30. Типы и формы работы мышц. Типы и режимы мышечного сокращения. Коэффициент полезного действия мышц.

Различают несколько видов мышечных сокращений: изотонический, изометрический и смешанный. При изотоническом сокращении мышцы происходит изменение ее длины, а напряжение остается постоянным. Такое сокращение происходит в том случае, если отсутствует сопротивление изменению ее длины. К изотоническому типу сокращений относятся сокращения мышц языка. При изометрическом сокращении длина мышечных волокон остается постоянной, а их напряжение возрастает. Такое сокращение мышцы возникает при попытке поднять чрезмерно большой груз. В естественных условиях сокращения мышц никогда не бывают чисто изотоническими или изометрическими, они имеют смешанный характер, т. е. происходит изменение и длины, и напряжения мышцы. Мышцы, которые участвуют в осуществлении движения, можно разделить на: • агонисты (первичные двигатели); • антагонисты (оппоненты); • синергисты (помощники).Коэффициент полезного действия мышцы - отношение количества работы, совершенной мышцей при одиночном сокращении, к общему количеству выделенной при этом энергии; выражается в процентах.

31. Сила мышц и их рабочая гипертрофия. Регуляция силы сокращения мышц. Электромиография.

Одним из эффектов тренировки выносливости является увеличение толщины мышечных волокон — рабочая гипертрофия. Тренировка выносливости ведет к рабочей гипертрофии преимущественно саркоплазматического типа, которая связана в большей мере с увеличением саркоплазматического пространства мышечных волокон. В процессе тренировки выносливости усиливается синтез белков, составляющих митохондриальные мембраны мышечных волокон. В результате возрастают число и размеры митохондрий внутри мышечных волокон. У высококвалифицированных спортсменов, например, объемная плотность центральных и периферических митохондрий соответственно на 50 и 300 % больше, чем у нетренированных мужчин. Объемная плотность и размеры митохондрий у женщин (спортсменок и неспортсменок) меньше, чем у мужчин. Чем больше число и объем митохондрий (и соответственно выше активность митохондриальных ферментов окислитительного метаболизма), тем выше способность мышцы к утилизации ею кислорода, доставляемого с кровью. Электромиограмма (ЭМГ) – сложная интегрированная кривая записи электрической активности целой мышцы. Форма ЭМГ отражает хар-р работы мышцы: при статических усилиях она имеет непрерывный вид, при динамической работе – вид отдельных пачек импульсов. Хорошо Ритмичность появления пачек наблюдается у спортсменов при циклической работе. Чем больше внешняя нагрузка и сила сокращения мышцы, тем выше амплитуда ее ЭМГ. При выполнении спортсменом сложных движений можно видеть на полученных ЭМГ-кривых не только хар-р активности отдельных мышц, но и оценить моменты и поря-док их включения или выключения в различные фазы двигательных актов. Анализ частоты амплитуды и формы ЭМГ позволяет получить важную информацию об особенностях техники выполняемого спортивного упр. и степени ее освоения обследуемым спортсменом. По мере развития утомления той же величине мышечного усилия амплитуда ЭМГ нарастает, усиливается синхронизация активности ДЕ, что также повышает амплитуду суммарной ЭМГ.

32. Основные принципы организации произвольных движений (рефлекторная природа, многоуровневость и цикличность управления, автоматизация, корковый контроль афферентации и активности мотонейронов, двигательные функциональные асимметрии, речевая регуляция).

Многоуровневая система – система управления движениями с помощью комплекса нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Функциональная система по Анохину – группа взаимосвязанных нейронов в нервной системе для достижения полезного результата. Деятельность системы включает в себя: 1. обработка всех сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма (афферентный синтез); 2. принятие решения о цели и задачах действия; 3. создание представления об ожидаемом результате и формирование конкретной программы движений; 4. анализ полученного результата и внесение в программу поправок – сенсорных коррекций. Произвольные движения – сознательно управляемые целенаправленные действия. Они управляются с помощью двух механизмов: 1. Замкнутая система рефлекторного кольцевого регулирования – характерна для осуществления различных форм двигательных действий и поздних реакций, не требующих быстрого двигательного акта. Это позволяет нервным центрам получать информацию о состоянии мышц и результатах их действий по афферентным путям и вносить поправки в моторные команды по ходу действия. 2. Программное управление по механизму центральных команд – это механизм регуляции движений, независимый от афферентных проприоцептивных влияний. Используется в случае выполнения кратковременных движений (прыжки, броски, удары), когда организм не успевает использовать ин-формацию от рецепторов. Вся программа должна быть готова еще до на-чала двигательного акта. Активность в мышцах возникает раньше, чем регистрируется обратная афферентная импульсация. Напр., при прыжках активность в мышцах, направленных на амортизацию удара возникает раньше, чем происходит соприкосновение с опорой, т.е. она носит предупредительный хар-р. Такие центральные программы создаются согласно сформированному в мозге (гл. образом в ассоциативной переднелобной области коры) образу двигательного действия и цели движения. В дальнейшей конкретной разработке моторной программы принимают участие мозжечок и базальные ядра. Информация от них поступает через таламус в моторную и премоторную области коры и далее – к исполнительным центрам спинного мозга и скелетным мышцам. Механизм кольцевого регулирования явл-ся более древним и возникает раньше в процессе индивидуального развития. Основные типы корковых нейронов, их ф-ции. Вертикальная колонка нейронов как функциональная единица коры больших полушарий. Методы исследования. Электрические явления в коре. ЭЭГ как показатель функционального состояния деятельности коры. Основными типами корковых клеток явл-ся пирамидные и звездчатые нейроны. Звездчатые нейроны связаны с процессами восприятия раздражений и объединением деятельности различных пирамидных нейронов. Пирамидные нейроны осуществляют эффекторную ф-цию коры (преимущественно через пирамидный тракт) и внутрикорковые процессы взаимодействия между уда-ленными друг от друга нейронами. Наиболее крупные пирамидные клетки – гигантские пирамиды Беца нах-ся в передней центральной извилине (моторной зоне коры). Функциональной единицей коры явл-ся вертикальная колонка взаимосвязанных нейронов. Крупные пирамидные клетки с расположенными над ними и под ними нейронами образуют функциональные объединения нейронов. Все нейроны вертикальной колонки отвечают на одно и то же афферентное раздражение (от одного и того же рецептора) одинаковой реакцией и совместно формируют эфферентные ответы пирамидных нейронов. По мере надобности вертикальные колонки могут объединяться в более крупные образования, обеспечивая сложные р-ции. Изменения функционального состояния коры отражаются в записи ее электрической активности – электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Различают определенные диапазоны частот, называемые ритмами ЭЭГ: в состоянии относительного покоя чаще всего регистрируется альфа-ритм (8-13 колебаний в 1 с); в состоянии активного внимания – бета-ритм (14 и больше); при засыпании, некоторых эмоциональных состояниях – тета-ритм (4-7 колебаний); при глубоком сне, потере сознания, наркозе – дельта-ритм (1-3 колебания в 1 с). В ЭЭГ отражаются особенности взаимодействия корковых нейронов при умственной и физической работе. Помимо фоновой активности в ЭЭГ выделяют отдельные потенциалы, связанные с какими-либо событиями: вызванные потенциалы, возникающие в ответ на внешние раздражения; потенциалы, отражающие мозговые процессы при подготовке, осуществлении и окончании отдельных двигательных актов.