Ang pag-urong ay isometric. Mga anyo at uri ng contraction ng kalamnan Ano ang isometric muscle contraction

Isometric na pag-urong ng kalamnan

pag-urong ng isang kalamnan, na ipinahayag sa pagtaas ng pag-igting nito habang pinapanatili ang isang pare-pareho ang haba (halimbawa, pag-urong ng isang kalamnan ng isang paa, ang magkabilang dulo nito ay naayos na hindi gumagalaw). Sa katawan sa I. m.s. papalapit na ang tensyon na nabuo ng kalamnan kapag sinusubukang buhatin ang napakaraming kargada. Ikasal. Isotonic na pag-urong ng kalamnan.

Great Soviet Encyclopedia. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. 1969-1978 .

Tingnan kung ano ang "Isometric muscle contraction" sa iba pang mga diksyunaryo:

Pagikli o pag-igting ng mga kalamnan bilang tugon sa pangangati na dulot ng paglabas ng motor. mga neuron. Ang modelo ng M. s ay pinagtibay, ayon sa kung saan, kapag ang ibabaw ng lamad ng fiber ng kalamnan ay nasasabik, ang potensyal ng pagkilos ay unang kumakalat sa system... ... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo

PAGBABAIT NG LAMANG- pangunahing pag-andar tissue ng kalamnan pagpapaikli o pag-igting ng mga kalamnan bilang tugon sa pangangati na dulot ng paglabas ng mga motor neuron. MS. sumasailalim sa lahat ng galaw ng katawan ng tao. May mga M. s. isometric, kapag ang kalamnan ay nagkakaroon ng puwersa... ... Psychomotorics: aklat na sanggunian sa diksyunaryo

Ang pag-urong ng isang kalamnan sa ilalim ng patuloy na pag-igting, na ipinahayag sa isang pagbawas sa haba nito at isang pagtaas sa cross-section. Sa katawan I. m.s. ay hindi sinusunod sa dalisay nitong anyo. Sa puro I. m.s. papalapit na ang paggalaw ng hindi nakargang paa; sa……

MGA MUSCLES- MGA MUSCLES. I. Histolohiya. Sa pangkalahatan, sa morphologically, ang tissue ng contractile substance ay nailalarawan sa pagkakaroon ng pagkita ng kaibahan ng mga partikular na elemento nito sa protoplasm. istraktura ng fibrillar; ang huli ay spatially oriented sa direksyon ng kanilang pagbawas at... ... Great Medical Encyclopedia

Isang sinaunang pagguhit ng mga kalamnan ng tao... Wikipedia

I Ang shoulder joint (articulatio humeri) ay isang ball-and-socket joint na nabuo ng ulo ng humerus at ng glenoid cavity ng scapula. Ang articular surface ng scapula ay napapalibutan ng isang singsing ng fibrocartilage na tinatawag na labrum. Sa pamamagitan ng magkasanib na lukab ... ... Ensiklopedya sa medisina

Ang isang motor unit (MU) ay functional unit kalamnan ng kalansay. Kasama sa ME ang grupo mga hibla ng kalamnan at ang motor neuron na nagpapaloob sa kanila. Ang bilang ng mga fibers ng kalamnan na bumubuo sa isang IU ay nag-iiba-iba iba't ibang kalamnan Oh. Halimbawa, kung saan... ... Wikipedia

Ang pag-urong ng kalamnan ay nagpapahayag ng pagbabago sa bilis ng pag-urong ng kalamnan depende sa pagkarga nito. Hinango ng English physiologist na si A. W. Hill noong 1938. Formula ng dynamics ng kemikal: (P + a)(v + b) = b (P0 + a), kung saan ang v ay ang bilis ng pag-urong ng kalamnan sa ilalim ng karga... ... Great Soviet Encyclopedia

Kharkov State Academy of Physical Culture

Department of Hygiene and Human Physiology

Sanaysay

sa disiplina: "Human Physiology"

Sa paksa: "Mga anyo at uri ng mga contraction ng kalamnan. Regulasyon ng pag-igting, lakas at pagkapagod ng kalamnan."

Nakumpleto ng: mag-aaral ng pangkat 43 ng departamento ng pagsusulatan

Prosin I.V.

Kharkov - 2015

1. Panimula

2) Mga anyo at uri ng mga contraction ng kalamnan.

3) Lakas at paggana ng kalamnan.

4) Pagkapagod ng kalamnan

5) Konklusyon

6) Listahan ng mga sanggunian na ginamit

Panimula

Sa katawan ng tao, ayon sa kanilang istraktura at mga katangian ng pisyolohikal, mayroong 3 uri ng tissue ng kalamnan:

1. Kalansay.

2. Makinis.

3. Puso.

Ang lahat ng mga uri ng kalamnan ay may ilang mga katangian:

1. Excitability.

2. Konduktibidad.

3. Contractility - pagbabago sa haba o tensyon

4. Ang kakayahang magpahinga.

Sa ilalim ng natural na mga kondisyon, ang aktibidad ng kalamnan ay reflexive sa kalikasan. Ang elektrikal na aktibidad ng isang kalamnan ay maaaring maitala gamit ang isang electromyograph. Ginagamit ang electromyography sa sports medicine.

Pagbawas Ang mga kalamnan ng kalansay ay nangyayari bilang tugon sa mga nerve impulses na nagmumula sa mga espesyal na selula ng nerbiyos - mga neuron ng motor. Sa panahon ng pag-urong, ang mga fibers ng kalamnan ay bubuo Boltahe. Ang pag-igting na nabuo sa panahon ng pag-urong ay natanto ng mga kalamnan sa iba't ibang paraan, na tumutukoy sa iba't ibang anyo at uri ng pag-urong ng kalamnan.

Mga anyo at uri ng mga contraction ng kalamnan.

Ang kalamnan ay may kakayahang kumontra pareho sa pahinga at sa isang pinaikling o nakaunat na estado. Sa haba ng pahinga, ang kalamnan ay maaaring bumuo ng napakataas na pag-igting.

Una, dahil ang pinakamainam na antas ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga filament ng actin at myosin ay ginagawang posible na lumikha ng maximum na bilang ng mga koneksyon sa pag-bridging at sa gayon ay aktibo at malakas na bumuo ng pag-igting ng bahagi ng contractile.

Pangalawa, dahil ang nababanat na bahagi ng kalamnan ay nauna nang nakaunat tulad ng isang spring, ang karagdagang pag-igting ay nalikha na. Ang aktibong nabuo na pag-igting ng bahagi ng contractile ay nabuod sa nababanat na pag-igting na naipon sa nababanat na bahagi at natanto sa isang mataas, na nagreresulta sa pag-igting ng kalamnan.

Ang kasunod na pre-stretching ng kalamnan, na makabuluhang lumampas sa estado sa haba ng pahinga, ay humahantong sa hindi sapat na pakikipag-ugnay sa pagitan ng actin at myosin filament. Kasabay nito, ang mga kondisyon para sa pagbuo ng makabuluhan at aktibong pag-igting ng sarcomere ay kapansin-pansing lumala.

Gayunpaman, sa isang malaking pre-stretch ng mga kasangkot na kalamnan, halimbawa, na may malawak na indayog sa javelin throw, ang mga atleta ay nakakamit ng mas mahusay na mga resulta kaysa sa walang swing. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang pagtaas sa pre-tension ng nababanat na bahagi ay lumampas sa pagbaba sa aktibong pag-unlad ng pag-igting sa bahagi ng contractile. Mayroong iba't ibang anyo at uri ng pag-urong ng kalamnan.

Sa isang pabago-bagong anyo, binabago ng kalamnan ang haba nito; static - pag-igting (ngunit hindi nagbabago ang haba); auxotonic – haba at pag-igting.

Mayroong mga ganitong uri ng contraction: isometric, isokinetic at mixed.

Sa pamamagitan ng naka-target pagsasanay sa lakas(paraan ng paulit-ulit na submaximal load) ang cross-section at bilang ng parehong contractile elements (myofibrils) at iba pang connective tissue elements ng muscle fiber (mitochondria, phosphate at glycogen depots, atbp.) ay tumaas.

Totoo, ang prosesong ito ay humahantong sa isang direktang pagtaas sa contractile force ng mga fibers ng kalamnan, at hindi sa isang agarang pagtaas sa kanilang cross-section. Pagkatapos lamang na maabot ang pag-unlad na ito sa isang tiyak na antas, ang patuloy na pagsasanay sa lakas ay makakatulong upang madagdagan ang kapal ng mga fibers ng kalamnan at sa gayon ay mapataas ang cross-section ng kalamnan (hypertrophy).

Kaya, ang pagtaas sa cross-section ng kalamnan ay nangyayari dahil sa pampalapot ng mga fibers (pagtaas ng sarcomeres sa cross-section ng kalamnan), at hindi dahil sa pagtaas ng bilang ng mga fibers ng kalamnan, tulad ng madalas na nagkakamali. ipinapalagay.

Ang bilang ng mga hibla sa bawat indibidwal na kalamnan ay tinutukoy ng genetically, at, tulad ng ipinapakita ng siyentipikong pananaliksik, ang bilang na ito ay hindi mababago sa pamamagitan ng pagsasanay sa lakas. Kapansin-pansin, malaki ang pagkakaiba ng mga tao sa bilang ng mga fibers ng kalamnan bawat kalamnan.

Ang isang atleta na ang biceps ay naglalaman ng malaking bilang ng mga hibla ay may mas magandang pagkakataon na mapataas ang cross-section ng kalamnan na iyon sa pamamagitan ng pagsasanay upang makapal ang mga hibla kaysa sa isang atleta na ang biceps ay naglalaman ng medyo maliit na bilang ng mga hibla. Sa pinaka may kakayahang mga kinatawan ng sports na nangangailangan ng maximum at high-speed na lakas, na may sistematiko at patuloy na pagsasanay, ang proporsyon ng mga kalamnan sa kabuuang masa tumataas ang katawan sa 60% o higit pang porsyento.

Ang lakas ng kalamnan ng kalansay, tulad ng nabanggit na, ay higit sa lahat ay nakasalalay sa cross-section nito, i.e., sa bilang at kapal ng myofibrils na matatagpuan parallel sa mga hibla, at ang bilang ng mga posibleng bridging na koneksyon sa pagitan ng myosin at actin filament na binubuo ng numerong ito. .

Kaya, kung ang isang atleta ay nagdaragdag ng diameter ng mga fibers ng kalamnan, pagkatapos ay pinapataas niya ang kanyang lakas. Gayunpaman, ang lakas at mass ng kalamnan ay hindi tumataas sa parehong rate. Kung doble ang masa ng kalamnan, tataas ang lakas ng humigit-kumulang tatlong beses. Sa mga kababaihan, ang puwersa ay 60-100 N/cm2 (6-10 kg/cm2, at sa mga lalaki - 70-120 N/cm2. Ang malaking pagkalat ng mga indicator na ito (force output kada 1 cm2 ng cross-sectional area) ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang mga kadahilanan, parehong umaasa at at independiyente sa pagsasanay, tulad ng intramuscular at intermuscular na koordinasyon, mga reserbang enerhiya, at istraktura ng hibla.

Kapag nasasabik ang mga kalamnan, gumagalaw ang manipis na filament ng actin sa magkabilang panig sa pagitan ng makapal na filament ng myosin. Ang kalamnan ay nagkontrata at ang haba nito ay bumababa. Dahil ang bawat myofibril ay binubuo ng isang mas malaking bilang (n) ng sunud-sunod na matatagpuan na mga sarcomere, ang magnitude at rate ng pagbabago sa haba ng kalamnan ay n beses na mas malaki kaysa sa isang sarcomere.

Ang puwersa ng traksyon na binuo ng isang myofibril na binubuo ng n magkakasunod na matatagpuan sarcomeres ay katumbas ng puwersa ng traksyon ng isang sarcomere. Ang mga parehong n sarcomere na ito na konektado sa parallel (naaayon sa isang malaking bilang ng myofibrils) ay nagbibigay ng isang n-tiklop na pagtaas sa puwersa ng traksyon, ngunit ang rate ng pagbabago sa haba ng kalamnan ay kapareho ng rate ng contraction ng isang sarcomere.

Samakatuwid, ang pagtaas sa physiological diameter ng isang kalamnan ay humahantong sa isang pagtaas sa lakas nito, ngunit hindi binabago ang bilis ng pagpapaikli nito, at kabaligtaran, ang pagtaas sa haba ng isang kalamnan ay humahantong sa isang pagtaas sa bilis ng pag-urong. , ngunit hindi nakakaapekto sa lakas nito. Kami ay nagsasalita: maikling kalamnan- malakas, mahabang kalamnan- mabilis.

Lakas at paggana ng kalamnan.

Ang lakas ng kalamnan ay tinutukoy ng pinakamataas na pag-igting na maaari nitong mabuo sa ilalim ng mga kondisyon ng isometric contraction o kapag nag-aangat ng pinakamataas na load. Upang sukatin ang lakas ng kalamnan, tukuyin ang pinakamataas na pagkarga na kaya nitong iangat.

Ang lakas ng isang kalamnan, ang iba pang mga bagay ay pantay, ay nakasalalay hindi sa haba nito, ngunit sa cross-section nito. Upang maihambing ang lakas ng iba't ibang mga kalamnan, ang pinakamataas na load na kayang buhatin ng isang kalamnan ay hinati sa bilang ng mga square centimeters ng cross section nito. Ganap na Kapangyarihan Ang kalamnan ay ipinahayag sa kg bawat 1 cm 2.

Kapag nag-aangat ng isang load, ang kalamnan ay nagsasagawa ng mekanikal na gawain, na sinusukat ng produkto ng masa ng pagkarga at ang taas ng pag-aangat nito at ipinahayag sa mga kilo. Ang kalamnan ay gumaganap ang pinaka trabaho sa medium load.

Ang pansamantalang pagbaba sa pagganap ng kalamnan na nangyayari bilang resulta ng trabaho at nawawala pagkatapos ng pahinga ay tinatawag na pagkapagod. Ang huli ay isang kumplikadong proseso ng pisyolohikal na nauugnay lalo na sa pagkapagod ng mga sentro ng nerbiyos. Ang isang tiyak na papel sa pag-unlad ng pagkapagod ay nilalaro ng akumulasyon ng mga produktong metabolic (lactic acid, atbp.) Sa gumaganang kalamnan at ang unti-unting pag-ubos ng mga reserbang enerhiya.

Sa pahinga, sa labas ng trabaho, ang mga kalamnan ay hindi ganap na nakakarelaks, ngunit nagpapanatili ng ilang pag-igting, na tinatawag na tono. Ang panlabas na pagpapahayag ng tono ay isang tiyak na antas ng pagkalastiko ng kalamnan. Ang tono ng kalamnan ay sanhi ng patuloy na papasok na mga nerve impulses mula sa mga motor neuron spinal cord. Ang tono ng kalamnan ng kalansay ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng isang tiyak na posisyon ng katawan sa espasyo, pagpapanatili ng balanse at pagkalastiko ng kalamnan.

Na naiiba sa organisasyon ng cellular at tissue, innervation at, sa isang tiyak na lawak, mga mekanismo ng paggana. Kasabay nito, maraming pagkakatulad sa mga mekanismo ng molekular ng pag-urong ng kalamnan sa pagitan ng mga ganitong uri ng kalamnan.

Mga kalamnan ng kalansay

Ang mga kalamnan ng kalansay ay ang aktibong bahagi ng musculoskeletal system. Bilang resulta ng contractile activity ng striated muscles, ang mga sumusunod ay nangyayari:

• paggalaw ng katawan sa espasyo;
• paggalaw ng mga bahagi ng katawan na may kaugnayan sa bawat isa;
• pagpapanatili ng postura.

Bilang karagdagan, ang isa sa mga resulta ng pag-urong ng kalamnan ay ang paggawa ng init.

Sa mga tao, tulad ng sa lahat ng vertebrates, ang skeletal muscle fibers ay may apat na mahahalagang katangian:

• excitability- ang kakayahang tumugon sa isang stimulus sa pamamagitan ng mga pagbabago sa ionic permeability at potensyal ng lamad;
• conductivity - ang kakayahang magsagawa ng potensyal na pagkilos kasama ang buong hibla;
• contractility- ang kakayahang magkontrata o baguhin ang tensyon kapag nasasabik;
• pagkalastiko - ang kakayahang bumuo ng makunat na pag-igting.

Sa ilalim ng natural na mga kondisyon, ang paggulo ng kalamnan at pag-urong ay sanhi ng mga nerve impulses na pumapasok sa mga fibers ng kalamnan mula sa mga nerve center. Upang maging sanhi ng paggulo sa isang eksperimento, ginagamit ang electrical stimulation.

Ang direktang pagpapasigla ng kalamnan mismo ay tinatawag na direktang pagpapasigla; Ang pangangati ng isang motor nerve na humahantong sa pag-urong ng isang kalamnan na innervated ng nerve na ito (excitation ng neuromotor units) ay isang hindi direktang pangangati. Dahil sa ang katunayan na ang excitability ng tissue ng kalamnan ay mas mababa kaysa sa nervous tissue, ang aplikasyon ng mga nanggagalit na kasalukuyang mga electrodes nang direkta sa kalamnan ay hindi pa nagbibigay ng direktang pangangati: ang kasalukuyang, na kumakalat sa tissue ng kalamnan, ay kumikilos lalo na sa mga dulo ng motor. mga nerbiyos na matatagpuan dito at pinasisigla ang mga ito, na humahantong sa pag-urong ng mga kalamnan.

Mga uri ng pagdadaglat

Isotonic na rehimen- isang pag-urong kung saan ang kalamnan ay umiikli nang hindi lumilikha ng pag-igting. Ang ganitong pagbawas ay posible kapag ang isang litid ay naputol o naputol o sa isang eksperimento sa isang nakahiwalay (naalis sa katawan) na kalamnan.

Isometric mode- isang pag-urong kung saan tumataas ang pag-igting ng kalamnan, ngunit ang haba ay halos hindi bumababa. Ang pagbawas na ito ay sinusunod kapag sinusubukang iangat ang isang napakaraming karga.

Auxotonic mode - isang contraction kung saan nagbabago ang haba ng isang kalamnan habang tumataas ang tensyon nito. Ang paraan ng pagbabawas na ito ay sinusunod sa panahon ng aktibidad ng paggawa ng isang tao. Kung ang pag-igting ng isang kalamnan ay tumataas habang ito ay umiikli, kung gayon ang pag-urong na ito ay tinatawag concentric, at sa kaso ng pagtaas ng pag-igting ng kalamnan kapag pinahaba ito (halimbawa, kapag dahan-dahang binabaan ang isang load) - sira-sira contraction.

Mga uri ng contraction ng kalamnan

Mayroong dalawang uri ng contraction ng kalamnan: single at tetanic.

Kapag ang isang kalamnan ay inis sa pamamagitan ng isang solong stimulus, isang solong pag-urong ng kalamnan ay nangyayari, kung saan ang mga sumusunod na tatlong yugto ay nakikilala:

• latent period phase - nagsisimula mula sa simula ng stimulus hanggang sa simula ng pagpapaikli;
• contraction phase (shortening phase) - mula sa simula ng contraction hanggang sa maximum na halaga;
• yugto ng pagpapahinga - mula sa pinakamataas na pag-urong hanggang sa unang haba.

Pag-urong ng solong kalamnan naobserbahan kapag ang isang maikling serye ng mga nerve impulses mula sa mga neuron ng motor ay dumating sa kalamnan. Maaari itong ma-induce sa pamamagitan ng paglalapat ng napakaikling (mga 1 ms) electrical stimulus sa kalamnan. Nagsisimula ang pag-urong ng kalamnan sa loob ng agwat ng oras na hanggang 10 ms mula sa simula ng stimulus, na tinatawag na latent period (Fig. 1). Pagkatapos ay bubuo ang pagpapaikli (tagal ng mga 30-50 ms) at pagpapahinga (50-60 ms). Ang buong cycle ng isang solong pag-urong ng kalamnan ay tumatagal ng isang average na 0.1 s.

Ang tagal ng isang solong pag-urong sa iba't ibang mga kalamnan ay maaaring mag-iba nang malaki at depende sa functional na estado ng kalamnan. Ang rate ng pag-urong at lalo na ang pagpapahinga ay bumabagal habang lumalaki ang pagkapagod ng kalamnan. Ang mga mabilis na kalamnan na may panandaliang solong pag-urong ay kinabibilangan ng mga panlabas na kalamnan eyeball, talukap ng mata, gitnang tainga, atbp.

Kapag inihambing ang dynamics ng henerasyon ng isang potensyal na aksyon sa lamad ng fiber ng kalamnan at ang solong pag-urong nito, malinaw na ang potensyal ng pagkilos ay palaging nangyayari nang mas maaga at pagkatapos lamang ay nagsisimula ang pag-ikli, na nagpapatuloy pagkatapos ng pagtatapos ng repolarization ng lamad. Tandaan natin na ang tagal ng depolarization phase ng muscle fiber action potential ay 3-5 ms. Sa panahong ito, ang fiber membrane ay nasa isang estado ng ganap na refractoriness, na sinusundan ng pagpapanumbalik ng excitability nito. Dahil ang tagal ng pagpapaikli ay humigit-kumulang 50 ms, malinaw na kahit na sa panahon ng pagpapaikli, ang lamad ng fiber ng kalamnan ay dapat na ibalik ang excitability at magagawang tumugon sa isang bagong epekto na may isang pag-urong laban sa background ng isang hindi kumpleto. Dahil dito, laban sa background ng pagbuo ng pag-urong sa mga fibers ng kalamnan, ang mga bagong cycle ng paggulo at kasunod na pinagsama-samang mga contraction ay maaaring sanhi sa kanilang lamad. Ang pinagsama-samang pagbabawas na ito ay tinatawag tetanic(tetano). Maaari itong maobserbahan sa solong hibla at buong kalamnan. Gayunpaman, ang mekanismo ng tetanic contraction sa mga natural na kondisyon sa isang buong kalamnan ay may sariling mga kakaiba.

kanin. 1. Temporal na relasyon sa pagitan ng mga solong cycle ng excitation at contraction ng skeletal muscle fibers: a - ratio ng action potential, release ng Ca 2+ sa sarcoplasm at contraction: 1 - latent period; 2 - pagpapaikli; 3 - pagpapahinga; b - ratio ng potensyal na pagkilos, excitability at contraction

Tetano tinatawag na muscle contraction na nangyayari bilang resulta ng pagsasama-sama ng mga contraction ng mga unit ng motor nito na dulot ng pagtanggap ng maraming nerve impulses mula sa mga motor neuron na nagpapapasok sa kanila. kalamnan na ito. Ang pagsasama-sama ng mga puwersa na nabuo sa panahon ng pag-urong ng mga hibla ng maraming mga yunit ng motor ay nakakatulong upang mapataas ang puwersa ng pag-urong ng tetanic na kalamnan at nakakaapekto sa tagal ng pag-urong.

Makilala may ngipin At makinis tetano. Upang maobserbahan ang dentate tetanus sa isang eksperimento, ang kalamnan ay pinasigla ng mga pulso ng kuryente sa ganoong dalas na ang bawat kasunod na stimulus ay inilalapat pagkatapos ng yugto ng pagpapaikli, ngunit bago matapos ang pagpapahinga. Ang makinis na tetanic contraction ay nabubuo na may mas madalas na stimulation kapag ang kasunod na stimuli ay inilapat sa panahon ng pagbuo ng muscle shortening. Halimbawa, kung ang bahagi ng pag-ikli ng kalamnan ay 50 ms, ang yugto ng pagpapahinga ay 60 ms, pagkatapos ay upang makakuha ng serrated tetanus kinakailangan na inisin ang kalamnan na ito na may dalas na 9-19 Hz, upang makakuha ng makinis na tetanus - na may dalas na sa hindi bababa sa 20 Hz.

Para sa demonstrasyon iba't ibang uri Ang Tetanus ay karaniwang gumagamit ng graphical na pagpaparehistro sa isang kymograph ng mga contraction ng nakahiwalay na gastrocnemius na kalamnan ng palaka. Ang isang halimbawa ng naturang kymogram ay ipinapakita sa Fig. 2.

Kung ihahambing natin ang mga amplitude at pwersa na nabuo sa iba't ibang mga mode ng pag-urong ng kalamnan, ang mga ito ay minimal na may isang solong pag-urong, tumaas na may serrated tetanus at nagiging pinakamataas na may makinis na tetanic contraction. Ang isa sa mga dahilan para sa pagtaas na ito sa amplitude at puwersa ng pag-urong ay ang pagtaas sa dalas ng pagbuo ng AP sa lamad ng fiber ng kalamnan ay sinamahan ng pagtaas ng output at akumulasyon ng mga Ca 2+ ions sa sarcoplasm ng mga fibers ng kalamnan. , na nag-aambag sa higit na kahusayan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga contractile na protina.

kanin. 2. Ang pag-asa ng contraction amplitude sa dalas ng stimulation (ang lakas at tagal ng stimuli ay hindi nagbabago)

Sa unti-unting pagtaas dalas ng pangangati, ang pagtaas sa lakas at amplitude ng pag-urong ng kalamnan ay nangyayari lamang hanggang sa isang tiyak na limitasyon - ang pinakamainam na tugon. Ang dalas ng pagpapasigla na nagiging sanhi ng pinakamalaking tugon ng kalamnan ay tinatawag na pinakamainam. Ang isang karagdagang pagtaas sa dalas ng pagpapasigla ay sinamahan ng pagbawas sa amplitude at puwersa ng pag-urong. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na response pessimum, at ang mga irritation frequency na lumalampas sa pinakamainam na halaga ay tinatawag na pessimal. Ang phenomena ng pinakamabuting kalagayan at pessimum ay natuklasan ni N.E. Vvedensky.

Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang dalas at paraan ng pagpapadala ng mga nerve impulses ng mga motor neuron sa kalamnan ay nagsisiguro ng asynchronous na paglahok sa proseso ng contraction ng mas malaki o mas maliit (depende sa bilang ng mga aktibong motor neuron) na bilang ng mga motor unit ng kalamnan at ang kabuuan ng kanilang mga contraction. Ang pag-urong ng isang mahalagang kalamnan sa katawan ay malapit sa makinis-teganic sa kalikasan.

Upang makilala ang functional na aktibidad ng mga kalamnan, ang kanilang tono at pag-urong ay tinasa. Ang tono ng kalamnan ay isang estado ng matagal na tuluy-tuloy na pag-igting na dulot ng alternating asynchronous contraction ng mga motor unit nito. Sa kasong ito, ang nakikitang pag-ikli ng kalamnan ay maaaring wala dahil sa katotohanan na hindi lahat ng mga yunit ng motor ay kasangkot sa proseso ng pag-urong, ngunit ang mga yunit ng motor lamang na ang mga katangian ay pinakamahusay na inangkop sa pagpapanatili ng tono ng kalamnan at ang lakas ng kanilang asynchronous contraction ay hindi sapat upang paikliin ang kalamnan. Ang mga pag-urong ng naturang mga yunit sa panahon ng paglipat mula sa pagpapahinga hanggang sa pag-igting o kapag binabago ang antas ng pag-igting ay tinatawag gamot na pampalakas. Ang mga panandaliang contraction na sinamahan ng mga pagbabago sa lakas at haba ng kalamnan ay tinatawag pisikal.

Mekanismo ng pag-urong ng kalamnan

Ang fiber ng kalamnan ay isang multinucleated na istraktura na napapalibutan ng isang lamad at naglalaman ng isang espesyal na contractile apparatus -myofibrils(Larawan 3). Bilang karagdagan, ang pinakamahalagang bahagi ng fiber ng kalamnan ay mitochondria, mga sistema ng longitudinal tubules - ang sarcoplasmic reticulum at isang sistema ng transverse tubules - T-system.

kanin. 3. Ang istraktura ng fiber ng kalamnan

Ang functional unit ng contractile apparatus ng isang muscle cell ay sarcomere, Ang myofibril ay binubuo ng mga sarcomeres. Ang mga Sarcomeres ay pinaghihiwalay mula sa bawat isa sa pamamagitan ng Z-plates (Larawan 4). Ang mga Sarcomeres sa myofibril ay nakaayos nang sunud-sunod, kaya ang mga contraction ng capcomeres ay nagiging sanhi ng pag-urong ng myofibril at pangkalahatang pagpapaikli ng fiber ng kalamnan.

kanin. 4. Scheme ng istraktura ng sarcomere

Ang pag-aaral ng istraktura ng mga fibers ng kalamnan sa isang light mikroskopyo ay nagsiwalat ng kanilang mga transverse striations, na dahil sa espesyal na organisasyon ng mga contractile na protina ng protofibrils - actin At myosin. Ang mga actin filament ay kinakatawan ng isang double filament na pinaikot sa isang double helix na may pitch na humigit-kumulang 36.5 nm. Ang mga filament na ito ay 1 µm ang haba at 6-8 nm ang lapad, ang bilang nito ay umaabot sa halos 2000, at nakakabit sa isang dulo sa Z-plate. Ang mga filamentous na molekula ng protina ay matatagpuan sa mga longitudinal grooves ng actin helix tropomiosin. Sa isang hakbang na 40 nm, isang molekula ng isa pang protina ay nakakabit sa molekula ng tropomiosin - troponin.

Ang troponin at tropomyosin ay gumaganap (tingnan ang Fig. 3) ng isang mahalagang papel sa mga mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng actin at myosin. Sa gitna ng sarcomere, sa pagitan ng mga actin filament, may makapal na myosin filament na mga 1.6 µm ang haba. Sa isang polarizing microscope, ang lugar na ito ay nakikita bilang isang strip ng madilim na kulay (dahil sa birefringence) - anisotropic A-disc. Ang isang mas magaan na guhit ay makikita sa gitna nito H. Sa pamamahinga, walang mga actin filament. Sa magkabilang panig A- ang disk ay nakikitang ilaw isotropic guhit - I-discs nabuo sa pamamagitan ng actin filament.

Sa pamamahinga, ang actin at myosin filament ay bahagyang magkakapatong sa isa't isa upang ang kabuuang haba ng sarcomere ay humigit-kumulang 2.5 μm. May electron microscopy sa gitna H-nakita ang mga guhit M-line - istraktura na nagtataglay ng mga filament ng myosin.

Ipinapakita ng electron microscopy na sa mga gilid ng myosin filament ay may mga protrusions na tinatawag na cross bridges. Ayon sa mga modernong konsepto, ang transverse bridge ay binubuo ng ulo at leeg. Ang ulo ay nakakakuha ng binibigkas na aktibidad ng ATPase kapag nagbubuklod sa actin. Ang leeg ay may nababanat na mga katangian at isang hinged joint, kaya ang ulo ng cross bridge ay maaaring paikutin sa paligid ng axis nito.

Ang paggamit ng makabagong teknolohiya ay naging posible upang maitatag na ang paglalapat ng electrical stimulation sa isang lugar Z-plate ay humahantong sa pagbabawas ng sarcomere, habang ang laki ng disc zone A ay hindi nagbabago, ngunit ang laki ng mga guhitan N At ako bumababa. Ang mga obserbasyong ito ay nagpahiwatig na ang haba ng myosin filament ay hindi nagbabago. Ang mga katulad na resulta ay nakuha kapag ang kalamnan ay naunat - ang intrinsic na haba ng actin at myosin filament ay hindi nagbago. Bilang resulta ng mga eksperimento, lumabas na nagbago ang lugar ng magkasanib na bahagi ng actin at myosin filament. Ang mga katotohanang ito ay nagpapahintulot sa X. at A. Huxley na imungkahi ang teorya ng pag-slide ng sinulid upang ipaliwanag ang mekanismo ng pag-urong ng kalamnan. Ayon sa teoryang ito, sa panahon ng pag-urong, ang laki ng sarcomere ay bumababa dahil sa aktibong paggalaw ng mga manipis na actin filament na may kaugnayan sa makapal na myosin filament.

kanin. 5. A - diagram ng organisasyon ng sarcoplasmic reticulum, transverse tubules at myofibrils. B - diagram ng anatomical na istraktura ng transverse tubules at sarcoplasmic reticulum sa isang indibidwal na skeletal muscle fiber. B - ang papel ng sarcoplasmic reticulum sa mekanismo ng pag-urong ng kalamnan ng kalansay

Sa panahon ng proseso ng pag-urong ng fiber ng kalamnan, ang mga sumusunod na pagbabago ay nangyayari dito:

electrochemical conversion:

• henerasyon ng PD;
• pamamahagi ng PD sa pamamagitan ng T-system;
• electrical stimulation ng contact zone ng T-system at ang sarcoplasmic reticulum, activation ng enzymes, pagbuo ng inositol triphosphate, pagtaas sa intracellular concentration ng Ca 2+ ions;

pagbabagong-anyo ng chemomechanical:

• pakikipag-ugnayan ng Ca 2+ ions sa troponin, pagbabago sa pagsasaayos ng tropomyosin, pagpapalabas ng mga aktibong sentro sa mga filament ng actin;
• pakikipag-ugnayan ng myosin head na may actin, pag-ikot ng ulo at pag-unlad ng nababanat na traksyon;
• pag-slide ng actin at myosin filament na may kaugnayan sa isa't isa, pagbawas sa laki ng sarcomere, pag-unlad ng pag-igting o pagpapaikli ng fiber ng kalamnan.

Ang paglipat ng paggulo mula sa motor neuron patungo sa fiber ng kalamnan ay nangyayari gamit ang mediator acetylcholine (ACh). Ang pakikipag-ugnayan ng ACh sa endplate cholinergic receptor ay humahantong sa pag-activate ng ACh-sensitive na mga channel at ang paglitaw ng isang potensyal na endplate, na maaaring umabot sa 60 mV. Sa kasong ito, ang lugar ng dulo ng plato ay nagiging pinagmumulan ng nanggagalit na kasalukuyang para sa lamad ng fiber ng kalamnan at sa mga lugar ng lamad ng cell na katabi ng dulong plato, nangyayari ang isang PD, na kumakalat sa magkabilang direksyon sa bilis na humigit-kumulang. 3-5 m/s sa temperatura na 36 °C. Kaya, ang henerasyon ng PD ay ang unang yugto pag-urong ng kalamnan.

Pangalawang yugto ay ang pagpapalaganap ng PD sa fiber ng kalamnan sa pamamagitan ng transverse system ng tubules, na nagsisilbing link sa pagitan ng surface membrane at ng contractile apparatus ng muscle fiber. Ang G-system ay malapit na nakikipag-ugnayan sa mga terminal cisterns ng sarcoplasmic reticulum ng dalawang magkalapit na sarcomeres. Electrical stimulation Ang contact site ay humahantong sa pag-activate ng mga enzyme na matatagpuan sa contact site at ang pagbuo ng inositol triphosphate. Ang Inositol triphosphate ay nagpapagana ng mga channel ng calcium ng mga lamad ng mga terminal cisterns, na humahantong sa pagpapalabas ng mga Ca 2+ ions mula sa mga cisterns at isang pagtaas sa intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+ "mula 10 -7 hanggang 10 -5. Ang set ng mga proseso na humahantong sa isang pagtaas sa intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+ ay ang kakanyahan ikatlong yugto pag-urong ng kalamnan. Kaya, sa mga unang yugto ay may pagbabago signal ng kuryente PD sa kemikal - pagtaas ng intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+ i.e. electrochemical conversion(Larawan 6).

Kapag tumaas ang intracellular concentration ng Ca 2+ ions, nagbubuklod sila sa troponin, na nagbabago sa configuration ng tropomyosin. Ang huli ay maghahalo sa uka sa pagitan ng mga filament ng actin; sa kasong ito, ang mga lugar sa actin filament ay bubukas kung saan ang myosin cross bridge ay maaaring makipag-ugnayan. Ang displacement na ito ng tropomyosin ay dahil sa pagbabago sa pagbuo ng molekula ng protina ng troponin sa pagbubuklod ng Ca 2+. Dahil dito, ang pakikilahok ng Ca 2+ ions sa mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng actin at myosin ay pinagsama sa pamamagitan ng troponin at tropomyosin. kaya, ikaapat na yugto Ang electromechanical coupling ay ang pakikipag-ugnayan ng calcium sa troponin at ang displacement ng tropomyosin.

Naka-on ikalimang yugto Ang electromechanical coupling ay nangyayari kapag ang ulo ng myosin cross bridge ay nakakabit sa actin bridge - sa una sa ilang sunud-sunod na matatagpuan na mga stable center. Sa kasong ito, ang ulo ng myosin ay umiikot sa paligid ng axis nito, dahil mayroon itong ilang mga aktibong sentro na sunud-sunod na nakikipag-ugnayan sa mga kaukulang sentro sa filament ng actin. Ang pag-ikot ng ulo ay humahantong sa isang pagtaas sa nababanat na traksyon ng leeg ng cross bridge at isang pagtaas sa pag-igting. Sa bawat tiyak na sandali sa panahon ng pag-unlad ng pag-urong, ang isang bahagi ng mga ulo ng mga cross bridge ay may kaugnayan sa actin filament, ang isa ay libre, i.e. mayroong isang pagkakasunud-sunod ng kanilang pakikipag-ugnayan sa actin filament. Tinitiyak nito ang isang maayos na proseso ng pagbabawas. Sa ikaapat at ikalimang yugto, nangyayari ang isang chemomechanical transformation.

kanin. 6. Mga prosesong electromekanikal sa kalamnan

Ang sunud-sunod na reaksyon ng koneksyon at paghihiwalay ng mga ulo ng mga cross bridge na may actin filament ay humahantong sa pag-slide ng manipis at makapal na mga filament na nauugnay sa bawat isa at isang pagbawas sa laki ng sarcomere at ang kabuuang haba ng kalamnan, na kung saan ay ikaanim na yugto. Ang kabuuan ng mga inilarawan na proseso ay bumubuo sa kakanyahan ng teorya ng thread sliding (Larawan 7).

Sa una ay pinaniniwalaan na ang Ca 2+ ion ay nagsilbing cofactor para sa aktibidad ng ATPase ng myosin. Ang karagdagang pananaliksik ay pinabulaanan ang palagay na ito. Sa resting muscle, ang actin at myosin ay halos walang aktibidad ng ATPase. Ang attachment ng myosin head sa actin ay nagiging sanhi ng ulo upang makakuha ng aktibidad ng ATPase.

kanin. 7. Ilustrasyon ng teorya ng mga sliding thread:

A. a - kalamnan sa pahinga: A. 6 - kalamnan sa panahon ng contraction: B. a. b - sunud-sunod na pakikipag-ugnayan ng mga aktibong sentro ng ulo ng myosin na may mga sentro sa aktibong filament

Ang hydrolysis ng ATP sa sentro ng ATPase ng myosin head ay sinamahan ng isang pagbabago sa conformation ng huli at ang paglipat nito sa isang bagong, mataas na enerhiya na estado. Ang muling pagkakabit ng ulo ng myosin sa isang bagong sentro sa filament ng actin ay muling humahantong sa pag-ikot ng ulo, na ibinibigay ng enerhiya na nakaimbak dito. Sa bawat cycle ng koneksyon at paghihiwalay ng myosin head sa actin, isang molekula ng ATP ang nahati sa bawat tulay. Ang bilis ng pag-ikot ay tinutukoy ng rate ng pagkasira ng ATP. Malinaw na ang mabilis na phasic fibers ay kumonsumo ng mas maraming ATP bawat yunit ng oras at nagpapanatili ng mas kaunting enerhiya ng kemikal sa panahon ng tonic na ehersisyo kaysa sa mabagal na mga hibla. Kaya, sa proseso ng chemomechanical transformation, ang ATP ay nagbibigay ng paghihiwalay ng myosin head at ang actin filament at nagbibigay ng enerhiya para sa karagdagang pakikipag-ugnayan ng myosin head sa isa pang bahagi ng actin filament. Ang mga reaksyong ito ay posible sa mga konsentrasyon ng calcium sa itaas 10 -6 M.

Ang inilarawan na mga mekanismo ng pag-ikli ng fiber ng kalamnan ay nagmumungkahi na ang pagpapahinga ay nangangailangan muna ng pagbaba sa konsentrasyon ng mga Ca 2+ ions. Napatunayan sa eksperimento na ang sarcoplasmic reticulum ay may isang espesyal na mekanismo - isang calcium pump, na aktibong nagbabalik ng calcium sa mga tangke. Ang calcium pump ay isinaaktibo ng inorganic phosphate, na nabuo sa panahon ng hydrolysis ng ATP. at ang supply ng enerhiya para sa calcium pump ay dahil din sa enerhiya na nabuo sa panahon ng hydrolysis ng ATP. Kaya, ang ATP ay ang pangalawang pinakamahalagang kadahilanan, ganap na kinakailangan para sa proseso ng pagpapahinga. Para sa ilang oras pagkatapos ng kamatayan, ang mga kalamnan ay nananatiling malambot dahil sa pagtigil ng tonic na impluwensya ng mga neuron ng motor. Pagkatapos ay bumababa ang konsentrasyon ng ATP sa ibaba ng isang kritikal na antas at ang posibilidad ng paghihiwalay ng ulo ng myosin mula sa actin filament ay nawawala. Ang kababalaghan ng rigor mortis ay nangyayari na may binibigkas na katigasan ng mga kalamnan ng kalansay.

• Hydrolysis ng ATP sa pamamagitan ng myosin, bilang isang resulta kung saan ang mga cross bridge ay tumatanggap ng enerhiya para sa pagbuo ng puwersa ng paghila
• Ang pagbubuklod ng ATP sa myosin, na humahantong sa detatsment ng mga cross bridge na nakakabit sa actin, na lumilikha ng posibilidad na maulit ang cycle ng kanilang aktibidad.
• Hydrolysis ng ATP (sa ilalim ng pagkilos ng Ca 2+ -ATPase) para sa aktibong transportasyon ng mga Ca 2+ ions sa mga lateral cisterns ng sarcoplasmic reticulum, na binabawasan ang antas ng cytoplasmic calcium sa paunang antas

Kabuuan ng mga contraction at tetanus

Kung sa isang eksperimento, ang dalawang malakas na solong pagpapasigla ay kumikilos sa iisang hibla ng kalamnan o isang buong kalamnan nang sunud-sunod, ang mga resultang contraction ay magkakaroon ng mas malawak na amplitude kaysa sa maximum na contraction sa isang solong pagpapasigla. Ang mga contractile effect na dulot ng una at pangalawang iritasyon ay tila dumadagdag. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na summation ng mga contraction (Larawan 8). Ito ay sinusunod sa parehong direkta at hindi direktang pangangati ng kalamnan.

Upang maganap ang pagbubuo, kinakailangan na ang agwat sa pagitan ng mga iritasyon ay may isang tiyak na tagal: dapat itong mas mahaba kaysa sa matigas na panahon, kung hindi, walang magiging tugon sa pangalawang pangangati, at mas maikli kaysa sa buong tagal ng pagtugon sa contractile, kaya na ang pangalawang pangangati ay nakakaapekto sa kalamnan bago ito magkaroon ng oras upang makapagpahinga pagkatapos ng unang pangangati. Sa kasong ito, dalawang pagpipilian ang posible: kung ang pangalawang pagpapasigla ay dumating kapag ang kalamnan ay nagsimula nang mag-relaks, pagkatapos ay sa myographic curve ang tuktok ng pag-urong na ito ay ihihiwalay mula sa tuktok ng una sa pamamagitan ng pagbawi (Larawan 8, G-D) ; kung ang pangalawang pagpapasigla ay kumikilos kapag ang una ay hindi pa umabot sa rurok nito, kung gayon ang pangalawang pag-urong ay ganap na sumasama sa una, na bumubuo ng isang solong summed peak (Larawan 8, A-B).

Isaalang-alang ang kabuuan sa kalamnan ng guya mga palaka. Ang tagal ng pataas na yugto ng pag-urong nito ay humigit-kumulang 0.05 s. Samakatuwid, upang muling gawin ang unang uri ng pagbubuo ng mga contraction (hindi kumpletong pagbubuod) sa kalamnan na ito, kinakailangan na ang pagitan sa pagitan ng una at pangalawang pagpapasigla ay higit sa 0.05 s, at upang makuha ang pangalawang uri ng pagbubuod (ang tinatawag na kumpletong pagsusuma) - mas mababa sa 0.05 s.

kanin. 8. Pagsusuma ng mga contraction ng kalamnan 8 tugon sa dalawang stimuli. Timestamp 20ms

Sa parehong kumpleto at hindi kumpletong pagsasama-sama ng mga contraction, ang mga potensyal na aksyon ay hindi summed up.

Tetanus na kalamnan

Kung ang isang indibidwal na hibla ng kalamnan o ang buong kalamnan ay napapailalim sa ritmikong pagpapasigla na may dalas na ang kanilang mga epekto ay buod, ang isang malakas at matagal na pag-urong ng kalamnan ay nangyayari, na tinatawag na tetanic contraction, o tetano.

Ang amplitude nito ay maaaring ilang beses na mas malaki kaysa sa maximum na single contraction. Sa medyo mababang dalas ng pangangati, ito ay sinusunod may ngipin na tetanus, sa mataas na dalas - makinis na tetanus(Larawan 9). Sa tetanus, ang mga contractile na tugon ng kalamnan ay summed up, ngunit ang mga elektrikal na reaksyon nito - mga potensyal na aksyon - ay hindi summed up (Fig. 10) at ang kanilang dalas ay tumutugma sa dalas ng rhythmic stimulation na nagdulot ng tetanus.

Matapos ang pagtigil ng tetanic irritation, ang mga hibla ay ganap na nakakarelaks, ang kanilang orihinal na haba ay naibalik lamang pagkatapos ng ilang oras. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na post-tetanic, o residual, contracture.

Ang mas mabilis na pagkontrata at pagrerelaks ng mga fibers ng kalamnan, mas madalas ang pagpapasigla upang maging sanhi ng tetanus.

Pagkapagod ng kalamnan

Ang pagkapagod ay isang pansamantalang pagbaba sa pagganap ng isang cell, organ o buong organismo na nangyayari bilang resulta ng trabaho at nawawala pagkatapos ng pahinga.

kanin. 9. Tetanus ng nakahiwalay na fiber ng kalamnan (ayon kay F.N. Serkov):

a - may ngipin na tetanus sa dalas ng pagpapasigla na 18 Hz; 6 - makinis na tetanus sa dalas ng pagpapasigla na 35 Hz; M - myogram; P - marka ng pangangati; B - time stamp 1 s

kanin. 10. Sabay-sabay na pag-record ng contraction (a) at electrical activity (6) ng skeletal muscle ng pusa sa panahon ng tetanic nerve stimulation

Kung inisin mo ang isang nakahiwalay na kalamnan sa loob ng mahabang panahon na may maindayog na electrical stimuli, kung saan ang isang maliit na pagkarga ay nasuspinde, pagkatapos ay ang amplitude ng mga contraction nito ay unti-unting bumababa sa zero. Ang rekord ng contraction na naitala sa kasong ito ay tinatawag na fatigue curve.

Nabawasan ang pagganap nakahiwalay na kalamnan na may matagal na pangangati dahil sa dalawang pangunahing dahilan:

• Sa panahon ng pag-urong, ang mga produktong metaboliko (phosphoric, lactic acid, atbp.) ay naipon sa kalamnan, na may nakapanlulumong epekto sa pagganap ng mga fibers ng kalamnan. Ang ilan sa mga produktong ito, pati na rin ang mga potassium ions, ay kumakalat mula sa mga hibla palabas sa pericellular space at may nakapanlulumong epekto sa kakayahan ng excitable membrane na bumuo ng mga potensyal na aksyon. Kung ang isang nakahiwalay na kalamnan na inilagay sa isang maliit na dami ng likido ng Ringer ay inis sa loob ng mahabang panahon at dinala sa punto ng kumpletong pagkapagod, kung gayon ito ay sapat lamang upang baguhin ang solusyon sa paghuhugas nito upang maibalik ang mga contraction ng kalamnan;
• unti-unting pagkaubos ng mga reserbang enerhiya sa kalamnan. Sa matagal na trabaho ng isang nakahiwalay na kalamnan, ang mga reserba ng glycogen ay bumababa nang husto, bilang isang resulta kung saan ang proseso ng resynthesis ng ATP at creatine phosphate, na kinakailangan para sa pag-urong, ay nagambala.

SILA. Ipinakita ni Sechenov (1903) na ang pagpapanumbalik ng pagganap ng mga pagod na kalamnan ng braso ng isang tao pagkatapos ng matagal na trabaho sa pag-angat ng isang kargada ay pinabilis kung ang gawain ay ginawa sa kabilang banda sa panahon ng pahinga. Ang pansamantalang pagpapanumbalik ng kapasidad ng pagtatrabaho ng mga kalamnan ng isang pagod na braso ay maaaring makamit sa iba pang mga uri ng aktibidad ng motor, halimbawa, kapag nagtatrabaho ang mga kalamnan ng mas mababang mga paa't kamay. Sa kaibahan sa simpleng pahinga, ang naturang pahinga ay tinawag ng I.M. Aktibo si Sechenov. Itinuring niya ang mga katotohanang ito bilang patunay na ang pagkapagod ay pangunahing nabubuo sa mga sentro ng nerbiyos.

1. Isotone ay isang sistema ng kulturang pisikal na nagpapabuti sa kalusugan na binuo sa Problema Laboratory ng Russian State Academy of Physical Culture noong 1991-93. sa ilalim ng pamumuno ni V.N. Ang mga isotonic exercises ay ang kanilang pangunahing layunin na mapabuti ang kagalingan, pagganap, " pisikal na kalusugan”, hitsura (hugis ng katawan, komposisyon ng katawan), aktibidad sa lipunan, sambahayan at trabaho ng mga kalalakihan at kababaihan na may malawak na hanay ng edad.

Ang sistema ay pinangalanang "isotone" ayon sa uri nito pisikal na ehersisyo, na sumasakop sa isang sentral na lugar sa aralin - isotonic, i.e. yaong kung saan ang patuloy na pag-igting ay pinananatili sa mga kalamnan.

Isotone- isang holistic complex ng mga epekto sa pagpapabuti ng kalusugan, ang bawat elemento ay lohikal na konektado sa iba. Ang isotone bilang isang sistema ay kinabibilangan ng:

- isang kumbinasyon ng mga uri ng pisikal na pagsasanay(isotonic, aerobic, stretching, respiratory):

A) isotonic na pagsasanay, na gumagamit ng isotonic, statodynamic at static na pagsasanay, i.e. yaong kung saan walang bahagi ng pagpapahinga ng kalamnan. Ang isotonic na pagsasanay ay sumasakop sa isang sentral na lugar at ginagamit: upang madagdagan o bawasan ang dami ng kalamnan, baguhin ang kanilang lakas at tibay, pagbutihin ang mga mekanismo ng hormonal na responsable para sa pagtugon sa stress, bawasan ang mga reserbang taba, lumikha ng isang pangkalahatang, tinatawag na "anabolic" na background upang matiyak ang positibo mga pagbabago sa katawan; reflex at mekanikal na epekto sa mga panloob na organo upang gawing normal ang kanilang paggana; pagsasanay sa mga reaksyon ng vascular at pagpapabuti ng nutrisyon ng tissue; pagpapabuti ng trophism ng mga intervertebral disc at pagbabawas ng hypertonicity malalalim na kalamnan gulugod, paglikha" korset ng kalamnan» upang maiwasan ang pinsala nito, atbp.;

b) aerobic na pagsasanay iba't ibang uri: cyclic exercises, basic, funk, step at iba pang uri ng aerobics, larong pampalakasan atbp. Ang aerobic na pagsasanay ay ginagamit upang mapabuti ang pagganap ng aerobic na kalamnan, i-activate ang metabolismo, mapabuti ang koordinasyon ng mga paggalaw, choreographic na pagsasanay (ang aerobic na pagsasanay ay inirerekomenda, ngunit hindi ipinag-uutos na bahagi ng system, ang pinakamainam na pagkarga ay nagsasangkot ng paggamit ng dalawang aerobic na pagsasanay bawat linggo para sa 30- 50 minuto sa antas ng comfort threshold ( Heart rate - 110-150 beats/min isotonic training is used in ilang araw mula sa aerobic o sa parehong araw, ngunit pagkatapos nito);

V) lumalawak - bilang isang paraan ng pagpapabuti ng kakayahang umangkop, pagkalastiko ng mga kalamnan at tendon, "joint gymnastics", isang paraan upang ayusin ang dami ng kalamnan at taba ng masa; aktibidad ng mga glandula ng endocrine, lamang loob at ang nervous system - sa pamamagitan ng reflex; pagpapahinga;

G) asanas(postures) - hiniram mula sa hatha yoga at inangkop sa mga kinakailangan ng isotonic training program. Ginagamit upang ayusin ang aktibidad ng central nervous system, cardiovascular system, internal organs at psychoregulation;

d) mga pagsasanay sa paghinga ginagamit upang gawing normal ang paggana ng mga organo ng tiyan, maiwasan ang mga sakit sa baga, at psychoregulation;

- organisasyon ng makatwirang nutrisyon. Ang kumbinasyon ng pisikal na pagsasanay at nutrisyon, na nakaayos sa isang tiyak na paraan, ay ang pangunahing punto ng sistema. Ang prinsipyo ng pag-aayos ng nutrisyon ay ang mga sumusunod: ang pagpili at dosis ng mga ehersisyo ay tumutukoy, una, ang bagay ng impluwensya (i.e. kung aling sistema ng katawan, kalamnan o bahagi ng katawan ang naka-target), at pangalawa, ang mga kondisyon ay nilikha para sa synthesis o catabolism ng mga tisyu; ang organisasyon ng nutrisyon, sa turn, ay nagsisiguro sa daloy ng mga proseso na nagsisiguro sa mga "iniutos" na mga pagbabago. Halimbawa, maaaring itakda ang iba't ibang mga gawain (pag-normalize ang paggana ng isang partikular na sistema ng panloob na organo, pagbabawas ng bahagi ng taba, pagbabawas ng dami ng kalamnan, pagtaas ng dami ng kalamnan, pagtaas ng lakas at pagtitiis ng kalamnan nang hindi binabago ang kanilang dami at ang taba ng layer sa itaas nila, atbp. ), na maaaring malutas sa parehong hanay ng mga pagsasanay, ngunit may ibang seleksyon ng mga produktong pagkain. Ang regulasyon ng nutrisyon sa isotone ay karaniwang nagpapahiwatig ng hindi isang simpleng limitasyon ng dami ng pagkain at ang calorie na nilalaman nito, ngunit isang tiyak na seleksyon ng mga produkto at ang kanilang mga kumbinasyon upang matiyak, una, ang balanse sa paggamit ng iba't ibang sangkap ng pagkain (pangunahin ang mahahalagang amino acid at fatty acids, bitamina at microelements), at pangalawa, upang pasiglahin at tiyakin ang mga kinakailangang pagbabago sa katawan.

- mga bahagi ng isotone na hindi nag-eehersisyo:

a) paraan ng sikolohikal na pagpapahinga at pagsasaayos;

b) paraan ng physiotherapy (masahe, sauna, atbp.);

c) mga hakbang sa paglilinis at pagpapatigas ng kalinisan;

- mga pamamaraan para sa pagsubaybay sa pisikal na pag-unlad at functional na estado(anthropometric testing para matukoy ang konstitusyon, uri ng build, tissue composition (bones, muscles, calamus), body proportions; functional testing to assess the condition ng cardio-vascular system, tibay ng kalamnan);

Ang garantisadong epekto ay makakamit lamang kung ang lahat ng mga kinakailangan ng system ay natutugunan. Ang sentral na lugar sa system ay inookupahan ng isotonic (static-dynamic) na pagsasanay, na nagpapakilala sa "Isoton" mula sa iba pang mga sistema na may kaugnayan sa pisikal na kultura na nagpapabuti sa kalusugan at tinitiyak ang mataas na kahusayan nito. Ang pagpili ng mga ehersisyo sa Isoton, ang buong sistema ng mga paggalaw at postura ay nagsisiguro ng pare-parehong pag-unlad ng lahat ng mga pangunahing grupo ng kalamnan. Ang mga pagsasanay ay lokal sa kalikasan, i.e. Kasabay nito, ang isang medyo maliit na masa ng mga kalamnan ay kasangkot sa trabaho. Ang mas mababa ang paghahanda, ang mas kaunting mga kalamnan ay dapat na kasangkot sa bawat ehersisyo.

Sa lahat ng ehersisyo, ang tensyon ng kalamnan ay pinananatili sa loob ng 30% -60% ng maximum. Ang mode ng pag-urong ng kalamnan ay isotonic, statodynamic o static (ang huli kung minsan), i.e. walang relaxation ng kalamnan. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang mabagal na bilis ng paggalaw, ang kanilang kinis, ngunit patuloy na pinapanatili ang pag-igting ng kalamnan.

Ang mga ehersisyo ay isinasagawa "sa kabiguan", i.e. kawalan ng kakayahang magpatuloy dahil sa pananakit ng kalamnan o kawalan ng kakayahan na pagtagumpayan ang paglaban (ang kondisyong ito ay isang pangunahing kadahilanan sa paglikha ng stress). Ang sandaling ito ay dapat mangyari nang mahigpit sa loob ng 40-70 segundo pagkatapos ng pagsisimula ng ehersisyo. Kung ang pagkapagod ay hindi nangyari, ang pamamaraan ng ehersisyo ay hindi tama (malamang na mayroong isang bahagi ng pagpapahinga ng kalamnan). Kung ang kabiguan ay nangyari nang mas maaga, ang antas ng pag-igting ng kalamnan ay higit sa 60% ng maximum.

Ang lahat ng mga pangunahing grupo ng kalamnan ay patuloy na nakalantad. Ang mga ehersisyo sa bawat serye (8-25 minuto) ay isinasagawa nang walang paghinto para sa pahinga. Ang natitira sa pagitan ng serye ay puno ng pag-uunat. Ang tagal ng pagsasanay ay 15-75 minuto.

Sa panahon ng mga ehersisyo, ang pansin ay nakatuon sa maximum na lawak sa nagtatrabaho na grupo ng kalamnan. Ang paghinga sa buong complex ay isinasagawa nang mahigpit sa pamamagitan ng ilong, nang malalim, na may pinakamataas na paggamit ng mga kalamnan ng diaphragm (paghinga ng tiyan).

Ang pag-stretch ng mga kalamnan sa anyo ng pag-uunat, bilang panuntunan, ay isinasagawa bago mag-ehersisyo ang mga kalamnan (upang magpainit at dagdagan ang kanilang pagkalastiko, dagdagan ang kadaliang kumilos sa mga kasukasuan). Upang bawasan ang taba at mass ng kalamnan sa pamamagitan ng pagtaas ng intensity at tagal ng sakit, ang stretching ay ginagamit pagkatapos mag-ehersisyo ang muscle group na ito. Gayunpaman, dapat tandaan na ang pagpipiliang ito ay isang paraan upang lumikha ng isang "catabolic effect", kaya hindi inirerekomenda na masyadong madala sa panahon ng isotonic na pagsasanay, upang hindi makapinsala sa mga kalamnan.

2. Callanetics- Ito ay isang mabagal, mahinahong paraan ng himnastiko na may static na pagkarga. Ito ay lubos na epektibo at nagtataguyod ng paghigpit ng kalamnan at mabilis na pagbaba ng timbang at dami ng katawan, at pinapagana ang immune system ng katawan.

Ang lumikha ng sistema ng ehersisyo na ito ay ang Dutch ballerina na si Callan Pinckney. Ang sistema ng ehersisyo ay ipinangalan sa kanya. Mula pagkabata, si Callan ay may mga problema sa kanyang mga balakang, at upang mapupuksa ang kanyang mga pagkukulang, gumawa siya ng kanyang sariling pamamaraan para sa pagpapabuti ng kanyang pigura. Mahigit sa 60 taong gulang, ang pigura ni Callan Pinkney ay kinaiinggitan ng labing-anim na taong gulang na mga batang babae. Tinitiyak niya na ang hanay ng mga ehersisyo na ginawa niya ay may nakapagpapasiglang epekto sa buong katawan: "pagkatapos ng 10 sesyon ay mararamdaman mong mas bata ang 10 taon, dahil ang isang oras ng callanetics ay maihahambing sa 24 na oras ng aerobics."

Isipin na pumili ka ng isang orange at pinipiga ang katas mula dito. Kaya sa callanetics, ang labis na taba at dumi ay iniipit sa katawan. Kasabay nito, ang mga joints ay pinalakas, ang puso ay hindi overloaded - callanetics ay walang contraindications. Sa Europa at maraming iba pang mga bansa ang mga tao ay gumon dito iba't ibang edad- mula 16 hanggang 60 taon. Bukod dito, ang sistema ng pagsasanay na ito ay popular hindi lamang sa mga kababaihan, kundi pati na rin mga health club Napakaraming lalaki din ang nagsasanay.

Ang callanetics gymnastics ay mainam para sa mga mas gusto ang maalalahanin, mahinahon na ehersisyo kaysa sa aktibo at kumplikadong mga uri ng fitness sa sayaw. Ang isang ito ay kamangha-manghang epektibong programa ang pagsasanay ay nakakatulong na lumikha ng isang maayos na balanse sa pagitan ng katawan at isip, ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang mahusay physical fitness, bumuo ng konsentrasyon at maiwasan ang mga pinsala.

Mabagal at mahinahon na himnastiko Kasabay nito, nagpapahiwatig ito ng napakalaking matinding kalamnan sa panahon ng ehersisyo. Ito ay binuo batay sa mga static na pag-load na dapat mapanatili ng hanggang 90 segundo, ang mga klasikal na yoga poses, pati na rin ang pag-uunat pagkatapos ng bawat ehersisyo, ang papel na ginagampanan ay upang maiwasan ang pananakit ng kalamnan at maiwasan ang labis na kaluwagan.

Sa mga static na pag-load, ang mga kalamnan ay nasa isang estado ng paggulo sa loob ng mahabang panahon at hindi nagbabago ng kanilang haba (isometric na pag-igting ng kalamnan). Mga static na pagsasanay naglalayong micro-contractions ng mga kalamnan. Kapag nagsasagawa ng mga ehersisyo, walang pagkakaiba sa pag-igting sa pagitan ng mga kalapit na grupo ng kalamnan ay kasangkot ang lahat, kabilang ang maliliit na kalamnan. Batay sa pag-unat (stretching) at static na ehersisyo, ang mga ehersisyo ay nagdudulot ng aktibidad ng malalim na matatagpuan na mga grupo ng kalamnan, kaya ang malalim na mga lugar ng "stale" na adipose tissue ay mabilis na nagsisimulang mawalan ng timbang.

Ang physiological effect ng callanetics exercises ay batay sa katotohanan na may matagal static na pagkarga ang antas ng metabolismo nito ay tumataas sa kalamnan (ang metabolic rate ay tumataas), na mas epektibo kaysa sa cyclic exercise, at mas mahalaga - dahil dito, mas maraming calories ang nasusunog. Ang antas ng mga proseso ng metabolic ay tumataas habang tumataas ang pagkarga. Bilang isang resulta, ang mass ng kalamnan ay hindi nabuo, ngunit ang kalamnan ay dinadala mula sa isang malambot na estado sa isang natural na aesthetic na hugis na naaayon sa isang malusog na katawan.

Ang callanetics complex ay hindi nagsasangkot ng mga biglaang paggalaw, mataas na tempo, o labis na pag-igting ang mga ehersisyo ay ganap na ligtas para sa kondisyon ng mga tuhod at likod. Karaniwan, ang complex ay gumagamit ng baluktot, pag-uunat, pagpapalihis, kalahating paghahati at pag-indayog, na ginagawang naa-access ang mga callanetics sa mga practitioner na may iba't ibang edad. Sa callanetics, ang diin ay sa pag-uunat ng mga kalamnan sa kasong ito, nakakaranas sila ng hindi gaanong stress kaysa sa kung sila ay puno ng mabigat na timbang o dynamic na pisikal na pagsasanay.

Tinatawag ng mga Amerikano ang callanetics na "gymnastics of awkward positions," dahil ang mga ehersisyo ay idinisenyo sa paraang ang lahat ng pangunahing kalamnan ng katawan ay gumagana nang sabay-sabay. Ito ay isang malaking plus at isang pangunahing pagkakaiba mula sa iba pang mga uri ng fitness, kung saan kapag ang mga indibidwal na grupo ng kalamnan lamang ang nagtatrabaho nang husto, ang natitirang bahagi ng katawan ay nananatiling hindi ginagamit.

Ang ilang mga may-akda ay hindi nagrerekomenda ng pagganap ng mga paggalaw sa musika. Mas mainam na gawin ang mga ito sa katahimikan upang hindi sumunod sa ritmo ng musika at hindi mawalan ng kontrol. Sa una, mas ipinapayong magpahinga nang mas madalas habang nagsasagawa ng isang hanay ng mga ehersisyo, huminga nang malalim. Hindi mo kailangan ng anumang espesyal na kagamitan, espesyal na damit o sapatos para sa mga klase (maaari kang magsanay ng nakayapak).

Ang pinaka pangkalahatang mga resulta na mararamdaman pagkatapos lamang ng ilang linggo ng pagsasanay:

Ang lahat ng mga kalamnan ay umuunlad nang pantay;

Ang postura ay nagpapabuti, ang sakit sa likod ay nawawala;

Ang metabolismo ay nagpapabuti at ang immune system ay pinalakas;

Nagpapabuti ang tono ng katawan;

Ang kakayahang umangkop ay nagpapabuti at ang mga kalamnan ay humahaba nang walang labis na volume;

Ang mga kasukasuan ay pinalakas, ang mga kalamnan ay nagiging mas malakas;

Metabolic level sa masa ng kalamnan tumataas nang husto, na humahantong sa pagsunog ng higit pang mga calorie;

Pagbaba ng timbang;

Nababawasan ang pagkakalantad sa stress at tumataas ang kumpiyansa sa sarili.

3. Ang isa pang ligtas, walang epektong programa sa ehersisyo na nagbibigay-daan sa iyo na mag-inat at palakasin ang mga pangunahing grupo ng kalamnan, habang hindi nakakalimutan ang mas maliliit na mahihinang kalamnan, ay ang Pilates system.

Pilates ay isang natatanging sistema ng mga ehersisyo na naglalayong magkatugma ang mga kalamnan, tamang natural na paggalaw at kontrol ng iyong katawan. Sa mahabang panahon ang sistemang ito ay pribilehiyo ng ilang mga nagpasimula, ito ay isinagawa ng mga aktor, artista, mga sikat na atleta, mayaman at mga sikat na tao America. Ang sistema ay nabuo noong unang bahagi ng 20s ng ikadalawampu siglo, ang may-akda nito ay si Joseph Pilates (1880-1967), at ang sistema ay ipinangalan sa kanya. Ang pagsasanay sa Pilates ay batay sa mga prinsipyo binuo ng may-akda: 1. pagpapahinga; 2. konsentrasyon; 3. pagkakahanay; 4. paghinga; 5. pagsentro; 6. koordinasyon; 7. kinis ng mga galaw; 8. pagtitiis.

Pinagsasama ng Pilates method ang lahat ng pinakamahusay mula sa Western at Eastern techniques. Ang himnastiko ng Pilates, bilang isang paraan ng pagkontrol sa katawan, ay hindi nag-iiwan ng walang binabantayan. Binabago ng Pilates ang paraan ng paggamit mo sa iyong katawan, binabago ang likas na katangian ng iyong mga paggalaw, at inaalis ang "mga pagbaluktot." Ang katawan ay babalik sa isang estado ng balanse, ito ay kikilos ayon sa nilalayon ng kalikasan para dito, "habang ikaw ay gumagalaw bilang mga bata, hanggang sa ikaw ay nabalisa sa masamang gawi tungkol sa pustura." Ang bagong tuklas na kalayaan sa paggalaw ay magtitiyak ng epektibong paggana hindi lamang ng musculoskeletal system, kundi pati na rin ng cardiovascular at lymphatic system. Ang isang tao ay nagsisimula hindi lamang upang magmukhang mahusay sa labas, ngunit ang mga pagbabago ay magaganap din sa loob, sa antas ng cellular. Ito ay magiging posible dahil sa pinabuting sirkulasyon ng dugo, na nagpapalusog sa mga tisyu at nag-aalis ng mga nakakalason na basura. Tulad ng mga silangan mga sistema ng kalusugan Bilang karagdagan sa pagsasanay sa katawan, sinasanay din ni Pilates ang isip. Sa pamamagitan ng pag-aaral na makinig at magkaroon ng kamalayan sa iyong katawan, pagbuo ng koordinasyon at balanse sa pagitan ng katawan at isip, nagagawa mong kontrolin ang iyong katawan. Ang Pilates gymnastics ay nakakatulong na mapabuti ang kontrol sa katawan, na ginagawa itong isang solong maayos na kabuuan. Kaya, ang pamamaraan ng D. Pilates ay batay sa ideya ng pagkakaisa ng isip at katawan, at ginagawa itong ganap na holistic na diskarte.

Sa Pilates gymnastics, ang mga paggalaw ay ginagampanan nang maayos at mabagal, hindi na kailangang gumamit ng puwersa upang maiwasan ang pilay at pinsala. Ngunit salamat sa mabagal na paggalaw na ang mga mahihinang kalamnan ay sinanay, ang mga maikli ay pinahaba, ang magkasanib na kadaliang mapakilos at ang timbang ay na-normalize.

Ang Pilates ay nagkakaroon ng joint flexibility, ligament elasticity, strength, intermuscular at internal coordination, lakas ng pagtitiis at mental na mga katangian, ngunit ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Pilates at lahat ng iba pang mga uri ng fitness ay ang kawalan ng posibilidad ng pinsala at mga negatibong reaksyon. Ang Pilates gymnastics ay ang pinakamahusay na fitness para sa mga buntis na kababaihan at mga batang ina.

Maraming mga ehersisyo ang ginagawa gamit ang mga espesyal na makina (isotonic ring, fitball, rubber shock absorbers o Pilates Allegro machine). Ang pagsasanay sa Pilates ay napakaligtas na maaari itong magamit para sa rehabilitation therapy pagkatapos ng mga pinsala. Iyon ang dahilan kung bakit halos walang mga kontraindiksyon para sa Pilates; maaari itong gawin sa anumang edad, sa anumang pisikal na anyo. Ang Pilates gymnastics ay inirerekomenda para sa mga kalalakihan at kababaihan sa lahat ng edad na gustong mapabuti ang kanilang pisikal na fitness, postura at hitsura, sa partikular: mga atleta, lalo na ang mga nagdusa ng pinsala bilang resulta ng kawalan ng timbang sa kalamnan (mga manlalaro ng tennis, mga golfer, atbp.); mga taong sining at "masining" na palakasan kung saan mahalaga ang magandang postura (mga mananayaw, aktor, musikero, figure skater, horse rider, atbp.); mga taong dumaranas ng malalang sakit sa likod dahil sa mahinang pustura; mga taong dumaranas ng tinatawag na "paulit-ulit na pinsala sa pilay"; upang maiwasan ang osteoporosis; mga taong dumaranas ng stress at mga kaugnay na karamdaman; sobra sa timbang na mga tao; Sa mga matatanda.

1. Boxer, O.Ya. Psychoregulatory health technologies at simulators sa pisikal na kultura: monograph / O.Ya.Bokser, A.L.Dimova. – M., 2002. – 121 p.

2. Vader, S. Pilates mula A hanggang Z / S. Vader. – Rostov-n/Don, 2007.–320 p.

3. "Isoton" (Mga Batayan ng teorya ng kulturang pisikal na nagpapabuti sa kalusugan): isang aklat-aralin para sa mga tagapagturo ng kulturang pisikal na nagpapabuti sa kalusugan / V.N. Sarsaniya, E.B. – M., 1995. – 68 p.

4. Myakinchenko, E.B. Pagsasanay sa kalusugan ayon sa sistema ng Isoton / E.B. Myakinchenko, V.N. – M., 2001. – 67 p.

1. Burbo, L. Callanetics sa loob ng 10 minuto sa isang araw / L. Burbo. – Rostov-on-Don, 2005. – 224 p.

2. Vader, S. Pilates sa 10 simpleng aralin / S. Vader. – Rostov-on-Don, 2006. – 288 p.

3. Guba, V.P. Mga pundasyong siyentipiko, praktikal at metodolohikal pisikal na edukasyon mga mag-aaral: isang aklat-aralin para sa mga mag-aaral sa unibersidad, pagtuturo. ayon sa espesyal 032101 "Pisikal na kultura at palakasan" / V.P. – M., 2008. – 206 p.

4. Menkhin, Yu.V. Gymnastics na nagpapabuti sa kalusugan: teorya at pamamaraan: aklat-aralin. allowance / Yu.V. Menkhin, A.V. – Rostov-on-Don, 2002. – 384 p.

Mga tanong para sa pagsasama-sama:

1. Ano ang isotonic at isometric exercises? Ano ang kanilang pagkakatulad at pagkakaiba?

2. Batay sa kung ano pampalibang himnastiko Kasama ba ang isotonic at isometric exercises?

3. Ilista ang mga salik ng nakapagpapagaling na epekto ng isotonic na pagsasanay sa katawan ng mga nasasangkot.

4. Ilarawan ang sistemang Isoton.

5. Anong mga elemento kumplikadong pangkalusugan kasama ba ang Isoton system?

6. Anong mga uri ng pisikal na pagsasanay ang ginagamit sa Isoton system complex? Ilarawan ang mga problemang kanilang nalutas.

7. Ano ang mga tampok ng pamamaraan para sa pagsasagawa ng mga klase sa sistemang "isoton"?

8. Ano ang callanetics?

9. Anong mga pagsasanay ang batay sa callanetics gymnastics?

10. Ano ang espesyal sa pagsasagawa ng mga ehersisyo sa callanetics gymnastics?

11. Anong mga problema ang nilalayon ng callanetics gymnastics na lutasin?

12. Ilarawan ang Pilates gymnastics.

13. Sa anong mga prinsipyo nakabatay ang himnastiko ng Pilates?

14. Ano ang holistic approach sa gawain ng D. Pilates method?

15. Ano ang mga layunin ng Pilates gymnastics exercises?

Kumusta, mahal kong mga mambabasa, tagahanga at iba pang mahusay at hindi gaanong magagandang personalidad! Ngayon kami ay naghihintay para sa isang archivally mahalaga at kinakailangang tala ng isang siyentipiko o katulad na kalikasan. Sa loob nito ay pag-uusapan natin ang tungkol sa mga uri ng mga contraction ng kalamnan, kung ano ang mga ito, kung ano ang mga ito at kung paano gamitin ang mga ito sa iyong pang-araw-araw na aktibidad sa pagsasanay.

Kaya, gawing komportable ang iyong sarili, simulan natin ang pagkumpas.

Mga uri ng contraction ng kalamnan: ano, bakit at bakit

Kung hindi mo pa alam, ang proyekto ng ABC of Bodybuilding ay isang mapagkukunang pang-edukasyon, at samakatuwid ay pana-panahong lumilitaw dito ang hindi pangkaraniwang malalim na mga artikulo, na nagpapakita ng kakanyahan ng iba't ibang mga proseso ng pumping (at mga kaugnay). Sa partikular, ang pinakahuling mga naturang tala ay kinabibilangan ng: , at iba pang katulad nila. Kaya, sa usapin ng pagbabago sariling katawan mahalagang hindi basta-basta magbomba ng hardware at mag-angat mabibigat na timbang, mahalagang maunawaan kung ano ang nangyayari sa mga kalamnan sa partikular na sandaling ito, kung anong uri ng pagkarga ang inilalapat sa kanila at kung ano ang maaaring resulta nito sa huli. Sa pangkalahatan, ngayon ay mamumuhunan tayo sa ating mga ulo, upang sa ibang pagkakataon ay maaari nating i-pump up ang ating katawan nang mas mahusay. Sa totoo lang, lumapit tayo sa punto.

Tandaan:

Para sa mas mahusay na asimilasyon ng materyal, ang lahat ng karagdagang pagsasalaysay ay hahatiin sa mga subchapter.

Mga uri ng mga contraction ng kalamnan: kung paano ito nangyayari

Sa tuwing kukuha ka ng projectile (halimbawa, isang dumbbell) at simulan ang paggawa ng ehersisyo (halimbawa, dumbbell biceps curl), nangyayari ang proseso ng contraction ng skeletal muscles. Nasa mga nakaraang tala tayo (lalo na ito) Tiningnan na natin kung paano nangyayari ang proseso ng pag-urong ng kalamnan, samakatuwid, upang hindi maulit ang ating sarili, magbibigay lamang ako ng isang pangkalahatang diagram.

...at visual na animation (i-click at ilunsad ang application sa pamamagitan ng pagpindot sa "play").

Ang motor center ay binubuo ng isang motor neuron at isang tiyak na bilang ng mga innervated fibers. Ang pag-urong ng kalamnan ay ang tugon ng isang yunit ng kalamnan sa potensyal na pagkilos ng motor neuron nito.

Kabuuang umiiral 3 uri ng nagtapos na mga tugon ng kalamnan:

• wave summation - nabuo sa pamamagitan ng pagtaas ng dalas ng stimulus;
• multi-element summation (maramihang motor unit summation)– nabuo sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas ng stimulus (pagtaas sa bilang ng mga motor neuron);
• hagdanan (treppe) - isang reaksyon na may isang tiyak na dalas/lakas sa isang palaging stimulus.

Sa pagsasalita tungkol sa mga kalamnan, hindi mabibigo ang isang tao na banggitin ang tono ng kalamnan - isang kababalaghan kung saan ang mga kalamnan ay nagpapakita ng bahagyang pag-urong kahit na nagpapahinga, pinapanatili ang kanilang hugis at kakayahang tumugon sa pagkarga anumang oras. Hindi mo kailangang tandaan ang lahat ng ito, makakatulong lamang ito sa iyo na mas maunawaan ang kakanyahan ng patuloy na mga proseso sa mga kalamnan sa panahon ng iba't ibang uri ng mga contraction ng kalamnan.

Anong mga uri ng mga contraction ng kalamnan ang mayroon?

Alam mo ba iyon para masigurado mas mahusay na paglago kalamnan, kailangan nilang bigyan ng iba't ibang uri ng pagkarga, ngunit hindi sa kahulugan ng timbang o pagpapalit ng isang ehersisyo sa isa pa, ngunit upang maimpluwensyahan ang mga katangian ng mga kalamnan nang iba. Ito ang pinag-uusapan natin - static at dynamic na contraction ng skeletal muscles. Pinagsasama ng static at dynamic na trabaho ang limang uri ng contraction ng kalamnan, na ang bawat isa ay nahahati sa dalawang anyo ng paggalaw: concentric at eccentric.

Suriin natin ang bawat isa sa pagkakasunud-sunod at magsimula sa...

Mga dynamic na contraction (DC)

Nangyayari sa panahon ng paggalaw o sa paggamit ng mga libreng timbang - kapag ang atleta ay nag-angat ng libreng timbang at lumalaban sa gravity. Ang pinakakaraniwang uri ng DS ay isotonic - yaong kung saan nagbabago ang haba ng kalamnan kapag kumukontra ito habang kumikilos. Ang mga isotonic contraction (IS) ay nagpapahintulot sa mga tao (at mga hayop) na isagawa ang kanilang mga karaniwang aktibidad at lumipat sa paligid. Mayroong dalawang uri ng IS:

• concentric – ang pinakakaraniwan at madalas na nakakaharap sa araw-araw at mga aktibidad sa palakasan. Ang mga ito ay nagpapahiwatig ng pagpapaikli ng isang kalamnan dahil sa pag-urong nito (compression). Ang isang halimbawa ay ang pagyuko ng braso sa joint ng siko, na nagreresulta sa isang concentric contraction ng biceps brachii na kalamnan at biceps na kalamnan. Ang contraction na ito ay madalas na tinatawag na positive lifting phase ng projectile;
• eccentric ay ang eksaktong kabaligtaran ng concentric. Nangyayari kapag ang isang kalamnan ay humahaba sa panahon ng pag-urong. Ito ay nangyayari nang hindi gaanong madalas sa pagsasanay sa pumping at nagsasangkot ng kontrol o pagbagal ng paggalaw sa inisyatiba ng isang sira-sira na muscle agonist. Halimbawa - kapag sinisipa ang isang bola, ang quadriceps ay kumukontra nang concentrically, at ang mga kalamnan ibabaw ng likod ang mga balakang ay nagkontrata nang sira-sira. Mas mababang yugto (extension/pagbaba) Ang mga dumbbell curl o pull-up ay mga halimbawa rin ng ES. Ang ganitong uri ay naglalagay ng higit na diin sa kalamnan, na nagdaragdag ng posibilidad ng pinsala. Ang pag-urong na ito ay madalas na tinatawag na negatibong yugto ng pagbaba ng projectile.

Ang mga tampok ng sira-sira contraction ay kinabibilangan ng mas malaking paggawa ng puwersa - i.e. maaaring mabawasan ang atleta (sa controlled mode) isang timbang na makabuluhang lumampas sa mga tuntunin ng "tonelahe" sa gumaganang pag-angat ng timbang nito. Ang mas malaking lakas ay ibinibigay ng higit na pagsasama ng mga hibla ng uri II (mabilis na mga hibla ng kalamnan). Kaya, ang ehersisyo na puro dumbbell lift para sa mga biceps, o sa halip ang negatibong bahagi nito, ay nagbibigay-daan sa iyo na mas aktibong isama ang mga puting hibla sa trabaho. Ang tampok na ito ay kadalasang ginagamit ng mga advanced na atleta upang mapabuti ang lakas ng pagsabog, tulad ng sa bench press.

Tandaan:

Ang mga kalamnan ay nagiging matigas 10% mas malakas sa panahon ng sira-sira na paggalaw kaysa sa mga concentric contraction.

Kadalasan, sa ganitong mga kaso, ang isang dumbbell ay kinuha na malayo sa karaniwang timbang. (sabihin nating 15 kg) sa 3-7 kg. Ang positibong yugto ay isinasagawa sa pamamagitan ng paghagis ng dumbbell pataas sa tulong ng isang kapareha o ibang kamay, at ang negatibong yugto ay tumatagal ng halos 4 sec (laban 2 segundong pagtaas). Ang ganitong sira-sira na pagsasanay ay kung minsan ay lubhang kapaki-pakinabang dahil... lumikha ng malawak na pinsala sa mga fibers ng kalamnan, na humahantong sa isang pagtaas sa synthesis ng protina, pagkatapos ay ang kababalaghan ng supercompensation at mas mahusay na hypertrophy ng kalamnan. Ang downside ay ang mataas na posibilidad ng pinsala. (kung gagawin mo ang lahat ng walang ulo), kaya mas mabuti para sa mga baguhan na huwag mag-abala.

Static contraction (SS)

Ang pangalan mismo ay nagsasalita para sa sarili nito, static, i.e. walang paggalaw, walang pagbabago sa pagpapahaba/pagikli. Ang ganitong mga contraction ay tinatawag na isometric. Halimbawa – hawak ang isang bagay sa harap mo (mga bag sa tindahan) kapag ang bigat ay hinila pababa, ngunit ang mga kalamnan ay nagkontrata upang hawakan ang bagay sa nais na antas. Gayundin ang isang mahusay na halimbawa ng isometric na pag-ikli ng kalamnan ay pag-hover sa ilang mga punto sa tilapon para sa isang hindi natukoy na tagal ng oras. Halimbawa, kapag nagsasagawa ng squats sa gitna ng trajectory (kalahati) ang quadriceps ay kumukontra sa isometrically. Ang dami ng puwersa na ginawa sa panahon ng isang isometric contraction ay depende sa haba ng kalamnan sa punto ng contraction. Ang bawat kalamnan ay may pinakamainam na haba kung saan ang pinakamataas na lakas ng isometric ay sinusunod. Ang nagresultang puwersa ng isometric contraction ay lumampas sa puwersa na ginawa ng mga dynamic na contraction.

Para sa kalinawan, magbibigay ako ng mga halimbawa na nagpapakita ng iba't ibang uri ng mga contraction ng kalamnan (naki-click).

Tiningnan namin ang mga pangunahing uri ng contraction na pinakakaraniwan sa pagsasanay sa pagsasanay, gayunpaman, kung titingnan mo ang paunang pag-uuri, marami pa sa kanila. Tingnan din natin sila para may idea ka man lang sa kanila at masurpresa ang mga ignorante mong kasamahan sa hall :).

Isokinetic contraction

Sa isokinetic contraction (Iso=constant, kinetic=movement) Ang mga neuromuscular system ay maaaring gumana sa isang pare-parehong bilis sa bawat yugto ng paggalaw laban sa isang partikular na pagtutol. Nagbibigay-daan ito sa gumaganang mga kalamnan at grupo ng kalamnan na lumikha ng mataas na antas ng pag-igting sa buong saklaw ng paggalaw. Ang ganitong uri ng pag-urong ay epektibo para sa pare-parehong pag-unlad ng lakas ng kalamnan sa anumang anggulo ng paggalaw. Ito ay mga dynamic na contraction, at binabago nila ang haba ng kalamnan. Ang pagtukoy sa katangian ng mga kalamnan ng IS ay nagreresulta sila sa mga paggalaw sa isang palaging bilis.

SA gym ang isang katulad na uri ng contraction ay ginagamit sa mga espesyal na isokenetic dynamometer simulators Cybex, Nautilus at iba pa. Ang paglangoy at paggaod, ang patuloy na bilis ng mga aktibidad, ay mga isokinetic na anyo din ng mga contraction.

Ang mga benepisyo ng isokinetic contraction ay kinabibilangan ng:

• humantong sa pinabuting neuromuscular coordination, pagtaas ng bilang ng mga fibers na kasangkot sa trabaho;
• humantong sa isang pagtaas sa lakas ng kalamnan ng buong kalamnan sa buong saklaw ng paggalaw;
• ang kontrol sa bilis ng paggalaw ay maaaring makabuluhang bawasan ang posibilidad ng pinsala, na kung saan ay lalong mahalaga sa mga postoperative period at mga panahon ng rehabilitasyon;
• humantong sa pagpapabuti pangkalahatang pagtitiis at pagpapaandar ng puso.

Oxotonic contraction

Ito ay isang dynamic na uri ng tumaas na pag-urong ng tensyon. (tumataas ang tensyon). Kapag ibinabaluktot ng isang atleta ang kanyang mga braso habang may hawak na barbell, malinaw na hindi nagbabago ang masa nito sa buong saklaw ng paggalaw. Ang puwersa na kinakailangan upang maisagawa ang paggalaw na ito ay hindi pare-pareho, ngunit depende sa uri ng katawan ng atleta, leverage, anggulo ng paa, at bilis ng paggalaw.

Plyocentric contraction

Ito ay isang hybrid (kumbinasyon), ang kalamnan ay nagsasagawa ng isotonic compression mula sa isang pinahabang posisyon. Ang isang aktibidad na gumagamit ng ganitong uri ng pag-urong ng kalamnan sa kabuuan nito ay tinatawag na plyometric na pagsasanay o. Ang ganitong uri ng aktibidad ay mabuti para sa pinagsama-samang pagpapaunlad ng lakas at kapangyarihan ng atleta, at kadalasang inirerekomenda bilang batayan para sa pagsasanay ng kababaihan.

Kaya, upang tuluyang malutas ang lahat ng nasa itaas, magbibigay ako ng pinagsamang pagtatanghal ng larawan (na nakita ko sa archive ng isang dayuhang sports at medikal na unibersidad) ayon sa uri ng pagdadaglat. Dito, sa katunayan, ito ba (naki-click).

Epekto ng mga uri ng contraction sa haba ng kalamnan

Ang resulta ng isotonic contraction ay isang pagbabago sa haba ng kalamnan (sa patuloy na puwersa). Concentric IS - nagpapaikli sa kalamnan habang gumagalaw ang load, sira-sira - nagpapahaba sa kalamnan habang lumalaban ito sa karga. Ang resulta ng isometric contraction ay isang pagtaas sa tensyon ng kalamnan, ngunit hindi nangyayari ang pagpapahaba o pag-ikli ng kalamnan.

Sa visual na anyo, ang lahat ng kahihiyan na ito ay ganito ang hitsura.

Uri ng mga contraction ng kalamnan habang tumatakbo

Sinuri namin ang mga uri ng mga contraction ng kalamnan depende sa aktibidad, ngunit ang sumusunod na tanong ay nanatiling hindi napag-aralan: anong uri ng mga contraction ang nagaganap sa pagtakbo. Sa pangkalahatan, ang mga errands ay isang unibersal na tool na sumasaklaw sa ilang uri ng contraction nang sabay-sabay, sa partikular: isotonic, concentric at eccentric. Ang mga contraction ay nangyayari sa loob ng mabagal at mabilis na pagkibot ng mga hibla ng kalamnan.

Habang tumatakbo, ang pagtaas ng balakang at pagbaluktot ng tuhod ay gumagawa ng mga concentric isotonic contraction ng hip flexors at hamstrings. (mga kalamnan ng hamstring). Kapag itinuwid mo ang iyong binti upang itulak ang lupa at gumawa ng isang pasulong na paggalaw, ang iyong hip extensors (hamstrings, malaki gluteal na kalamnan) at ang mga tuhod (quadriceps) ay nagsasagawa ng concentric isotonic contraction.

Ang sira-sira isotonic contraction ay lalo na pinapagana habang pababa (pababa) . Sa panahon ng normal na pagtakbo Ang mga extensor ng tuhod at quadriceps ay nagkontrata upang ituwid ang binti. Kapag tumatakbo pababa, ang quadriceps ay kumikirot nang sira-sira. Bilang karagdagan, ang tibialis na anterior na kalamnan ay nagkontrata rin nang kakaiba, na kinokontrol ang pababang paggalaw ng iyong binti pagkatapos na tumama ang iyong takong sa lupa. Tungkol sa paglahok ng iba't ibang uri ng mga hibla sa panahon ng pagtakbo, ang mga gawain sa pagpapatakbo ay medyo sa isang nakakarelaks na bilis(jogging) gamit para sa kanya aktibidad ng kalamnan, higit sa lahat ay mabagal na pagkibot ng mga hibla. Ang pagtaas ng bilis ay nagbibigay-daan para sa higit na pangangalap ng mabilis na pagkibot ng mga hibla ng kalamnan.

Ano ang ibinibigay ng mga pangunahing pagsasanay?

Sa katunayan, ang kaalaman tungkol sa mga uri ng pag-urong ng kalamnan ay dapat na higit na makapagpabagal sa mga atleta (lalo na sa mga baguhan) patungo sa pagtupad sa batayan, at narito kung bakit.

Maraming skeletal muscles ang kumukontra sa isometrically upang patatagin at protektahan ang mga aktibong joints sa panahon ng paggalaw. Habang sa panahon ng pagpapatupad, ang quadriceps femoris na kalamnan ay kumontra nang konsentriko (sa panahon ng pataas na yugto) at sira-sira (sa pababang yugto), marami sa mas malalim na mga kalamnan ng hita ay kumukontra sa isometrically para sa pagpapapanatag kasukasuan ng balakang habang nagmamaneho.

Kaya, nagtatrabaho sa pangunahing pagsasanay, maaari mong sabay na sanayin ang mga grupo ng kalamnan sa pamamagitan ng ilang uri ng contraction. Sa katunayan, magkakaroon ito ng positibong epekto sa kanilang mga katangian ng lakas ng volume at magbibigay ng mas magandang insentibo para sa paglago.

Well, that’s all for today, all the topics have been covered, questions have been addressed, the children have fed, so it’s time to wrap things up.

Afterword

Ang susunod, na nakakaalam kung anong uri, ay natapos na :) tandaan, sa loob nito napag-usapan natin ang mga uri ng mga contraction ng kalamnan. Maaaring sabihin ng isang tao na ito ay hindi praktikal - marahil, ngunit ang teorya at pag-unawa sa lahat ng mga proseso ng pumping ay napakahalaga din sa pagbuo ng isang hugis na katawan, kaya't i-absorb natin ito!

Iyon lang muna, hayaan mo akong umalis, hanggang sa muli nating pagkikita!

PS. Mga kaibigan, ginagamit mo ba ang impormasyong ito sa iyong pagsasanay, o wala ka bang alam tungkol dito hanggang ngayon?

P.P.S. Nakatulong ba ang proyekto? Pagkatapos ay mag-iwan ng link dito bilang iyong status social network- plus 100 puntos para sa karma, garantisadong :) .

Sa paggalang at pasasalamat, Dmitry Protasov.

Gumawa ako ng isotonic, isometric at stretching poses para sa mga pagsasanay sa paghinga, para mapalakas mo ang mga kalamnan habang nagsusunog ng taba. Ang mga isometric na ehersisyo ay humihigpit sa isang grupo ng kalamnan na may kaugnayan sa isa pang grupo o isang nakatigil na bagay. Ang isotonic exercises ay gumagamit ng sariling resistensya ng katawan. Ang mga uri ng pagsasanay na ito ay napatunayan ang kanilang pagiging epektibo at kaligtasan ng maraming beses.

Iunat ang iyong kamay at ipakuyom ang iyong mga daliri sa isang kamao. Pindutin nang husto hangga't maaari. Dapat mong maramdaman na humihigpit ang mga kalamnan sa iyong braso. Ito ay isang isometric na ehersisyo.
Ngayon, ikapit ang iyong mga kamay sa isang malaking bilog sa harap ng iyong dibdib. Ikonekta ang iyong mga daliri, itaas ang iyong mga siko upang sila ay nasa parehong antas ng iyong mga balikat at palad. Ilagay ang mga daliri ng isang kamay sa mga daliri ng kabilang kamay. Dapat mong maramdaman ang pag-igting mula sa iyong mga daliri na tumatakbo sa iyong braso - lalo na sa lugar ng biceps, pati na rin sa iyong dibdib. Ginagamit mo ang pantay na pag-igting ng magkabilang kamay na magkadikit at lumikha ng tensyon sa loob ng iyong mga kamay. Ito ay isang isotonic exercise.

Ang bentahe ng buong programa ng Bodyflex ay nakabatay ito sa mga simpleng pisikal na batas. Sinusunog ng oxygen ang taba. Ang oxygen ay dinadala sa buong katawan ng dugo. Kapag pilitin o iniunat mo ang anumang bahagi ng iyong katawan sa pamamagitan ng isometric o isotonic exercises, mas maraming dugo ang dumadaloy sa bahaging iyon ng iyong katawan. Samakatuwid, maaari kang magsunog ng taba sa isang tiyak na lugar at palakasin ang mga kalamnan doon nang sabay. Ano ito kung hindi gumagana sa bawat lugar ng problema?

Narito ang punto: tandaan kung ano ang mangyayari kapag natamaan mo ang iyong braso o nasugatan ang iyong binti kapag nahulog ka. Ang bahaging nabugbog ay agad na nagiging pula. O tandaan ang kakila-kilabot na pakiramdam ng pagkakasala na lumilitaw kung pinalo mo ng malakas ang iyong anak sa hubad na ilalim at nakakita ng pulang imprint dito sariling kamay. Lumilitaw ang mga markang ito dahil dumaloy ang dugo sa apektadong bahagi. Sa katunayan, hindi ma-detect ng katawan kung paano mo pinipilit ang iyong mga kalamnan - kung nagbubuhat ng barbell tulad ng bodybuilder, nasugatan, o nagsasagawa ng isometric exercise. Ang alam lang nito ay kung saan sa katawan naganap ang pinsala, at sinasabi ng sentro ng utak, "Wow, kailangan namin ng mas maraming dugo sa lugar na iyon! May nangyayari doon!"

Hindi ko itinataguyod, halimbawa, ang pagkuha ng isang mahusay na pagkatalo upang palakasin ang mga kalamnan ng puwit! Ginagawang posible ng Bodyflex program na idirekta ang oxygenated na dugo nang walang sakit sa mga lugar na balak mong impluwensyahan. Kapag ang isang bodybuilder ay gustong magtayo ng kalamnan sa kanyang mga braso, artipisyal niyang nagdudulot ng tensyon sa kanyang biceps. Isang mensahe ang dumarating sa utak, at nagbibigay ito ng utos: "Magpadala ng dugo sa biceps, magpadala ng dugo sa biceps." Tulad ng nasabi ko na, ang Bodyflex, sa kabaligtaran, ay hindi nagtatayo ng kalamnan. Sa halip na gumamit ng isang bagay na mabigat upang paikliin at bumuo ng mga kalamnan, gumagamit kami ng mga pose upang pahabain at palakasin ang mga ito. Pinahaba natin ang mga ito upang maging mas flexible at masigla, upang kahit sa katandaan ay madali tayong gumalaw, yumuko at yumuko.

Isipin natin na ang iyong ehersisyo ay nakatuon sa tiyan. Ang sentro ng utak ay nagpapadala ng dugo doon. Kung gagawa ka ng malalim na aerobic breathing sa oras na ito, maaari mong sunugin ang taba sa bahagi ng tiyan at kasabay nito ay palakasin ang mga kalamnan nito. Kung hindi mo gagawin ang bahagi ng paghinga, magiging katulad ka ng 99% ng ibang tao - pakapalin ang iyong mga kalamnan sa halip na pakinisin at pahabain ang mga ito. Ang mga tao ay madalas na nagreklamo na sila ay patuloy na nag-eehersisyo, ngunit ang kanilang tiyan ay hindi nagiging mas maliit, ngunit mas malaki at mas matatag. Ang katotohanan ay na walang aerobic respiration imposibleng madagdagan ang nilalaman ng oxygen sa dugo at sunugin ang naipon na taba, ngunit upang palakasin lamang ang mga kalamnan ng tiyan sa ilalim ng umiiral na mga deposito ng taba.

Ang paghinga lamang ayon sa pamamaraang "Bodyflex", kung gagawin mo ito araw-araw, ay magpapabilis ng iyong metabolismo.

Ang bawat paggalaw na ginagawa ng iyong katawan ay nagsasangkot ng pag-urong ng kalamnan, at ang listahan ng mga ehersisyo na magagamit ay walang katapusan. Kung ang iyong layunin ay pahusayin ang pagganap, ang pag-unawa sa mga uri ng mga contraction ng kalamnan at ehersisyo na gumagamit ng mga contraction na iyon ay magpapahusay sa iyong pagganap. lakas ng kalamnan at kahusayan.

Video ng araw

Isotonic na pagsasanay

Ang isotonic contraction ay ang puwersa na ginawa ng isang kalamnan sa panahon ng pag-urong habang ang kalamnan ay humahaba at umiikli sa panahon ng paggalaw habang ang puwersa ay nananatiling pare-pareho. Samakatuwid, kapag nag-aangat ng baso upang uminom, ang iyong mga kalamnan ay gagamit ng parehong puwersa sa buong pataas at pababang paggalaw, na halos imposible. Sa panahon ng normal na pag-urong ng kalamnan, nagbabago ang puwersa sa buong paggalaw. Ang isang mas tumpak na termino ay ang dynamic na compression, na nangangahulugang nagbabago ang tensyon ng kalamnan habang ginagalaw nito ang salamin. Ang mga karaniwang ehersisyo na nagpapakita ng ganitong uri ng contraction ay dumbbells, squats, lunges, at walking. Ang mga paraan ng ehersisyo ay nakakatulong na ihiwalay ang mga partikular na grupo ng kalamnan, tulad ng mga dumbbell curl, kung saan ang pangunahing kalamnan ay nagtrabaho ay ang biceps.

Isometric na ehersisyo

Kung pinindot mo ang isang bagay na nakatigil, nakakaranas ka ng isometric contraction. Ito ay maaari ding tawaging static na boltahe. Ang mga isometric na ehersisyo ay kinabibilangan ng pagkontrata ng mga kalamnan nang hindi gumagalaw ang mga kalamnan o kasukasuan. Ang mga halimbawa ng isometric na pagsasanay ay ang pagtulak sa pader o paggawa ng push-up at paghinto sa posisyong "up". Ang mga isometric na pagsasanay ay hindi makabuluhang nagpapabuti ng lakas, ngunit maaari nilang mapanatili ang lakas, kaya kung minsan ay ginagamit ang mga ito sa isang setting ng rehabilitasyon. Halimbawa, kung ang isang tao ay may arthritis at masakit na magsagawa ng range of motion exercises, ang isometric exercises ay maaaring makatulong na mapanatili ang lakas sa mga kalamnan ng mga kasukasuan nang hindi nagdudulot ng mas maraming sakit.

Isokinetic na ehersisyo

Ang mga isokinetic na ehersisyo ay ginagamit din sa mga therapeutic setting. Gamit ang dynamometer para kontrolin ang contraction, nakakatulong ang isokinetic exercise na mapataas ang lakas sa mga biktima ng stroke o mga taong limitado sa paggamit ng kanilang mga kalamnan. Ang isokinetic compression ay isang dynamic na compression, ngunit ang bilis ng buong paggalaw ay kinokontrol ng makina. Pinipigilan ng pagsubaybay na ito ang pinsala at sinusukat din ang mga bahagi ng lakas at kahinaan ng kalamnan. Ang anumang ehersisyo na kinasasangkutan ng pag-urong ng kalamnan ay maaaring isokinetic kung gagamit ng dynamometer.

Opinyon ng eksperto

Kung mayroon kang kondisyon sa puso, maaaring gusto mong makipag-usap sa iyong doktor bago magsagawa ng isometric exercises. Ang isang 1984 na pag-aaral sa Scandinavian Journal of Occupational, Environment and Health ay natagpuan na ang rate ng puso at presyon ng dugo ay tumaas nang malaki sa isometric na ehersisyo Dahil dito, ang isometric na ehersisyo ay hindi inirerekomenda para sa mga taong may mga problema sa puso o mataas na presyon ng dugo.

kahusayan ng makina o ang mga sasakyang de-motor ay kinakalkula bilang ang porsyento ng enerhiya na natupok na na-convert sa trabaho sa halip na init. Sa mga kalamnan, ang dami ng enerhiya na maaaring ma-convert sa trabaho, kahit na may pinakamahusay na mga kondisyon bumubuo ng mas mababa sa 25% ng kabuuang enerhiya na inihatid sa kalamnan (enerhiya ng kemikal sustansya), at ang natitirang enerhiya ay na-convert sa init. Ang dahilan para sa mababang kahusayan na ito ay dahil sa ang katunayan na ang humigit-kumulang kalahati ng enerhiya ng mga nutrients ay nawala sa panahon ng pagbuo ng ATP, at 40-45% lamang ng enerhiya ng ATP mismo ang maaaring ma-convert sa ibang pagkakataon sa trabaho.

Pinakamataas na kahusayan ay maisasakatuparan lamang kung ang kalamnan ay kumukontra sa katamtamang bilis. Kapag ang isang kalamnan ay umuurong nang dahan-dahan o walang anumang pag-ikli sa panahon ng pag-urong, ang isang maliit na halaga ng pagsuporta sa init ay inilabas habang kaunti o walang trabaho ang ginagawa, na binabawasan ang kahusayan ng conversion sa zero. Sa kabaligtaran, kung ang pag-urong ay masyadong mabilis, mas maraming enerhiya ang ginagamit upang mapagtagumpayan ang malapot na alitan sa loob ng kalamnan mismo, at ito ay binabawasan din ang kahusayan ng pag-urong. Karaniwan pinakamataas na kahusayan bubuo kapag ang contraction rate ay humigit-kumulang 30%.

marami mga tampok ng pag-urong ng kalamnan maaaring ipakita gamit ang halimbawa ng single muscle contraction. Ang ganitong mga contraction ay ginawa ng isang solong electrical stimulation na nagpapasigla sa kalamnan ng nerve, o ng isang maikling electrical stimulation ng kalamnan mismo, na humahantong sa pagbuo ng isang solong contraction na tumatagal ng isang bahagi ng isang segundo.

Isometric at isotonic contraction. Ang pag-urong ng kalamnan ay tinatawag na isometric kung ang kalamnan ay hindi umiikli sa panahon ng pag-urong, at isotonic kung ang kalamnan ay umikli, ngunit ang pag-igting nito ay nananatiling pare-pareho sa buong pag-urong.

SA isometric na sistema ng kalamnan nagkontrata nang hindi binabawasan ang haba nito, at sa isotonic system ang kalamnan ay umiikli laban sa isang nakapirming pagkarga: ang kalamnan ay nag-angat ng mga kaliskis na may hindi pantay na timbang. Ang isometric system ay mahigpit na nagtatala ng mga pagbabago sa lakas ng pag-urong ng kalamnan mismo, at ang mga parameter ng isotonic contraction ay nakasalalay sa pag-load kung saan ang pagkontrata ng kalamnan, gayundin sa inertia ng pagkarga. Sa pagsasaalang-alang na ito, kapag inihambing ang mga functional na katangian ng iba't ibang uri ng mga kalamnan, ang isometric system ay madalas na ginagamit.

Mga kakaiba solong isometric contraction, naitala mula sa iba't ibang mga kalamnan. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng maraming mga kalamnan na may iba't ibang laki - mula sa napakaliit na kalamnan ng stapedius sa gitnang tainga, ilang milimetro ang haba at mga 1 mm ang lapad, hanggang sa napakalaking kalamnan ng quadriceps, 500,000 beses na mas malaki kaysa sa stapedius. Sa kasong ito, ang diameter ng mga hibla ay maaaring maliit (10 µm) o malaki (80 µm). Sa wakas, ang energetics ng mga contraction ng kalamnan ay nag-iiba nang malaki mula sa isang kalamnan patungo sa isa pa. Kaya't hindi nakakagulat na ang mga mekanikal na katangian ng mga contraction ng iba't ibang mga kalamnan ay naiiba.

Ipinapakita ng figure ang mga curves ng pagpaparehistro isometric contraction tatlong uri ng skeletal muscles: ang ocular muscle (tagal ng isometric contraction mas mababa sa 1/40 sec), ang gastrocnemius muscle (tagal ng contraction mga 1/15 sec) at ang soleus muscle (tagal ng contraction humigit-kumulang 1/3 sec). Kapansin-pansin, ang mga tagal ng contraction na ito ay iniayon sa mga function ng kaukulang mga kalamnan. Ang mga paggalaw ng mata ay dapat na napakabilis upang mapanatili ang pag-aayos ng mga mata sa isang bagay para sa malinaw na paningin. Ang kalamnan ng gastrocnemius ay dapat mag-contract ng katamtamang mabilis upang mabigyan ng sapat na bilis ang lower extremity para sa pagtakbo o pagtalon. At ang soleus na kalamnan ay pangunahing nakikitungo sa mabagal na contraction upang patuloy na suportahan ang katawan laban sa gravity sa loob ng mahabang panahon.

Mabilis at mabagal na mga hibla ng kalamnan. Tulad ng tinalakay sa mga nakaraang artikulo sa sports physiology, ang bawat kalamnan sa katawan ay binubuo ng isang koleksyon ng tinatawag na mabilis at mabagal na mga fibers ng kalamnan, pati na rin ang iba pang mga fibers na may lumilipas na mga katangian. Ang mga mabilis na tumutugon na kalamnan ay pangunahing binubuo ng mga fast-twitch fibers at isang maliit na bilang lamang ng mga slow-twitch fibers. Sa kabaligtaran, ang mga kalamnan na mabagal na tumutugon ay pangunahing binubuo ng mga hibla ng mabagal na pagkibot. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng mga hibla na ito ay ang mga sumusunod.

Mabilis na mga hibla: (1) malalaking fibers na nagbibigay ng mas malaking contractile force; (2) magkaroon ng isang mahusay na binuo sarcoplasmic reticulum para sa mabilis na paglabas ng mga calcium ions na nagpapasimula ng contraction; (3) naglalaman ng isang malaking bilang ng mga glycolytic enzymes para sa mabilis na pagpapalabas ng enerhiya sa pamamagitan ng glycolysis; (4) medyo mahina ang suplay ng dugo, dahil ang oxidative metabolism ay pangalawang kahalagahan; (5) naglalaman ng ilang mitochondria dahil din sa maliit na kahalagahan ng oxidative metabolism.

Mabagal na mga hibla: (1) mas maliliit na hibla; (2) ay din innervated sa pamamagitan ng mas maliit na nerve fibers; (3) magkaroon ng isang mahusay na binuo na sistema ng mga daluyan ng dugo at mga capillary upang maghatid ng malaking halaga ng oxygen; (4) naglalaman ng mas makabuluhang mitochondria na ibibigay mataas na antas oxidative metabolismo; (5) naglalaman ng malaking halaga ng myoglobin, isang protina na naglalaman ng bakal na katulad ng red blood cell hemoglobin. Ang myoglobin ay nagbubuklod sa oxygen at iniimbak ito hanggang sa kailanganin (ito rin ay makabuluhang nagpapataas ng rate ng transportasyon ng oxygen sa mitochondria). Ang myoglobin ay nagbibigay sa mabagal na mga hibla ng isang mapula-pula na anyo, kaya naman sila ay tinatawag na mga pulang hibla, at dahil sa kakulangan ng pulang myoglobin sa mabilis na mga hibla, sila ay tinatawag na mga puting hibla.

Na naiiba sa organisasyon ng cellular at tissue, innervation at, sa isang tiyak na lawak, mga mekanismo ng paggana. Kasabay nito, maraming pagkakatulad sa mga mekanismo ng molekular ng pag-urong ng kalamnan sa pagitan ng mga ganitong uri ng kalamnan.

Mga kalamnan ng kalansay

Ang mga kalamnan ng kalansay ay ang aktibong bahagi ng musculoskeletal system. Bilang resulta ng contractile activity ng striated muscles, ang mga sumusunod ay nangyayari:

• paggalaw ng katawan sa espasyo;
• paggalaw ng mga bahagi ng katawan na may kaugnayan sa bawat isa;
• pagpapanatili ng postura.

Bilang karagdagan, ang isa sa mga resulta ng pag-urong ng kalamnan ay ang paggawa ng init.

Sa mga tao, tulad ng sa lahat ng vertebrates, ang skeletal muscle fibers ay may apat na mahahalagang katangian:

• excitability- ang kakayahang tumugon sa isang stimulus sa pamamagitan ng mga pagbabago sa ionic permeability at potensyal ng lamad;
• conductivity - ang kakayahang magsagawa ng potensyal na pagkilos kasama ang buong hibla;
• contractility- ang kakayahang magkontrata o baguhin ang tensyon kapag nasasabik;
• pagkalastiko - ang kakayahang bumuo ng makunat na pag-igting.

Sa ilalim ng natural na mga kondisyon, ang paggulo ng kalamnan at pag-urong ay sanhi ng mga nerve impulses na pumapasok sa mga fibers ng kalamnan mula sa mga nerve center. Upang maging sanhi ng paggulo sa isang eksperimento, ginagamit ang electrical stimulation.

Ang direktang pagpapasigla ng kalamnan mismo ay tinatawag na direktang pagpapasigla; Ang pangangati ng isang motor nerve na humahantong sa pag-urong ng isang kalamnan na innervated ng nerve na ito (excitation ng neuromotor units) ay isang hindi direktang pangangati. Dahil sa ang katunayan na ang excitability ng tissue ng kalamnan ay mas mababa kaysa sa nervous tissue, ang aplikasyon ng mga nanggagalit na kasalukuyang mga electrodes nang direkta sa kalamnan ay hindi pa nagbibigay ng direktang pangangati: ang kasalukuyang, na kumakalat sa tissue ng kalamnan, ay kumikilos lalo na sa mga dulo ng motor. mga nerbiyos na matatagpuan dito at pinasisigla ang mga ito, na humahantong sa pag-urong ng mga kalamnan.

Mga uri ng pagdadaglat

Isotonic na rehimen- isang pag-urong kung saan ang kalamnan ay umiikli nang hindi lumilikha ng pag-igting. Ang ganitong pagbawas ay posible kapag ang isang litid ay naputol o naputol o sa isang eksperimento sa isang nakahiwalay (naalis sa katawan) na kalamnan.

Isometric mode- isang pag-urong kung saan tumataas ang pag-igting ng kalamnan, ngunit ang haba ay halos hindi bumababa. Ang pagbawas na ito ay sinusunod kapag sinusubukang iangat ang isang napakaraming karga.

Auxotonic mode - isang contraction kung saan nagbabago ang haba ng isang kalamnan habang tumataas ang tensyon nito. Ang paraan ng pagbabawas na ito ay sinusunod sa panahon ng aktibidad ng paggawa ng isang tao. Kung ang pag-igting ng isang kalamnan ay tumataas habang ito ay umiikli, kung gayon ang pag-urong na ito ay tinatawag concentric, at sa kaso ng pagtaas ng pag-igting ng kalamnan kapag pinahaba ito (halimbawa, kapag dahan-dahang binabaan ang isang load) - sira-sira contraction.

Mga uri ng contraction ng kalamnan

Mayroong dalawang uri ng contraction ng kalamnan: single at tetanic.

Kapag ang isang kalamnan ay inis sa pamamagitan ng isang solong stimulus, isang solong pag-urong ng kalamnan ay nangyayari, kung saan ang mga sumusunod na tatlong yugto ay nakikilala:

• latent period phase - nagsisimula mula sa simula ng stimulus hanggang sa simula ng pagpapaikli;
• contraction phase (shortening phase) - mula sa simula ng contraction hanggang sa maximum na halaga;
• yugto ng pagpapahinga - mula sa pinakamataas na pag-urong hanggang sa unang haba.

Pag-urong ng solong kalamnan naobserbahan kapag ang isang maikling serye ng mga nerve impulses mula sa mga neuron ng motor ay dumating sa kalamnan. Maaari itong ma-induce sa pamamagitan ng paglalapat ng napakaikling (mga 1 ms) electrical stimulus sa kalamnan. Nagsisimula ang pag-urong ng kalamnan sa loob ng agwat ng oras na hanggang 10 ms mula sa simula ng stimulus, na tinatawag na latent period (Fig. 1). Pagkatapos ay bubuo ang pagpapaikli (tagal ng mga 30-50 ms) at pagpapahinga (50-60 ms). Ang buong cycle ng isang solong pag-urong ng kalamnan ay tumatagal ng isang average na 0.1 s.

Ang tagal ng isang solong pag-urong sa iba't ibang mga kalamnan ay maaaring mag-iba nang malaki at depende sa functional na estado ng kalamnan. Ang rate ng pag-urong at lalo na ang pagpapahinga ay bumabagal habang lumalaki ang pagkapagod ng kalamnan. Ang mga mabilis na kalamnan na may panandaliang solong pag-urong ay kinabibilangan ng mga panlabas na kalamnan ng eyeball, talukap ng mata, gitnang tainga, atbp.

Kapag inihambing ang dynamics ng henerasyon ng isang potensyal na aksyon sa lamad ng fiber ng kalamnan at ang solong pag-urong nito, malinaw na ang potensyal ng pagkilos ay palaging nangyayari nang mas maaga at pagkatapos lamang ay nagsisimula ang pag-ikli, na nagpapatuloy pagkatapos ng pagtatapos ng repolarization ng lamad. Tandaan natin na ang tagal ng depolarization phase ng muscle fiber action potential ay 3-5 ms. Sa panahong ito, ang fiber membrane ay nasa isang estado ng ganap na refractoriness, na sinusundan ng pagpapanumbalik ng excitability nito. Dahil ang tagal ng pagpapaikli ay humigit-kumulang 50 ms, malinaw na kahit na sa panahon ng pagpapaikli, ang lamad ng fiber ng kalamnan ay dapat na ibalik ang excitability at magagawang tumugon sa isang bagong epekto na may isang pag-urong laban sa background ng isang hindi kumpleto. Dahil dito, laban sa background ng pagbuo ng pag-urong sa mga fibers ng kalamnan, ang mga bagong cycle ng paggulo at kasunod na pinagsama-samang mga contraction ay maaaring sanhi sa kanilang lamad. Ang pinagsama-samang pagbabawas na ito ay tinatawag tetanic(tetano). Maaari itong maobserbahan sa solong hibla at buong kalamnan. Gayunpaman, ang mekanismo ng tetanic contraction sa mga natural na kondisyon sa isang buong kalamnan ay may sariling mga kakaiba.

kanin. 1. Temporal na relasyon sa pagitan ng mga solong cycle ng excitation at contraction ng skeletal muscle fibers: a - ratio ng action potential, release ng Ca 2+ sa sarcoplasm at contraction: 1 - latent period; 2 - pagpapaikli; 3 - pagpapahinga; b - ratio ng potensyal na pagkilos, excitability at contraction

Tetano tinatawag na muscle contraction na nangyayari bilang resulta ng pagsasama-sama ng mga contraction ng mga motor unit nito na dulot ng pagtanggap ng maraming nerve impulses mula sa mga motor neuron na nagpapapasok sa kalamnan na ito. Ang pagsasama-sama ng mga puwersa na nabuo sa panahon ng pag-urong ng mga hibla ng maraming mga yunit ng motor ay nakakatulong upang mapataas ang puwersa ng pag-urong ng tetanic na kalamnan at nakakaapekto sa tagal ng pag-urong.

Makilala may ngipin At makinis tetano. Upang maobserbahan ang dentate tetanus sa isang eksperimento, ang kalamnan ay pinasigla ng mga pulso ng kuryente sa ganoong dalas na ang bawat kasunod na stimulus ay inilalapat pagkatapos ng yugto ng pagpapaikli, ngunit bago matapos ang pagpapahinga. Ang makinis na tetanic contraction ay nabubuo na may mas madalas na stimulation kapag ang kasunod na stimuli ay inilapat sa panahon ng pagbuo ng muscle shortening. Halimbawa, kung ang bahagi ng pag-ikli ng kalamnan ay 50 ms, ang yugto ng pagpapahinga ay 60 ms, pagkatapos ay upang makakuha ng serrated tetanus kinakailangan na inisin ang kalamnan na ito na may dalas na 9-19 Hz, upang makakuha ng makinis na tetanus - na may dalas na sa hindi bababa sa 20 Hz.

Upang ipakita ang iba't ibang uri ng tetanus, karaniwang ginagamit sa isang kymograph ang graphic recording ng mga contraction ng nakahiwalay na frog gastrocnemius na kalamnan. Ang isang halimbawa ng naturang kymogram ay ipinapakita sa Fig. 2.

Kung ihahambing natin ang mga amplitude at pwersa na nabuo sa iba't ibang mga mode ng pag-urong ng kalamnan, ang mga ito ay minimal na may isang solong pag-urong, tumaas na may serrated tetanus at nagiging pinakamataas na may makinis na tetanic contraction. Ang isa sa mga dahilan para sa pagtaas na ito sa amplitude at puwersa ng pag-urong ay ang pagtaas sa dalas ng pagbuo ng AP sa lamad ng fiber ng kalamnan ay sinamahan ng pagtaas ng output at akumulasyon ng mga Ca 2+ ions sa sarcoplasm ng mga fibers ng kalamnan. , na nag-aambag sa higit na kahusayan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga contractile na protina.

kanin. 2. Ang pag-asa ng contraction amplitude sa dalas ng stimulation (ang lakas at tagal ng stimuli ay hindi nagbabago)

Sa isang unti-unting pagtaas sa dalas ng pagpapasigla, ang lakas at amplitude ng pag-urong ng kalamnan ay tumataas lamang sa isang tiyak na limitasyon - ang pinakamainam na tugon. Ang dalas ng pagpapasigla na nagiging sanhi ng pinakamalaking tugon ng kalamnan ay tinatawag na pinakamainam. Ang isang karagdagang pagtaas sa dalas ng pagpapasigla ay sinamahan ng pagbawas sa amplitude at puwersa ng pag-urong. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na response pessimum, at ang mga stimulation frequency na lumalampas sa pinakamainam na halaga ay tinatawag na pessimal. Ang phenomena ng pinakamabuting kalagayan at pessimum ay natuklasan ni N.E. Vvedensky.

Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang dalas at paraan ng pagpapadala ng mga nerve impulses ng mga motor neuron sa kalamnan ay nagsisiguro ng asynchronous na paglahok sa proseso ng contraction ng mas malaki o mas maliit (depende sa bilang ng mga aktibong motor neuron) na bilang ng mga motor unit ng kalamnan at ang kabuuan ng kanilang mga contraction. Ang pag-urong ng isang mahalagang kalamnan sa katawan ay malapit sa makinis-teganic sa kalikasan.

Upang makilala ang functional na aktibidad ng mga kalamnan, ang kanilang tono at pag-urong ay tinasa. Ang tono ng kalamnan ay isang estado ng matagal na tuluy-tuloy na pag-igting na dulot ng alternating asynchronous contraction ng mga motor unit nito. Sa kasong ito, ang nakikitang pag-ikli ng kalamnan ay maaaring wala dahil sa katotohanan na hindi lahat ng mga yunit ng motor ay kasangkot sa proseso ng pag-urong, ngunit ang mga yunit ng motor lamang na ang mga katangian ay pinakamahusay na inangkop sa pagpapanatili ng tono ng kalamnan at ang lakas ng kanilang asynchronous contraction ay hindi sapat upang paikliin ang kalamnan. Ang mga pag-urong ng naturang mga yunit sa panahon ng paglipat mula sa pagpapahinga hanggang sa pag-igting o kapag binabago ang antas ng pag-igting ay tinatawag gamot na pampalakas. Ang mga panandaliang contraction na sinamahan ng mga pagbabago sa lakas at haba ng kalamnan ay tinatawag pisikal.

Mekanismo ng pag-urong ng kalamnan

Ang fiber ng kalamnan ay isang multinucleated na istraktura na napapalibutan ng isang lamad at naglalaman ng isang espesyal na contractile apparatus -myofibrils(Larawan 3). Bilang karagdagan, ang pinakamahalagang bahagi ng fiber ng kalamnan ay mitochondria, mga sistema ng longitudinal tubules - ang sarcoplasmic reticulum at isang sistema ng transverse tubules - T-system.

kanin. 3. Ang istraktura ng fiber ng kalamnan

Ang functional unit ng contractile apparatus ng isang muscle cell ay sarcomere, Ang myofibril ay binubuo ng mga sarcomeres. Ang mga Sarcomeres ay pinaghihiwalay mula sa bawat isa sa pamamagitan ng Z-plates (Larawan 4). Ang mga Sarcomeres sa myofibril ay nakaayos nang sunud-sunod, kaya ang mga contraction ng capcomeres ay nagiging sanhi ng pag-urong ng myofibril at pangkalahatang pagpapaikli ng fiber ng kalamnan.

kanin. 4. Scheme ng istraktura ng sarcomere

Ang pag-aaral ng istraktura ng mga fibers ng kalamnan sa isang light mikroskopyo ay nagsiwalat ng kanilang mga transverse striations, na dahil sa espesyal na organisasyon ng mga contractile na protina ng protofibrils - actin At myosin. Ang mga actin filament ay kinakatawan ng isang double filament na pinaikot sa isang double helix na may pitch na humigit-kumulang 36.5 nm. Ang mga filament na ito ay 1 µm ang haba at 6-8 nm ang lapad, ang bilang nito ay umaabot sa halos 2000, at nakakabit sa isang dulo sa Z-plate. Ang mga filamentous na molekula ng protina ay matatagpuan sa mga longitudinal grooves ng actin helix tropomiosin. Sa isang hakbang na 40 nm, isang molekula ng isa pang protina ay nakakabit sa molekula ng tropomiosin - troponin.

Ang troponin at tropomyosin ay gumaganap (tingnan ang Fig. 3) ng isang mahalagang papel sa mga mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng actin at myosin. Sa gitna ng sarcomere, sa pagitan ng mga actin filament, may makapal na myosin filament na mga 1.6 µm ang haba. Sa isang polarizing microscope, ang lugar na ito ay nakikita bilang isang strip ng madilim na kulay (dahil sa birefringence) - anisotropic A-disc. Ang isang mas magaan na guhit ay makikita sa gitna nito H. Sa pamamahinga, walang mga actin filament. Sa magkabilang panig A- ang disk ay nakikitang ilaw isotropic guhit - I-discs nabuo sa pamamagitan ng actin filament.

Sa pamamahinga, ang actin at myosin filament ay bahagyang magkakapatong sa isa't isa upang ang kabuuang haba ng sarcomere ay humigit-kumulang 2.5 μm. May electron microscopy sa gitna H-nakita ang mga guhit M-line - istraktura na nagtataglay ng mga filament ng myosin.

Ipinapakita ng electron microscopy na sa mga gilid ng myosin filament ay may mga protrusions na tinatawag na cross bridges. Ayon sa mga modernong konsepto, ang transverse bridge ay binubuo ng ulo at leeg. Ang ulo ay nakakakuha ng binibigkas na aktibidad ng ATPase kapag nagbubuklod sa actin. Ang leeg ay may nababanat na mga katangian at isang hinged joint, kaya ang ulo ng cross bridge ay maaaring paikutin sa paligid ng axis nito.

Ang paggamit ng makabagong teknolohiya ay naging posible upang maitatag na ang paglalapat ng electrical stimulation sa isang lugar Z-plate ay humahantong sa pagbabawas ng sarcomere, habang ang laki ng disc zone A ay hindi nagbabago, ngunit ang laki ng mga guhitan N At ako bumababa. Ang mga obserbasyong ito ay nagpahiwatig na ang haba ng myosin filament ay hindi nagbabago. Ang mga katulad na resulta ay nakuha kapag ang kalamnan ay naunat-ang intrinsic na haba ng actin at myosin filament ay hindi nagbago. Bilang resulta ng mga eksperimento, lumabas na nagbago ang lugar ng magkasanib na bahagi ng actin at myosin filament. Ang mga katotohanang ito ay nagpapahintulot sa X. at A. Huxley na imungkahi ang teorya ng pag-slide ng sinulid upang ipaliwanag ang mekanismo ng pag-urong ng kalamnan. Ayon sa teoryang ito, sa panahon ng pag-urong, ang laki ng sarcomere ay bumababa dahil sa aktibong paggalaw ng mga manipis na actin filament na may kaugnayan sa makapal na myosin filament.

kanin. 5. A - diagram ng organisasyon ng sarcoplasmic reticulum, transverse tubules at myofibrils. B - diagram ng anatomical na istraktura ng transverse tubules at sarcoplasmic reticulum sa isang indibidwal na skeletal muscle fiber. B - ang papel ng sarcoplasmic reticulum sa mekanismo ng pag-urong ng kalamnan ng kalansay

Sa panahon ng proseso ng pag-urong ng fiber ng kalamnan, ang mga sumusunod na pagbabago ay nangyayari dito:

electrochemical conversion:

• henerasyon ng PD;
• pamamahagi ng PD sa pamamagitan ng T-system;
• electrical stimulation ng contact zone ng T-system at ang sarcoplasmic reticulum, activation ng enzymes, pagbuo ng inositol triphosphate, pagtaas sa intracellular concentration ng Ca 2+ ions;

pagbabagong-anyo ng chemomechanical:

• pakikipag-ugnayan ng Ca 2+ ions sa troponin, pagbabago sa pagsasaayos ng tropomyosin, pagpapalabas ng mga aktibong sentro sa mga filament ng actin;
• pakikipag-ugnayan ng myosin head na may actin, pag-ikot ng ulo at pag-unlad ng nababanat na traksyon;
• pag-slide ng actin at myosin filament na may kaugnayan sa isa't isa, pagbawas sa laki ng sarcomere, pag-unlad ng pag-igting o pagpapaikli ng fiber ng kalamnan.

Ang paglipat ng paggulo mula sa motor neuron patungo sa fiber ng kalamnan ay nangyayari gamit ang mediator acetylcholine (ACh). Ang pakikipag-ugnayan ng ACh sa endplate cholinergic receptor ay humahantong sa pag-activate ng ACh-sensitive na mga channel at ang paglitaw ng isang potensyal na endplate, na maaaring umabot sa 60 mV. Sa kasong ito, ang lugar ng dulo ng plato ay nagiging pinagmumulan ng nanggagalit na kasalukuyang para sa lamad ng fiber ng kalamnan at sa mga lugar ng lamad ng cell na katabi ng dulong plato, nangyayari ang isang PD, na kumakalat sa magkabilang direksyon sa bilis na humigit-kumulang. 3-5 m/s sa temperatura na 36 °C. Kaya, ang henerasyon ng PD ay ang unang yugto pag-urong ng kalamnan.

Pangalawang yugto ay ang pagpapalaganap ng PD sa fiber ng kalamnan sa pamamagitan ng transverse system ng tubules, na nagsisilbing link sa pagitan ng surface membrane at ng contractile apparatus ng muscle fiber. Ang G-system ay malapit na nakikipag-ugnayan sa mga terminal cisterns ng sarcoplasmic reticulum ng dalawang magkalapit na sarcomeres. Ang elektrikal na pagpapasigla ng contact site ay humahantong sa pag-activate ng mga enzyme na matatagpuan sa contact site at ang pagbuo ng inositol triphosphate. Ang Inositol triphosphate ay nagpapagana ng mga channel ng calcium ng mga lamad ng mga terminal cisterns, na humahantong sa pagpapalabas ng mga Ca 2+ ions mula sa mga cisterns at isang pagtaas sa intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+ "mula 10 -7 hanggang 10 -5. Ang set ng mga proseso na humahantong sa isang pagtaas sa intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+ ay ang kakanyahan ikatlong yugto pag-urong ng kalamnan. Kaya, sa mga unang yugto, ang electrical signal ng AP ay na-convert sa isang kemikal - isang pagtaas sa intracellular na konsentrasyon ng Ca 2+, i.e. electrochemical conversion(Larawan 6).

Kapag tumaas ang intracellular concentration ng Ca 2+ ions, nagbubuklod sila sa troponin, na nagbabago sa configuration ng tropomyosin. Ang huli ay maghahalo sa uka sa pagitan ng mga filament ng actin; sa kasong ito, ang mga lugar sa actin filament ay bubukas kung saan ang myosin cross bridge ay maaaring makipag-ugnayan. Ang displacement na ito ng tropomyosin ay dahil sa pagbabago sa pagbuo ng molekula ng protina ng troponin sa pagbubuklod ng Ca 2+. Dahil dito, ang pakikilahok ng Ca 2+ ions sa mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng actin at myosin ay pinagsama sa pamamagitan ng troponin at tropomyosin. kaya, ikaapat na yugto Ang electromechanical coupling ay ang pakikipag-ugnayan ng calcium sa troponin at ang displacement ng tropomyosin.

Naka-on ikalimang yugto Ang electromechanical coupling ay nangyayari kapag ang ulo ng myosin cross bridge ay nakakabit sa actin bridge—sa una sa ilang sunud-sunod na matatagpuan na mga stable center. Sa kasong ito, ang ulo ng myosin ay umiikot sa paligid ng axis nito, dahil mayroon itong ilang mga aktibong sentro na sunud-sunod na nakikipag-ugnayan sa mga kaukulang sentro sa filament ng actin. Ang pag-ikot ng ulo ay humahantong sa isang pagtaas sa nababanat na traksyon ng leeg ng cross bridge at isang pagtaas sa pag-igting. Sa bawat tiyak na sandali sa panahon ng pag-unlad ng pag-urong, ang isang bahagi ng mga ulo ng mga cross bridge ay may kaugnayan sa actin filament, ang isa ay libre, i.e. mayroong isang pagkakasunud-sunod ng kanilang pakikipag-ugnayan sa actin filament. Tinitiyak nito ang isang maayos na proseso ng pagbabawas. Sa ikaapat at ikalimang yugto, nangyayari ang isang chemomechanical transformation.

kanin. 6. Mga prosesong electromekanikal sa kalamnan

Ang sunud-sunod na reaksyon ng koneksyon at paghihiwalay ng mga ulo ng mga cross bridge na may actin filament ay humahantong sa pag-slide ng manipis at makapal na mga filament na nauugnay sa bawat isa at isang pagbawas sa laki ng sarcomere at ang kabuuang haba ng kalamnan, na kung saan ay ikaanim na yugto. Ang kabuuan ng mga inilarawan na proseso ay bumubuo sa kakanyahan ng teorya ng thread sliding (Larawan 7).

Sa una ay pinaniniwalaan na ang Ca 2+ ion ay nagsilbing cofactor para sa aktibidad ng ATPase ng myosin. Ang karagdagang pananaliksik ay pinabulaanan ang palagay na ito. Sa resting muscle, ang actin at myosin ay halos walang aktibidad ng ATPase. Ang attachment ng myosin head sa actin ay nagiging sanhi ng ulo upang makakuha ng aktibidad ng ATPase.

kanin. 7. Ilustrasyon ng teorya ng mga sliding thread:

A. a - kalamnan sa pahinga: A. 6 - kalamnan sa panahon ng contraction: B. a. b - sunud-sunod na pakikipag-ugnayan ng mga aktibong sentro ng ulo ng myosin na may mga sentro sa aktibong filament

Ang hydrolysis ng ATP sa sentro ng ATPase ng myosin head ay sinamahan ng isang pagbabago sa conformation ng huli at ang paglipat nito sa isang bagong, mataas na enerhiya na estado. Ang muling pagkakabit ng ulo ng myosin sa isang bagong sentro sa filament ng actin ay muling humahantong sa pag-ikot ng ulo, na ibinibigay ng enerhiya na nakaimbak dito. Sa bawat cycle ng koneksyon at paghihiwalay ng myosin head sa actin, isang molekula ng ATP ang nahati sa bawat tulay. Ang bilis ng pag-ikot ay tinutukoy ng rate ng pagkasira ng ATP. Malinaw na ang mabilis na phasic fibers ay kumonsumo ng mas maraming ATP bawat yunit ng oras at nagpapanatili ng mas kaunting enerhiya ng kemikal sa panahon ng tonic na ehersisyo kaysa sa mabagal na mga hibla. Kaya, sa proseso ng chemomechanical transformation, ang ATP ay nagbibigay ng paghihiwalay ng myosin head at ang actin filament at nagbibigay ng enerhiya para sa karagdagang pakikipag-ugnayan ng myosin head sa isa pang bahagi ng actin filament. Ang mga reaksyong ito ay posible sa mga konsentrasyon ng calcium sa itaas 10 -6 M.

Ang inilarawan na mga mekanismo ng pag-ikli ng fiber ng kalamnan ay nagmumungkahi na ang pagpapahinga ay nangangailangan muna ng pagbaba sa konsentrasyon ng mga Ca 2+ ions. Napatunayan sa eksperimento na ang sarcoplasmic reticulum ay may isang espesyal na mekanismo - isang calcium pump, na aktibong nagbabalik ng calcium sa mga tangke. Ang calcium pump ay isinaaktibo ng inorganic phosphate, na nabuo sa panahon ng hydrolysis ng ATP. at ang supply ng enerhiya para sa calcium pump ay dahil din sa enerhiya na nabuo sa panahon ng hydrolysis ng ATP. Kaya, ang ATP ay ang pangalawang pinakamahalagang kadahilanan, ganap na kinakailangan para sa proseso ng pagpapahinga. Para sa ilang oras pagkatapos ng kamatayan, ang mga kalamnan ay nananatiling malambot dahil sa pagtigil ng tonic na impluwensya ng mga neuron ng motor. Pagkatapos ay bumababa ang konsentrasyon ng ATP sa ibaba ng isang kritikal na antas at ang posibilidad ng paghihiwalay ng ulo ng myosin mula sa actin filament ay nawawala. Ang kababalaghan ng rigor mortis ay nangyayari na may binibigkas na katigasan ng mga kalamnan ng kalansay.

• Hydrolysis ng ATP sa pamamagitan ng myosin, bilang isang resulta kung saan ang mga cross bridge ay tumatanggap ng enerhiya para sa pagbuo ng puwersa ng paghila
• Ang pagbubuklod ng ATP sa myosin, na humahantong sa detatsment ng mga cross bridge na nakakabit sa actin, na lumilikha ng posibilidad na maulit ang cycle ng kanilang aktibidad.
• Hydrolysis ng ATP (sa ilalim ng pagkilos ng Ca 2+ -ATPase) para sa aktibong transportasyon ng mga Ca 2+ ions sa mga lateral cisterns ng sarcoplasmic reticulum, na binabawasan ang antas ng cytoplasmic calcium sa paunang antas

Kabuuan ng mga contraction at tetanus

Kung sa isang eksperimento, ang dalawang malakas na solong pagpapasigla ay kumikilos sa iisang hibla ng kalamnan o isang buong kalamnan nang sunud-sunod, ang mga resultang contraction ay magkakaroon ng mas malawak na amplitude kaysa sa maximum na contraction sa isang solong pagpapasigla. Ang mga contractile effect na dulot ng una at pangalawang iritasyon ay tila dumadagdag. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na summation ng mga contraction (Larawan 8). Ito ay sinusunod sa parehong direkta at hindi direktang pangangati ng kalamnan.

Upang maganap ang pagbubuo, kinakailangan na ang agwat sa pagitan ng mga iritasyon ay may isang tiyak na tagal: dapat itong mas mahaba kaysa sa matigas na panahon, kung hindi, walang magiging tugon sa pangalawang pangangati, at mas maikli kaysa sa buong tagal ng pagtugon sa contractile, kaya na ang pangalawang pangangati ay nakakaapekto sa kalamnan bago ito magkaroon ng oras upang makapagpahinga pagkatapos ng unang pangangati. Sa kasong ito, dalawang pagpipilian ang posible: kung ang pangalawang pagpapasigla ay dumating kapag ang kalamnan ay nagsimula nang mag-relaks, pagkatapos ay sa myographic curve ang tuktok ng pag-urong na ito ay ihihiwalay mula sa tuktok ng una sa pamamagitan ng pagbawi (Larawan 8, G-D) ; kung ang pangalawang pagpapasigla ay kumikilos kapag ang una ay hindi pa umabot sa rurok nito, kung gayon ang pangalawang pag-urong ay ganap na sumasama sa una, na bumubuo ng isang solong summed peak (Larawan 8, A-B).

Isaalang-alang ang kabuuan sa gastrocnemius na kalamnan ng palaka. Ang tagal ng pataas na yugto ng pag-urong nito ay humigit-kumulang 0.05 s. Samakatuwid, upang muling gawin ang unang uri ng pagbubuo ng mga contraction (hindi kumpletong pagbubuod) sa kalamnan na ito, kinakailangan na ang pagitan sa pagitan ng una at pangalawang pagpapasigla ay higit sa 0.05 s, at upang makuha ang pangalawang uri ng pagbubuod (ang tinatawag na kumpletong pagsusuma) - mas mababa sa 0.05 s.

kanin. 8. Pagsusuma ng mga contraction ng kalamnan 8 tugon sa dalawang stimuli. Timestamp 20ms

Sa parehong kumpleto at hindi kumpletong pagsasama-sama ng mga contraction, ang mga potensyal na aksyon ay hindi summed up.

Tetanus na kalamnan

Kung ang isang indibidwal na hibla ng kalamnan o ang buong kalamnan ay napapailalim sa ritmikong pagpapasigla na may dalas na ang kanilang mga epekto ay buod, ang isang malakas at matagal na pag-urong ng kalamnan ay nangyayari, na tinatawag na tetanic contraction, o tetano.

Ang amplitude nito ay maaaring ilang beses na mas malaki kaysa sa maximum na single contraction. Sa medyo mababang dalas ng pangangati, ito ay sinusunod may ngipin na tetanus, sa mataas na dalas - makinis na tetanus(Larawan 9). Sa tetanus, ang mga contractile na tugon ng kalamnan ay summed up, ngunit ang mga elektrikal na reaksyon nito - mga potensyal na aksyon - ay hindi summed up (Fig. 10) at ang kanilang dalas ay tumutugma sa dalas ng rhythmic stimulation na nagdulot ng tetanus.

Matapos ang pagtigil ng tetanic irritation, ang mga hibla ay ganap na nakakarelaks, ang kanilang orihinal na haba ay naibalik lamang pagkatapos ng ilang oras. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na post-tetanic, o residual, contracture.

Ang mas mabilis na pagkontrata at pagrerelaks ng mga fibers ng kalamnan, mas madalas ang pagpapasigla upang maging sanhi ng tetanus.

Pagkapagod ng kalamnan

Ang pagkapagod ay isang pansamantalang pagbaba sa pagganap ng isang cell, organ o buong organismo na nangyayari bilang resulta ng trabaho at nawawala pagkatapos ng pahinga.

kanin. 9. Tetanus ng nakahiwalay na fiber ng kalamnan (ayon kay F.N. Serkov):

a — may ngipin na tetanus sa dalas ng pagpapasigla na 18 Hz; 6 - makinis na tetanus sa dalas ng pagpapasigla na 35 Hz; M - myogram; P - marka ng pangangati; B - time stamp 1 s

kanin. 10. Sabay-sabay na pag-record ng contraction (a) at electrical activity (6) ng skeletal muscle ng pusa sa panahon ng tetanic nerve stimulation

Kung inisin mo ang isang nakahiwalay na kalamnan sa loob ng mahabang panahon na may maindayog na electrical stimuli, kung saan ang isang maliit na pagkarga ay nasuspinde, pagkatapos ay ang amplitude ng mga contraction nito ay unti-unting bumababa sa zero. Ang rekord ng contraction na naitala sa kasong ito ay tinatawag na fatigue curve.

Ang pagbaba sa pagganap ng isang nakahiwalay na kalamnan sa panahon ng matagal na pangangati ay dahil sa dalawang pangunahing dahilan:

• Sa panahon ng pag-urong, ang mga produktong metaboliko (phosphoric, lactic acid, atbp.) ay naipon sa kalamnan, na may nakapanlulumong epekto sa pagganap ng mga fibers ng kalamnan. Ang ilan sa mga produktong ito, pati na rin ang mga potassium ions, ay kumakalat mula sa mga hibla palabas sa pericellular space at may nakapanlulumong epekto sa kakayahan ng excitable membrane na bumuo ng mga potensyal na aksyon. Kung ang isang nakahiwalay na kalamnan na inilagay sa isang maliit na dami ng likido ng Ringer ay inis sa loob ng mahabang panahon at dinala sa punto ng kumpletong pagkapagod, kung gayon ito ay sapat lamang upang baguhin ang solusyon sa paghuhugas nito upang maibalik ang mga contraction ng kalamnan;
• unti-unting pagkaubos ng mga reserbang enerhiya sa kalamnan. Sa matagal na trabaho ng isang nakahiwalay na kalamnan, ang mga reserba ng glycogen ay bumababa nang husto, bilang isang resulta kung saan ang proseso ng resynthesis ng ATP at creatine phosphate, na kinakailangan para sa pag-urong, ay nagambala.

SILA. Ipinakita ni Sechenov (1903) na ang pagpapanumbalik ng pagganap ng mga pagod na kalamnan ng braso ng isang tao pagkatapos ng matagal na trabaho sa pag-angat ng isang kargada ay pinabilis kung ang gawain ay ginawa sa kabilang banda sa panahon ng pahinga. Ang pansamantalang pagpapanumbalik ng kapasidad ng pagtatrabaho ng mga kalamnan ng isang pagod na braso ay maaaring makamit sa iba pang mga uri ng aktibidad ng motor, halimbawa, kapag nagtatrabaho ang mga kalamnan ng mas mababang mga paa't kamay. Sa kaibahan sa simpleng pahinga, ang naturang pahinga ay tinawag ng I.M. Aktibo si Sechenov. Itinuring niya ang mga katotohanang ito bilang patunay na ang pagkapagod ay pangunahing nabubuo sa mga sentro ng nerbiyos.