Любомир Иванов |
| Posted: 19 Dec 2010 10:02 AM PST
Използваме ги ежедневно, тренираме ги усилено, чакаме да порастнат. Да, това са нашите мускули. А колко знаеме за тях? В следващата статия от поредицата всичко за мускулите ще се смалим колкото молекула АТФ и ще проникнем директно в мускулната клетка. Без излишна информация и сложна терминология (доколкото е възможно) ще получите основни знания за мускулите на тъканно и клетъчно ниво.
Мускулът като орган
При съкращаване мускулите намаляват дължината си с 25 до 50%, а тяхната дебелина се увеличава. Това води до приближаване един към друг на костните сегменти, за които мускулът се залавя. Всеки мускул извършва движение само в ставите, които се намират между неговото начално и крайно залавно място. Това може да е една или повече стави, спрямо което мускулите се делят на едноставни и многоставни. Например мускулът брахиалис е едноставен – започва от мишничната и се залавя за лакътната кост. Съкращаването му има единствената фунция да сгъва лакътната става. А неговият съсед -- бицепсът (m. biceps brahii) е двуставен мускул -- започва от лопатката и завършва на лъчевата кост. По този начин бицепса се прехвърля през раменната и лакътната става. Това му позволява, освен да бъде основен сгъвач в лакътя, да подпомага и повдигането напред и встрани на мишницата. И докато при бицепса последната функция не е силно изразена, то има двуставни мускули, взимащи активно участие за движенията и в двете стави, което има значение за тренировката им. Но за тях ще стане дума, когато разгледам поотделно всяка една мускулна група. По форма и големина мускулите показват голямо разннообразие. Формата им може да се определи спрямо външия вид – дълги, къси, плоски и според ориентацията на мускулните снопчета – вретеновиден, едноперест, двуперест, плосък, пръстеновиден. Най-малкият скелетен мускул (дължина под 1 мм) се нарича stapedius и се намира в средното ухо. Най-дълъг е шивашкият мускул – над 40 см, а този с най-голям обем е седалищният. Мускулите се делят още на прости и сложни. Простите имат само едно мускулно тяло, а сложните две и повече. Мускулните тела се наричат още глави (бицепс в превод означава двуглав, трицепс – триглав и т.н.). Сложните мускули имат различни начални залавни места за всяка отделна глава, които накрая се обединяват в едно тяло, завършващо с общо сухожилие върху едно крайно залавно място. Ако знаем къде се намират началните залавни места на различните глави на сложните мускули, ще знаем как да увеличим или намалим натоварването на отделни глави, променяйки ъгъла, положението на тялото, крайниците и т.н. Това може ви бъде от голяма помощ в тренировката, ако например прецените че дългата глава на трицепса ви изостава и искате да я натоварите повече. Основната съставна част на мускулната тъкан и съответно на всеки мускул са напречно набраздените мускулни влакна. Това са мускулните клетки, наречени миофибри.
Устройство на мускулната клетка Миофибрите са клетки гиганти. Те са многоядрени клетки с 300 до 500 ядра на линеен сантиметър. Дължината им варира от 1 мм до цели 10-12 см, а диаметъра от 10 до 100 мкм, което е от 500 до 5000 пъти по-малко от диаметъра на човешки косъм (1 милимикрон е равен на 0,000 001 мм). При по-късите и малки мускули, влакната се простират по цялата дължина на мускула без прекъсване, а при по-дългите се прикрепят за следващото влакно чрез съединителна тъкан. Мускулните влакна чрез съединителна тъкан и колагенни влакна са обединени в групи от 10 до 50, наречени първични снопчета. Първичните снопчета от своя страна се обединяват във вторични снопчета, а целият мускул е покрит от съединително-тъканна обвивка -- фасция, която го отделя от другите мускули и тъкани. Съществува теория, според която по-плътната фасция може да ограничава мускулният растеж. За да се подобри нейната еластичност се използват техники като стречинг и теория на фасциалния стречинг -- ТФС-7. Всяка мускулна клетка е обвита от еластична клетъчна мембрана, наречена сарколема. До повърхността й достигат окончанията на двигателните нерви. Цитоплазмата на мускулното влакно се нарича саркоплазма. В нея, освен многото ядра, се намират митохондриите (енергийните централи на клетката), рибозомите и мебранна система от каналчета, наречена саркоплазмен ретикулум. На места каналчетата образуват разширения (цистерни), които са депа за калциеви йони. Основна част от саркоплазмата по цялото продължение на мускулната клетка е изпълнена със съкратителни белтъци, наречени миофибрили. Чрез тях мускулите ни осъществяват основното си свойство – съкратимост, благодарение на което ние можем да извършваме волеви движения. Например една мускулна клетка с диаметър 100 мкм съдържа около 8000 миофибрили. А всяка от тях съдържа снопчета основно от два вида съкратителни белтъци: дебели – миозин и тънки – актин. При светлинна микроскопия на миофибрилите се забелязва последователно редуване на тъмни и светли ивици (дискове). Оттам скелетната мускулатура се нарича напречно набраздена. През средата на тъмния (А) диск се забелязва една по-светла зона (Н-зона), през която преминава тъмна линия (М-линия). Всеки светъл (І) диск се разделя от тънка еластична мембрана, наречена z-мембрана (диск). Z-мембраната разделя миофибрилата на саркомери – основна структурна и съкратителна единица на миофибрилата. Всеки саркомерът е участъкът между две z-мембрани и съдържа комплекс от успоредни актинови и миозинови нишки, които частично проникват едни в други: А-диска съдържа актин и миозин, І-диска – само актин, а Н-зоната – само миозин. Тъмната М-линия е в средата на саркомера и е мястото, където се срещат миозиновите нишки. В единият си край актиновите нишки се захващат за z-диска, а другия стига до средата на саркомера. По дължината на миозиновите нишки се забелязват израстъци със закръглени крайща. Това са главите на миозина, наречени още напречни мостчета. Благодарение на тях се извършва мускулното съкращение. По-детайлна представа за устройството на мускулната клетка ще получите от следващата илюстрация.
В структурата на актиновите нишки се съдържат и два белтъка – тропонин и тропомиозин, които имат важно отношение към мускулното съкращение.
Механизъм на мускулното съкращение Вдигате, отпускате – какво по-просто от това. А през това време в мускулите ви протича каскада от биохимични реакции, като няма да описвам всичките, а ще спомена само най-важните от тях. Всичко започва с получаване на двигателен нервен импулс в нервно-мускулния синапс, където се освобождава ацетилхолин. Ацетилхолинът предизвиква деполяризация на сарколемата, която чрез напречна каналчеста система се разпространява във вътрешността на мускулната клетка. Деполяризацията води до освобождаване на калциеви йони от цистерните, които се свързват с белъка тропонин, който е разположен по дължина на актиновите нишки. Това предизвиква изменения в структурата на актиновата нишка. Тя има активни центрове, необходими за осъществяване на мускулното съкращение, но в състояние на покой те са потиснати от белтъка тропомиозин. Измененията, които се получават вследствие на свързването на тропонина с калциевите йони, кара тропомиозина да освободи активните центрове. Напречните мостчета на миозина „захващат" актина за активните центрове и се наклоняват с 45 градуса. Това води до преместване на миозиновите между актиновите нишки. След това главите на миозина се отделят, връщат се в изходно положение и целият процес се повтаря докато има нервни импулси, които да го провокират. Движението на главите на миозина може да си го представим като движението на греблата в лодка. Всяко едно „загребване" използва енергията освободена от разграждането на една молекула АТФ (аденозин трифосфат) – универсалният енергиен акумулатор на всяка клетка. АТФ отдава своята енергия като се разпада на АДФ (аденозин дифосфат) и молекула фосфат. Фосфатът връща миозиновата глава в изходно положение. Приплъзването на миозиновите нишки между актиновите кара последните да приближат двата Z-диска, което предизвиква намаляване на дължината на отделния саркомер. Това намаляване на дължината е нищожно, но като го умножим средно 5000 саркомера, съдържащи се в едно мускулно влакно, получаваме движение. След прекратяване на двигателния импулс от нервната система, сарколемата се реполяризира, калциевите йони се отделят от тропонина и се връщат в цистерните, а тропомиозинът отново блокира активните центрове на актина.
Очаквайте в следващия материал – типове мускулни влакна и техните особености. |
| You are subscribed to email updates from Любомир Иванов To stop receiving these emails, you may unsubscribe now. | Email delivery powered by Google |
| Google Inc., 20 West Kinzie, Chicago IL USA 60610 | |
No comments:
Post a Comment