6.Структурно-функціональні особливості рухових одиниць м'язів

М'яз є виключно різнорідною тканиною, що складається переважно з м’язових волокон, сполучнотканинних, нервових та судинних елементів, які в комплексі забезпечують її головну функцію – активне скорочення. У структурі м'язової тканини розрізняють два типи м'язових волокон – повільноскоротні (ПС) і швидкоскоротні (ШС). В одному і тому же м'язі містяться ШС і ПС-волокна.

ПС волокна мають наступні властивості: невелику швидкість скорочення, велику кількістю мітохондрій («енергоцентр» клітини), високу активністю оксидативних ензимів (протеїни сприяють швидкій активізації джерел енергії), широку васкуляризацію (велика кількість капілярів), високий потенціал накопичення глікогену. ШС волокна мають менш розвинену мережу капілярів, менше число мітохондрій, високу гліколітичну здатність, високу активність неоксидативних ензимів і більш високу швидкість скорочення (Gollnick, Hodgson, 1986; Noth, 1992).

Слід враховувати, що різні типи м’язових волокон мають різний поріг подразнення. Мінімальний поріг подразнення (10-15 Гц) мають ПС волокна, що забезпечують роботу на рівні 20-25% максимальної статичної сили. Досягнення 60% максимальної статичної сили вимагає участі в роботі ШС волокон і пов'язане з частотою 20-45 Гц, а граничні силові прояви, які потребують залучення всього м'язового масиву, потребують частоти 45-60 Гц. Таким чином, ШС волокна внаслідок високого порогу збудження значно рідше і складніше включаються як у повсякденну, так і в спеціальну тренувальну та змагальну м’язову діяльність (Dum et al., 1985; Platonov, Bulatova, 2003).

Розрізняють дві підгрупи ШС волокон: ШСа та ШСб. ШСа волокна називають швидкоскоротними оксидативно-гликогенними волокнами. Вони відрізняються високою скорочувальною здатністю і одночасно володіють високою стійкістю до стомлення. Ці волокна добре піддаються тренуванню на витривалість. ШСб волокна – класичний тип швидкоскоротних волокон, робота яких пов'язана з використанням анаеробних джерел енергії. Кожен із зазначених типів волокон досить добре ідентифікується під мікроскопом після відповідного фарбування зрізів.

Співвідношення м'язових волокон різних типів детерміновано генетично. Ймовірно, структура м'язового волокна, співвідношення волокон різного типу закладені на рівні ДНК і значною мірою визначаються особливостями нейром'язової регуляції.

М'язові волокна об'єднуються в руховіі одиниці (групи м'язових волокон, іннервуючих одним мотонейроном), кожна з яких складається з м'язових волокон певного типу. Будова і функції мотонейронів відповідають будові і функціям поєднуваних ними м'язових волокон. Мотонейрон повільноскоротних рухової одиниці об'єднує групи з 10-180 ПС волокон і має невелике клітинне тіло. Мотонейрон швидкоскоротної рухової одиниці іннервує від 300 до 800 ШС волокон і відрізняється великим клітинним тілом і великою кількістю нервових відростків (Єнокі, 2000). Час, необхідний для максимального напруження ШС волокон, зазвичай не перевищує 0,3 - 0,5 с, в той час як ПС волокна здатні розвивати максимальну напругу лише через 0,8- 1,0 с (Мохан та ін, 2001).