Мишићна влакна: врсте, својства, структура

Мишићи или мишићи - најважнија компонента мишићно-скелетног система, која има способност контракције. Захваљујући способности мишићног ткива да се контрахује, особа може да изводи све врсте покрета, почевши од најједноставнијих (трептање и смејање) и завршавајући са најсуптилнијим (попут драгуљара) и енергичним (као спортисти). Функционалност мишићног костура директно је повезана са саставом његових главних структурних јединица - мишићних влакана. Данас ћемо испитати структуру мишићних влакана, њихову класификацију и улогу у физичкој активности особе.

Зашто се мишићи контрахују

Влакна скелетних мишића повезана су са кичмом мождином преко дебелих нервних влакана. Након уласка у мишић, свако од нервних влакана је подељено на стотине гранања, које снабдевају стотине мишићних влакана. Веза између нерва и влакна мишићно ткиво зове се синапса или неуромускуларни спој. Важно је напоменути да се само једна синапса може формирати на сваком мишићном влакну. Уз одговарајући нервни сигнал, јавља се акциони потенцијал који се преноси живцима од кичмене мождине до мишића.

Карактеристике мишићних влакана одређују како се мишићи прилагођавају понављајућим сигналима. Врсте влакана одређују предиспозицију спортисте за одређени програм обуке. Током вежбања долази до хипертрофије мишићних влакана - повећање њиховог волумена и масе. Важно је схватити да се број влакана не мијења и да је узрокован генетским карактеристикама особе.

Цомпоситион

Састав мишићних влакана укључује:

1. Миофибрилс. Извршите контрактилну функцију.
2. Митохондрије. Одговоран за производњу енергије.
3. Тхе цорес. Одговоран за регулацију.
4. Сарцолемма То је омотач везивног ткива.
5. Ретикулум (саркоплазмични или ендоплазматски). То је депо калцијума, који је неопходан за побуђивање миофибрила.
6. Капиларе Одговоран је за снабдевање кисеоником и нутријентима.

Врсте мишићних влакана

Влакна скелетних мишића могу имати различита механичка и метаболичка својства. Класификација влакана се заснива на разлици у максималној брзини њихове редукције (брза и спора) и метаболичком путу којим се формира аденозин трифосфат (АТП) (оксидативни и гликолитички). Опћенито, мишићна влакна се дијеле на полагани оксидативни и брзи гликолитик.

Слов окидизинг

Танка влакна овог типа добро се снабдевају крвљу и садрже много миоглобина, дајући им црвену боју (због тога их често називају црвеном). Такође имају низак праг за активацију мотонеурона, спору контракцију и присуство великог броја великих митохондрија које садрже оксидативне фосфорилационе ензиме. Споро мишићна влакна, у поређењу са брзим, садрже више миозина и мање ензима аденозин трифосфатазе (АТПаза). Инервација спорих оксидативних влакана обезбеђују мали алфа мотонеурони кичмене мождине. Због спорог смањења, таква влакна су добро прилагођена дуготрајном оптерећењу.

Фаст глицолитиц

Дебела влакна овог типа одликују се великом брзином контракције, великом снагом и брзим умором. Они су гори снабдевени крвљу него претходни тип, имају мање митохондрија, миоглобина и липида. То је због светле боје брзих мишићних влакана, за које су названи "бела". За разлику од претходних врста, они углавном садрже анаеробне оксидационе ензиме и миофибриле, који укључују малу количину миозина. У исто време, овај миозин је у стању да се брзо контрира и боље метализира АТП. Поред тога, присуство саркоплазматског ретикулума је израженије у брзим влакнима. Пошто се смањење и замор ових влакана догађа брзо, они су укључени у краткорочне експлозивне радове. Инервација брзих мишићних влакана врши се великим алфа-мотонеуронима кичмене мождине.

Брза влакна се деле на два типа:

• ИИа: брзо оксидативно-гликолитичко. Често се називају једноставно "брза оксидација". Влакна средње дебљине имају већу чврстоћу од влакана типа ИИб, али се брже умарају и имају способност да значајно смање. Извори енергије за влакна овог типа су и оксидативни и анаеробни процеси.
• ИИб: брза гликолитичка влакна. Имају велику величину, висок праг за активацију моторног неурона и умор. Активација се јавља код краткотрајних оптерећења која захтијевају велику снагу. Ова врста влакана прима енергију кроз анаеробну оксидацију. Карактеришу их високи садржај гликогена и низак садржај митохондрија.

Поред тога, понекад је изолован и други тип брзог влакна - ИИц. Влакна овог типа могу имати и оксидативну и гликолитичку функцију. Њихов удио у мишићима не прелази један посто. У зависности од врсте оптерећења, влакна типа ИИц могу се претворити у влакна других типова.

Брзо или споро

Припадност мишићних влакана брзом или спором зависи од активности миозин АТПазе, која узрокује брзину контракције мишића. Активност овог ензима је наслеђена, тако да је немогуће променити однос брзих и спорих влакана кроз тренинг.

Захваљујући АТПази, ослобађа се енергија садржана у АТП. Енергија једног молекула аденозин трифосфата је довољна да миозински мостови направе један окрет ("мождани удар"). Брзина једног "ударца" је иста за све типове мишића. Код влакана која садрже високо активну АТПазу, мождани удар је бржи, што значи да се у одређеној јединици времена влакно смањује више пута.

Споро оксидативна влакна са оксидативном фосфорилацијом садрже многе митохондрије. У таквим влакнима, липиди могу бити садржани у значајним количинама, а гликоген у незнатној количини. Највећа количина АТП произведена овим влакнима директно зависи од молекула горива и снабдевања кисеоником циркулаторном систему. Окружени су великим бројем капилара и садрже много миоглобина, што повећава апсорпцију кисеоника од стране ткива и промовише малу акумулацију кисеоника унутар ћелија. У брзим влакнима митохондрије су мале, али је њихова концентрација много већа, као и концентрација гликолитичких ензима и гликогена.

Гликолитички, интермедијарни или оксидативни

Гликолитичка влакна су по правилу већа у пречнику од оксидативних. Што је већи пречник, то се више истеже и већа је њихова снага. Класификација се заснива на оксидативном потенцијалу мишића, тј. Броју митохондрија садржаних у мишићним влакнима. Митохондрије називају ћелијске органеле у којима се глукоза или масти разграђују на угљен диоксид и воду, док ресинтезују АТП, који, опет, синтетизује креатин фосфат. Па, креатин фосфат је неопходан за ресинтезу молекула миофибриларне АТП, који се користи у контракцији мишића. Изван митохондрија, могуће је и цепање глукозе до ресинтезе пирувата и АТП, међутим, у овом случају млечна киселина се формира у мишићном ткиву, што узрокује умор.

Према горе наведеном својству, мишићна влакна су подељена у три групе:

1. Оксидативно. Садржај митохондрија у њима је толико висок да се у процесу тренинга не остварује њихов добитак.
2. Интермедиате. Број митохондрија у њима је смањен, а током рада мишића у њему се накупља млечна киселина. То се догађа прилично споро.
3. Глицолитиц. Они садрже малу количину митохондрија, тако да у њима превладава процес анаеробне гликолизе са акумулацијом млечне киселине.

Однос влакана

Код људи који се не баве спортом, у правилу, брза влакна су гликолитичка или средња, а спора влакна су оксидативна. Међутим, уз одговарајућу обуку, брза мишићна влакна могу прећи из гликолитика у интермедијер, и од интермедијера до оксидације. Ради се о развоју издржљивости. Током тренинга, усмерених на развој снаге, средња влакна постају гликолитик. Истовремено, омјер брзих и спорих мишићних влакана је унапријед одређен генетски, те се практички не мијења тренингом. Могућа је транзиција од 1-3%, али не више.

Мишићи имају различите проценте белих и црвених влакана. Сходно томе, стопа контракције, снаге и издржљивости различитих мишићних група је различита. На пример, гастроцнемиус мишић садржи више брзих влакана, која му дају способност да брзо и снажно смањи, користи се, на пример, током скока. Међутим, солеус мишић, у близини гастроцнемиуса, напротив, садржи спорије влакна, јер је одговоран за дугу активност ногу.

Однос главних типова мишићних влакана одређује атлетску предиспозицију различитих људи. Због тога не постоје универзални спортисти.

Висок праг и низак праг

Између осталог, мишићна влакна су такође подељена по нивоу прага ексцитабилности. Мишић се повлачи када је под утицајем нервних импулса који су по природи електрични. Моторна јединица (ДЕ) састоји се од: мотонеурона, аксона и скупа мишићних влакана. Број ДЕ у људском телу се не мења током живота. Свака од моторних јединица има свој праг узбудљивости. Ако мозак шаље нервне импулсе са фреквенцијом испод овог прага, онда је ДЕ пасиван. Ако нервни импулси имају фреквенцију прага или је надмашују, тада се мишићна влакна активирају и смањују. У ДЕ-има са ниским прагом, мотонеурони малог обима, танки аксони и инервисана спора влакна, броје се у стотинама. ДЕ-ови са високим прагом се разликују по великим моторним неуронима, дебелом аксону и хиљадама инервираних брзих влакана.

Због тога су полагана оксидативна влакна ниски праг и узбуђена су благим оптерећењем. Брза влакна припадају високом прагу и активирају се само под интензивним оптерећењима.

Миосин

Значајна разлика између различитих типова мишићних влакана узрокује значајну хетерогеност мишићног ткива и њихову способност да обављају различите функционалне задатке. Биохемијска и имунохистокемијска анализа скелетних мишића показује да је структурална и функционална разноликост мишићних влакана узрокована широким спектром изоформи миозина. Миозин је фибриларни протеин, који је једна од главних компоненти контрактилних мишићних влакана. Он чини од 40 до 60% укупне количине мишићних протеина у телу. Када се миозин комбинује са актином (другим мишићним протеином), формира се ацтомиосин, главни елемент мишићног контрактилног система.

Молекул миозина садржи два тешка ланца (МиХЦ) и четири светла (МиЛЦ). Тешки ланци имају неколико изоформа, чија својства узрокују показатеље снаге и брзине мишићних влакана. Четири изоформе се сматрају најважнијим: МиХЦИ, МиХЦИИА, МиХЦИИКС / ИИД и МиХЦИИБ. Свака изоформа има специфичну стопу редукције и омогућава вам да развијете одређени напор. Влакна која садрже МиХЦИ, у поређењу са влакнима који садрже друге облике миозинског тешког ланца, спајају се спорије и развијају мање силе. Најбржа и најјача влакна су она која садрже изоформу тешког ланца МиХЦИИБ. Затим слиједи образац МиХЦИИКС и МиХЦИИА.

Физичка активност може довести до значајних промена контрактилних особина мишића. Сматра се да код тренинга за издржљивост повећава се број спорих изоформи миозина. Међутим, током тренинга снаге, дошло је до повећања количине МиХЦИИА и смањења МиХЦИИКС. Поред тога, верује се да је већина људи чија је активност ограничена на једноставне кућне послове, влакна која садрже миозин у облику МиХЦИИКС, изузетно ретко укључена у рад. У процесу физичке обуке они почињу да се укључују и постепено прелазе у форму МиХЦИИА. Чињеница је да влакна која садрже ИИА изоформе тешког ланца миозина имају већу издржљивост, у поређењу са влакнима типа ИИКС.

Током тренинга, издржљивост или снага је значајна промена у хормоналној позадини скелетних мишића, која служи као снажан сигнал који активира процес промене састава миозина у мишићима под стресом.

Закључак

Укратко, треба напоменути да су мишићна влакна главна структурна јединица мишићног костура. Однос белих и црвених влакана је генетски фактор, као и укупна количина влакана у мишићу. Правилним тренингом можете не само повећати волумен и масу мишићних влакана, већ и постићи промјене у њиховим гликолитичким и оксидативним својствима.