Хотя в принципе, объем мускулатуры индивидуума определяется генетически, его можно увеличить путем физических упражнений еще примерно на 60%. Это происходит главным образом за счет увеличения диаметра мышечных волокон и в меньшей степени - числа их самих и миофибрилл.
Долговременные биохимические изменения
При регулярной тренировке растут число и размеры митохондрий внутри мышечных волокон. В результате процессы, связанные с аэробным дыханием — цикл Кребса, электронный транспорт и окисление жирных кислот — протекают более интенсивно. Способность митохондрий генерировать АТФ может увеличиться вдвое. В волокнах накапливается больше креатинфосфата, гликогена, жира, а также миоглобина. При обогащении мышц последним растут запасы кислорода. В совокупности это приводит к тому, что у спортсмена при физической нагрузке уменьшается зависимость от анаэробного дыхания, и. следовательно, в мышцах накапливается меньше лактата. Вместе с тем растет способность организма мобилизировать в энергетических целях запасы липидов, расщепляя их с образованием жирных кислот. Следовательно, спортсмену легче, чем нетренированному человеку «сбросить вес» путем физических упражнений.
Долговременное увеличение мышечной силы
Развиваемая мышцей сила увеличивается только в том случае, если она работает с большей, чем раньше, нагрузкой. (к оглавлению)
Это происходит при увеличении как интенсивности работы, так и ее общей продолжительности. Мышцы, вынужденные развивать близкую к предельной для себя силу сокращения, становятся сильнее очень быстро, даже если тренировки занимают ежедневно по несколько минут. Однако для сохранения этого результата тренировки должны быть регулярными. В противном случае мышцы возвращаются к исходному состоянию, утрачивают силу и способность часто сокращаться, и спортсмен, как говорится, теряет форму.
Кровоснабжение мышц
при регулярных тренировках увеличивается число сосудов, снабжающих мышцы кровью. Это создает более эффективную систему обеспечения мышц кислородом и глюкозой, а также удаления конечных продуктов обмена. При длительных тренировках кровеносная и дыхательная системы адаптируются таким образом, что появляющаяся после первых упражнений кислородная задолжность в дальнейшем может быть полностью компенсирована. Способность мышц к продолжительной интенсивной работе обычно зависит от скорости и эффективности поглощения и использования ими кислорода.
Координация
Тренировка улучшает координацию работы мышц, составляющих антагонистические пары, что позволяет совершать более сложные и точные движения; повышается также скорость сокращения и расслабления. Последнее особенно важно, поскольку, если мышца не успевает вовремя расслабиться, то она может быть разорвана тянущим усилием антагониста.
Растяжение и разрыв мышц может произойти под действием чрезмерной нагрузки. Чтобы снизить вероятность травм, применяют специальные «согревающие» упражнения. После сильных нагрузок в мышцах обычно сохраняется некоторое остаточное напряжение. Чтобы избавиться от него, используют расслабляющие упражнения, в ходе которых осторожно растягивают мускулатуру.
Гладкие мышцы
Гладкая мускулатура имеется в стенках многих полых образований в теле животного, к которым относятся кишечный тракт, мочевой пузырь, кровеносные сосуды, мочеточники, матка, семявыносящий проток. Гладкомышечные клетки - одноядерные, веретенообразные; они скреплены соединительной тканью, состоящей в основном из коллагена. Клетки располагаются параллельно друг другу и образуют отдельные мышечные слои. Это можно видеть на примере гладкой, мускулатуры кишечника, где имеются наружный продольный и внутренний кольцевой слои. Когда сокращается продольный слой, кишка укорачивается и ее просвет расширяется, в то время как сокращение кольцевого слоя приводит к удлинению кишки и сужению просвета. Такая координированная работа мышц, называемая перистальтикой, способствует перемещению содержимого кишки; это хороший пример важной функции гладкой мускулатуры, а именно передвижения веществ внутри полых органов.
Отдельная гладкомышечная клетка в расслабленном состоянии имеет около 50-200 мкм в длину и 2-5 мкм в диаметре. Актин расположен в ней продольными тяжами. Сейчас считается общепризнанным, что гладкие мышцы позвоночных обычно содержат и миозиновые нити, которые, однако, могут отличаться от миозиновых нитей поперечнополосатых мышечных волокон. Поперечной исчерченности здесь нет, так как актиновые и миозиновые нити не расположены строго упорядоченным образом. Как полагают, механизм сокращения гладких и поперечнополосатых мышц в основе своей одинаков, хотя регуляция их работы может быть совершенно различной.
Возбуждение в гладкой мускулатуре распространяется относительно медленно, что обусловливает медленное длительное сокращение мышцы и столь же длительный период расслабления. Мышцы способны также к самопроизвольным ритмическим сокращениям, которые могут быть разной частоты и силы. Растяжение гладкой мускулатуры полого органа при наполнении его содержимым обычно сразу же ведет к, ее сокращению, и таким образом обеспечивается проталкивание содержимого дальше.
Клетки иннервируются не соматической нервной системой, а двумя видами вегетативных нервных волокон: одни из них относятся к симпатической, а другие - к парасимпатической нервной системе. Противоположное действие, которое оказывают эти волокна на иннервируемый ими орган, позволяет быстро изменять состояние органа в соответствии с возможными изменениями условий. На активность гладких мышц могут также влиять адреналин и ряд других гормонов.
Строение сердечной мышцы
Стенка сердца образована сердечными мышечными волокнами, соединительной тканью и мелкими кровеносными сосудами. Каждое мышечное волокно (кардиомиоцит) содержит одно или два ядра, множество крупных митохондрий и множество параллельных друг другу миофибрилл. Миофибриллы образованы актиновыми и миозиновыми нитями (миофиламентами), которые обеспечивают сокращение кардиомиоцита подобно тому, как это происходит в скелетной мышце. В принципе внутреннее строение кардиомиоцитов такое же, как у волокон скелетных мышц, поэтому под микроскопом они также выглядят поперечно-полосатыми. Темные полосы, называемые интеркалярными или вставочными дисками, представляют собой поверхностные клеточные мембраны, отделяющие одну мышечную клетку от другой. Мембраны модифицированы, что позволяет ионам быстро диффундировать сквозь них. Это в свою очередь обеспечивает быстрое распространение возбуждения (потенциала действия) по всей сердечной мышце. Поскольку эти клетки соединены друг с другом и образуют сложную сеть, возбуждение, возникающее в одной из них, тут же охватывает весь миокард, который в результате действует как единое целое. Такая особенность объясняет отсутствие в стенке сердца управляющих его работой нейронов. Сокращается миокард медленнее, чем скелетные мышцы, и утомляется не так быстро.
(к оглавлению)
