Факторы определяющие мышечную активность. Мышечная активность и сердечная деятельность, их взаимосвязь. Электрическая активность мышц: лучшие упражнения для каждой мышечной группы, результаты исследований

Прием-прием, есть кто? Азбука Бодибилдинга на связи! И в этот пятничный денек мы разберем необычную тему под названием электрическая активность мышц.

По прочтении Вы узнаете что такое ЭМГ как явление, для чего и в каких целях используется данный процесс, почему большинство исследований по “лучшести” упражнений оперируют именно данными электрической активности.

Итак, рассаживайтесь поудобней, будет интересно.

Электрическая активность мышц: вопросы и ответы

Эта уже вторая по счету статья в цикле “Muscle inside”, в первой мы говорили про , а в целом цикл посвящен явлениям и мероприятиям, которые протекают (могут протекать) внутри мускулов. Данные заметки позволят Вам лучше понимать накачательные процессы и быстрее прогрессировать в улучшении телосложения. Почему мы, собственно, решили рассказать именно про электрическую активность мышц? Все очень просто. В наших технических (и не только) статьях мы постоянно приводим списки из лучших упражнений, которые формируются именно на основании данных исследований по ЭМГ.

Вот уже на протяжении практически пяти лет, мы сообщаем Вам эту информацию, но ни разу за это время не раскрыли саму суть явления. Что же, сегодня мы восполним этот пробел.

Примечание:
Все дальнейшее повествование по теме электрическая активность мышц, будет разбито на подглавы.

Что такое электромиография? Замер активности мышц

ЭМГ представляет собой метод электродиагностической медицины для оценки и регистрации электрической активности, создаваемой скелетными мышцами. Процедура ЭМГ выполняется с использованием прибора, называемого электромиографом, для создания записи, называемой электромиограммой. Электромиограф обнаруживает электрический потенциал, генерируемый мышечными клетками, когда они электрически или неврологически активированы. Для понимания сути явления ЭМГ необходимо иметь представление о структуре мышц и протекающих внутри процессах.

Мышца представляет собой организованную “коллекцию” мышечных волокон (м.в.) , которые, в свою очередь, состоят из групп компонентов, известных как миофибриллы. В костно-скелетной системе нервные волокна инициируют электрические импульсы в м.в., известные как потенциалы действия мышц. Они создают химические взаимодействия, которые активируют сокращение миофибрилл. Чем больше активированных волокон в мышечной части, тем сильнее сокращение, которое может произвести мускул. Мышцы могут только создавать усилие при своем сокращении/укорочении. Тяговое и толкающее усилие в костно-мышечной системе генерируется сопряжением мышц, которые действуют в антагонистической модели: одна мышца сокращается, а другая расслабляется. Например, при подъеме гантели на бицепс, двуглавая мышца плеча при подъеме снаряда сокращается/укорачивается, а трицепс (антагонист) находится в расслабленном состоянии.

ЭМГ в различных видах спорта

Метод оценки основной мышечной активности, возникающей при физическом движении, получил широкое распространение во многих видах спорта, особенно фитнесе и бодибилдинге. Измеряя количество и величину импульсов, возникающих во время мышечной активации, можно оценить, насколько стимулируется мышечная единица, чтобы придать особую силу. Электромиограмма представляет собой визуальную иллюстрацию сигналов, генерируемых во время мышечной активности. И далее по тексту мы рассмотрим некоторые “портреты” ЭМГ.

Процедура ЭМГ. Из чего она состоит и где проводится?

В большинстве своем замерить электрическую активность мышц возможно только в специальных научно-исследовательских спортивных лабораториях, т.е. профильных учреждениях. Современные фитнес-клубы не предоставляют такой возможности ввиду отсутствия квалифицированных специалистов и низкой востребованности со стороны аудитории клуба.

Сама процедура состоит из:

размещения на теле человека в определенной области (на или рядом с исследуемой мышечной группой) специальных электродов, подсоединенных к блоку, измеряющему электрические импульсы;
запись и передача сигналов в компьютер через блок беспроводной передачи данных ЭМГ от расположенных поверхностных электродов для последующего отображения и анализа.

В картинном варианте процедура ЭМГ выглядит следующим образом.

Мышечная ткань в состоянии покоя электрически неактивна. Когда мышца добровольно сжимается, начинают появляться потенциалы действия. По мере увеличения силы сокращения мышц все больше и больше мышечных волокон вырабатывают потенциалы действия. Когда мышца полностью сжимается, должна появиться беспорядочная группа потенциалов действия с различными скоростями и амплитудами (полный набор и интерференционная картина) .

Таким образом, процесс получения картинки сводится к тому, что испытуемый выполняет конкретное упражнение по конкретной схеме (сеты/повторения/отдых) , а приборы фиксируют генерируемые мышцами электрические импульсы. В конечном итоге результаты отображаются на экране ПК в виде определенного графика импульсов.

Чистота результатов ЭМГ и понятие MVC

Как Вы, наверное, помните из наших технических заметок, иногда мы приводили разные значения по электрической активности мышц даже для одного и того же упражнения. Это связано с тонкостями проведения самой процедуры. В целом на конечные результаты оказывает влияние ряд факторов:

выбор конкретной мышцы;
размер самой мышцы (у мужчин и женщин разные объемы) ;
правильное размещение электрода (в конкретном месте поверхностной мышцы – брюшко мышцы, продольная средняя линия) ;
процент жира в организме человека (чем больше жира, тем слабее сигнал ЭМГ) ;
толщина – насколько сильно ЦНС генерирует сигнал, насколько быстро он поступает в мускул;
стаж тренировок – насколько у человека хорошо развита .

Таким образом, ввиду указанных начальных условий разные исследования могут давать разные результаты.

Примечание:
Более точные результаты активности мышц в конкретном движении дает внутримышечный метод оценки. Это когда игольчатый электрод вводят через кожу в мышечную ткань. Игла затем перемещается в несколько точек в расслабленной мышце, чтобы оценить как активность вставки, так и активность покоя в мышцах. Оценивая активность покоя и вставки, электромиограф оценивает активность мышц во время добровольного сокращения. По форме, размеру и частоте результирующих электрических сигналов судят о степени активности конкретной мышцы.

В процедуре электромиографии одной из основных ее функций является то, как хорошо можно активировать мышцу. Наиболее распространенный способ это выполнение максимального добровольного сокращения (MVC) тестируемой мышцы. Именно MVC, в большинстве исследований, принимается как наиболее достоверное средство анализа пиковой силы и силы, создаваемой мышцами.

Однако наиболее полную картину по активности мышц способно дать предоставление обоих наборов данных (MVC и ARV – средние) значений ЭМГ.

Собственно, с теоретической частью заметки разобрались, теперь окунемся в практику.

Электрическая активность мышц: лучшие упражнения для каждой мышечной группы, результаты исследований

Сейчас мы начнем собирать шишки:) от нашей многоуважаемой аудитории, и все потому, что займемся неблагодарным занятием – доказыванием того, что конкретное упражнение является лучшим для конкретной мышечной группы.

А почему оно неблагодарное, Вы поймете по ходу повествования.

Итак, принимая показания ЭМГ во время различных упражнений, мы можем нарисовать иллюстративную картину уровня активности и возбуждения внутри мышцы. Это может указывать, насколько эффективным является конкретное упражнение при стимуляции конкретного мускула.

I. Результаты исследований (профессор Tudor Bompa, Mauro Di Pasquale, Италия 2014)

Данные представлены по шаблону, мышечная группа-упражнение-процент активации м.в.:

Примечание:
Процентное значение указывает пропорцию активированных волокон, значение 100% означает полную активацию.

№1. Широчайшие мышцы спины:

– 91 ;
– 89 ;
– 86 ;
– 83 .

№2. Грудные мышцы (большая пекторальная) :

– 93 ;
– 87 ;
– 85 ;
– 84 .

№3. Передняя дельта:

жим гантелей стоя – 79 ;
– 73 .

№4. Средняя/боковая дельта:

подъемы прямых рук через стороны с гантелями – 63 ;
подъемы прямых рук через стороны на верхнем блоке кроссовера – 47 .

№5. Задняя дельта:

разведение рук в наклоне стоя с гантелями - 85 ;
разведение рук в наклоне стоя с нижнего блока кроссовера – 77 .

№6. Бицепс (длинная головка) :

сгибание рук на скамье Скотта с гантелями – 90 ;
сгибание рук с гантелями сидя на скамье под углом вверх - 88 ;
(узкий хват) – 86 ;
– 84 ;
– 80 .

№7. Квадрицепс (прямая мышца бедра) :

– 88 ;
– 86 ;
– 78 ;
– 76 .

№8. Задняя поверхность (бицепс) бедра:

– 82 ;
– 56 .

№9. Задняя поверхность (полусухожильная мышца) бедра:

– 88 ;
становая тяга на прямых ногах – 63 .

С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий .

Без мышц жизнь была бы невозможна. Сердцебиение, циркуляция крови, пищеварение, опорожнение кишечника, потоотделение, пережевывание пищи, зрение, движение - все эти процессы контролируются различными видами мышц.

Существуют три основных типа мышц в организме:

скелетные мышцы, которые произвольно1 сокращаются и прикреплены к различным костям опорно-двигательной системы;
гладкие мышцы, или непроизвольно2 сокращающиеся. К их числу относятся мышцы желудка, кишечника, кровеносных сосудов и т. д.;
сердечные мышцы.

Скелетные мышцы отличаются чрезвычайно сложной структурой. Самые мелкие элементы мышечной ткани - тонкие нити, называемые филаментами ; они представляют собой объединенные белковые цепочки актина и миозина. Из этих нитей образуются саркомеры (sarcos - «плоть», mere - «часть»). Те, в свою очередь, связываются в миофибриллы (myos - «мышцы», fibrillae - «крошечные волокна»), из которых и состоят мышечные волокна. А последние объединяются в пучки, образующие мышцы скелета.

Итак, последовательность такая: белковые цепочки - филаменты - саркомеры - миофибриллы - мышечные волокна - пучки мышечных волокон - мышцы скелета.

Потребность в энергии

Одной из основных характеристик мышц является то, что в них присутствует разветвленная сеть кровеносных сосудов, обеспечивающих наши мускулы питательными элементами и кислородом, а также избавляющих от отходов жизнедеятельности.

Мышечное сокращение - активный процесс, для которого необходима энергия.

Длина мышцы уменьшается за счет переплетения между собой белковых саркомер (актина и миозина), которые соединяются друг с другом подобно зубьям двух расчесок. Возникшее напряжение заставляет кости, к поверхности которых прикреплены мышечные связки, двигаться.

В любой мышце всегда есть активные волокна - в любое время, даже когда она бездействует. Сокращений этих мышечных волокон недостаточно для того, чтобы привести кость в движение, однако они поддерживают мышцы в постоянном напряжении. Это остаточное напряжение в скелетных мышцах и называется мышечным тонусом . Из-за недостатка мышечного тонуса мышцы могут выглядеть дряблыми и рыхлыми, однако даже незначительное напряжение заставляет их активизироваться. Именно благодаря мышечному тонусу бицепсы у крепких людей выглядят столь внушительно даже в расслабленном состоянии. Мышечный тонус сохраняет форму мышц, когда большая часть мышечных волокон расслаблена. Пока человек пребывает в покое, мышечный тонус способствует стабильному положению костей и суставов, тогда как при его отсутствии суставы лишаются подобной поддержки. Например, люди, которые из-за инсульта потеряли чувствительность в одной из рук, сталкиваются с тем, что плечо постоянно выходит из сустава под тяжестью руки. Дельтовидная (расположенная вокруг плечевого сустава) мышца становится настолько слабой, что уже не в состоянии удерживать многочисленные кости в суставной сумке.

Мышечный тонус также выступает в роли амортизатора, поглощающего часть энергии при резком ударе или толчке. Хороший мышечный тонус - необходимое условие для занятий спортом и физкультурой, которые нередко предполагают выполнение резких движений. Упражнения, в свою очередь, способствуют повышению мышечного тонуса.

Сокращение мышц

Существуют два вида сокращений мышцы - изотонические и изометрические.

При изотонических сокращениях внешняя и внутренняя нагрузки на мышцу остаются постоянными, но изменяются ее длина и поперечное сечение. Когда вы поднимаете груз с пола, ходите или бегаете, мышцы вашего тела совершают изотонические сокращения.

При изометрических сокращениях геометрия мышцы не меняется, так как она уже максимально сокращена. Такие сокращения наблюдаются, например, когда человек пытается сдвинуть неподвижный объект (скажем, стену), безуспешно старается поднять с пола что-то очень тяжелое или выполняет упражнения с сопротивлением.

Обеспечение мышц энергией

Для сокращения мышц требуется огромное количество энергии. Поэтому неудивительно, что в мышечной ткани протекает особый процесс получения энергии, который не представлен больше нигде в нашем организме. Активные клетки мышечной ткани содержат миоглобин, который по своей структуре напоминает гемоглобин в крови и также способен усваивать кислород и сохранять его для дальнейшего использования. Именно по этой причине самые активные скелетные мышцы отличаются ярко-красным цветом.

Кроме того, в клетках мышечной ткани в большом количестве имеются митохондрии (микроскопические заводы по производству энергии), которые вырабатывают энергетические молекулы - они же молекулы АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) - в процессе аэробного, то есть поглощающего кислород, преобразования молекул глюкозы. Однако, даже несмотря на это, нам порой не хватает энергии для удовлетворения потребностей мускулатуры. Так что мать-природа наградила мышцы двумя полезнейшими физиологическими характеристиками:

способностью запасать глюкозу в виде гликогена, который в любой момент можно расщепить для удовлетворения возросших потребностей в энергии;
способностью осуществлять анаэробное (без участия кислорода) преобразование глюкозы в энергетические молекулы и молочную кислоту.

Как видите, природа одарила скелетные мышцы удивительной способностью: те могут вырабатывать энергию самостоятельно, не дожидаясь помощи со стороны печени или других внутренних органов. Итак, скелетные мышцы:

содержат особый белок, способный захватывать молекулы кислорода (миоглобин);
могут осуществлять как аэробный, так и анаэробный распады глюкозы для получения энергии;
хранят запасы гликогена (соединение на основе глюкозы);
обладают разветвленной сетью кровеносных сосудов, поставляющих глюкозу и кальций, которые жизненно необходимы белкам мышечной ткани (мышцы не могут сокращаться без этих двух веществ). Также кровеносные сосуды помогают выводить из организма отходы жизнедеятельности, такие как диоксид углерода (углекислый газ).

При сокращении мышц увеличивается потребность в кислороде у всего организма, и тот забирает из крови большую его часть . Чтобы удовлетворить возросшую потребность в кислороде, учащаются дыхание и сердцебиение. Вот почему при выполнении интенсивных упражнений пульс подскакивает, а дыхание ускоряется. Даже после прекращения физической активности частота дыхания и сердцебиения какое-то время остаются повышенными, продолжая обеспечивать организм дополнительными порциями живительного кислорода.

Таким образом, физические упражнения - единственный естественный способ, позволяющий:

улучшить кровообращение;
заставить сердце качать кровь усерднее, тем самым повышая тонус сердечной мышцы;
увеличить запасы энергии в организме;
сжечь избыточный телесный жир и накопленный в организме сахар;
придать дополнительный тонус мускулатуре тела, за счет чего улучшится общее самочувствие.

Избыточное потребление энергии

Единственное нежелательное последствие чрезмерного сокращения мышц при выполнении упражнений - накопление в мышечной ткани молочной кислоты.

В нормальных условиях глюкоза в клеточных митохондриях преобразуется в углекислый газ и воду с использованием молекул кислорода (см. стр. 31).

Когда мышцы становятся слишком активными, митохондрии не успевают вырабатывать достаточно энергии, в результате чего дополнительно образуются молекулы АТФ в процессе анаэробного (без участия кислорода) превращения глюкозы в молочную кислоту.

Если повышенная потребность в энергии сохраняется длительное время, а митохондрии не могут ее полностью удовлетворить из-за нехватки кислорода, то уровень молочной кислоты увеличивается. Это приводит к изменению химической структуры мышечных волокон, которые перестают сокращаться до тех пор, пока митохондрии не получат достаточно кислорода для того, чтобы быстро преобразовать молочную кислоту в углекислый газ и воду.

В целом этот побочный продукт неполного сжигания глюкозы - молочная кислота - вредит организму, особенно сердечной мышце.

Избыток молочной кислоты не только сопровождается спазмами и болями в мышцах, но и снижает общую работоспособность мышечной ткани, поскольку вызывает чувство усталости.

У спортсменов во время тренировок регулярно проверяют уровень молочной кислоты в организме, чтобы понять, насколько эффективно работают мышцы.

Усталость

Мышечной усталостью называют состояние, при котором мышцы больше не могут сокращаться. Главная причина - накопление молочной кислоты, которая препятствует нормальной работе мышц. Именно такой способ создала природа, чтобы помешать человеку бесконечно напрягать мышцы. Из-за этого марафонцы, особенно недостаточно тренированные, нередко сдаются на полпути, и далеко не все добегают до финишной прямой. Мышечная усталость предоставляет мышцам возможность восстановить запасы энергии и избавиться от отходов своей жизнедеятельности.

Любая физическая активность приводит к той или иной степени усталости. Самые маленькие мышцы, такие как мышцы глаз или кистей, устают гораздо быстрее, чем более крупные.

Те, кому доводилось подолгу писать рукой, прекрасно знакомы с ощущением, когда кисть устает настолько, что они больше не могут написать ни слова. Дети во время контрольных или экзаменов частенько стараются писать очень быстро, из-за чего их руки устают, начинают болеть, и им ничего не остается, кроме как прервать это занятие.

Потребность в отдыхе

Таким образом, необходимо чередовать периоды нагрузки и отдыха. Для этого природа одарила нас механизмом сна, благодаря которому мышцы имеют возможность ежедневно восполнять запасы энергии, восстанавливать любые повреждения, связанные с физическим износом, и избавляться от отходов жизнедеятельности, в том числе от молочной кислоты. Когда человек не высыпается и усердно трудится, расходуя отведенное на отдых время, мышцы теряют способность нормально функционировать и рано или поздно наступает изнеможение.

Как бы сильно нам того ни хотелось, мы не можем заставить свои мышцы работать с неизменной эффективностью продолжительный период. Именно поэтому спортсменам после соревнований рекомендуется полноценный отдых или здоровый сон.

Мышечная деятельность

Мышечная деятельность характеризуется такими параметрами, как сила - максимальное напряжение, которое способна создать отдельная мышца или группа мышц, и выносливость - промежуток времени, в течение которого человек в состоянии продолжать занятие, связанное с физической активностью.

Мышечная деятельность определяется двумя основными факторами: разновидностью задействованных мышечных волокон, а также уровнем физической подготовки человека.

Виды мышечных волокон

Миологи различают три основных типа волокон скелетных мышц в организме человека: быстрые, медленные и промежуточные.

Быстрые мышечные волокна

Из них состоит большая часть скелетных мышц. Своим названием эти мышечные волокна обязаны тому факту, что они способны моментально сокращаться после внешнего возбуждения (приблизительно уже через одну сотую долю секунды).

Такие волокна отличаются большим диаметром, состоят из плотно упакованных миофибрилл, обладают значительными запасами гликогена (форма, в которой глюкоза запасается в организме) и содержат относительно мало миоглобина и митохондрий. Они прекрасно справляются с быстрыми и резкими движениями.

Этим мышечным волокнам некогда ждать, пока до них доберется медленная кровь, так что капилляров в них очень мало. Такие мышцы сокращаются стремительно и с огромной силой, в связи с чем у них нет ни времени, ни возможности использовать кислород для производства энергии (поэтому в них низкая циркуляция крови, мало митохондрий и миоглобина). Они применяют оперативный и удобный анаэробный способ переработки глюкозы, в ходе которого как побочный продукт образуется пресловутая молочная кислота. Вот почему быстрые мышечные волокна устают очень быстро. Они справляются с поставленной задачей - и тут же теряют силы.

Спринтеры выкладываются на стометровке настолько, что у финишной прямой чуть ли не валятся с ног - в течение нескольких минут после этого им даже стоять удается с трудом. Если вскоре попросить их сделать еще один забег, то вы удивитесь, насколько хуже окажется результат. Плохо тренированные бегуны нередко сталкиваются с коликами - болезненными спазмами в боку.

Что касается выносливости, то быстрые мышцы уступают в этом другим видам мышечных волокон. Из-за малого количества кровеносных сосудов и пониженного содержания миоглобина они отличаются очень бледным цветом.

Медленные мышечные волокна

Их диаметр в два раза меньше, чем у быстрых волокон, а на сокращение у них уходит почти в три раза больше времени, но вместе с тем они могут работать гораздо дольше. Мышцы, состоящие из этих волокон, содержат изрядное количество миоглобина, обладают разветвленной сетью капилляров и множеством митохондрий, однако запасы гликогена в них минимальны (вот почему они не такие объемные).

Медленные мышечные волокна используют для получения энергии и другие источники: углеводы, аминокислоты и жирные кислоты.

Такие мышцы не очень сильны, но весьма выносливы: для удовлетворения своих умеренных потребностей в энергии они применяют аэробный процесс преобразования глюкозы, за счет чего устают не так быстро. Благодаря обильному кровоснабжению они получают достаточно кислорода, а продукты распада постоянно удаляются с кровью, так что медленные мышечные волокна способны нормально работать продолжительное время.

Медленные мышечные волокна отвечают за поддержание осанки, они могут подолгу оставаться сокращенными, при этом ничуть не уставая. Из-за большого содержания миоглобина и разветвленной сети капилляров мышцы, состоящие из медленных волокон, обладают темно-красным цветом.

Промежуточные мышечные волокна

По своим свойствам они находятся посередине между быстрыми и медленными мышечными волокнами. Они выносливее, чем быстрые волокна, но вместе с тем сильнее медленных .

Во время тренировок бегуны на длинные дистанции стараются разрабатывать мышечные волокна именно этого типа, так как они отличаются потрясающим сочетанием силы и выносливости.

Мышечные упражнения

С помощью правильно составленной программы тренировок можно запросто изменить тип мышечных волокон. Тяжелоатлеты и культуристы добиваются образования промежуточных мышечных волокон за счет быстрого сокращения бицепсов и других мускулов.

Пропорция мышечных волокон различных типов в мышце может меняться в зависимости от выбранной тренировочной программы.

Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон определяется генетическими параметрами, однако относительное количество промежуточных волокон (по отношению к быстрым) можно увеличить.

Регулярные упражнения способствуют образованию дополнительного количества митохондрий, накоплению запасов гликогена и повышению концентрации белков и ферментов в мышечной ткани. Благодаря всем этим факторам мышцы увеличиваются в объеме.

Количество мышечных волокон, определяемое генетически, со временем не меняется, однако их состав (содержание белков, гликогена, ферментов, митохондрий) может измениться.

В большинстве человеческих мышц присутствуют мышечные волокна всех типов, из-за чего такие мышцы выглядят розовыми. Однако мышцы спины (а также икроножные мышцы) состоят в основном из медленных волокон, поэтому отличаются красным цветом и способны поддерживать осанку. Мышцам глаз и кистей рук, отвечающим за быстрые движения, присущ белый цвет, потому что в них меньше кровеносных сосудов и миоглобина.

Некоторые люди остаются худыми, сколько бы они ни ели и ни тренировались в спортзале . Они могут набрать только минимум мышечной массы. Такова их генетическая конституция. Борцы сумо за счет высококалорийной диеты и постоянных тренировок наращивают огромные запасы мышечной и жировой тканей.

Ранее советские спортсмены в большом количестве пьют кефир, так как вместе с ним в организм поступают цепочки аминокислот, необходимые для образования белков в мышцах. Они также принимали женьшень (особенно в Сибири) для увеличения мышечной силы и выносливости. Поэтому советские спортсмены были непобедимы в тяжелой атлетике и других дисциплинах на Олимпийских играх.

Чтобы набрать мышечную массу, некоторые спортсмены используют стероиды или тестостерон. Но даже в таких случаях мышцы увеличиваются в объеме лишь при условии регулярных изнурительных тренировок: простого способа «накачаться» не существует.

Не существует убедительных доказательств того, что прием стероидов и тестостерона полезен для «искусственного» набора мышечной массы, тогда как о вреде, причиняемом ими организму, всем давно и хорошо известно.

Мышцы могут не только расти, но и атрофироваться, особенно если их почти не задействовать в повседневной жизни. Они теряют массу. Это легко заметить по сломанной ноге, которая долгое время находилась в гипсе, из-за чего ею нельзя было двигать. Отдельные болезни, например полиомиелит, поражают нервы, приводя к параличу и атрофии тех или иных мышц.

Заключение

Итак, ученые установили следующие факты, касающиеся мышц.

В организме человека существует три типа мышц: скелетные, гладкие и сердечные.
Скелетные мышцы, как правило, сокращаются произвольно - мы можем управлять ими по своему желанию.
Гладкие мышцы сокращаются непроизвольно и не подлежат контролю со стороны нашего сознания (стенки кровеносных сосудов, мочевой пузырь, кишечник и т. д.).
Волокна, из которых состоят скелетные мышцы, в свою очередь, делятся на три типа:
- быстрые мышечные волокна. Они содержат мало кровеносных сосудов и миоглобина, характеризуются бледным цветом, отвечают за выполнение быстрых и резких движений. Быстро устают;
- медленные мышечные волокна. Они содержат много кровеносных сосудов, митохондрий и миоглобина, отличаются красным цветом, отвечают за выполнение медленных и продолжительных действий, таких как поддержание осанки. Устают не так быстро;
- промежуточные мышечные волокна. По своим характеристикам они находятся между быстрыми и медленными. Устают медленнее, чем быстрые мышечные волокна (в этом плане они ближе к мышцам, отвечающим за поддержание осанки).
Мышечные сокращения бывают двух видов:
- изометрические - длина мышцы остается неизменной;
- изотонические - нагрузка на мышцу не меняется, но изменяются ее длина и поперечное сечение (это происходит при выполнении различных движений).
Сокращаясь, мышцы потребляют огромное количество энергии, в связи с чем вынуждены вырабатывать ее самостоятельно. Для этого они используют один из двух механизмов:
- аэробный процесс в медленных мышечных волокнах. У них есть доступ к большому количеству кислорода в крови, а использовать его помогает миоглобин;
- анаэробный процесс в быстрых мышечных волокнах. Энергия вырабатывается в процессе неполного сжигания глюкозы без участия кислорода. Дополнительно образуется молочная кислота, являющаяся причиной того, что мышцы устают.
Мышцы сокращаются из-за возбуждения волокон двигательными нейронами. В основе сокращения лежит сложнейшая биомеханическая реакция, которая протекает при участии кальция и в результате которой белковые цепочки входят друг в друга. Таким образом, работу мышц следует рассматривать не только с механической, но и с неврологической точки зрения. Мышцы, напрягаясь, совершают видимое усилие, одновременно пропуская через себя электрические импульсы.

Глава 16. Мышечная активность.
из книги Лайнуса Полинга "Как жить дольше и чувствовать себя лучше"

Функции мышц в человеческом теле – производство работы и энергии, используя получаемые с пищей вещества, первую очередь углеводы и жиры.
Хорошему здоровью необходима хорошая мышечная активность. Нет ничего удивительного в том, что необходимым участником этого процесса является аскорбиновая кислота. Мышцы состоят примерно на 30% из белка актомицина, который в свою очередь состоит из двух видов фиброзных белков – актина и миозина. Мышцы способны выполнять свою работу только при определённых условиях – необходима энергия. Энергия добывается путём окисления питательных веществ – в первую очередь жиров.
В каждой клетке мышечных тканей имеются энергетические структуры – митохондрии, внутри которых происходит процесс окисления с образованием высокоэнергетических молекул АТФ и АДФ. Эти молекулы используются во множестве биохимических реакций, как источники энергии.
Необходимым компонентом для мышечной активности и производства энергии является КАРНИТИН. Это одна из многих ортомолекулярных субстанций человеческого тела – нормально присутствующая и необходимая для жизни. Это вещество было открыто в 1905 году русскими учёными Гулевичем и Кринбергом, изучавшими работу мышц. Они обнаружили это вещество в количестве 1% в красном мясе и в меньшем количестве в белом мясе и назвали его «carnis», лат. - «мясо».
Было установлено, что карнитин необходим для того, чтобы молекулы жира могли проникать внутрь митохондрии, где и происходит процесс окисления для производства энергии. Молекула карнитина вступает во взаимодействие с молекулой жира и молекулой коэнзима А – только этот комплекс способен проникнуть сквозь мембрану митохондрии. Внутри митохондрии происходит высвобождение карнитина, и он благополучно возвращается обратно в межклеточное пространство. Таким образом, карнитин служит «челноком» для проведения молекул жира внутрь митохондрии.
Уровень жира, который может сгореть определяется уровнем карнитина в мышцах, т.о. – карнитин – очень важная субстанция!
Мы получаем некоторое количество карнитина с пищей, особенно с красным мясом. Этим объясняется то, что именно красное мясо увеличивает мышечную силу. Мы способны так же синтезировать свой собственный карнитин из незаменимой аминокислоты лизина, который присутствует во многих белках, получаемых с пищей \ в основном с мясом \.
Синтез собственного карнитина возможен только с участием аскорбиновой кислоты. Оптимальный приём витамина С способен увеличить синтез карнитина из лизина. Количество карнитина в теле зависит от количества витамина С. Этим объясняется тот факт, что у тех моряков, у которых развивалась цинга, первым сигналом болезни была именно мышечная слабость.
Доктор Эван Камерон, лечивший раковых больных, приводит слова своего пациента: «Доктор, я сейчас чувствую себя сильным»,- через несколько дней после начала приёма по 10 г. аскорбиновой кислоты в день.
Человеческое тело состоит из мышц. Сердце – это мышца. Иммунная система способна выполнять свои функции «патрулирования» и уничтожения «чужих» благодаря актин-миозиновым волокнам, которые позволяют лейкоцитам активно двигаться.
Таким образом, роль витамина С для поддержания и улучшения здоровья не вызывает сомнения.

Постельный режим оказывает значительное нежелательное влияние на здоровых людей (как и у космонавтов в условиях невесомости), которое может превышать терапевтическое действие постельного режима у больных.

Так, например, в результате 3-недельного постельного режима у молодых здоровых людей ударный объем и ЧСС даже без нагрузки в положении лежа изменялись неблагоприятным образом. ЧСС повышалась, а сократительная способность миокарда снижалась.

Это следует считать неэкономичным типом реакции на гиподинамию. В положении стоя эти изменения усугублялись. Использование субмаксимальной нагрузки приводило к еще большим изменениям показателей кровообращения, причем нагрузка, выполняемая стоя, сопровождалась неадекватным снижением среднего артериального давления (АД), усиливающимся при максимальной нагрузке.

Отмеченные изменения свидетельствуют об уменьшении резервных возможностей кровообращения под влиянием гиподинамии, что может быть связано как с уменьшением массы миокарда, так и с ослаблением функциональных возможностей аппарата регуляции.

Недавние обзоры данных рандомизированных контролируемых исследований по влиянию постельного режима не показали улучшения состояния пациентов, соблюдавших предписанный им длительный постельный режим. Во многих случаях, наоборот, если не было обеспечено раннее начало двигательной активности, функциональное состояние организма ухудшалось.

Негативные эффекты длительного постельного режима и локальной иммобилизации становятся наиболее явными после 50 лет. Не только пожилые люди, но и пациенты с хроническими заболеваниями, а также инвалиды особенно подвержены негативным эффектам иммобилизации.

Например, у здоровых людей в результате длительного постельного режима развивается укорочение мышц спины и ног, особенно мышц, участвующих в движениях коленного и голеностопного суставов.

У пациентов с нарушением двигательного контроля, сопровождающимся слабостью конечностей и спастическим состоянием мышц, можно ожидать таких же осложнений, но они развиваются намного быстрее.

Здоровый человек может отреагировать на длительную гиподинамию в положении лежа атрофией, слабостью или ригидностью мышц и дискомфортом. У пациента с неврологическими нарушениями в результате длительного постельного режима значительно уменьшится независимое функционирование, поэтому предупреждение таких осложнений должно быть одним из основных принципов восстановления.

Физиология мышечной деятельности

Ни один акт жизнедеятельности не осуществляется без мышечного сокращения, будь то сокращение сердечной мышцы, стенок кровеносных сосудов или движение глазного яблока. Мышцы - надежный биодвигатель. Их работа - не только простейший рефлекс, но и совокупность сотен сложнейших по координации пространственных перемещений.

У человека более 600 мышц, которые можно назвать универсальным тончайшим инструментом. С их помощью человек практически неограниченно воздействует на окружающий мир и реализует себя в многообразных видах деятельности. Например, мы не научились бы писать, если бы не были развиты мышцы руки и пальцев, не могли бы мастерить разнообразные предметы. Пальцы музыканта-виртуоза творят чудеса. Человек способен взметнуть на прямые руки штангу весом 265 кг. Акробаты и гимнасты в одном прыжке успевают прокрутить тройное сальто. Не менее удивительна способность мышц к длительной напряженной работе - выносливости: марафонскую дистанцию (42 км 195 м) сейчас даже женщины пробегают быстрее чем за 2 ч 30 мин.

В форме обратной связи мышцы влияют на тонус и уровень активности центральной нервной системы, которая совершенствовалась в течение сотен тысяч лет вместе с эволюционным усложнением поведенческих реакций.

Возможности мышечной системы огромны. Одна из главных ее особенностей в том, что ее работой можно управлять произвольно, то есть усилием воли. А через мышцы можно воздействовать в конечном итоге на процессы энергообеспечения. Ведь физическая работа совершается за счет внутренних энергетических ресурсов, источником которых служат углеводы, белки к жиры, поступающие с пищей.

Энергия, заключенная в потребляемых продуктах, переходит в результате цикла биохимических реакции во внутреннюю биоэнергию, а затем расходуется, например, на работу мышечной системы, умственную деятельность, а также на образование тепла. Ни на мгновение не прекращаются химические реакции, поддерживающие жизнь клеток нашего организма за счет постоянного потребление энергии.

Мышление, интеллектуальная работа также связаны с движением, только не с непосредственно физическим. В клетках мозга есть движение (на уровне обмена веществ) энергоносителей: возбуждается биоэлектрический «потенциал действия», кровь доставляет к мозгу вещества, богатые энергией, а затем удаляет продукты их распада. «Движение» в клетках мозга представляет собой изменение биоэлектрического потенциала и его поддержание благодаря непрерывно протекающим биохимическим реакциям - реакциям обмена, постоянно требующим доставки «энергосырья». Вот почему для продуктивной интеллектуальной работы так важно усиление кровотока.

В основе существования живых организмов лежит непрерывность обменных процессов - происходит своеобразный круговорот элементов жизнеобеспечения. Поэтому так важна роль мышечной деятельности - естественного фактора, ускоряющего интенсивность обменных процессов.

Что же такое мышечная деятельность и как она влияет на обмен веществ?

Мышца представляет собой жгут из очень тонких продольных волокон - миофибрилл, в состав которых входит сократительный белок актомиозин. Сокращение мышцы происходит за счет электромагнитных сил, заставляющих тонкие и толстые нити двигаться навстречу друг другу так же, как металлический сердечник втягивается в катушку электромагнита. Возбуждение, передаваемое биоэлектрическими импульсами по нервным волокнам со скоростью около 5 м/с, вызывает суммарное укорочение миофибрилл и увеличение поперечного размера мышцы.

Механизм мышечной работы с точки зрения биоэнергетики схематически показан на рис. 1.

Рис. 1. Биоэнергетический механизм мышечной работыю

Чем больше укорачиваются мышечные волокна и мощнее сокращение, тем выше уровень потребления энергии, заключенной в клетках мышц в вице аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). АТФ синтезируется в клеточных «энергостанциях» - митохондриях путем расщепления углеводов, жиров и белков, доставляемых кровью через капилляры.

Не менее важна и величина механического сопротивления, преодолеваемого мышцей. Это сопротивление определяет интенсивность нервно-мышечного импульса, а также обеспечивает равномерное растяжение мышечной ткани (при ее сокращении) от первоначальной длины до конечного размера. Значит, чем выше уровень нервно-мышечного возбуждения, тем больше расходуется биохимической энергии. Наибольший физиологический КПД достигается, если при движении костных рычагов, преодолевающих внешнее сопротивление, сохраняется одинаковое мышечное напряжение (работа в изотоническом режиме).

Важна также интенсивность мышечной работы, то есть ее количество в единицах времени, и ее длительность, которые обусловлены энергетическими возможностями организма.

Движение - одно из главных условий существования человека в окружающей среде, а возможно оно только за счет деятельности мышечной системы, значит, мышцы надо постоянно тренировать. Физиологическая активность любого организма зависит от его биологической мощности, а она, в свою очередь, от работоспособности мышц, «подчиняющихся» волевому управлению. Образно говоря, здоровье - зеркало нагрузок. Притча о Милоне Кротонском рассказывает о юноше, носившем на своих плечах быка, с ростом которого росла и сила Милона.

Нагрузкой на мышцы можно эффективно регулировать не только энергообмен, но и общий обмен веществ в организме. Это наиболее естественный способ «управления» биопотенциалом, вызывающий положительные изменения во всех органах и системах. А их состояние и определяет уровень нашего здоровья.

Психика как система управления поведением, в частности сложнейшими движениями скелетных звеньев, тесно связана с телом (соматика), прежде всего с мышцами, которые обладают способностью трансформировать внутренние энергетические ресурсы, содержащиеся в АТФ. Недаром в последние десятилетия сделан акцент на изучение организма с точки зрения психосоматики. Поэтому часто у людей физически не активных, у которых мышцы, в том числе и сердечная, не тренированы и не развиты, нарушаются не только процессы энергообмена, но и работа центральной нервной системы, «ответственной» за нормальное функционирование организма, так как от величины нервно-мышечного напряжения зависит интенсивность биохимических реакций и в нервных клетках, также постоянно нуждающихся в энергообеспечении. Другими словами, деятельность центральной нервной системы зависит и от работы мышц. Именно поэтому движение, физическая активность позволяют не только сохранять, но и повышать функциональные возможности организма, которые определяют уровень здоровья. Поэтому, если вы регулярно будете заниматься физическими упражнениями, ощутимые результаты скажутся довольно скоро. Что выбрать - решать вам самим. Попробуйте освоить атлетическую гимнастику без снарядов - может быть, это то, что вам нужно?

Из книги Учебник подводной охоты на задержке дыхания автора Барди Марко

Физиология дыхания Дыхание состоит из двух фаз: вдох и выдох. Во время вдоха сокращаются мышцы диафрагмы и межреберные мышцы. Диафрагма прогибается вниз, надавливая на органы брюшной полости и увеличивая объем грудной клетки; в результате сокращения межреберных мышц

Из книги С самого начала (путь тренера) автора Головихин Евгений Васильевич

Часть I. Физиология сердечно-легочной деятельности Кислород представляет собой «горючее», необходимое для осуществления всех энергетических процессов человеческого организма.Его значение для поддержания жизни было отмечено еще в 1777 году Антуаном Лавуазье, который,

Из книги Теория и методика подтягиваний (части 1-3) автора Кожуркин А. Н.

Глава 5. Адаптация мышечной ткани Уважаемые коллеги, как приятно, отработав 5–6 лет с группой спортсменов получить прекрасный качественный материал для спорта высших достижений. Каждый спортсмен представляет конечный результат, многолетней тренерской работы. Грамотно

Из книги Продуманный тренинг автора Макурин Андрей Викторович

Глава 6. Основы энергообеспечения мышечной деятельности в контактных стилях единоборств Вы наблюдаете за поединком. Отмечаете начало, спортсмены проводят ложные выпады, постоянно двигаются, готовят атаки, защищаются. Неожиданно один из спортсменов взрывается и наносит

Из книги Всестороннее руководство по развитию силы автора Хэтфилд Фредерик

2.3.2 Энергообеспечение мышечной деятельности. Таким образом, существует несколько способов энергообеспечения мышечной деятельности. Вопрос в том, в каком соотношении находятся пути ресинтеза АТФ при конкретной мышечной деятельности. Оказывается, это зависит от

Из книги Психология спорта автора Ильин Евгений Павлович

Физиология мышц Наверняка многие из вас могут усомниться в необходимости досконально изучить весь изложенный ниже материал. Рассмотрев в предыдущей главе функции, названия и общее понятие о мышцах в целом, уже можно понять, насколько знание всех этих моментов важны для

Из книги Успех или Позитивный образ мышления автора Богачев Филипп Олегович

В тренировках на увеличение размеров мышц варьирование - ключ к достижению максимального увеличения мышечной массы. Используйте все приводимые методики, меняя их как во время подхода, так и между подходами. Для троеборцев увеличение размеров мышц за счет мышечной

Из книги Аэробика для груди автора Гаткин Евгений Яковлевич

ГЛАВА 1 Психология деятельности спортсмена Спорт – это специфический вид человеческой деятельности и в то же время – социальное явление, способствующее поднятию престижа не только отдельных личностей, но и целых общностей, в том числе и государства.В настоящее время

Из книги Библия велосипедиста автора Фрил Джо

Из книги К бою готов! Стрессоустойчивость в рукопашном бою автора Кадочников Алексей Алексеевич

Из книги Равновесие в движении. Посадка всадника автора Дитце Сюзанна фон

Из книги Всё о лошадях [Полное руководство по правильному уходу, кормлению, содержанию, выездке] автора Скрипник Игорь

Из книги Теория получаса: как похудеть за 30 минут в день автора Майклз Элизабет

Глава 1 Условия деятельности в рукопашном бою Психология рукопашного боя призвана изучать закономерности проявления и развития психики человека, формирования психологии деятельности личности в специфических условиях военно-прикладной деятельности. К деятельности в

Из книги автора

2. Физиология движения 2.1. Суставы: строение, функции и биомеханика Сустав представляет собой подвижное соединение двух костей. Строение суставов обеспечивает выполнение движений, их направление и амплитуду. Рис. 2.1. Схема сустава: 1 - головка сустава; 2 - хрящ; 3 -