Структура мышц и механизм их сокращения Стоимость мышечной работы Спортивные тренировки

механизм их сокращения Стоимость мышечной работы Спортивные тренировки

(миоциов),
вторые образованы длинными
(иногда равными длине мышцы) волокнами диаметром

от нескольких до сотен микрон. Скелетное мышечное волокно образовалось
по время онтогенеза при слиянии миоцитов.

пищеварительный тракт)
и в различных проводящих трубках,
в том числе в

стенках кровеносных
и лимфатических сосудов.

Эти мышцы медленно сокращаются,
обеспечивая форму органа и
перемещение в нем содержимого.
Масса этих мышц небольшая
и потребность в кислороде невелика.

у теплокровных.
составляет около 40% обезжиренной Мт.
Есть виды позвоночных

(зимнеспящие, морские),
у которых масса жира может достигать
и превышать половину Мт.
У таких животных
относительная масса всех органов,
в том числе и скелетной мускулатуры
будет ниже в два и более раза.

глазных,
до самых больших – четырехглавой бедра.

Функцию каждой скелетной мышцы

определяют:
положение мест ее прикрепления,
положение волокон в мышце
(косое, продольное),
3. волоконный состав мышцы.

обусловлена тем, что
миофибриллы - волокна
(их диаметр до 1-2

мкм) состоят
из толстых и тонких нитей,
образованных волокнистыми белками и
лежащими в волокне строго параллельно.

Толстая нить (диаметр 15-17 нм) состоит
из белка миозина, а окружающие ее
тонкие (6 нм) нити образованы
белком актином.
В светлом участке миофибриллы
(I-диск) располагаются только
тонкие актиновые нити,
а в темном (А-диск) - толстые
миозиновые нити, одни
6-ю актиновыми нитями.

Через участок тонких нитей проходит
мембрана (линия Z), связывающая
эти нити с наружной мембраной
волокна – сарколеммой.

Рис. 29. Схема миофибрилл мышечного волокна (Haxley, 1972), по: [31].

располагаются в определенном порядке вдоль волокна).

Передающие возбуждение:
система разветвленных трубок и

цистерн,
(Т-система образована двухслойной мембраной
и соединена с сарколеммой).

Продуцирующие энергию для сокращения:
(митохондрии, расположенные вдоль миофибрилл).

пластинку на волокне, где образуется ацетилхолин.

*Возникает деполяризация мембраны волокна
и

появляется потенциал действия.

*Электрический ток распространяется по Т-системе,
высвобождая из ее цистерн кальций.

*Кальций вызывает энерго - зависимое эластическое
скручивание нитей актина и миозина
и втягивание нитей актина вдоль нитей миозина.

*После расслабления приходит следующий
нервный импульс, и все процессы повторяются.

креатин – вещество,
легко приникающее через мембрану Мх.

В Мх:
АТФ

+ креатин → АДФ + креатинфосфат
(креатинфосфат направляется к актомиозину).

Вблизи актомиозина:
креатинфосфат + АДФ → АТФ + креатин
(креатин направляется в Мх).

АТФ → АДФ + Фосфат + 8.7 ккал
(энергия используется для сокращения)

в основном, за счет окисления;
лишь на первых секундах работы

участвует анаэробный гликолиз.

У холоднокровных заметное участие в энергообеспечении мышечного сокращения
принимает анаэробный гликолиз.

Считают, что переход
от холоднокровных к теплокровным позвоночным
обусловлен необходимостью быстрых движений.
Это потребовало большей выработки полезной энергии
и высокой скорости аэробного синтеза АТФ.

в зависимости от ее длительности у теплокровного (Keul et al.,

1969), по: [83].
По оси абсцисс – длительность работы, по оси ординат – доля в энергообеспечении: 1. расщепление АТФ, 2. распад креатинфосфата, 3. гликолиз, 4. аэробное окисление.

тетаническому сокращению
и работе в долг (белые волокна)

и медленные

тонические
с высокой потребностью в кислороде
(красные волокна).

Между ними располагаются
промежуточные типы
с разным набором свойств.

[82, 83]

*Активность цитохромоксидазы оценивалась по числу мМ индовенолового синего.

полусухожильной (C, F) мышц морской свинки [88]

разных мотонейронов
в спинном мозге
(Burke et al., 1971), по:

[72].

двигательную активность
к среде обитания.

У мелких теплокровных с их

высокими теплопотерями
мышцы состоят преимущественно из красных волокон
с высокими кислородным запросом и теплопродукцией.

Крупные теплокровные могут производить
быстрые сильные, но сравнительно кратковременные
движения (иногда с кислородным долгом).
Однако им также необходима
красная постоянно работающая тоническая мускулатура,
поддерживающая форму их тела.

выше БМ,
но и существенно выше
стоимость проведенной ими
одинаковой

по величине работы.

Эта стоимость пропорциональна,
в среднем, Мт0,67.

расстояние 1 км , выраженная в мл О2
(Tаylor et

al., 1970), по: [73].

полет в воздухе, плавание в воде, бег и ходьба по

земле – также зависят от Мт.
Они меньше при плавании и больше при беге или ходьбе

Рис. 35. Сравнение энергетических затрат на перемещение
массы тела в 1 кг на 1 км при беге, полете и плавании [70].

массой тела [84].

(г),
полученными различными

исследователями [73]

млекопитающих с разной массой тела, (Taylor et al., 1970), по:

[71].

по ровному месту, со спуском и подъемом
(Margaria et al.,1963),

по: [71].

объема внешнего дыхания и МОК.


При этом расход энергии в покое

остается без заметный изменений

25 лет с массой тела 70 кг
при интенсивной тренировке

на выносливость и без нее [62]

и
прогнозировать возможные результаты.

Так, по изменению высоты

прыжков с шестом
за 1957-82 гг считалось, что 6-метровая высота
будет преодолена мужчинами к концу 80-х годов [45].

В 1994 г С. Бубка достиг рекордной высоты в 6 м 14 см,
которая не превышена и поныне.

пробежал,
не останавливаясь, от местечка Марафон до Афин
(около 40

км), и, возвестив о победе греков над персами,
упал и умер.

На первых олимпийских играх в 1896 г грек С. Луис
преодолел марафонскую дистанцию (42 км и 125 м)
за 2 ч 58 мин и 50 с.

В 2008 г эфиоп Х. Гебреселассие
достиг существующего в настоящее время
рекорда на этой дистанции – 2 ч 3 мин и 59 с.

в которых техническое оснащение отсутствует,
и все зависит только от

самого человека,
достижений ждут десятилетиями или они почти отсутствуют.

Это касается, например, бега на 100 м.
За 73 г рекорд в беге на эту дистанцию
изменился только на 0.44 с:


Д. Оуэнс (США) 1936 г 10.2 с 1999 г 9.79 с
1956 г 10.1 с 2002 г 9.78 с
1960 г 10.0 с 2005 г 9.77 с
1968 г 9.86 с 2006 г 9.76 с
1994 г 9.85 с 2007 г 9.72 с
1996 г 9.84 с 2009 г 9.58 с У. Болт (Ямайка)

к исходному уровню
происходит для

скоростных движений
через 4-6 мес,

мышечной силы

– через 18 мес,

выносливости - через 2-3 года.

О2 и ккал

всего животного и на 1 кг Мт

мыши 10 г, человека 60 кг и слона 3 т.

Цена. мл О2/км = 7.7∙Мт0.68 (г)
1 ккал = 208 мл О2

Мт0.68 для 10 г 4.79 г
для 60 кг 1 775 г
для 3 т 25 377 г

3688/кг

Человек 13668 или 228/кг
Слон 195403 или 65/кг

в ккал/км: Мышь 0.18 или 18/ кг
Человек 66 или 1.1/кг
Слон 939 или 0.31/кг