- •Предисловие
- •1. Физиологические основы мышечной деятельности
- •1.1. Ультраструктура скелетного мышечного волокна
- •Контрольные вопросы
- •1.2 Двигательные единицы
- •Контрольные вопросы
- •1.3. Типы мышечных волокон
- •1) Характеру сокращения:
- •2) Скорости сокращения:
- •3) Типу окислительного обмена:
- •Контрольные вопросы
- •1.4. Нервно-мышечная передача
- •Контрольные вопросы
- •1.5. Механизм мышечного сокращения
- •Контрольные вопросы
- •1.6. Химические и тепловые процессы при сокращении мышц
- •1. Анаэробные пути ресинтеза атф:
- •Теплообразование при мышечном сокращении
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Режимы и виды мышечного сокращения
- •Виды мышечных сокращений
- •Контрольные вопросы
- •1.8. Показатели деятельности мышц
- •1) Внутримышечные факторы
- •2) Особенности нервной регуляции
- •3) Психофизиологические механизмы
- •Контрольные вопросы
- •1.9. Утомление мышц
- •Контрольные вопросы
- •1.10. Рабочая гипертрофия мышц
- •1) Саркоплазматический
- •2) Миофибриллярный
- •Контрольные вопросы
- •1.11. Оценка функционального состояния мышечной системы у человека
- •Контрольные вопросы
- •1.12. Влияние гипокинезии и гиподинамии на структуру и функцию мышц
- •Контрольные вопросы
- •1.13. Тестовые задания
- •1.14. Ситуационные задачи
- •2. Биохимические основы мышечной деятельности
- •2.1. Особенности химического состава поперечно-полосатых мышц
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Этапы катаболизма пищевых веществ
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Значение пирувата в катаболизме пищевых веществ
- •Количественное определение пировиноградной кислоты в моче колориметрическим методом по Умбрайту
- •Определение пирувата в крови
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Биохимические основы функционирования фосфагенного пути ресинтеза аденозинтрифосфата
- •Определение креатинина в моче
- •Образование аммиака в мышцах
- •Контрольные вопросы
- •2.5. Биохимические основы функционирования лактацидного пути ресинтеза аденозинтрифосфата
- •Количественное определение молочной кислоты в сыворотке крови по реакции Уффельмана
- •Контрольные вопросы
- •2.6. Биохимические основы функционирования аэробных путей ресинтеза аденозинтрифосфата
- •2 Пируват
- •2 Ацетил-КоА
- •Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот
- •Методика расчета количества атф, образующейся при окислении жирных кислот на примере пальмитиновой кислоты (с16)
- •Методика расчета количества атф при окислении таг (на примере трипальмитата)
- •Определение уровня общих липидов в плазме (сыворотке) крови по цветной реакции с сульфофосфованилиновым реактивом
- •Контрольные вопросы
- •2.7. Роль липидного обмена в адаптации к мышечной деятельности
- •Контрольные вопросы
- •2.8. Роль гормонов в обеспечении мышечной деятельности
- •Контрольные вопросы
- •2.9. Тестовые задания
- •2.10. Ситуационные задачи
- •3. Эталоны ответов к тестовым заданиям и ситуационным задачам
- •6. Рекомендуемая литература
Контрольные вопросы
Какие теории существуют для объяснения развития утомления в изолированных мышцах?
Какие основные направления выделяют в рамках центрально-нервных теорий?
От каких факторов зависит развитие утомления в мышцах при экстремальных нагрузках?
1.10. Рабочая гипертрофия мышц
Поскольку сила мышцы зависит от ее поперечника, увеличение его сопровождается ростом силы данной мышцы. Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы (от греч. «трофос» - питание). Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками, по-видимому, не способны к клеточному делению с образованием новых волокон. Во всяком случае, если деление мышечных клеток и имеет место, то только в особых случаях и в очень небольшом количестве. Рабочая гипертрофия мышцы происходит почти или исключительно за счет утолщения (увеличения объема) существующих мышечных волокон. При значительном утолщении мышечных волокон, возможно, их продольное механическое расщепление с образованием «дочерних» волокон с общим сухожилием.
Можно выделить два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон:
1) Саркоплазматический
2) Миофибриллярный
Саркоплазматическая рабочая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы, т. е. несократительной их части. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содержания несократительных (в частности, митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызывать некоторое утолщение мышцы. Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертрофии, по-видимому, медленные и быстрые окислительные волокна. Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет на рост силы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжительной работе, т. е. увеличивает их выносливость.
Миофибриллярная рабочая гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, т. е собственно сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая рабочая гипертрофия мышечных волокон ведет к значительному росту максимальной силы мышцы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, а при рабочей гипертрофии первого типа она или совсем не изменяется, или даже несколько уменьшается. По-видимому, наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые мышечные волокна.
В реальных ситуациях гипертрофия мышечных волокон представляет собой комбинацию двух названных типов с преобладанием одного из них. Преимущественное развитие того или иного типа рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тренировки. Длительные динамические упражнения, развивающие выносливость, с относительно небольшой силовой нагрузкой на мышцы вызывают главным образом рабочую гипертрофию первого типа. Упражнения с большими мышечными напряжениями наоборот, способствуют развитию рабочей гипертрофии преимущественно второго типа.
В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез и уменьшенный распад мышечных белков. Соответственно концентрация ДНК и РНК в гипертрофированной мышце больше, чем в нормальной. Креатин, содержание которого увеличивается в сокращающейся мышце, может стимулировать усиленный синтез актина и миозина и таким образом способствовать развитию рабочей гипертрофии мышечных волокон.
Очень важную роль в регуляции объема мышечной массы, в частности в развитии гипертрофии мышц, играют андрогены (мужские половые гормоны). У мужчин они вырабатываются половыми железами (семенниками) и в коре надпочечников, а у женщин - только в коре надпочечников. Соответственно у мужчин количество андрогенов в организме больше, чем у женщин. Роль андрогенов в увеличении мышечной массы проявляется в следующем. Возрастное развитие мышечной массы идет параллельно с увеличением продукции андрогенных гормонов. Первое заметное утолщение мышечных волокон наблюдается в 6-7-летнем возрасте, когда усиливается образование андрогенов. С наступлением полового созревания (в 11 -15 лет) начинается интенсивный прирост мышечной массы у мальчиков, который продолжается и после периода полового созревания. У девочек развитие мышечной массы в основном заканчивается с периодом полового созревания. Соответствующий характер имеет и рост мышечной силы в школьном возрасте. Даже после коррекции показателей силы с размерами тела силовые показатели у взрослых женщин ниже, чем у мужчин.