Виды схваток

Original:http://muscle.ucsd.edu/musintro/contractions.shtml

Когда мы думаем о нормальном сокращении мышц, мы склонны думать о сокращении мышц, поскольку оно создает силу. Хотя это правда, что это способ сокращения мышц, существует много разных способов, которыми мышца может создавать силу, как показано на рисунке 1 ниже.

Рисунок 1: Демонстрация различий в силовых характеристиках между удлиняющимися и не удлиняющимися активными сокращениями (изометрическими и эксцентричными) и между активным удлинением (эксцентричным) и неактивным удлинением (пассивное растяжение).

Концентрические сокращения – мышечное сокращение мышц

Когда мышца активируется и требуется поднять нагрузку, которая меньше максимального тетанического напряжения, которое она может произвести, мышца начинает сокращаться. Сокращения, которые позволяют мышцам сокращаться, называются концентрическими сокращениями. Пример концентрического сжатия в поднятии веса во время завитка бицепса.

При концентрических сокращениях сила, создаваемая мышцей, всегда меньше максимума мышцы (Po). Так как нагрузка требуется для подъема мышц, скорость сжатия увеличивается. Это происходит до тех пор, пока мышца, наконец, не достигнет максимальной скорости сжатия Vmax. Выполняя серию сокращений с уменьшением постоянной скорости, можно определить зависимость силы-скорости.

Эксцентричные сокращения – мышечное удлинение

Во время нормальной деятельности мышцы часто активны, пока они удлиняются. Классическими примерами этого являются ходьба, когда четырехглавые мышцы (разгибатели колена) активны сразу после удара пяткой, когда колено сгибается, или мягко опускают предмет (сгибатели руки должны быть активны, чтобы контролировать падение объекта).

Когда нагрузка на мышцу возрастает, она, наконец, достигает точки, где внешняя сила на мышце больше силы, которую может выработать мышца. Таким образом, даже если мышца может полностью активироваться, она вынуждена удлиняться из-за большой внешней нагрузки. Это называется эксцентрическим сжатием (помните, что сокращение в этом контексте не обязательно означает сокращение). Есть две основные особенности, которые следует отметить в отношении эксцентрических сокращений. Во-первых, абсолютное напряжение достигнуто очень высоко по отношению к максимальному тетаническому напряжению мышцы генерирующей мощности (вы можете установить гораздо более тяжелый объект, чем вы можете поднять). Во-вторых, абсолютное натяжение относительно не зависит от удлинения скорости. Это говорит о том, что скелетные мышцы очень устойчивы к удлинению. Основная механика эксцентричных сокращений по-прежнему остается предметом дискуссий, поскольку теория кросс-моста, которая так хорошо описывает концентрические сокращения, не столь успешна в описании эксцентрических сокращений.

Эксцентричные сокращения в настоящее время являются очень популярной областью исследования по трем основным причинам: во-первых, большая часть нормальной деятельности мышц происходит, когда она активно удлиняется, так что эксцентрические сокращения физиологически обычны (Goslow et al., 1973; Hoffer et al., 1989) Во-вторых, повреждение мышц и болезненность избирательно связаны с эксцентрическим сокращением (рис. 2, Friden et al., 1984; Evans и др. 1985; Friden и Lieber, 1992). Наконец, укрепление мышц может быть самым большим, используя упражнения, которые включают эксцентричные сокращения. Таким образом, есть некоторые очень фундаментальные вопросы структуры-функции, которые могут быть решены с использованием эксцентрической модели сжатия, а эксцентрические сокращения имеют очень важные приложения терапевтически для укрепления мышц.

 

Рисунок2:Участок, демонстрирующий максимальную тетаническую силу до и сразу после тренировки. Хотя пассивное растяжение вызывает незначительное уменьшение силы, изометрическое приводит к умеренным потерям, а эксцентричность вызывает значительную потерю силы

Виртуальная больница имеет более клинический взгляд на эту и другие формы повреждения мышц.

Изометрическое сокращение – мышцы, активно удерживаемые на фиксированной длине

Третий тип мышечного сокращения – изометрическое сокращение – это такое, при котором мышца активируется, но вместо того, чтобы ее удлинять или сокращать, она удерживается постоянной длины. Примером изометрического сокращения может быть перенос объекта перед вами. Вес объекта будет тянуть вниз, но ваши руки и руки будут противодействовать движению с равной силой, идущей вверх. Поскольку ваши руки не поднимаются и не опускаются, ваши бицепсы будут изометрически сжиматься.

Сила, возникающая при изометрическом сокращении, полностью зависит от длины мышцы при стягивании. Максимальное изометрическое напряжение (Po) создается на оптимальной длине мышцы, где длина саркомеров мышц находится на плато кривой растяжения.

muscle’s sarcomeres are on the plateau of the length-tension curve.

Рисунок 3: Серия изометрических сокращений, выполняемых при различной длине мышц (от -40% (слабая) до + 40% (растянутая). Максимальная сила вырабатывается при оптимальной длине (Lo). Базовая сила записи возрастает из-за пассивного напряжения (PT) в мышце и вносит больший вклад в общую силу, чем активное напряжение (AT).to passive tension (PT) in the muscle and contributes more to overall force than the active tension (AT).

Пассивная растяжка-мышечное удлинение

Существует четвертый тип «сокращения» мышц, называемый пассивным растяжением. Как следует из названия, мышца удлиняется, находясь в пассивном состоянии (то есть не стимулируется к сокращению). Примером этого может быть тяга, которую человек ощущает в своих бедрах, касаясь пальцами ног.

Структура (и), ответственные за пассивное напряжение, находятся вне самого перекрестного моста, поскольку мышечная активация не требуется. Несколько недавних исследований пролили свет на то, что оказалось увлекательным и огромным белком с скелетной мускулатурой, точно названным «титин». Проведенное Магидом и законом семенное исследование убедительно продемонстрировало, что происхождение пассивного мышечного напряжения находится на самом деле внутри Сами миофибриллы. Это чрезвычайно важно, потому что до этого исследования большинство полагали, что внеклеточная соединительная ткань в поперечно-полосатой мышце вызывает большинство его пассивных свойств. Тем не менее, Магид и Лоу измерили пассивное напряжение в цельной мышце, отдельные волокна и отдельные волокна с удаленными мембранами и показали, что каждое соотношение масштабируется до размера образца. Другими словами, источник пассивной силы, несущей мышцу, находился в пределах нормальной миофибриллярной структуры, а не внеклеточной, как предполагалось ранее.