2.2. Мышцы

Мышца − орган тела человека, состоящий из ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов, и обеспечивающий основные функции движения, дыхания, сопротивления нагрузке и т. п.

Мышцы человека делятся на: СибАДИ− гладкие;

− поперечно-полосатые скелетные;

− поперечно-полосатую сердечную (миокард).

Гладк е мышцы выстилают стенки кровеносных сосудов и

внутренн х органов. Они обеспечивают сужение или расширение сосудов, осуществляют продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Их работа не зависит от

воли человека ннерв руется вегетативной (симпатической и пара-

симпат ческой) нервной системой. Сокращаются они медленно, ритмично обладают сключительной выносливостью.

Поперечно-полосатые скелетные мышцы обеспечивают сохра-

нение положен й тела в пространстве, участвуют в его движении, защищают расположенные под ними внутренние органы и идущие между ними сосуды и нервы от внешних воздействий. При сокращении мышц выделяется тепловая энергия, поэтому они участвуют в поддержании гомеостаза – постоянства температуры тела. Скелетных мышц у человека более 600. Сокращение скелетных мышц осуществляется под контролем сознания человека (произвольно), они способны сокращаться быстро, но и быстро утомляются, что требует периода восстановления, отдыха. Общая масса этих мышц составляет около 40% веса тела, а у людей, активно занимающихся физической культурой и спортом, может быть ещё больше. Поперечнополосатые мышцы хорошо поддаются тренировке.

Поперечно-полосатая сердечная мышца (миокард) − состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон, но в отличие от скелетных мышц управляется (как гладкая мускулатура) вегетативной нервной системой, т.е. непроизвольно, независимо от воли человека. Эта мышца обеспечивает ритмическую работу сердца на протяжении всей жизни человека. Сердечная мышца обладает уникальной работоспособностью и выносливостью, перекачивая за сутки в состоянии покоя более 7000 л крови.

Главным свойством мышечной ткани является сократимость, которая обеспечивается за счет сократительных мышечных белков– акти-

89

на и миозина. Сокращаясь, мышца укорачивается, утолщается и движется относительно соседних мышц. Укорочение мышцы сопровождаетсясближениемеёконцов икостей,к которым она прикрепляется.

Основой мышц являются белки. Они составляют 80 – 85% мышечной ткани. Мышцы состоят из волокон, содержащих красное вещество (миоглобин), которое сродни красному веществу крови – гемоглобину, что и определяет красный цвет мышц. Миоглобин способен легко соед няться с кислородом и отдавать его клеткам мыш-

личествоМышцы грают роль вспомогательного фактора кровообращения. «МышечныйбАнасос» – физиологическое понятие, связанное с

мышечной функц ей ее влиянием на кровообращение. Принципиальное его действ е проявляется следующим образом: во время расслаблен я мышц (за счет снижения давления) артериальная кровь устремляется от сердца к периферии (дистальным конечностям – ногам, рукам), а во время напряжения мышц (за счет повышения давления) кровь проталкивается по венам к сердцу. Движение крови к сердцу по венам осложняется тем, что при вертикальном положении тела кровь по сосудам должна подниматься, преодолевая гравита-

цию. Поэтому сокращение мышцД, в частности ног, является крайне важным условием, обеспечивающим движение венозной крови от дистальных конечностей обратно к сердцу.

Энергообеспечение работы мышц. ля сокращения мышцам требуется энергия. В процессе мышечного сокращения химическая энергия превращается в механическую. НепосредственнымИисточником энергии для мышечного сокращения служит особое органическое вещество, богатое энергией, это аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Это вещество содержится в мышцах в незначительном количестве и может обеспечить работу непродолжительное время, лишь несколько секунд. Для продолжения работы мышц требуется постоянный ресинтез АТФ посредством использования углеводов (гликогена) и жиров. В клетках поддерживается относительное постоянство концентрации АТФ. Это обеспечивается сбалансированностью процессов образования (ресинтеза) и использования (утилизации) АТФ. При увеличении скорости использования АТФ автоматически активируется механизм ее образования.

90

Химические реакции ресинтеза АТФ могут протекать без участия кислорода (анаэробное энергообеспечение) – за счет расщепления (распада) гликогена (глюкозы), а могут и при участии кислорода (аэробное энергообеспечение) – за счет реакции окисления жиров и углеводов (табл. 1, рис. 3).

Таблица 1

Рис. 3. Процесс ресинтеза АТФ в анаэробных (расщепление) и аэробных (окисление) условиях

91

Восстановление АТФ в анаэробных условиях обеспечивается энергией расщепления глюкозы (выделяемой из гликогена) – реакцией гликолиза с образованием в итоге АТФ и молочной кислоты. Эта реакция достигает наибольшей мощности к концу первой минуты работы. Особое значение этот путь энергообеспечения имеет при высокой мощности работы, которая продолжается от 20 с до 1 – 2 мин (например, при беге на средние дистанции), а также при резком увеличен мощности более длительной и менее напряженной работы

СибАДИсти про сход т аэро ная регенерация АТФ, главным образом за счет ок сл тельных процессов. Необходимая для этого энергия вы-

(старты ф н шные ускорения при беге на длинные дистанции). Ог-

раничен е спользован я углеводов связано не с уменьшением запасов гл когена (глюкозы) в мышцах и печени, а с угнетением реакции гликол за збытком накопившейся в мышцах молочной кислоты.

Во время продолжительной равномерной мышечной активно-

деляется в результате окисления углеводов или жиров. Время развертыван я аэро ного пути о разования ТФ составляет 3 – 4 мин (у спортсменов – менее 1 мин), а продолжительность работы может исчисляться даже часами. Максимальная мощность работы, развиваемая при аэро ном ресинтезе ТФ, индивидуальна и зависит от уровня тренированности человека.

Анаэробное энергообеспечение (по механизму расщепления) запускается с первых секунд мышечной работы, но использоваться может только при кратковременной работе максимальной и субмаксимальной интенсивности (например, при спринтерском беге), когда кровоснабжения мышц недостаточно, а сердечно-сосудистая и дыхательная системы не успевают обеспечить запросы мышц в кислороде.

Продолжительность работы мышц в анаэробном режиме ограничена не только в связи с ограниченными запасами гликогена, но и в связи с накоплением в мышцах молочной кислоты (продукта расщепления гликогена). Повышение содержания молочной кислоты приводит к снижениюpHкрови вызывает боли («одеревенелость») в мышцах.

При аэробном энергообеспечении мышцы могут работать продолжительное время. Необходимо учитывать, что, когда человек только начинает выполнять работу, мышцам мгновенно требуется большое количество энергии. Однако сердечно-сосудистая и дыхательная системы не могут сразу обеспечить мышцы необходимым количеством кислорода. В первые секунды работы мышцами используются запасы

92