Ауксотонический режим работы мышц

Ауксотонический режим работы мышц

Механическая работа (А), совершаемая мышцей, измеряется произведением поднимаемого веса (Р) на расстояние (h): А = P ? h (им), При регистрации работы изолированной мышцы лягушки видно, что чем больше величина груза, тем меньше высота, на которую его поднимает мышца. Различают три режима работы мышцы: изотонический, изометрический и ауксотонический.

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Это происходит при раздражении изолированной мышцы лягушки, закрепленной одним концом на штативе. Так как при этих условиях Р = 0, то механическая работа мышцы также равна нулю (А = 0). В таком режиме работает в организме человека только одна мышца – мышца языка. (В современной литературе также встречается термин изотонический режим по отношению к такому сокращению мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы напряжение ее сохраняется неизменным, но в этом случае механическая работа мышцы не равна нулю, т. е. она совершает внешнюю работу.)

Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. При этом h = 0 и соответственно механическая работа тоже равна нулю = 0). Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы. В этом случае в мышечном волокне все равно происходят процессы возникновения и разрушения мостиков между актином и миозином, т. е. тратится энергия на эти процессы, но отсутствует механическая реакция перемещения нитей актина вдоль миозина. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.

Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. В этом случае совершается механическая работа мышцы (А = P ? h). Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, так как мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают две разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий (концентрический) и уступающий (эксцентрический) режим.

Изучение работы мышцы с различными нагрузками и в разном темпе позволило вывести закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает при средних нагрузках и среднем темпе движений. При высоких скоростях сокращения мышцы часть ее энергии тратится на преодоление сопротивления (растущего внутреннего трения и вязкости мышцы), а при низких скоростях – на поддержание изометрического напряжения, которое также присутствует в этом случае для закрепления достигнутой длины мышцы в каждый данный момент времени.

Работу, производимую мышцами человека, изучают, используя различные методики ее регистрации – эргографию, велоэргометрию идр. В эргографии (греч. эр гон – «работа», графо – «писать») регистрируется амплитуда подъема различных грузов, подвешенных через блок. Вычисляя по эргограмме величину работы как произведение груза на амплитуду его подъема (А = P ? h), И.М. Сеченов описал в 1905 г. явление активного отдыха. Оказалось, что пассивный отдых правой руки после ее утомления дает меньшее увеличение ее работоспособности, чем после работы (во время ее отдыха) левой руки.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Различают три режима работы мышц: изотонический, ауксотонический и изометрический.
В изотоническом режиме мышца свободно укорачивается при неизменном напряжении. В чистом виде так сокращаются только мышцы языка. Они закреплены только одним своим концом. Отсутствие напряжения мышц при работе языка делает его неутомимым.
Скелетные мышцы имеют фиксацию с двух сторон. Поэтому их укорочение сопровождается преодолением веса перемещаемой части тела. При этом непрерывно изменяется напряжение мышц. Такой режим работы называется ауксотиническим. В этим режиме мышцы и укорачиваются, и напрягаются. Возможны разные формы ауксотонического режима с преобладанием укорочения или напряжения мышц. Форму работы мышц с преобладанием укорочения принято называть динамической и, соответственно, упражнения динамическими. Как правило, они направлены на усиление кровообращения. Их эффективность зависит от исходного положения, количества повторений, амплитуды, темпа выполнения и плеча рычага конечности. Так, неправильно выбранное и.и. может привести к нежелательному результату. Например, движения туловища в положении стоя сопровождаются значительным усилением кровотока при небольшом напряжении мышц. И, наоборот, те же движения в положении лежа ведут к выраженному мышечному напряжению при ухудшении кровообращения. Количество повторений должно соответствовать величине мышц, т.к. чем крупнее мышцы, тем сильнее кровоток. Так, для достижения минимального эффекта при работе мелких мышц количество повторений должно быть от 10 до 12, средних — от 6 до. 8 и крупных — от 4 до 6.

Читайте также:  После аборта мало выделений

Большое значение имеет темп выполнения. Неправильно выбранный темп может включить в работу совсем не те мышцы. Например, медленное как сгибание, так и разгибание руки в локтевом суставе выполняется за счет только сгибателей предплечья. При сгибании — преодолевая вес предплечья, при разгибании ему уступая. И, наконец, чем больше амплитуда движения и плечо рычага конечности, тем сильнее лечебное воздействие. Кровоток резко усиливается при движении выпрямленными конечностями по максимально возможной амплитуде. Работа мышц в ауксотоническом режиме с преобладанием напряжения используется в силовых упражнениях

Сила мышц зависит от ряда морфологических, физиологических и биомеханических факторов. Для вовлечения в работу максимально возможного количества мышечных волокон напряжение можно увеличить с использованием отягощения или сопротивления. Эти упражнения направлены на увеличение динамической силы мышц. Диапазон использования сопротивления и отягощения мышц очень широк, поскольку сильно разнится исходное состояние мышц. Например, у неврологических больных силы паретичных мышц порою хватает лишь на перемещение сегмента конечности в облегченных условиях. Таким мышцам сопротивлением может служить палец или тонкая резинка. У травматологических больных на заключительных этапах реабилитации используются тренажеры со значительным сопротивлением. Также широк диапазон использования отягощения (от нескольких граммов до десятка килограммов). Наращивание динамической силы возможно за счет увеличения количества повторений, замедления темпа, увеличения веса отягощения или сопротивления. Чем медленнее темп, тем большее усилие развивают мышечные волокна. Кроме того, медленный темп позволяет прочувствовать напряжение. Работа мышц при этом возможна как в преодолевающем, так и уступающем режимах движения. Например, при медленном приседании разгибатель голени (четырехглавая мышца) работает в уступающем режиме, уступая тяжести тела; при выпрямлении ног работает эта же мышца, преодолевая эту же тяжесть. При одинаковом темпе работа в уступающем режиме значительно тяжелее, чем в преодолевающем. Когда все меньшее количество повторений требуется для достижения одинакового эффекта (например, амплитуды), целесообразно увеличить вес отягощения или силу сопротивления. В настоящее время с целью отягощения кроме привычных гантелей и гирей используют современные утяжелители на конечности с различны¬ми вариантами веса. В упражнениях с сопротивлением противодействие может оказывать методист или партнер (в групповых занятиях). Используются также эспандеры, резиновые бинты и различные тренажеры с дозируемой силой сопротивления.
В изометрическом режиме мышцы не укорачиваются, изменяется лишь их напряжение. Такая форма работы мышц называют статической, и соответственно, упражнения — статическими. Они направлены на повышение статической силы. Примером может быть сохранение определенной позы, упоры, висы, удержание груза и т. д. Выполнение статических упражнений сопровождается ухудшением кровообращения мышц вследствие пережимания их капилляров даже при 50% от максимально возможного сокращения мышц. Поэтому, как до так и после статического напряжения необходимо расслабление мышц. Чем лучше расслабление, тем эффективнее последующее напряжение. Необходимость расслабления обусловливает темп выполнения. При быстром темпе работы мышцы не успевают расслабиться, и последующее напряжение выполняется уже напряженной мышцей, что уменьшает степень ее напряжения.

Время удержания напряжения следует постепенно увеличивать, но не чрезмерно. Начинать с 1-2 секунд, доводя до оптимального времени напряжения 7-8 секунд. Значительное напряжение настолько ухудшает кровоснабжение мышц, что они длительное время не могут восстановиться после занятий. При статической работе мышц максимальные сдвиги со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной системы наблюдаются на 2-4 минутах после окончания выполнения упражнений. По этой причине статические упражнения целесообразно чередовать с динамическими.
Следует отметить, что удержание напряжения в статических упражнениях иногда путают с удержанием позы в тестах на статическую выносливость. Например, статическую выносливость мышц спины определяют по времени удержания «ласточки» в положении лежа на животе. В положении лежа на спине проверяется статическая выносливость мышц живота по времени удержания выпрямленных ног, поднятых под углом 45°.

Читайте также:  Недельное меню для диабетиков 2 типа рецепты

С повышением статической и динамической силы восстанавливается общая выносливость человека к нагрузкам.

Описаны режимы работы мышц (режимы мышечного сокращения, режимы сокращения мышц): изометрический, преодолевающий (концентрический), уступающий (эксцентрический). Дана характеристика изменений (гипертрофии, силы и повреждений мышц), происходящих в скелетных мышцах при выполнении силовых упражнений в различных режимах их работы.

Режимы работы (сокращения) мышц

Классификация режимов работы мышц на основе изменения длины мышцы

В биомеханике основным классификационным признаком является длина мышцы. На основе того, что происходит с длиной мышцы режимы работы мышц делятся на изометрический и динамический.

Изометрический режим работы мышц

Скелетные мышцы могут работать не меняя своей длины. Такой режим работы мышц называется изометрический. Иногда говорят, что мышца работает в статическом режиме. Как пример такой работы — удержание гантели в руке, не меняя ее положения. В этом случае мышцы-сгибатели предплечья (двуглавая мышца плеча, плече-лучевая мышца и др.) не меняют своей длины. В чем особенность этого режима? Мышца возбуждена, должна укорачиваться, а ее длина не меняется. Это происходит из-за того, что внешняя сила уравновешивает силу, которую развивает мышца (правильнее, конечно говорить, что момент внешней силы равен моменту силы тяги мышцы, но этот нюанс можно опустить).

Динамический режим работы мышц

Если длина мышцы меняется, неважно она уменьшается или увеличивается, то принято говорить, что мышца работает в динамическом режиме. Как пример такой работы — сгибание и разгибание руки в локтевом суставе, удерживая в руке гантель. В этом случае мышцы-сгибатели предплечья вначале укорачиваются (это происходит при сгибании руки), затем — удлиняются (это происходит при разгибании руки в локтевом суставе).

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц»

Преодолевающий режим работы мышц (концентрический режим работы мышц)

Мышца работает в преодолевающем режиме, если ее длина уменьшается. Как пример — сгибание руки в локтевом суставе, удерживая в руке гантель. Преодолевающий режим является разновидностью динамического режима работы мышц. При работе в этом режиме усилие, развиваемое мышцами больше внешней силы (правильнее, конечно, говорить, что момент силы, развиваемый мышцами, больше момента внешней силы). Мышца как бы «преодолевает» внешнюю нагрузку. В англоязычной литературе этот режим сокращения мышцы называется концентрическим.

Уступающий режим работы мышц (эксцентрический режим работы мышц)

Мышца работает в уступающем режиме, если ее длина увеличивается. Как пример — разгибание руки в локтевом суставе, удерживая в руке гантель. Уступающий режим является разновидностью динамического режима. При работе в этом режиме развиваемое мышцей усилие меньше момента внешней силы (правильнее говорить момент силы мышц меньше внешнего момента силы). Мышца как бы «уступает» внешней силе. В англоязычной литературе этот режим называется эксцентрический режим работы мышц.

Различные режимы работы мышц иллюстрируют рис.1 и рис.2.

Следует обратить внимание на тот факт, что мышцы-антагонисты при выполнении движения работают в различных режимах. Например, при сгибании руки мышцы-сгибатели укорачиваются (преодолевающий режим), а мышцы-разгибатели (их антагонисты) — удлиняются (уступающий режим).

Изменения, происходящие в мышцах непосредственно или сразу после тренировочного занятия (срочный эффект тренировки)

Многочисленными исследованиями доказано, что выполнение физических упражнений в эксцентрическом (уступающем режиме, когда мышца удлиняется) режиме вызывает большие структурные повреждения мышечных волокон, чем другие режимы сокращения мышцы. Эти повреждения затрагивают в первую очередь Z-диски саркомеров, а также белки цитоскелета.

С биохимической точки зрения эксцентрические упражнения (упражнения, выполняемые в эксцентрическом режиме) представляют для организма значительно больший стресс, чем упражнения, производимые в других режимах: уровень креатинкиназы в крови (фермента, содержащегося в мышечных волокнах и выделяющегося в кровь при их разрушении) при работе в эксцентрическом режиме значительно превышает соответствующий показатель при работе в концентрическом (преодолевающем) и изометрическом режимах.

Читайте также:  Пустырник польза и вред для сердца

Если измерить силу мышц после выполнения упражнений в эксцентрическом режиме, то окажется, что она уменьшается значительно больше, чем при выполнении упражнений в концентрическом режиме. О чем это говорит? Это говорит о том, что в эксцентрическом режиме повреждено больше мышечных волокон.

Изменения, происходящие в мышцах после длительного применения физических упражнений (кумулятивный тренировочный эффект)

Показано, что долговременная адаптация скелетных мышц к упражнениям, выполняемым в эксцентрическом режиме, проявляется в несколько большей гипертрофии скелетных мышц по сравнению с другими режимами. Силовые тренировки в эксцентрическом режиме приводят к увеличению силы и жесткости скелетных мышц.

При выполнении силовых упражнений в изометрическом режиме увеличивается степень перекрытия мышечных и сухожильных волокон, несколько утолщается сухожилие и увеличивается площадь прикрепления сухожилия к кости. Именно поэтому рекомендуется в конце тренировки выполнять упражнения в изометрическом режиме (около 15 минут). Считается, что это позволяет уменьшить количество травм опорно-двигательного аппарата человека.

Если мышца сокращается в динамическом режиме (концентрическом или эксцентрическом режимах), в ней через некоторое время увеличивается длина мышечных волокон и уменьшается длина сухожилия. Компьютерное моделирование (U. Proske, D.L. Morgan, 2001) подтвердило целесообразность удлинения мышечной части и укорочения сухожильной. Авторами показано, что долговременная адаптация к выполнению эксцентрических упражнений проявляется в увеличении количества саркомеров в миофибриллах мышечных волокон и уменьшении сухожильной части. Это приводит к изменению оптимальной длины мышцы при развитии активного напряжения.

При выполнении силовых упражнений в динамическом режиме (концентрическом или эксцентрическом) возрастает количество нервных волокон, иннервирующих скелетную мышцу (в 4-5 раз больше, чем в изометрическом режиме).

Классификация режимов работы мышц на основе изменения длины и (или) тонуса мышцы

В физиологии принята несколько иная классификация режимов работы скелетных мышц. В качестве классификационных признаков используется длина и тонус мышцы. Согласно этим признакам режимы работы мышц делятся на три вида: изотонический, изометрический, ауксотонический. Эту классификацию даю по учебнику А.С. Солодкова, Е.Б.Сологуб (2005)

Изотонический режим работы мышцы

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Это происходит при раздражении изолированной мышцы лягушки, закрепленной одним концом на штативе. В таком режиме в организме человека работает только одна мышца — мышца языка. В настоящее время в литературе в качестве изотонического рассматривается такой режим работы мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы ее тонус не меняется.

Изометрический режим работы мышц

Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обеих концов или когда она не может поднять слишком большой груз. В этом случае в мышечном волокне (миофибрилле) происходят процессы сокращения, при этом одни саркомеры укорачиваются, а другие — удлиняются.

Ауксотонический режим работы мышц

Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением и длины и тонуса мышцы. При этом режиме сокращения происходит перемещение груза. Этот режим также называется динамическим. Имеются две разновидности этого режима: преодолевающий (концентрический) — длина мышцы уменьшается, уступающий (эксцентрический) — длина мышцы увеличивается.

Классификация режимов работы мышц на основе изменения скорости сокращения мышцы

Изокинетический режим работы мышц

«Классификация», конечно, громко сказано. Как известно, мышцы сокращаются с различной скоростью. Этот вопрос подробно рассмотрен в моей докторской диссертации (А.В. Самсонова, 1998). Однако с появлением тренажеров, на которых можно было задавать постоянную скорость сокращения мышцы, стали выделить еще и изокинетический режим работы мышц. То есть изокинетический режим работы мышц — это режим, при котором скорость укорочения или растяжения мышцы постоянна.

Ссылка на основную публикацию
Атровент спрей в нос
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются...
Астено невротический синдром лечение народными средствами
Астено-невротический синдром. Лечение народными средствами Астено-невротический синдром. Лечение народными средствами В нынешний век избыточной цивилизации много людей жалуется на головные...
Астерикс препарат
Для отдела овощных семян компании «Сингента» летний сезон 2009 года завершился выездным научно-практическим семинаром на базе ФХ «Самборское» в с....
Атропина сульфат фармакодинамика
Для покупки документа sms доступом необходимо ознакомиться с условиями обслуживания ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов NEO, Tele2 временно недоступна ВНИМАНИЕ! Услуга...
Adblock detector