Изменения мышечной системы под влиянием физических упражнений

Изменение мышц под влияние физической нагрузки

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену реко­мендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движе­ний (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с посте­пенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в про­цессе тренировки. В нашей стране этот метод применяют мало, влияние нагрузки на мышцы изучают косвенным путем на живот­ных, создавая экспериментальную модель. Хотя закономерности, установленные на животных, полностью на человека переносить нельзя, этим путем все же можно получить определенное представ­ление о тех процессах, которые совершаются в мышцах под влия­нием физических нагрузок.

Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущест­венно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожиль­ная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соедини­тельной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивает­ся, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается тро­фический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно раз­вивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неоди­наковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Проис­ходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мы­шечные волокна располагаются более параллельно, но типу вере­тенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплаз­мы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, умень­шаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испы­тывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мыши.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилля­ры. По наблюдениям П.3. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая явля­ется результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышеч­ных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение количества мышечных волокон происходит тремя путя­ми: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два-три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшест­вует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно-два дополнитель­ных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщеп­ления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мотор­ную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели про­дольного деления. При явлениях хронического переутомления одно­временно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Читайте также:  Необходимые для упражнений за столом

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П.3. Гудзь установил, что гиподинамия дей­ствует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографи­ческую карту.

Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сги­бателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и Ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипеди­стами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыж­ников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших Различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмеча­йся в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель. У хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыж­ников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спор­том этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибате­лей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедис­тов (63 кг) В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущест­во у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и ве­лосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталки­ванию, а во втором – удержанию позы. У хоккеистов показатели си­лы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов – 176 кг, у гандболистов – 146 кг. Сила мышц-разгибателей тулови­ща у гандболистов равна 181 кг, у хоккеистов – 177 кг, а у велоси­педистов – 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различ­ных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного раз­вития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разги­батели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгиба­тели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Читайте также:  Эрготерапия упражнения после инсульта

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханически­ми условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.

Источник

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2021

ПЕРЕСТРОЙКА МЫШЦ ПОД ВЛИЯНИЕМ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Мышечная ткань является активной частью двигательного процесса и обеспечивает многообразные движения в нашем туловище, перемещение тела в пространстве, а также фиксацию и поддержание вертикального положения частей тела.

Не менее важно что, с помощью мышц осуществляется механизмы дыхания, жева­ния, глотания, речи, мышцы влияют на положение и функцию внут­ренних органов, способствуют току крови и лимфы, участвуют в об­мене веществ, в частности теплообмене.

Различают два вида мышечной ткани: гладкую и поперечнополосатую, которая разделяется на скелетную и сердечную мышечную ткань.

Гладкая мышечная ткань участвует в образовании стенки сосудов, внутренних органов, а также радужной оболочки глаза.

Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань характерна для всех мышц скелета.

Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань обеспечивает сокращение сердца и проведение нервных импульсов внутри сердца.

Процесс перестройки мышц под влиянием физической нагрузки получил название функциональной гипертрофии.

Выделяют два вида гипертрофий – саркоплазматическая и миофибриллярная.

Саркоплазматической гипертрофией является утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркомы происходящее за счет повышения содержания не сократительных белков и метаболических резервов мышечных волокон. Саркоплазматическая гипертрофия повышает способность к продолжительной работе, другими словами увеличивает выносливость.

Миофибриллярная гипертрофия происходит за счет увеличения числа и объема миофибрилл. Данная гипертрофия увеличивает силу мышцы.

Существует три вида упражнений: статические, динамические и с использованием максимальных отягощений. В статических упражнениях нагрузка обеспечивается непреодолимой силой сопротивления выбранных «тренажеров». Динамические упражнениязаключаются вфиксировании конечностей на определенный промежуток времени, благодаря чему достигается максимальное напряжение в мышцах. Такие упражнения выполняются с отягощением. Последний вид используется с максимальным весом нагрузки.

При тренировке статическими нагрузками происходит группировка миофибрилл и увеличение саркоплазмы, а при динамическом режиме тренировки происходит равномерное распределение миофибрилл и уменьшение саркоплазмы.

Самым важным отличием является то, что при выполнении статических упражнений необходимо фиксировать тело в определенной позиции и оставаться неподвижным некоторый промежуток времени, при динамических же упражнениях требуется совершать движения с полной амплитудой.

Мышечная работа является деятельностью всего организма в целом, перестройка происходит во всех органах и системах и в центральной нервной системе в первую очередь.

Статические упражнения, вызывают изменения корковых процессов. Характерным результатом статических упражнений является заторможенность ряда функций из-за возникновения в центральной нервной системе отрицательной индукции. А после прекращения статических упражнения, все заторможенные прежде функции осуществляются на более высоком уровне.

Во время статических упражнений, увеличивается свертываемость крови, повышается количество лейкоцитов, а также происходят другие изменения, которые свидетельствуют о повышенной мобилизации защитных свойств крови.

Основными изменениями в мышцах при статических тренировках являются: резкое увеличение объема и веса мышц, увеличивается поверхность прикрепления мышц на костях, а также увеличивается количество плотной соединительной ткани между мышечными пучками, что создает дополнительную опору.

При динамических тренировках происходит умеренное увеличение объема и веса мышц, умеренное увеличение количества плотной соединительной ткани.

Читайте также:  Упражнения от грыжи поясничного отдела позвоночника по методике бубновского

Из этого можно сделать вывод, что наилучшим методом физической тренировки является сочетание статических и динамических упражнений, что способствует выработке силы, выносливости и координации движений.

В волокнах скелетных мышц при физической нагрузки могут происходить определенные изменения:

Перемена способности к образованию АТФ в результате увеличения или снижения количества ферментов в различных путях образования энергии.

Изменение диаметра мышечных волокон в результате образования или утраты миофибрилл.

Низкая по интенсивности и продолжительная по времени физическая нагрузка увеличивает число митохондрий и их ферментов в медленных и быстрых мышечных волокнах, также возрастает активность ферментов антиоксидантной защиты. Перечисленные изменения приводят в увеличению выносливости. При этом диаметр волокна может, уменьшится, что приводит к уменьшению силы мышц в результате физической нагрузки на выносливость.

Выносливость главным образом зависит от количества гликогена, который накапливается в мышцах до физической нагрузки. При высоком уровне физической нагрузки из гликогена производится больше АТФ на 1 моль кислорода, чем при сжигании жирных кислот.

Стоит учитывать, что вокруг волокон увеличивается число капилляров. Также физические нагрузки на выносливость улучшают доставку кислорода и энергетических молекул к мышцам.

При кратковременных тренировках высокой интенсивности увеличивается диаметр мышечных волокон из-за увеличения синтеза актина и нитей миозина для образования большего количества миофибрилл. Также увеличивается активность гликолитических ферментов.

Поскольку типы физической нагрузки различны и приводят к совершенно разным изменениям в мышцах необходимо выбирать тип физической нагрузки тот, который будет, совместим со спецификой тренировок, которой человек хочет заниматься в конечном итоге. Если прекратить регулярные тренировки, мышца медленно вернется к состоянию, в котором она была до начала тренировок, или даже ниже.

Не стоит забывать, что после предельных физических нагрузок должен быть период отдыха, достаточный для восстановительных процессов в мышцах, иначе в организме развивается хроническое переутомление или перетренированность.

Морфологические изменения при хроническом переутомлении происходят по двум направлениям:

с одной стороны, наблюдается распад мышечных волокон;

с другой – продолжает развиваться рабочая гипертрофия мышечной ткани.

В результате распада мышечных волокон двигательные бляшки уменьшаются в объёме, как бы сжимаются, за счет чего уменьшаются контактирующие поверхности мышечных и нервных волокон. Поступление нервных импульсов в мышцу понижается, следовательно, ухудшаются и функциональные свойства мышц. Капиллярная сеть в мышцах суживается. В мышечных волокнах уменьшается их продольная и поперечная исчерченность, отдельные волокна подвергаются дистрофии, в некоторых из них появляются вздутия и сужения. Под микроскопом можно иногда наблюдать и фрагментацию мышечных волокон. На месте распавшихся мышечных волокон образуется соединительная ткань.

Таким образом, можно прийти к выводу, что под влиянием физических нагрузок в мышцах происходит сложная структурная перестройка, в основе которой лежит гипертрофия мышечной ткани.

Аршавский, И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития : основы негэнтропийной теории онтогенеза: [монография]. – М.: Наука, 1982. – 270 с.

Глухих, Ю.Н. Основы динамической морфологии / Ю.Н. Глухих, Г.Н. Серебряков. – Омск: СибГАФК, 1998. – 100 с.

Никитюк, Б.А. Анатомия человека (с основами динамической и спортивной морфологии) / Б.А.Никитюк, М.Ф. Иваницкий, А.А. Гладышева. – 7-е изд. – М.: Олимпия, 2008. – 624с.

Физиология мышечной деятельности / Под редакцией Я.М. Коца. – М.: Физкультура и спорт, 1982. – 448с.

Источник

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector