миофибрилл. Они представляют собой палочкообразные структуры, простирающиеся на всю длину волокна. Пространство между мышечными волокнами заполнено желатинообразной жидкостью — саркоплазмой. Она содержит главным образом растворимые белки, микроэлементы, гликоген, жиры и необходимые органеллы.
Каждое мышечное волокно, чтобы сократиться, должно получить приказ, исходящий из головного мозга. Явления, вызывающие сокращение мышечного волокна, весьма сложны.
Двигательный нейрон и все иннервируемые им мышечные волокна образуют
Каждое мышечное волокно иннервируется лишь одним двигательным нейроном, в то время как каждый двигательный нейрон, в зависимости от функции мышц, иннервирует до нескольких тысяч мышечных волокон.
Двигательная единица (ДИ)
Рассмотрев общую структуру мышц можно перейти к изучению того, как они функционируют во время физической нагрузки. Любые действия, проявляемые человеком, будь то бег или поднятие тяжестей, во многом зависят от способности мышц производить энергию и силу.
Наши мышцы имеют два типа мышечных волокон — это быстросокращающиеся (БС) и медленносокращающиеся (МС). В чем же их различие? Если посмотреть на мышцу в разрезе под микроскопом, то можно увидеть красные (МС) и белые (БС) мышечные волокна. Соотношение содержания мышечных волокон в нашем организме неодинаково. Как правило, количество МС и БС-волокон в различных мышцах значительно колеблется. Исследования показывают, что у человека в мышцах рук и ног сходный состав волокон. Как правило, это люди, имеющие преобладание в мышцах ног МС-волокон, одинаково с мышцами рук. Например, камбаловидная мышца, находящаяся ниже икроножной, почти у всех людей состоит из МС-волокон. В повседневной жизни, при мышечной деятельности человек чаще всего использует МС-волокна и реже БС-волокна.
МС-волокна. Этим мышечным волокнам присущ высокий уровень аэробной нагрузки. Это означает, что при выполнении конкретных физических действий, для обеспечения энергии организма используется кислород. Способность поддерживать мышечную активность в течение длительного периода называется мышечной выносливостью, следовательно, МС-волокна обладают высокой аэробной выносливостью. И поэтому они более приспособлены к выполнению длительной работы невысокой интенсивности, например, марафонский бег, езда на велосипеде или спокойное плаванье на длительные дистанции.
БС мышечные волокна более приспособлены к анаэробной деятельности, т. е. обеспечение энергией без кислорода. И имеют относительно низкую аэробную выносливость. Двигательные единицы БС-волокон производят значительно больше силы и содержат больше мышечных волокон, чем у ДИ МС-волокон. Таким образом, БС мышечные волокна используются при выполнении кратковременной работы высокой интенсивности, не требующей проявления выносливости. Например, такие виды деятельности, как спринтерский бег на 100 метров или приседания со штангой в 1–5 повторениях, где требуется взрывная сила мышц.
Величина силы находится в прямой зависимости от количества активируемых мышечных волокон. Когда необходима небольшая сила, организм стимулирует лишь несколько мышечных волокон, а когда требуется значительное усилие, соответственно подключается большее количество волокон.
Но даже при максимальном усилии нервная система не вовлекает в работу 100 процентов имеющихся мышечных волокон. Несмотря на ваше желание произвести большую величину силы, активируется лишь их часть. Таким образом организм оберегает ваши мышцы и сухожилия от серьезных повреждений и травм. Если бы мышечные волокна могли бы сократиться в один момент, произведенная сила разорвала бы мышцы или сухожилия.
Вы, наверное, думаете, а как же узнать, какое соотношение типов мышечных волокон именно у вас. На этот счет могу сказать только одно, что без медицинского дорогостоящего анализа (биопсия), который предполагает извлечение крошечного кусочка ткани из брюшка мышцы, тут не обойтись.
Существует три основных типа сокращения: концентрический, эксцентрический и статический.
При сгибании руки в локтевом суставе двуглавая мышца плеча сокращается концентрически, укорачиваясь в длину. В то время как при эксцентрических сокращениях мышцы удлиняются и происходит разгибание руки. Поскольку в обоих случаях осуществляется движение сустава, то эти два типа сокращения считаются динамическими. Также они еще могут называться позитивными и негативными сокращениями.
Мышцы также могут производить силу, не меняя своей длины, такой тип сокращения называется статическим. Это происходит, например, когда вы удерживаете какой-то предмет, согнув руку в локтевом уставе. Такой тип сокращения не относится к динамическому режиму работы мышц, так как никакого движения в суставе не происходит.
Бывает так, что атлет с недостаточно развитой внешне мускулатурой, может поднять тот же вес, что и атлет внушительных размеров. На первый взгляд такая разница кажется противоречивой. Ведь по логике вещей, чем мышца больше в объемах, тем она, соответственно, должна производить больше силы. Так почему же на нашем примере получается все по-другому. Чтобы понять это, нужно знать, от чего зависит производимая сила одной мышцы.
Рассмотрим ряд факторов, отвечающих за развитие силы одной мышцы:
1) длина мышцы;
2) место прикрепления сухожилия к кости (чем дальше от сустава будет прикреплено сухожилие к кости, тем, соответственно, будет больше произведена сила);
3) количество мышечных волокон, составляющих данную мышцу (больше волокон — больше силы);
4) композиции мышцы — соотношение в ней волокон различного типа: БС и МС (чем больше БС волокон, тем сильнее мышца);
5) количество активированных двигательных единиц (от того, сколько будет задействовано
