Skip to: site menu | section menu | main content

Хотите ли вы похудеть?



строение мышечных волокон

Вы, конечно же, догадываетесь, что все внутренние элементы мышечной клетки не болтаются  в воздухе, а погружены в саркоплазму. Наверняка вы помните из школы, что в клетках есть цитоплазма - ну вот, это почти то же самое, только в мышечных клетках эту цитоплазму называют саркоплазмой.

Так вот, в саркоплазме обитает множество митохондрий, которые занимают порядка 30-35% от всей массы мышечного волокна.  По своей сути митохондрии - это малюсенькие заводики, точнее, даже электростанции, в которых проходят процессы обмена веществ и скапливаются вещества богатые энергией, среди которых гликоген, жиры, фосфаты и еще много чего нужного и полезного для обеспечения энергетических потребностей всего мышечного волокна. Понятно, что таких мини-заводиков в клетке не один, не два и не три - их сотни и тысячи. Для удобства и скорейшей доставки энергии к «потребителю» митохондрии располагаются вблизи мест, где эта энергия может потребоваться. В нашем случае, митохондрии цепочками выстраиваются вдоль тонких мышечных нитей, называемых миофибриллами. Именно миофибриллы и есть те самые сократительные элементы каждого мышечного волокна, именно благодаря им, наши мышцы  сокращаются и расслабляются.

Миофибриллы, как и само мышечное волокно, тоненькие и длинные. Их длина равна длине самого мышечного волокна и занимают они порядка 50% от веса всей мышечной клетки. Получается, что толщина самих мышечных волокон главным образом будет зависеть от количества находящихся в нем  миофибрилл и от их поперечного сечения.

Но миофибриллы - это не одно целое, они состоят из малюююсеньких  последовательно собранных кусочков, которые называются саркомерами. Вся эта конструкция выглядит примерно вот так:

Как выглядит саркомер

Это на рисунке саркомеры такие большие, а на самом деле их длина в состоянии покоя равна всего то 0,002 мм! Значит для того, что бы собрать их в одну миофибриллу длиной 10-15 сантиметров потребуется…….. оооо, великие тыщи саркомеров. Если интересно, сами посчитайте.

Так, давайте остановимся на секундочку и подытожим:

мышцы состоят из мышечных волокон, внутри мышечных волокон находятся миофибриллы, миофибриллы состоят из саркомеров. В общем, сундук на дубе, в сундуке заяц, в зайце утка, в утке яйцо, в яйце игла. Примерно так. Продолжаем.

Саркомеры очень хитро устроены. Они состоят из двух типов белковых нитей (филаментов). Те, которые потолще -  миозиновые, а те, что потоньше - актиновые. Посмотрите на картинку, так понятней будет:

строение саркомера

Из миозиновых нитей с обеих сторон выступают  отростки – эдакие миозиновые мостики.

Так вот, реагируя на нервный сигнал и последующую химическую реакцию, эти отростки ненадолго пристыковываются к актиновым нитям примерно под углом 90° и потом проталкивают актиновые нити вдоль себя, до угла мостиков примерно в 45°.

Все это очень напоминает гребцов в лодке: на счет раз - весла опускаются в воду (мостики пристыковываются), на счет два – происходит гребок (мостики оказываются под углом 45°), и на счет три - весла поднимаются из воды (мостики отсоединяются).

сокращение саркомера

Именно таким образом и происходит сокращение саркомера, и как следствие - мышечного волокна, и как следствие - мышцы.

Но, за один такой «гребок» саркомеру удается укоротиться лишь на 1% своей длины, поэтому для того, что бы эффективно сократиться, нашей мышце приходится «грябать и грябать», так что без «рулевого»  тут никак не обойтись. Этим «рулевым» выступает наша нервная система, которая в зависимости от требуемой величины мышечного напряжения, подает сигналы (нервные импульсы) с частотой от 7-ми до 50-ти и более «гребков» в секунду.

Понятно, что чем больше мостиков одновременно сможет присоединиться к актину, чем мощнее и сильнее будет один «гребок». Так вот, считается, что наиболее благоприятная длина саркомера для образования мостиков около 0,0019-0,0022мм, т.е. длина равная примерно длине саркомера в состоянии покоя. Если же мышца сильно удлиняется, т.е.  растягивается (саркомер удлиняется до 0,0024-0,0035 мм), то количество контактирующих с актином миозиновых мостиков уменьшается и уменьшается, а значит, уменьшается и мышечное напряжение. Ну, правильно,  получается, что некоторым «веслам»  цепляться уже не за что. Посмотрите на рисунок:

растяжение саркомера

А вот при слишком сильном укорачивании мышцы, т.е. когда длина саркомера становится 0,0016-0,0013мм, концы актиновых нитей все глубже поникают между нитями миозина и начинают мешать друг другу. В итоге образовывать новые мостики становиться все сложнее и сложнее, и напряжение мышцы в этом случае опять же уменьшается.

Получается, что максимум силы достигается при длине саркомера равной его длине в состоянии покоя. Вот поэтому-то у нас и не получается развить максимальную силу в начальной или конечной фазе движения.

На максимальную силу так же влияет и скорость сокращения мышцы. Согласитесь, ведь логично, что при НЕбольшой скорости движения в работающей мышце можно успеть создать большее количество мостиков, чем при высокой скорости сокращения, так как миозиновые нити просто могут не успевать образовывать большое их количество. Точнее мостики-то образовываться будут, но в недостаточном единовременном  количестве для того, что бы «грести» с максимальной силой.

Так вот, целенаправленные физические занятия приводят к увеличению количества миофибрилл, к увеличению их поперечного сечения, а так же к увеличению размеров и количества мини-заводиков (митохондрий) снабжающих их энергией. Увеличиваются и запасы самой энергии (гликогена, фосфатов и т.д.). Вначале это сказывается на мышечной силе, а в последствии и на толщине мышечного волокна, что и приводит к общему увеличению (гипертрофии) поперечного сечения мышцы  в целом.

Другими словами, сила и мышечная масса увеличиваются вовсе не пропорционально. Если,  например, мышечная масса увеличивается в два раза, то мышечная сила при этом увеличится аж в целых три раза.

Сразу же оговорюсь, что при мышечной гипертрофии происходит именно утолщение мышечных волокон без изменения из количества, так как количество мышечных волокон в одной, отдельно взятой мышце обуславливается генетически, и не меняется по ходу тренировок.

Именно поэтому и существуют люди с хорошо развитыми руками или ногами, а то и всем телом. Им просто повезло, у них оказалось чуть большим количество мышечных волокон в какой-то мышце или мышечной группе, а значит у них  чуть больший потенциал для их роста.  Но, вот используют ли они этот потенциал для развития мышц или нет - это уже совсем другой вопрос…

Продолжим. Потихонечку подбираемся к вопросу о том, чем же питаются наши мышцы, и откуда они берут энергию для своего сокращения. Уууууу, тема интересная, но сразу же оговорюсь – сложная. В общем, буду пытаться, как всегда, объяснять все по-простому. Итак, поехали.

 

 

Источники мышечной энергии>>