека. Скелетные мышцы прикрепляются к скелету посредством связок. Именно благодаря этой группе мышц мы можем двигаться и выполнять различную физическую работу. Эта группа наиболее интересна спортсменам с точки зрения понимания развития мускулатуры.

§ Гладкие мышцы. Эта группа мышц формирует стенки внутренних органов, например, таких как желудок, кишечник и т.д. Эти мышцы также находятся в стенках крове­носных и лимфатических сосудов, коже. Гладкие мышцы сокращаются непроизвольно. Существуют висцеральные (унитарные) и мульти унитарные гладкие мышцы. Гладкие мышцы обеспечивают расширение и сужение кровеносных сосудов, регулируют кровоток. Также эти мышцы обеспечивают продвижение пищи по пищеварительному тракту, выделение мочи, рождение ребенка и многое другое.

§ Сердечная мышца (миокард). Эта мышца формирует стенки сердца, также как и гладкие мышцы, сердечная мышца сокращается непроизвольно, поэтому не подвержена контролю сознанию человека. В отличие от скелетных мышц, сердечная не имеет способности уменьшаться, что довольно часто чревато сказывается на здоровье высококвалифицированных спортсменов, завершивших карьеру.

 

 

 

Теперь более подробно рассмотрим функции и строение скелетных мышц. Ведь именно этот тип мышц является наиболее интересным с точки зрения спортивной науки. Понимание особенностей функционирования и развития скелетных мышц помогает спортсменам и тренерам формировать программу подготовки, готовиться к соревнованиям.

Скелетные мышцы контролируются нервной системой, их сокращение и расслабление осуществляется (может осуществляться) сознательно. В организме взрослого человека более 600 скелетных мышц. Эта группа мышц составляет около 40-45% от общей массы тела человека. Мышцы принято объединять в различные мышечные группы, как-то мышцы спины, ног, рук и пр.

При этом, практически все мышцы функционируют в парах, выполняя противоположные движения. Например, если одна мышца позволяет выполнить сгибание в суставе, она называется агонист, мышца, которая разгибает этот сустав — антагонист. Когда сокращается агонист, антагонист растягивается и наоборот.

Рис. Строение скелетной мышцы человека

 

Рис. Скелетные мышцы человека

Физические свойства скелетных мышц

Скелетные мышцы характеризуются растяжимостью, эластичностью, силой и способностью совершать работу.

Растяжимость - способность мышцы изменять длину под действием растягивающей силы.

Эластичность - способность мышцы восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия растягивающей или деформирующей силы.

Сила мышц - способность мышцы поднимать груз. Для сравнения силы различных мышц определяют их удельную силу путем деления максимальной массы на число квадратных сантиметров ее физиологического сечения. Сила скелетной мышцы зависит от многих факторов. Например, от числа двигательных единиц, возбуждаемых в данный момент времени. Также она зависит от синхронности работы двигательных единиц. Сила мышцы зависит и от исходной длины. Существует определенная средняя длина, при которой мышца развивает максимальное сокращение.

Сила гладких мышц тоже зависит от исходной длины, синхронности возбуждения мышечного комплекса, а также от концентрации ионов кальция внутри клетки.

Способность мышцы совершать работу. Работа мышцы определяется произведением массы поднятого груза на высоту подъема.

Работа мышц возрастаете увеличением массы поднимаемого груза, но до определенного предела, после которого увеличение груза приводит к уменьшению работы, т.е. снижается высота подъема. Максимальная работа совершается мышцей при средних нагрузках. Это называется законом средних нагрузок. Величина мышечной работы зависит от числа мышечных волокон. Чем толще мышца, тем больший груз она может поднять. Длительное напряжение мышцы приводит к ее утомлению. Это обусловлено истощением энергетических запасов в мышце (АТФ, гликоген, глюкоза), накоплением молочной кислоты и других метаболитов.