Отправить сообщение
8 (931) 3000643
MuscleSkype

Как работают наши мышцы?

01.10.2010 in Статьи, Тренинг by Админ Админович

Вы когда – нибудь задумывались о том каким образом работают ваши собственные мышцы? Этот вопрос волнует умы ученых давно.

Причиной является то, что мышцы играют важную роль практически во всех проявлениях жизни на нашей планете. Направленное движение, связанное с работой мышц, имеет место в процессах расхождение хромосом при делении клетки, при активном транспорте молекул, при передвижении простейших и наиболее выражено при мышечных сокращениях у высших позвоночных и человека.

Наши мышцы под микроскопом выглядят поперечно-полосатыми, т. е. представляют собой сочетание темных и светлых полос. Мышцы состоят из взаимодействующих друг с другом толстых и тонких белковых нитей. Мышечные клетки окружены специальной оболочкой — мембраной и состоят из большого количества миофибрилл. Миофибриллы погружены во внутриклеточную жидкость, которая и обеспечивает их энергетическими субстратами. Во внутриклеточной жидкости содержатся аденозин-трифосфат (впоследствии мы будем пользоваться сокращением АТФ), гликоген, фосфоркреатин и гликолитические ферменты. Не будем вдаваться в более детальное описание строения мышцы. Отметим только, что в активно функционирующей мышце обнаруживается много митохондрий. Это своеобразные энергетические «станции» клеток растений и животных, которые содержат различные ферменты — ускорители биохимических процессов накопления энергии путем синтеза или, проще говоря, образования АТФ.

При мышечном сокращении происходит скольжение толстых и тонких нитей относительно друг друга. Толстые нити миофибрилл, по существу, состоят из молекул миозина. Актин — основной компонент тонких нитей. Именно связывание миозином актина играет ключевую роль в обеспечении смещения толстых и тонких нитей друг относительно друга. Физиологическим регулятором сокращения мышц служат ионы кальция. Нервный импульс запускает высвобождение их в пространство, где и происходит взаимодействие между актином и миозином. В состоянии покоя работает система активного транспорта ионов кальция и накапливает его в своеобразном хранилище, из которого он освобождается при прохождении нервного импульса, обеспечивая мышечное сокращение.

Система транспорта ионов кальция работает за счет энергии АТФ. Того количества АТФ, которое имеется в мышце, хватает на поддержание работы сократительного аппарата всего в течение доли секунды. Как же работает мышца более продолжительное время? Оказывается, в мышце энергия запасается в форме фосфоркреатина или креатинфосфата. Креатин-фосфат имеет более высокий потенциал переноса высоко-энергетических фосфатных групп, чем универсальный АТФ. Фосфогены в виде фосфоркреатина восстанавливают АТФ, обеспечивая тем самым приток энергии для мышечного сокращения. Однако в работающей мышце запасы фосфо-креатина быстро истощаются, а это снижает и содержание АТФ.

Следующим каскадом обеспечения мышцы энергией при более продолжительной физической нагрузке является гликолиз. С истощением запасов креатина в мышце понижается энергетический заряд мышечного сокращения. Это и приводит к стимуляции гликолиза, цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования в работающей мышце. Гликолиз представляет собой процесс расщепления углеводов под действием ферментов с накоплением энергии в виде АТФ. Что происходит в последующем с молекулой АТФ, Вы уже знаете. У этой реакции есть один очень известный побочный продукт. В отсутствие кислорода при расщеплении углеводов образуется лактат, или молочная кислота. Биохимики подсчи-тали, что конечными продуктами расщепления молекулы углеводов в условиях недостатка кислорода или анаэробных условиях являются две молекулы лактата и две молекулы АТФ. Однако, если для гликолиза используется гликоген мышц, то возникают две молекулы лактата и три молекулы АТФ. Не правда ли, это несколько более эффективный путь использования энергии?

Гликоген представляет собой главный резервный запасенный полисахарид в мышцах и печени. В отношении этого важного источника энергии для мышечного сокращения работает двунаправленный механизм. Суть реакций этого механизма состоит в том, что при пониженном уровне гликогена в мышцах и печени и наличии свободной глюкозы в крови она используется для синтеза гликогена. И, наоборот, при потребностях организма в энергетическом источнике для процессов гликолиза гликоген используется для этих целей и весьма успешно.

Еще немного сложностей биохимии. Цикл трикарбоновых кислот, о котором мы упомянули выше, называют еще циклом Кребса. Цикл трикарбоновых кислот служит универсальным завершающим этапом расщепления углеродсодержащих соединений в организме и играет цент-ральную роль в обмене веществ и энергии в организме.

Цикл Кребса тесно связан с процессами дыхания и окислительного фосфорилирования. Последнее протекает в митохондриях клеток. Энергия, которая освобождается при окислительном фосфорилировании, также частично используется для синтеза АТФ

Итак, мы проследили упрощенную нами, а на самом деле очень сложную и многокомпонентную цепь реакций и описали основные формы получения энергии, которая, повторимся, используется в виде АТФ для механизмов мышечного сокращения. Как Вы обратили внимание, путей по-лучения энергии много. Относительный вклад каждого из процессов в ресинтезе АТФ зависит от времени мышечной работы и от типа мышц. Так, например, процессы окислительного фосфорилирования намного выше в красных мышечных волокнах, цвет которых обусловлен более высоким содержанием миоглобина и цитохромов дыхательной цепи, чем в белых мышцах.

Мышечная система наиболее развита по сравнению с другими системами организма. Для обеспечения работы мышц необходимо огромное количество энергии. V человека для этих целей, как следует из предыдущего изложения, используется три основных источника «топлива». Это — креатин-фосфат (или фосфо-креатин), углеводы в виде гликогена и глюкозы и жиры. Эти три вида энергоносителей различаются между собой по величине освобождаемой при их использовании энергии и по тому, как долго может каждый из них служить «топливным» источником. Так устроен механизм обеспечения мышц энергией.

Хорошо известно, что при продолжительной неинтенсивной работе при протекании окислительных процессов используются жиры или углеводы, а при работе несколько большей интенсивности используются механизмы анаэробного гликолиза, так как окислительный метаболизм в этих условиях не обеспечивает потребностей в энергии. При очень интенсивной кратковременной нагрузке работа мышц обеспечивается за счет фосфагенов. Соответственно каждый из источников энергии имеет свою энергетическую стоимость и используется при определенных условиях. Использование трех видов «топлива» и обусловливает то, что чем продолжительнее нагрузка, тем меньше ее мощность.

Мы уже вскользь упомянули, что мышечные волокна бывают по крайней мере двух типов — красные и белые. Выделяют и промежуточные во-локна. Окраска волокон зависит, главным образом, от миоглобина. У человека мышца представляет как бы композицию красных, белых и промежуточных волокон. Красные волокна принято считать «медленными», а белые — «быстрыми». Среди ученых бытуют разные мнения в отношении наследственной предопределенности строения мышечных волокон. Одни исследователи считают, что при рождении мышцы состоят из «медленных» волокон и в процессе развития часть медленных волокон превращается в белые — «быстрые». Другие специалисты убеждены, что строение наших мышц во многом предопределено генетически. Это связано с запрограммированным расположением мышц и особенностями их структуры и функции. Считается, что у определенных атлетов существуют природные данные, которые позволяют им иметь некоторое преимущество перед другими спортсменами.

Красные волокна работают в основном в аэробном режиме, а белые — в условиях кислородного долга. Существует своеобразное разделение функций между белыми и красными мышечными волокнами. Красные волокна, как правило, используются для выполнения легкой или умеренной работы, а белые начинают функционировать лишь тогда, когда к ним значительно возрастает приток возбуждающих импульсов во время очень интенсивной работы. Волокна промежуточного типа сохраняют свойства и красных, и белых волокон и потому получили дополнительное название «быстрые красные». Такое разделение или специализация волокон основывается на адаптации ферментов и метаболических систем мышц.

Процентное содержание тех или иных волокон предопределяет специализацию атлета. Как правило, обладатели преимущественно красной мускулатуры достигают лучших результатов в видах на выносливость (плавание, велосипедный спорт, бег на средние и длинные дистанции и т. д). Те, у кого больше белых мышечных волокон, имеют склонность к силовым упражнениям. Последнее объясняется и тем, что белые волокна легче гипертрофируются, т. е. увеличиваются в объеме, и тренируются «на силу».

Однако в любом случае не все предопределено природой. Существуют еще и тренировочные факторы. Некоторые специалисты даже отдают предпочтение последним в формировании структуры мышц.

Этот вопрос волнует умы ученых давно. Причиной является то, что мышцы играют важную роль практически во всех проявлениях жизни на нашей планете. Направленное движение, связанное с работой мышц, имеет место в процессах расхождение хромосом при делении клетки, при активном транспорте молекул, при передвижении простейших и наиболее выражено при мышечных сокращениях у высших позвоночных и человека.

Наши мышцы под микроскопом выглядят поперечнополосатыми, т. е. представляют собой сочетание темных и светлых полос. Мышцы состоят из взаимодействующих друг с другом толстых и тонких белковых нитей. Мышечные клетки окружены специальной оболочкой — мембраной и состоят из большого количества миофибрилл.

Миофибриллы погружены во внутриклеточную жидкость, которая и обеспечивает их энергетическими субстратами. Во внутриклеточной жидкости содержатся аденозин-трифосфат (впоследствии мы будем пользоваться сокращением АТФ), гликоген, фосфоркреатин и гликолитические ферменты. Не будем вдаваться в более детальное описание строения мышцы. Отметим только, что в активно функционирующей мышце обнаруживается много митохондрий. Это своеобразные энергетические «станции» клеток растений и животных, которые содержат различные ферменты — ускорители биохимических процессов накопления энергии путем синтеза или, проще говоря, образования АТФ.

При мышечном сокращении происходит скольжение толстых и тонких нитей относительно друг друга. Толстые нити миофибрилл, по существу, состоят из молекул миозина. Актин — основной компонент тонких нитей. Именно связывание миозином актина играет ключевую роль в обеспечении смещения толстых и тонких нитей друг относительно друга.

Физиологическим регулятором сокращения мышц служат ионы кальция. Нервный импульс запускает высвобождение их в пространство, где и происходит взаимодействие между актином и миозином. В состоянии покоя работает система активного транспорта ионов кальция и накапливает его в своеобразном хранилище, из которого он освобождается при прохождении нервного импульса, обеспечивая мышечное сокращение.

Система транспорта ионов кальция работает за счет энергии АТФ. Того количества АТФ, которое имеется в мышце, хватает на поддержание работы сократительного аппарата всего в течение доли секунды. Как же работает мышца более продолжительное время? Оказывается, в мышце энергия запасается в форме фосфоркреатина или креатинфосфата. Креатин-фосфат имеет более высокий потенциал переноса высоко-энергетических фосфатных групп, чем универсальный АТФ. Фосфогены в виде фосфоркреатина восстанавливают АТФ, обеспечивая тем самым приток энергии для мышечного сокращения. Однако в работающей мышце запасы фосфоркреатина быстро истощаются, а это снижает и содержание АТФ.

Следующим каскадом обеспечения мышцы энергией при более продолжительной физической нагрузке является гликолиз. С истощением запасов креатина в мышце понижается энергетический заряд мышечного сокращения. Это и приводит к стимуляции гликолиза, цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования в работающей мышце. Гликолиз представляет собой процесс расщепления углеводов под действием ферментов с накоплением энергии в виде АТФ. Что происходит в последующем с молекулой АТФ, Вы уже знаете. У этой реакции есть один очень известный побочный продукт. В отсутствие кислорода при расщеплении углеводов образуется лактат, или молочная кислота. Биохимики подсчитали, что конечными продуктами расщепления молекулы углеводов в условиях недостатка кислорода или анаэробных условиях являются две молекулы лактата и две молекулы АТФ. Однако, если для гликолиза используется гликоген мышц, то возникают две молекулы лактата и три молекулы АТФ. Не правда ли, это несколько более эффективный путь использования энергии?

Гликоген представляет собой главный резервный запасенный полисахарид в мышцах и печени. В отношении этого важного источника энергии для мышечного сокращения работает двунаправленный механизм. Суть реакций этого механизма состоит в том, что при пониженном уровне гликогена в мышцах и печени и наличии свободной глюкозы в крови она используется для синтеза гликогена. И, наоборот, при потребностях организма в энергетическом источнике для процессов гликолиза гликоген используется для этих целей и весьма успешно.

Еще немного сложностей биохимии. Цикл трикарбоновых кислот, о котором мы упомянули выше, называют еще циклом Кребса. Цикл трикарбоновых кислот служит универсальным завершающим этапом расщепления углеродсодержащих соединений в организме и играет цент-ральную роль в обмене веществ и энергии в организме.

Цикл Кребса тесно связан с процессами дыхания и окислительного фосфорилирования. Последнее протекает в митохондриях клеток. Энергия, которая освобождается при окислительном фосфорилировании, также частично используется для синтеза АТФ

Итак, мы проследили упрощенную нами, а на самом деле очень сложную и многокомпонентную цепь реакций и описали основные формы получения энергии, которая, повторимся, используется в виде АТФ для механизмов мышечного сокращения. Как Вы обратили внимание, путей получения энергии много. Относительный вклад каждого из процессов в ресинтезе АТФ зависит от времени мышечной работы и от типа мышц. Так, например, процессы окислительного фосфорилирования намного выше в красных мышечных волокнах, цвет которых обусловлен более высоким содержанием миоглобина и цитохромов дыхательной цепи, чем в белых мышцах.

Мышечная система наиболее развита по сравнению с другими системами организма. Для обеспечения работы мышц необходимо огромное количество энергии. У человека для этих целей, как следует из предыдущего изложения, используется три основных источника «топлива». Это — креатинфосфат (или фосфокреатин), углеводы в виде гликогена и глюкозы и жиры. Эти три вида энергоносителей различаются между собой по величине освобождаемой при их использовании энергии и по тому, как долго может каждый из них служить «топливным» источником.

Так устроен механизм обеспечения мышц энергией.

Хорошо известно, что при продолжительной неинтенсивной работе при протекании окислительных процессов используются жиры или углеводы, а при работе несколько большей интенсивности используются механизмы анаэробного гликолиза, так как окислительный метаболизм в этих условиях не обеспечивает потребностей в энергии. При очень интенсивной кратковременной нагрузке работа мышц обеспечивается за счет фосфагенов. Соответственно каждый из источников энергии имеет свою энергетическую стоимость и используется при определенных условиях. Использование трех видов «топлива» и обусловливает то, что чем продолжительнее нагрузка, тем меньше ее мощность.
Мы уже вскользь упомянули, что мышечные волокна бывают по крайней мере двух типов — красные и белые. Выделяют и промежуточные волокна. Окраска волокон зависит, главным образом, от миоглобина. У человека мышца представляет как бы композицию красных, белых и промежуточных волокон. Красные волокна принято считать «медленными», а белые — «быстрыми». Среди ученых бытуют разные мнения в отношении наследственной предопределенности строения мышечных волокон. Одни исследователи считают, что при рождении мышцы состоят из «медленных» волокон и в процессе развития часть медленных волокон превращается в белые — «быстрые». Другие специалисты убеждены, что строение наших мышц во многом предопределено генетически. Это связано с запрограммированным расположением мышц и особенностями их структуры и функции. Считается, что у определенных атлетов существуют природные данные, которые позволяют им иметь некоторое преимущество перед другими спортсменами.

Красные волокна работают в основном в аэробном режиме, а белые — в условиях кислородного долга. Существует своеобразное разделение функций между белыми и красными мышечными волокнами. Красные волокна, как правило, используются для выполнения легкой или умеренной работы, а белые начинают функционировать лишь тогда, когда к ним значительно возрастает приток возбуждающих импульсов во время очень интенсивной работы. Волокна промежуточного типа сохраняют свойства и красных, и белых волокон и потому получили дополнительное название «быстрые красные». Такое разделение или специализация волокон основывается на адаптации ферментов и метаболических систем мышц.

1 – мышечное брюшко; 2,3 – сухожильные концы, 4 – поперечнополосатое мышечное волокно
Процентное содержание тех или иных волокон предопределяет специализацию атлета. Как правило, обладатели преимущественно красной мускулатуры достигают лучших результатов в видах на выносливость (плавание, велосипедный спорт, бег на средние и длинные дистанции и т. д). Те, у кого больше белых мышечных волокон, имеют склонность к силовым упражнениям. Последнее объясняется и тем, что белые волокна легче гипертрофируются, т. е. увеличиваются в объеме, и тренируются «на силу».
Однако в любом случае не все предопределено природой. Существуют еще и тренировочные факторы. Некоторые специалисты даже отдают предпочтение последним в формировании структуры мышц.

Автор: Альциванович Константин Константинович,

физиолог, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией предприятия диагностических и лекарственных препаратов “Диалек”, специалист в области медико – биологических проблем подготовки спортсменов.

Отрывок из книги 1000 + 1 совет о питании при занятии спортом


Просмотров: 1111
Оцените эту статью
-4
На основании 1 голосов

Товары в магазине
Massive Whey Gainer
2,843.00 p
-5% 2,700.00 p
-10% 2,558.00 p
-15% 2,416.00 p
Premium Whey Protein
2,905.00 p
-5% 2,759.00 p
-10% 2,614.00 p
-15% 2,469.00 p
ProStar Whey
4,540.00 p
-5% 4,313.00 p
-10% 4,086.00 p
-15% 3,859.00 p
Elite Mass Gainer
2,813.00 p
-5% 2,672.00 p
-10% 2,531.00 p
-15% 2,391.00 p
Hydroxycut Hardcore Pro
3,184.00 p
-5% 3,024.00 p
-10% 2,865.00 p
-15% 2,706.00 p
Nitrix
2,955.00 p
-5% 2,807.00 p
-10% 2,659.00 p
-15% 2,511.00 p

Важные записи:

 


ОГРАНИЧЕНИЯ:

САЙТ:

СЕТЬ:

МАГАЗИН:

КОНТАКТЫ:

 Дисклаймер
 Пользовательское соглашение
 Лицензии
 Новости
 Статьи
 Видео
 Фото
 Поиск тренера
 Подбор клуба
 Обзор сети
 Активность
 Пользователи
 Группы
 Медиа
 Форумы
 Связь с администрацией
 Все товары
 Подобрать для меня
 Каталог
 Виды товаров
 Скидки и акции
 Статус заказа
 Корзина
 Общие вопросы
 Рекламный отдел
 Техническая поддержка


MuscleHouse © 2010-2012 Все права защищены