Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МЫШЕЧНЫЙ КОНТРОЛЬ ДВИЖЕНИЯ
(2 часть)
ТИП ВОЛОКНА И СПОРТИВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
На основании изучения состава мышечных волокон можно предположить, что спортсмены с высоким содержанием МС-волокон имеют преимущество в циклических видах спорта, требующих проявления выносливости, тогда как спортсмены с высоким процентом БС-волокон более приспособлены к кратковременным и "взрывным" видам. Может ли процентное содержание различных типов мышечных волокон определять успех в спорте?
Рассмотрим состав мышечных волокон спортсменов, занимающихся различными видами спорта, добив- шихся больших успехов.
Рассмотрим, например, бегунов. Как мы и предполагали, мышцы ног бегунов на длинные дистанции, для которых большое значение имеет выносливость, состоят преимущественно из МС- волокон. Исследования показывают, что у большинства сильнейших бегунов и бегуний на длинные дистанции икроножные мышцы содержат более 90 % МС-волокон. Кроме того, хотя площадь поперечного разреза мышечного волокна значительно отличается у сильнейших бегунов на длинные дистанции, МС-волокна в мышцах их ног охватывают площадь поперечного разреза на 22 % большую, чем БС-волокна. У спринтеров, для которых главное — сила и скорость, — икроножные мышцы состоят преимущественно из БС-волокон. Хотя у пловцов, как правило, в мышцах больше МС-волокон (60 — 65 %), чем у нетренированных испытуемых (45 — 55 %), различия в типе волокон межу хорошими и сильнейшими пловцами не столь очевидны [2 — 4].
Икроножные мышцы чемпионов мира по марафону содержат 93 — 99 % МС-волокон, тогда как у сильнейших спринтеров мира в этих мышцах всего 25 % МС-волокон
Состав волокон в мышцах бегунов на длинные и короткие дистанции значительно отличается. Однако было бы неправильным считать, что лишь на основании доминирующего типа мышечного волокна можно легко "отобрать" чемпионов в беге на длинные и короткие дистанции. Успешное выступление в этих дисциплинах, требующих проявления выносливости, скорости и силы, зависит и от других факторов, например, функции сердечно-сосудистой системы и размера мышц. Следовательно, состав волокон сам по себе — не единственный индикатор спортивного успеха.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЫШЦ
Мы изучали различные типы мышечных волокон. Мы также выяснили, что при стимулировании все волокна двигательной единицы действуют одновременно и различные типы волокон вовлекаются в работу поэтапно, в зависимости от вида деятельности. Теперь мы можем вернуться на макроскопический уровень и направить наше внимание на то, как действуют мышцы, чтобы произвести движение. Более чем 215 пар скелетных мышц организма значительно отличаются друг от друга размером, формой и использованием. Каждое координированное движение выполняется посредством приложения мышечной силы. Его осуществляют:
• агонисты, или первичные двигатели, — мышцы, главным образом отвечающие за выполнение движения;
• антагонисты — мышцы, противостоящие первичным двигателям;
• синергисты — мышцы, помогающие первичным двигателям.
Например, плавное сгибание локтя осуществляется благодаря сокращению плечевой и двуглавой мышц (агонистов), а также расслаблению трехглавой мышцы плеча (антагонис- тов). Плечелучевая мышца (синергист) помогает первым сгибать сустав.
Большую часть силы, необходимой для любого выполнения движения, производят агонисты. Мышцы сокращаются на костях, к которым они прикреплены, притягивая их друг к другу. В этом им помогают синергисты, которые иногда участвуют в "настройке" направления движения. Антагонисты выполняют защитную роль.
ТИПЫ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
Мышечное движение можно разделить на три типа сокращения:
- концентрическое,
- статическое
- эксцентрическое.
Эти три типа сокращения мышцы характерны для многих видов деятельности, например, бега или прыжков, при выполнении плавного координированного движения. Рассмотрим каждый тип отдельно.
Концентрическое сокращение. Основной тип активации мышцы — сокращение —является концентрическим. Этот вид сокращения, т. е. Когда длина мышцы укорачивается, наиболее нам знаком. Исходя из того, что при этом производится движение сустава, концентрические сокращения считаются динамическими.
Статическое сокращение. Мышцы также могут активироваться, не изменяя своей длины. Когда это происходит, мышца производит силу, однако ее длина остается статичной (не изменяется). Это называется статическим сокращением, поскольку угол сустава не изменяется. Другое название —изометрическое сокращение. Это происходит, например, когда вы пытаетесь поднять какой-то предмет, масса которого больше величины силы, произведенной вашей мышцей, или когда вы удерживаете какой-то предмет, согнув руку в локте. В обоих случаях вы ощущаете напряжение мышц, однако они не могут сдвинуть тяжесть и поэтому не сокращаются. При вовлечении достаточного числа двигательных единиц, которые производят силу, достаточную для преодоления сопротивления, статическое сокращение может перейти в динамическое.
Эскцентрическое сокращение. Мышцы способны производить силу в процессе удлинения. Это — эксцентрическое сокращение. Это также динамический процесс, поскольку происходит движение сустава. Например, сокращение двуглавых мышц плеча, когда вы опускаете тяжелый предмет, выпрямив руку в локте.
ОБРАЗОВАНИЕ СИЛЫ.
Мышечная сила отражает способность производить физическую силу. Если вы можете отжать, лежа на скамье, массу 300 фунтов (более 136 кг), то ваши мышцы способны произвести силу, достаточную чтобы справиться с грузом такой же массы. Даже без нагрузки (не пытаясь поднять массу) ваши мышцы должны производить силу, достаточную чтобы двигать кости, к которым они прикреплены.
Развитие мышечной силы зависит от
• количества активированных двигательных единиц;
• типа активированных двигательных единиц;
• размера мышцы;
• начальной длины мышцы в момент активации;
• угла сустава;
• скорости действия мышцы.
Рассмотрим перечисленные компоненты.
Двигательные единицы и размер мышцы. Мы уже рассматривали двигательные единицы. Вспомним, что величина производимой силы зависит от количества активированных двигательных единиц. Быстросокращающиеся двигательные единицы производят больше силы, чем медленносокращающиеся, поскольку каждая БС двигательная единица содержит больше мышечных волокон, чем МС двигательная единица. Подобно этому, чем больше мышца, тем больше волокон она содержит, и тем больше силы может произвести.
Длина мышцы. Для мышц и их соединительных тканей (фасций и сухожилий) характерна эластичность. При растяжении эластичность проявляется в накоплении энергии. Во время последующей мышечной деятельности эта накопленная энергия освобождается, тем самым увеличивая силу. Длина мышцы ограничена анатомическим расположением и ее прикреплением к кости. Прикрепленная к скелету мышца в покое все же слегка напряжена вследствие небольшого растяжения. Если бы мышца избавилась от прикрепления, она расслабилась бы и ее длина стала бы чуть меньше. Проводившиеся измерения показывают, что мышца может произвести максимальную силу, если она первоначально была растянута на длину, на 20 % превышающую ее длину в покое. При таком растяжении мышцы сочетание накопленной энергии и силы мышечного сокращения, ведущее к производству максимальной величины силы, оптимально. Увеличение или уменьшение длины мышцы более или менее 20 % снижает производство силы. Например, если длина растянутой мышцы в два раза превышает ее длину в покое, производимая сила практически будет равна нулю. Ввиду растяжения мышцы энергия в ней по-прежнему накапливается. В действительности чем больше мышца растягивается, тем больше энергии она накапливает. Однако необходимо учитывать еще один фактор. Сила, производимая мышечными волокнами во время мышечного сокращения, зависит от количества поперечных мостиков, соприкасающихся с актиновыми филаментами в любое данное время. Чем больше их число, тем сильнее мышечное сокращение. При перерастяжении мышечных волокон расстояние между актиновыми и миозиновыми филаментами еще больше увеличивается. Уменьшение площади перекрывания этих филаментов сокращает количество поперечных мостиков, которые необходимы для образования силы.
Угол сустава. Поскольку мышцы производят силу с помощью скелетных рычагов, чтобы выяснить процесс движения, необходимо понять физическое расположение этих "мышечных блоков" и "рычагов костей". Каждый сустав имеет оптимальный угол приложения силы — УПС.
Например, рассмотрим двуглавую мышцу плеча. Сухожилие этой мышцы составляет всего 1/10 расстояния от локтевой опоры до массы, удерживаемой в руке. Поэтому чтобы удержать в руке объект массой 10 фунтов (4,5 кг), мышца должна приложить в 10 раз большую силу (100 фунтов или 45 кг). Сила, производимая мышцей, сообщается кости через мышечное прикрепление (сухожилие). Максимальное количество сообщаемой кости силы зависит от оптимального угла сустава. Угол сустава, в свою очередь, зависит от относительного положения сухожильного прикрепления к кости, а также от величины перемещаемой массы. В нашем примере лучшим углом для приложения силы в 100 фунтов (45 кг) является угол 100°. Большее или меньшее сгибание локтевого сустава приведет к изменению угла приложения силы, что уменьшит величину силы, сообщаемой кости.
Скорость сокращения. Способность производить силу также зависит от скорости мышечного сокращения. При концентрическом сокращении производство максимальной силы прогрессивно снижается с увеличением скорости. Например, вы пытаетесь поднять очень тяжелый предмет. Обычно вы делаете это медленно, концентрируя силу, которую можете приложить. Если вы схватите его и попытаетесь быстро поднять, скорей всего вам это не удастся сделать, кроме того, вы можете нанести себе травму. Совсем другое характерно для эксцентрических сокращений. Быстрые эксцентрические сокращения позволяют приложить максимальную силу.
Коротко о главном
• агонисты (первичные двигатели);
• антагонисты (оппоненты);
• синергисты (помощники).
• концентрическое, при котором мышца сокращается;
• статическое, при котором сокращение мышцы не сопровождается изменением угла сустава;
• эксцентрическое, при котором мышца удлиняется.