Морфофункциональные основы мышечной силы

Движение является результатом взаимодействия внутренних и внешних сил, возникающих в ОДА, - активных(возникающих при сокращении или напряжении мышцы во время ее возбуждения) и пассивных (упругое напряжение при растяжении мышцы, сопротивление мышцы и ее сухожилия).

Сила мышцы зависит от морфологических и физиологических факторов:

• количества и свойства мышечных волокон в мышце
• исходной длины мышцы
• характера нервных импульсов
• механических условий действия мышцы на кости скелета.

Сила мышцы является суммой силы отдельных ее мышечных волокон.

1 мышечное волокно икроножной мышцы развивает напряжение 100-200мг;

1 ДЕ 200-400г., т.к. состоит из 2000 мышечных волокон;

1 икроножная мышца содержит 1000 ДЕ, т.е. развивает напряжение 200-400кг.

Анатомическое строение мышцы. Чем больше анатомический поперечник (площадь поперечного сечения мышцы), тем сильнее мышца.

Физиологический поперечник, т.е. площадь поперечного сечения всех мышечных волокон гораздо больше, чем ее анатомический поперечник. Больше волокон – больше сила мышцы.

Исходная длина мышцы зависит от возможного количества поперечных мостиков между актином и миозином. Предполагается, что в каждом цикле присоединения-отсоединения поперечных мостиков расходуется энергия 1 молекула АТФ на 1 поперечный мостик. Чем больше образуется в мышечном волокне актино-миозиновых мостиков, тем выше скорость расщепления АТФ, больше тяга сократительных белков, больше сила мышцы.

Состав (композиция) мышечных волокон является одной из важнейших характеристик, влияющих на силу сокращения.

Различают 3 типа мышечных волокон:

• медленные неутомляемые (1 типа) SO – Slow Oxidative, медленные окислительные, это выносливые неутомляемые и легко возбудимые волокна, с богатым кровоснабжением, большим количеством митохондрий, запасов миоглобина. С использованием окислительных процессов энергообразования за счет окисления глюкозы (аэробные). У человека их примерно 50,4%

Они легко включаются в работу при малейшем напряжении мышц, очень выносливы, но не обладают достаточной силой.

• Быстрые утомляемые (2 –б типа) ил FG – Fast Glicolitic быстрые гликолитические используют анаэробные процессы энергообразования (гликолиз). Они менее возбудимы, включаются при больших нагрузках и обеспечивают быстрые и мощные сокращения мышц. Зато эти волокна быстро утомляются. Их примерно 31,%
• Волокна промежуточного типа (2 –а), быстрые неутомляемые, окислительные, их примерно 18,5%.
• Количество тех или других волокон не изменяется в процессе тренировки. Возможно, только нарастает толщина (гипертрофия) отдельных волокон, а также некоторое изменение свойств промежуточных волокон.

При рождении мышцы содержат только медленные волокна, но под влиянием нервной регуляции устанавливается входе онтогенеза генетически заданное индивидуальное соотношение мышечных волокон разного типа.

Характер нервных импульсов изменяет силу сокращения мышц 3 способами:

1) увеличением числа активных ДЕ – это механизм вовлечения или рекрутирования ДЕ;

2) увеличение частоты нервных импульсов с переходом от слабых одиночных сокращений к сильным тетаническим сокращениям мышечных волокон;

3) увеличение синхронизации ДЕ, при этом происходит увеличение силы сокращения целой мышцы за счет одновременной тяги всех активных мышечных волокон.

Существенное значение имеют механические условия работы мышц – точка приложения её силы и точка приложения сопротивления, поднимаемого груза. Например, при сгибании в локте вес поднимаемого груза может быть примерно 40 кг и более, при этом сила мышц-сгибателей достигает 250 кг, а тяга сухожилий – 500кг.

Соотношение сила-скорость – чем выше сила, развиваемая мышцей, тем меньше скорость ее сокращения, и, наоборот, с нарастанием скорости сокращения падает величина нагрузки.