Концентрическое, эксцентрическое, изометрическое.
18) Дополните предложение:
Эксцентрическое сокращение мышц - это вид мышечных сокращений, при котором мышца, выполняя работу, удлиняется
19) Какие типы мышечных волокон Вы знаете:
Быстрые
Медленные
промежуточные
20)Поставьте цифры, соответствующие основной функции той или иной мышцы, из правой колонки в левую колонку:
| А (5) Прямая мышца живота | 1. Сгибание бедра, разгибание голени |
| Б (1) Четырехглавая мышца бедра | 2. Разгибание предплечья |
| В (3) Двуглавая мышца бедра | 3. Сгибание голени |
| Г (7) Икроножная мышца | 4. Приведение, разгибание, медиальное вращение плеча |
| Д (9) Трапециевидная мышца | 5. Сгибание позвоночника |
| Е (10) Дельтовидная мышца | 6. Горизонтальное (медиальное) сгибание плеча, приведение, вращение его внутрь |
| Ж (4) Широчайшая мышца спины | 7. Подошвенное сгибание в голеностопном суставе, участие в сгибании коленного сустава |
| З (2) Трехглавая мышца плеча | 8. Разгибание бедра |
| И (8) Большая ягодичная мышца | 9. Движение лопатки верх и отведение ее назад |
| К (6) Большая грудная мышца | 10. Отведение, сгибание, разгибание плеча |
21) Перечислите задачи подготовительного периода:
- Изучение и отработка техники упражнений
- мышечная гипертрофия
- развитие силовых показателей
- капиляризация мышечной ткани
22) Какова основная цель разминки:
- Снижение ЧСС до нормы
- Повышение внутренней температуры тела, увеличение эластичности мышц, возбуждение нервной системы
- Увеличение ЧСС до целевого значения, снижение жировой прослойки
- Снятие нервного возбуждения
В каком отделе пищеварительной системы происходит всасывание питательных веществ?
- ротовая полость
- желудок
- тонкий кишечник
- толстый кишечник
В каком органе или ткани, углеводы запасаются в виде гликогена?
- почки
- печень
- легкие
- мышцы
До каких веществ расщепляются углеводы в пищеварительном тракте?
- сахароза
- глюкоза
- крахмал
- фруктоза
До каких веществ расщепляются жиры в пищеварительном тракте?
1. глицерин
Триглицериды
3. липопротеиды
Жирные кислоты
27) Перечислите функции белков и их источники:
каталитическая, структурная, регуляторная, защитная, сигнальная, транспортная, резервная, двигательная. Источники: продукты с низким содержанием жиров и углеводов (молоко, мясо, рыба, яйца)
28) Перечислите функции жиров и их источники:
Энергетическая, теплоизоляции, структурная, регуляторная, защитная. Источники: масло, орехи, рыба
29) Перечислите функции углеводов и их источники:
Структурная, защитная, пластическая, энергетическая, запасающая, осмотическая, рецепторная. Источники: овощи, фрукты, необработанные злаки
30) Перечислите, при каких симптомах следует прекратить выполнение упражнений:
- потоотделение
- чувство жажды
- головокружение
- учащенное дыхание
Какие упражнения запрещены при варикозном расширении вен?
- упражнения в положении сидя
- упражнения в положении лежа
- упражнения в положении стоя
- упражнения в движении
Какой вид занятий запрещается при ожирении?
- плавание
- аква-аэробика
- упражнения на силовых тренажерах
Какие виды занятий запрещены при остеохондрозе позвоночника?
- стретчинг
- прыжки
- плавание
- полувисы
Какие виды занятий запрещены при кифозах?
- укрепление мышц спины
- укрепление мышц груди
- плавание на спине
- растягивание мышц брюшного пресса
35) Напишите формулу Карвонена:
ЧСС во время тренировки = (максимальная ЧСС - ЧСС в покое) х интенсивность (в процентах) + ЧСС в покое.
36) Источниками энергии при долгосрочной аэробной работе являются:
- креатинфосфат, углеводы
- глюкоза, белки
- белки, углеводы
- углеводы, жиры
37) Укажите 5 основных упражнений для трехглавой мышцы плеча:
Отжимание на брусьях
–Французский жим штанги стоя
Французский жим штанги сидя
Разгибание рук со штангой в локтевых суставах в положение, лежа на горизонтальной скамье
Поднятие и опускание штанги прямыми руками с наклоном туловища вперед
Где в клетке происходит синтез АТФ?
В митохондриях
Из каких нитей состоит миофибрил?
Актин и миозин
Укажите виды мышечной ткани?
-гладкая
-поперечнополосатая скелетная мышечная ткань
-поперечнополосатая сердечная мышечная ткань
Сколько молекул АТФ образуется при анаэробном гликолизе?
Сколько молекул АТФ образуется при аэробном гликолизе?
Какая железа выделяет дофамин?
Надпочечник
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?
Инсулин и глюкагон
Перечислите методы развития силы?
-метод «до отказа»
-метод максимальных усилий
-изометрический метод
-повторный метод
Перечислите средства развития силы?
-упр. с внешним сопротивлением
-упр. с преодолением веса собственного тела
-упр. в самосопротивлении
-упр. с комбинированным отягощением -изометрические упр.
Перечислите общие тренировочные принципы?
-принцип постепенности
-принцип повторности
-принцип посильности или индивидуализации
-принцип систематичности и регулярности
48) Укажите типы сложения мужчины:
Эктоморф (худощавые от природы)
Мезоморф (мускулистые и спортивные)
Эндоморф (склонные к набору жира)
За счет какого слоя кость растет в толщину?
надкостница
Что такое основной обмен?
это энергозатраты организма в состоянии полного покоя, обеспечивающие функции всех органов и систем и поддержание температуры тела.
Из каких отделов состоит вегетативная нервная система?
Центральный и периферический
Какими костями образован плечевой сустав?
Плечевая кость, лопатка
53) Укажите пути ресинтеза АТФ:
Аэробный и анаэробный механизмы, и окисление липидов
От чего зависит прочность костей?
55) Универсальный источник энергии:
Какая железа внутренней секреции является главной и выделят тропины?
гипофиз
57) Перечислите виды силовых способностей:
-абсолютная сила
-мышечная сила
-максимальная сила
-взрывная сила
В чем заключается принцип ступенчатых сетов?
Данный метод заключается в том, что бы после высокой нагрузки с большим весом сразу же переключиться на меньший вес, но сделать нагрузку максимальной .
На каких уровнях происходит адаптация скелетных мышц?
Какие упражнения подходят для эктоморфа?
Упражнения, работать в которых нужно с большим весом:
-становая тяга с прямыми ногами
–приседания
-жим лежа с гантелями или со штангой
-жим с груди вверх с гантелей или штангой
-сгибание рук с гантелями или со штангой
Какие элементы перевозят кислород в крови?
эритроциты
Без чего невозможен синтез половых гормонов?
Без холестерина
Что такое силовые способности?
Это комплекс различных проявлений человека в определенной двигательной деятельности, в основе которых лежит понятие «сила». Сила-это способность человека преодолевать внешние сопротивления или противостоять ему за счет мышечных усилий(напряжений).
64) Перечислите базовые упражнения:
-подъём ног в висе на перекладине
-разгибание рук с верхнего блока
-сгибание рук с гантелями сидя(стоя)
-сгибание ног в тренажере лежа
-разведение ног в тренажере
-гиперэкстензия
-становая тяга с гантелями
Вокруг какой оси происходит сгибание и разгибание?
Вокруг фронтальной оси
66) Укажите силовые способности человека:
1. Гибкость
2. Максимальная сила
3. Ловкость
4. Взрывная сила
67) Перечислите недостатки тренажеров:
-массивность
-высокая стоимость
-энергозависимость
Возможен ли прием воды во время занятий?
За счет чего можно увеличить интенсивность занятия?
Интервальный и переменный (повторный) методы
При каких симптомах следует прекратить выполнение упражнений?
1. потоотделение
2. чувство жажды
3. головокружение
4. учащенное дыхание
Какой процент отягощений должен быть при работе вызывающий мышечную гипертрофию?
85% от 1ПМ(повторение с максимальным весом) до мышечного отказа или практически до него.
72) Перечислите достоинства тренажеров:
-полная тренировка всего тела
-лучший способ добиться атлетической фигуры
Что такое утомление?
Временное снижение работоспособности мышц, вызванное их работой.
- баллистический
- динамический
- статический
75) Укажите основные упражнения для большой ягодичной мышцы:
-разгибание бедра в тренажёре
-мостик лежа на полу
-разведение ног в тренажере
-разгибание бедра лежа на полу
- 15-30 минут
- 45-60 минут
- 60-75 минут
- 75-90 минут
77) Первая помощь при ушибах и растяжениях:
- обеспечить покой
- растереть разогревающей мазью
- наложить давящую повязку
- расположить травмированный участок (конечность) ниже уровня пояса.
78) Дайте определение понятию:
Гибкость- абсолютный диапазон движения в суставе или ряде суставов,который достигается в мгновенном усилие .
Иммобилизация это-
- Отсутствие структурного гомеостаза в мышцах
- Состояние, когда суставы не работают в течение какого-либо промежутка времени
- Процесс старения соединительной ткани
Возбуждение и сокращение мышц при естественных двигательных актах вызывается нервными импульсами, поступающими из центральной нервной системы.
Виды мышечных сокращений
Одиночное мышечное тетаническое тоническое
(миокард) (скелетные мышцы) (гладкие мышцы)
Гладкий зубчатый
оптимальный
пессимальный
Скелетные мышцы в условиях опыта отвечают на одиночное раздражение одиночным сокращением. Однако в целом организме одиночные сокращения свойственны только сердечной мышце, которая сокращается в ответ на одиночные импульсы, поступающие к ней из синусного узла.
В зависимости от частоты импульсации мышца сокращается по-разному:
Для того чтобы понять механизм тетануса, необходимо изучить одиночное мышечное сокращение, которое является непременной составной единицей каждого их них.
Изучение одиночного мышечного сокращения можно провести, если записать его в развернутом виде, используя для этого быстро вращающийся кимограф (рис. 2.)
Рис. 2. Периоды одиночного мышечного сокращения.
I - латентный период - 0, 01 сек.
II - период укорочения - 0, 04 сек.
III - период расслабления - 0, 05 сек.
период сокращения мышцы - 0,1 сек.
В естественных условиях мышцы сокращаются под влиянием ритмических импульсов, получаемых из ЦНС. Импульсы следуют с частотой большей, чем период одиночного мышечного сокращения, т.е. мышца, не успев расслабиться, получает следующий. В мышцах возникает явление суммации, в результате которого они приходят в состояние длительного укорочения, называемого тетанусом. Экспериментально тетанус можно получить на икроножной мышце лягушки при воздействии ритмического раздражителя.
При частоте, когда каждый последующий раздражитель попадает в фазу расслабления мышцы, получается зубчатый тетанус .
При частоте раздражения, когда каждый последующий импульс попадает в фазу укорочения мышцы, возникает длительное непрерывное сокращение, которое называется гладким тетанусом .
При возбуждении и сокращении мышцы изменяется ее возбудимость. Как только на мышцы подействовал пороговый раздражитель, в мышце возникло возбуждение, а возбудимость ее пропала, это будет абсолютная рефрактерная фаза, т. е. абсолютная невозбудимость и если в этот момент наносить дополнительные раздражения мышцы на них не будут отвечать, эта фаза длиться 0,001 - 0,003 секунды. Затем возбудимость постепенно восстанавливается и на новые дополнительные, более сильные раздражения мышцы отвечает слабым сокращением. Это относительно рефрактерная фаза, длиться она 0,009 - 0,007 секунды. Обе эти фазы укладываются в латентный период. После относительно рефрактерной фазы возбудимость в мышце не только восстанавливается, но и становиться значительно выше исходной - экзальтационная фаза - 0,018 секунды. Затем возбудимость возвращается к исходной величине.
Различают следующие режимы мышечных сокращений:
Изотоническое - сокращение, при котором происходит укорочение мышечных волокон, но их напряжение не меняется.
Изометрическое - сокращение, при котором длина волокон не уменьшается, но их напряжение возрастает.
Ауксотоническое - сокращение, при котором изменяются и длина и напряжение мышц. Такой режим сокращения характерен для работающих мышц в целом организме. Первые два можно получить только в эксперименте.
Цель занятия: Сформировать четкое представление об основных свойствах мышечной ткани.
1. Изобразить синхронные графики возбуждения, возбудимости, одиночного мышечного сокращения:
а) поперечнополосатой
б) сердечной мышцы.
2. Объяснить, почему у поперечнополосатой мышцы основным видом сокращения является тетаническое, а у сердечной - одиночное.
3. Классифицировать виды и режимы сокращений мышечной ткани.
Вопросы для подготовки:
1. Сократительная функция мышечной клетки: биофизические, биохимические основы сокращения и расслабления.
2. Режимы сокращения мышц.
3. Что такое тетанус?
4. Какие виды тетануса различают? От чего зависит вид тетануса?
5. Почему амплитуда тетанического сокращения больше одиночного?
6. Особенности строения поперечнополосатых и гладких мышц.
7. У каких мышц более выражены эластические и пластические свойства?
Работа N 1. Запись и анализ одиночного и тетанического мышечного сокращения.
Цель работы:
1. Записать одиночное и тетаническое мышечное сокращение.
2. Изучить периоды одиночного мышечного сокращения.
3. Исследовать влияние частоты раздражений на характер сокращения мышцы.
Оборудование: препаровальный набор, кюветка с марлевой салфеткой, раствор Рингера, электростимулятор, кимограф, штатив с миографом.
Объект исследования: лягушка.
Ход работы.
Готовят мышечный препарат (бедренная кость с головкой и икроножная мышца с ахилловым сухожилием) из задней лапки лягушки и укрепляют его в штативе за миограф. Электростимулятор включают в сеть. Электроды направляют в мышцу, находят раздражитель пороговой величины. Миограф приближают к барабану кимографа, который поворачивают от руки и записывают кривую одиночного сокращения в развернутом виде.
Постепенно учащая ритм раздражения, записывают зубчатый, а затем гладкий тетанус.
Результат: Зарисовать или вклеить миограмму.
ЗАНЯТИЕ № 5.
ТЕМА: Физиологические свойства скелетных мышц. Работа и сила мышц.
Мышца, сокращаясь и поднимая груз, совершает внешнюю, полезную работу. Работу мышц вычисляют по формуле W=P∙h, где W работа мышцы, Р - вес груза, h - высота подъема груза. Работа мышцы с увеличением нагрузки в начале растет, достигает максимума, а затем уменьшается. Когда груз настолько велик, что мышцы не в состоянии его поднять при своем сокращении, полезная работа становится равной нулю. Сила мышцы не зависит от ее длины, но пропорциональна поперечному сечению. Под поперечным сечением понимается сумма всех поперечных сечений отдельных мышечных волокон. Различают относительную (максимальную) и абсолютную мышечную силу.
Цель занятия: Получить представление о работе и силе мышц.
Домашнее задание (письменно):
1. Сравнить строение, свойства поперечнополосатых и гладких мышц.
Работа № 1. Работамышцы при разных нагрузках, определение абсолютной и относительной силы мышцы.
Цель работы: Показать зависимость выполняемой работы от величины нагрузки.
Оборудование: препаровальный набор, кюветка с салфеткой, раствор Рингера, электростимулятор, штатив с миографом, грузики, линейка.
Объект исследования : лягушка.
Ход работы.
Готовят мышечный препарат и укрепляют его в вертикальном миографе. Собирают схему для раздражения электрическим током. Раздражение препарата прямое. Подбирают силу тока, которая вызывает максимальное сокращение мышцы. Запись мышечных сокращений производят на кимографе, барабан которого вращают рукой. Для удобства сравнения мышечные сокращения должны быть записаны на расстоянии, примерно, 0,5 -1 см. одно от другого.
Вначале наносят раздражения на мышцу без груза, записывают сокращение. Затем за нижний крючок миографа подвешивают небольшой груз и раздражают мышцу одиночными ударами электрического тока и записывают на барабане кимографа высоту мышечного сокращения. Затем постепенно увеличивая нагрузку и раздражая мышцу одной и той же силой тока, записывают ряд мышечных сокращений и находят тот груз, который мышца будит в состоянии только удержать - это будит максимальная (относительная) сила мышцы. Для определения абсолютной силы мышцы нужно найти площадь поперечного сечения данной мышцы. Для этого икроножную мышцу снимают с миографа и разрезают ее в самом широком месте пополам. Предположим, что мышца круглая, а площадь круга равна:
Отсюда, абсолютная сила мышцы равна частному делению максимальной силы на площадь поперечного сечения.
Определив силу мышцы, приступаем к вычислению работу. Для вычисления работы мышцы при разных нагрузках необходимо найти истинное укорочение мышцы, так как рычажок на кимографе записывает сокращение в увеличенном виде. Величина истинного укорочения во столько раз меньше, во сколько раз длина всего рычажка больше длины от оси вращения до места прикрепления груза.
На основании правил подобия треугольников определяют высоту истинного укорочения мышц.
Результат: Определяют абсолютную и относительную силу мышцы.
Вычисляют работу мышцы. Результат заносят в таблицу.
Вывод:
ЗАНЯТИЕ № 6.
ТЕМА: Утомление мышцы при работе. Теории мышечного утомления.
Утомление это временное понижение работоспособности мышцы, органа или всего организма в результате длительной работы и исчезающего после продолжительного отдыха. Утомление развивается с неодинаковой скоростью в различных возбудимых системах. В системе “нерв - мионевральный синапс - мышца” утомляется в первую очередь мионевральный синапс, как звено с самой низкой лабильностью. При утомлении возбудимость снижается и, наконец, наступает полная потеря возбудимости, приводящая к прекращению функции.
Цель занятия:
1. Сформировать представление о том, что такое утомление и почему оно возникает.
2. Рассмотреть основные теории развития утомления.
Домашнее задание (письменно):
1. Перечислить и дать краткую характеристику теориям мышечного утомления.
2. Объяснить, где и почему первоначально происходит утомление в системе “нерв - синапс - мышца”.
Вопросы для подготовки:
1. Как изменяется величина мышечного сокращения при постепенном увеличении нагрузки.
2. Что такое абсолютная и относительная сила мышцы. Как они определяются.
3. Что такое утомление?
4. Мионевральный синапс и его характеристика.
5. Понятие оптимума и пессимума частоты и силы действующего раздражителя.
РАБОТА № 1. Утомление мышц при работе. Локализация утомления в нервно-мышечном препарате.
Цель работы:
1. Показать зависимость развития утомления от ритма раздражения и величины нагрузки в целом организме и на изолированной мышце.
2.Установить, где первоначально в нервно-мышечный препарате возникает утомление.
Оборудование: препаровальный набор, кюветка с салфеткой, раствор Рингера, кимограф, штатив с миографом, грузики, электростимулятор, эргограф, динамометр.
Объект исследования: лягушка
Ход работы:
Влияние частоты раздражения. Готовят два мышечных препарата (один из них положить в кюветку с раствором Рингера, а один закрепить в штатив за миограф). Собирают установку для раздражения электрическим током. Электроды направляют под седалищный нерв. Находят порог возбудимости мышцы. Миограф приближают к барабану кимографа.
Мышцу раздражают с частотой в 1 Гц. На барабане кимографа записывают кривую утомления.
Заменяют мышечный препарат и опыт повторяют, увеличив частоту раздражений до 5 Гц. Определяют, сколько времени сокращалась эта мышца, работавшая в более частом ритме.
При анализе полученных кимограмм видно постепенное нарастание высоты сокращений, затем высота мышечных сокращений некоторое время остается на постоянном уровне. Развитие утомления характеризуется тем, что размах ее сокращений постепенно снижается, а расслабление остается неполным, развивается контрактура.
Влияние величины нагрузки: Готовят два препарата икроножной мышцы. Один из них кладут в чашку Петри и заливают раствором Рингера, а другой подвешивают на крючки миографа (условия опыта те же, что в первом случае). За нижний крючок миографа подвешивают грузик в 50 грамм. Мышцу раздражают с частотой 1Гц. Записывают кривую утомления.
Заменяют препарат, нагрузку увеличивают в два раза, и раздражение наносят с той же частотой. Записывают кривую утомления. При анализе данных кимограмм видно, что утомление развивается быстрее при увеличении нагрузки.
Локализация утомления в нервно-мышечном препарате. Готовят нервно-мышечный препарат. Собирают установку для раздражения одиночными ударами электрического тока. Раздражение нервно-мышечного препарата начинают с седалищного нерва - непрямое раздражение. Раздражение продолжать до тех пор пока икроножная мышца не перестанет сокращаться. Затем электроды переносят на мышцу - прямое раздражение, наносят удары электрическим током, при этом отмечают, что мышца вновь начинает сокращаться.
Вывод: Поскольку известно, что нерв практически не утомляем, то можно сделать заключение, что наблюдаемое ранее утомление мышцы при непрямом раздражении развивалось в мионевральном синапсе.
Скелетная мускулатура является составной частью опорно-двигательного аппарата человека. При этом мышцы выполняют следующие функции:
1) обеспечивают определенную позу тела человека;
2) перемещают тело в пространстве;
3) перемещают отдельные части тела относительно друг друга;
4) являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.
Свойства скелетной мышцы :
1) Возбудимость - способность отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала. В естественных условиях этим раздражителем является медиатор ацетилхолин, который выделяется в пресинаптических окончаниях аксонов мотонейронов. В лабораторных условиях часто используют электрическую стимуляцию мышцы. При электрической стимуляции мышцы первоначально возбуждаются нервные волокна, которые выделяют ацетилхолин, т.е. в данном случае наблюдается непрямое раздражение мышцы. Это обусловлено тем, что возбудимость нервных волокон выше мышечных. Для прямого раздражения мышцы необходимо применять миорелаксанты - вещества, блокирующие передачу нервного импульса через нервно-мышечный синапс;
2) Низкая проводимость (10-13 м/с) - способность проводить потенциал действия вдоль и вглубь мышечного волокна по Т-системе;
3) Сократимость - способность укорачиваться или развивать напряжение при возбуждении;
4) Эластичность - способность развивать напряжение при растягивании.
5) Рефрактерность – отсутствие или снижение возбудимости нерва или мышцы после предшествующего возбуждения. Занимает по времени больший отрезок, чем у нервного волокна.
6) Лабильность – функциональная подвижность, скорость протекания элементарных циклов возбуждения в нервной и мышечной тканях
Основными показателями, характеризующими деятельность мышц, являются их сила и работоспособность.
Сила мышц . Сила - мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел, которая выражается в ньютонах или кг-силах. При изотоническом сокращении в эксперименте сила определяется массой максимального груза, который мышца может поднять (динамическая сила ); при изометрическом - максимальным напряжением, которое она может развить (статическая сила).
Одиночное мышечное волокно развивает напряжение в 100-200 кг-сил во время сокращения.
Степень укорочения мышцы при сокращении зависит от силы раздражителя, морфологических свойств и физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие.
Незначительное растяжение мышцы, когда напрягаются упругие компоненты, является дополнительным раздражителем, увеличивает сокращение мышцы, а при сильном растяжении сила сокращения мышцы уменьшается.
Напряжение, которое могут развивать миофибриллы, определяется числом поперечных мостиков миозиновых нитей, взаимодействующих с нитями актина, так как мостики служат местом взаимодействия и развития усилия между двумя типами нитей. В состоянии покоя довольно значительная часть поперечных мостиков взаимодействует с актиновыми нитями. При сильном растяжении мышцы актиновые и миозиновые нити почти перестают перекрываться и между ними образуются незначительные поперечные связи.
Величина сокращения снижается также при утомлении мышцы.
Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение в результате активации всех мышечных волокон. Такое напряжение мышцы называют максимальной силой . Максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих мышцу, и их толщины. Они формируют анатомический поперечник мышцы, который определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине. Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы, измеряемой в кг/см2.
Физиологический поперечник мышцы - длина поперечного разреза мышцы, перпендикулярного ходу ее волокон.
В мышцах с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. У мышц с косыми волокнами он будет больше анатомического. Поэтому сила мышц с косыми волокнами всегда больше, чем мышц той же толщины, но с продольными волокнами. Большинство мышц домашних животных и особенно птиц с косыми волокнами перистого строения. Такие мышцы имеют больший физиологический поперечник и обладают большей силой.
Наиболее сильными являются многоперистые мышцы, затем идут одноперистые, двухперистые, полуперистые, веретенообразные и продольноволокнистые.
Много, -одно, -и двухперистые мышцы имеют большую силу и выносливость (мало утомляются), но ограниченную способность к укорачиванию, а остальные виды мышц хорошо укорачиваются, но быстро утомляются.
Сравнительным показателем силы разных мышц является абсолютная мышечная сила - отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику, т.е. максимальный груз, который поднимает мышца, деленный на суммарную площадь всех мышечных волокон. Она определяется при тетаническом раздражении и при оптимальном исходном растяжении мышцы. У сельскохозяйственных животных абсолютная сила скелетных мышц колеблется от 5 до 15 кг-сил, в среднем 6-8 кг-сил на 1см2 площади физиологического поперечника. В процессе мышечной работы поперечник мышцы увеличивается и, следовательно, возрастает сила данной мышцы.
Работа мышц . Работа мышц внешне выражается либо в фиксации части тела, либо в движении. В первом случае говорят о так называемой статической работе, а во втором – о динамической работе.
Статическая работа мышц есть следствие равенства моментов сил и называется еще удерживающей работой. При такой работе форма мышцы, ее размеры, возбуждение и напряжение относительно постоянны.
Динамическая работа мышц сопровождается движением и есть следствие разности моментов сил. В зависимости от того, какой момент окажется большим, различают два вида динамической работы мышц: преодолевающую и уступающую. Превалирование момента силы мышцы или группы мышц приводит к преодолевающей работе, а уменьшение момента силы мышцы – к уступающей работе.
Различают еще баллистическую работу мышц, которая является разновидностью преодолевающей работы: мышца совершает быстрое сокращение и последующее расслабление, после которого костное звено продолжает движение по инерции.
(10) Виды и режимы сокращения скелетной мышцы. Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Тетанус и его виды. Оптимум и пессимум раздражения.
Виды сокращений .
У скелетной мышцы выделяют одиночное сокращение и суммированное сокращение (тетанус).
Одиночное сокращение - это сокращение, которое возникает на одиночный стимул, достаточный для вызова возбуждения мышцы.
Фазы одиночного мышечного сокращения :
Латентный период. Представляет собой сумму временных задержек, обусловленных возбуждением мембраны мышечного волокна, распространением ПД по Т-системе внутрь волокна, образованием инозитолтрифосфата, повышением концентрации внутриклеточного кальция и активации поперечных мостиков. Для портняжной мышцы лягушки латентный период составляет около 2 мс.
Период укорочения, или развития напряжения.
Период расслабления, когда уменьшается концентрация ионов Са2+ и головки миозина отсоединяются от актиновых филаментов.
При воздействии на мышцу ритмических раздражений высокой частоты наступает сильное и длительное сокращение мышцы, которое называется тетаническим сокращением , или тетанусом.
Тетанус может быть зубчатым (при частоте раздражений 20-40 Гц) или гладким (при частоте 50 Гц и выше). Амплитуда тетанического сокращения в 2–4 раза выше амплитуды одиночного сокращения при той же силе раздражения.
Гладкий тетанус возникает тогда, когда очередной импульс раздражения действует на мышцу до начала фазы расслабления. При очень большой частоте раздражений каждое очередное раздражение будет попадать на фазу абсолютной рефрактерности и мышца вообще не будет сокращаться. Высота мышечного сокращения при тетанусе зависит от ритма раздражения, а также от возбудимости и лабильности, которые изменяются в процессе сокращения мышцы. Тетанус наиболее высокий при оптимальном ритме, когда каждый последующий импульс действует на мышцу в фазу экзальтации, вызванной предыдущим импульсом. В этом случае создаются наилучшие условия (оптимум силы и частоты раздражения, оптимум ритма) для работы мышцы.
При тетанических сокращениях мышечные волокна утомляются больше, чем при одиночных сокращениях. Поэтому даже в пределах одной мышцы происходит периодическая смена частоты импульсации (вплоть до полного исчезновения) в разных двигательных единицах.
Для скелетной мышцы характерны два основных режима сокращения - изометрический и изотонический.
Изометрический режим проявляется в том, что в мышце во время ее активности нарастает напряжение (генерируется сила), но из-за того, что оба конца мышцы фиксированы (например, мышца пытается поднять большой груз), она не укорачивается.
При изотоническом режиме мышца первоначально развивает напряжение (силу), способную поднять данный груз, а потом укорачивается (меняет свою длину, сохраняя напряжение, равное весу поднимаемого груза).
Оптимум – уровень силы или частоты раздражений, при котором осуществляется максимальная деятельность органа или ткани. Явление О. описано Н. Введенским, который на нервно-мышечном препарате лягушки установил, что нарастание до некоторого предела частоты или силы раздражений усиливает длительное, слитное сокращение мышцы - тетанус. О. объясняют тем, что в этих случаях каждое последующее раздражение падает на мышцу в период повышенной её возбудимости, вызванной предыдущим раздражением.
Пессимум - угнетение деятельности органа или ткани, вызываемое чрезмерной частотой или силой наносимых раздражений. Это явление было описано Н. Введенским. Исследуя особенности проведения нервного импульса в нервно-мышечном препарате лягушки, он обнаружил, что усиление тетануса, вызываемое постепенным возрастанием частоты или силы раздражений, при дальнейшем их учащении или усилении, внезапно сменяется расслаблением мышцы и полным торможением её активности. Введенский трактовал это явление с позиций разработанной им теории парабиоза . Согласно этой теории, работоспособность нервных окончаний, передающих импульсы мышце, после прохождения волны возбуждения резко падает, и для восстановления их работоспособности требуется некоторое время (в нервно-мышечном препарате икроножной мышцы лягушки - 0,02-0,03 сек). Это время определяет функциональные возможности нервных окончаний - их лабильность . Если интервал между раздражениями меньше этого необходимого периода, то есть если он превышает лабильность нервных окончаний, в них развивается своеобразное стойкое нераспространяющееся возбуждение - парабиоз , блокирующее проведение нервных импульсов к мышце и тормозящее тем самым её активность, предохраняя от переутомления. Описываемое явление носит обратимый характер: снижение интенсивности раздражения восстанавливает мышечное сокращение.
Выделяют три режимы мышечного сокращения:
Изотонический;
Изометрический;
Смешанный (ауксометрический).
Изотонический режим мышечного сокращения характеризуется преимущественным изменением длины мышечного волокна, без существенного изменения напряжения. Указанный режим мышечного сокращения наблюдается, например, при поднятии легких и средних по массе грузов.
Изометрический режим мышечного сокращения характеризуется преимущественным изменением мышечного напряжения, без существенного изменения длины. Примером может служить изменения состояния мышц при попытке человека сдвинуть с места предмет большой массы (например, при попытке сдвинуть с места стену в комнате).
Смешанный (ауксометрический) тип мышечного сокращения, наиболее реальный, наиболее часто встречающийся вариант. Содержит в себе компоненты первого и второго вариантов в разных соотношениях в зависимости от реальных условий окружающей среды.
Виды мышечного сокращения
Выделяют три виды мышечного сокращения:
Одиночное мышечное сокращение;
Тетаническое мышечное сокращение (тетанус);
Тоническое мышечное сокращение.
Кроме того, тетаническое мышечное сокращение делят на зубчатый и гладкий тетанус.
Одиночное мышечное сокращение возникает в условиях действия на мышцу пороговых или надпороговых электрических стимулов, межимпульсный интервал которых равен или больше длительности одиночного мышечного сокращения. В одиночном мышечном сокращении выделяют три временных отрезка: латентный период, фазу укорочения и фазу расслабления (см. рис. 3).
Рис. 3 Одиночное мышечное сокращение и его характеристики.
ЛП – латентный период, ФУ – фаза укорочения, ФР – фаза расслабле-ния
Тетаническое мышечное сокращение (тетанус) возникает в условиях действия на скелетную мышцу порогового или надпорогового электрического раздражителя, межимпульсный интервал которого мень- ше длительности одиночного мышечного сокращения. В зависимости от длительности межстимульных интервалов электрического раздражителя при его воздействии может возникнуть либо зубчатый, либо гладкий тетанус. Если межимпульсный интервал электрического раздражителя меньше длительности одиночного мышечного сокращения, но больше или равен сумме латентного периода и фазы укорочения, возникает зубчатый тетанус. Указанное условие выполняется при повышении частоты импульсного электрического раздражителя в определенном диапазоне.
Если же длительность межимпульсного интервала электрического раздражителя меньше суммы латентного периода и фазы укорочения возникает гладкий тетанус. При этом амплитуда гладкого тетануса больше амплитуды и одиночного мышечного сокращения и зубчатого тетанического сокращения. При дальнейшем уменьшении межимпульсного интервала электрического раздражителя, а следовательно при увеличении частоты, амплитуда тетанических сокращений возрастает (см. рис. 4).
Рис. 4 Зависимость формы и амплитуды тетанических сокращений от частоты раздражителя. – начало действия раздражителя, - оконча-ние действия разражителя.
Однако, указанная закономерность не носит абсолютного характера: при определенном значении частоты вместо ожидаемого повышения амплитуды гладкого тетатнуса отмечается феномен ее снижения (см. рис. 5). Указанный феномен был впервые обнаружен Российским ученым Н.Е.Введенским и был назван пессимумом. В основе пессимальных явлений по мнению Н.Е.Введенского лежит механизм торможения.
Рис. 5. Зависимость амплитуды гладкого тетануса от частоты раздражителя. Обозначения те же, что и на рисунке 5.
Мышцы (от слова «мышь» - из-за формы, поэтому ударение на первый слог) или мускулы (от лат. musculus - мышца (mus - мышка, маленькая мышь)) - органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания.
Мышцы позволяют двигать частями тела и выражать в действиях мысли и чувства. Человек выполняет любые движения - от таких простейших, как моргание или улыбка, до тонких и энергичных, какие мы наблюдаем у ювелиров или спортсменов - благодаря способности мышечных тканей сокращаться. От исправной работы мышц, состоящих из трёх основных групп, зависит не только подвижность организма, но и функционирование всех физиологических процессов. А работой всех мышечных тканей управляет нервная система, которая обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом и регулирует преобразование химической энергии в механическую.
В теле человека 640 мышц (в зависимости от метода подсчёта дифференцированных групп мышц их общее число определяют от 639 до 850). Самые маленькие прикреплены к мельчайшим косточкам, расположенным в ухе. Самые крупные - большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги. Самые сильные мышцы - икроножные и жевательные, язык.
По форме мышцы очень разнообразны. Чаще всего встречаются веретенообразные мышцы, характерные для конечностей, и широкие мышцы - они образуют стенки туловища. Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двух-, трёх- или четырёхглавыми.
Мышцы и скелет определяют форму человеческого тела. Активный образ жизни, сбалансированное питание и занятие спортом способствуют развитию мышц и уменьшению объёма жировой ткани.
Режимы сокращения мышц
Для скелетной мышцы характерны два основных режима сокращения - изометрический и изотонический. Изометрический режим проявляется в том, что в мышце во время ее активности нарастает напряжение (генерируется сила), но из-за того, что оба конца мышцы фиксированы (например, мышца пытается поднять большой груз) - она не укорачивается. Изотонический режим проявляется в том, что мышца первоначально развивает напряжение (силу), способную поднять данный груз, а потом мышца укорачивается - меняет свою длину, сохраняя напряжение, равное весу поднимаемого груза. Так как изотоническое сокращение не является " чисто" изотоническим (элементы изометрического сокращения имеют место в самом начале сокращения мышцы), а изометрическое сокращение тоже не является " чисто" изотоническим (элементы смещения все-таки есть, несомненно), то предложено употреблять термин " ауксотоническое сокращение" - смешанное по характеру.
Понятия " изотонический", " изометрический" важны для анализа сократительной активности изолированных мышц и для понимания биомеханики сердца.
Режимы сокращения гладких мышц. Целесообразно выделить изометрический и изотонический режимы (и, как промежуточный - ауксотонический). Например, когда мышечная стенка полого органа начинает сокращаться, а орган содержит жидкость, выход для которой перекрыт сфинктером, то возникает ситуация изометрического режима: давление внутри полого органа растет, а размеры ГМК не меняются (жидкость не сжимается). Если это давление станет высоким и приведет к открытию сфинктера, то ГМК переходит в изотонический режим функционирования - происходит изгнание жидкости, т.е. размеры ГМК уменьшаются, а напряжение или сила - сохраняется постоянной и достаточной для изгнания жидкости.
Виды сокращенийУ скелетной мышцы выделяют одиночное сокращение и суммированное сокращение, или тетанус. Одиночное сокращение - это сокращение, которое возникает на одиночный стимул, достаточный для вызова возбуждения мышцы. После короткого скрытого периода (латентный период) начинается процесс сокращения. При регистрации сократительной активности в изометрических условиях (два конца неподвижно закреплены) в первую фазу происходит нарастание напряжения (силы), а во вторую - ее падение до исходной величины. Соответственно эти фазы называют фазой напряжения и фазой расслабления. При регистрации сократительной активности в изотоническом режиме (например, в условиях обычной миографической записи) эти фазы будут называться соответственно фазой укорочения и фазой удлинения. В среднем сократительный цикл длится около 200 мс (мышцы лягушки) или 30-80 мс (у теплокровных). Если на мышцу действует серия прямых раздражении (минуя нерв) или непрямых раздражении (через нерв), но с большим интервалом, при котором всякое следующее раздражение попадает в период после окончания 2-й фазы, то мышца будет на каждый из этих раздражителей отвечать одиночным сокращением.
Суммированные сокращения возникают в том случае, если на мышцу наносятся 2 и более раздражения, причем всякое последующее раздражение (после предыдущего) наносится либо во время 2-й фазы (расслабления или удлинения), либо во время 1-й фазы (укорочения или напряжения).
Одиночное сокращение: А - потенциал действия; Б - сокращение мышцы; 1 - фаза напряжения; 2 - фаза расслабления
Суммированное сокращение: а - одиночное сокращение; б-г - зубчатый тетанус; д - гладкий тетанус
В случае, когда всякое второе раздражение попадает в период фазы расслабления (удлинения), возникает частичная суммация - сокращение еще полностью не закончилось, а уже возникло новое. Если подается много раздражителей с подобным интервалом, то возникает явление зубчатого тетануса. Если раздражители наносятся с меньшим интервалом и каждое последующее раздражение попадает в фазу укорочения, то возникает так называемый гладкий тетанус.
