Фазное сокращение мышц тоническое

Фазное сокращение мышц тоническое

Библиографическая ссылка на статью:
Татаренко Д.А. Понятие о тонических и фазических мышечных волокнах, их физиология. // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2019/06/89463 (дата обращения: 13.09.2020).

Важная информация о болях и травмах, искривлениях и мышечной гипотонии, также спазмах, защемлениях. Это – причина, почему у вас нет прогресса.

Сегодня мы будем говорить о мышцах, но не, о чем обычно пишется и говорится. Давайте поднимем тему, которую я нигде не прочитал кроме книг по анатомии, хотя это очень странно. Эта информация очень важна не только для получения высоких результатов, но и понимание этого поможет вам спасти свое здоровье.

Мы будем говорить о двух типах мышц, с точки зрения людей, которые занимаются спортом, будет разумно разделить мышцы на фазические и тонические.[1]

Короче говоря, мышцы фазические используются для движения, а тонические используются для удержания определенного положения.

Мышцы, которые используются для поддержки определенного положения, для стойкости. С точки зрения эволюции они старше, имеют больше способности к длительной работе, и кровь лучше поставляется им, менее быстро утомляющиеся, но главный недостаток – то, что они имеют тенденцию сокращаться.

Принимая во внимание, что мышцы фазические более легко быстро утомляются, кровь поставляется им в меньшей степени, и они не имеют тенденцию сокращаться, но эти мышцы склонны к атрофии без постоянной нагрузки.

Только теперь действительно имеет смысл говорить о различных типах мышечных волокон:

— быстро сокращающиеся волокна ( тип II),

— медленно сокращающиеся волокна (тип I)

Как корреляция этих мышечных волокон в мышце определяют ее принадлежность или фазической или тонической группе мышц.

Тонические мышцы. [3]

У тонических мышц есть способность сокращаться в течение длительного периода времени, когда только некоторые мышечные волокна напрягаются, а другие расслаблены, как следствие, мышечное напряжение может продлиться дольше. Тонические мышцы ответственны за осанку, другими словами, действуют преимущественно, чтобы выдержать вашу положение против силы тяжести.

У них много кровеносных капилляров и митохондрий, источник Аденозинового трифосфата (ATФ) является аэробным дыханием. Это позволяет тоническим мышцам работать в течение долгого времени без истощения. Одна из их особенностей – низкая скорость хранения молочной кислоты. Они лежат глубоко в мышцах человеческих конечностей и верхней части тела. В большей степени это короткие мышцы. В результате сокращения тонической мышцы, происходит нарушение статичного положения: сближение мест крепления мускула и увеличение его в объеме.

Мышцы фазические. [1]

У мышц фазических меньшее количество митохондрий и относительно меньше кровеносных капилляров. ATФ – источник энергии, один из конечных продуктов анаэробного дыхания (без кислорода). В отклик на раздражение фазичесие мышцы сокращается намного быстрее, чем тонические волокна. Истощение происходит довольно быстро, а также кислородная задолженность. Фазические мышцы обеспечивают быстрые сокращения, и они очень важны, чтобы выполнить быстрые амплитудное движение. Эти мышцы длинные, они лежат близко к поверхности тела. У мышц, которые выполняют движения короткой продолжительности в большей степени это фазические мышечные волокна (например, мышцы конечностей). [2]

При мышечных дисфункциях Фазические мышцы, как правило, ослабевают, находятся в состоянии ослабления (утомления, растяжения мышцы). Это проявляется пере растяжением отдельных мышечных, сухожильных и фасциальных волокон, сопровождаемое повышением порога возбудимости мышцы при ее активации (Васильева Л. Ф.,1997,2002). [3]

Нарушения статики (удаление крепления мышцы и уменьшение ее размера) происходят в результате расслабления фазических мышечных волокон наряду с дисфункцией мышцы. Динамические нарушения также замечены когда мышечное сокращение наступает чуть позже в отличии от нормы. Фазические мыщцы имеют связь с мозговой корой, которая позволяет выполнять сознательные движения под контролем.

Тонические мышцы находятся в контакте с более глубокими структурами как основного ядра, мозжечка и средним мозгом. [2]

Если тонические мышцы поврежденные или усталые, они становятся слабыми, у фазических мышц нет состояния спазма. Реакцией тонических мышц является сокращение, спазмы и боль.

Согласно морфофункциональным особенностям мышц есть такие мышечные волокна как промежуточные из тонических и фазических мышц. Они быстры и имеют способность к длительной работе.

Мы не знаем мышцы, которые состоят только из одного типа мышечных волокон кроме сердечной мышцы. Например, у мышц позвоночного столба есть до 95% волокон медленного сокращения; корреляция медленных и быстрых волокон в четырехглавой мышце бедра является почти такой же.

Считалось, что преобразовать один тип мышечных волокон в другой определенной тренировочной системой было невозможно, но практика опровергла эту теорию.

Эффект от специальной подготовки действительно в состоянии преобразовать промежуточные мышечные волокна в медленные или быстро сокращающиеся волокна.

Поскольку исследование узнало еще один решающий и интересный факт: если нерв будет отделен от волокна быстрого сокращения, и будет присоединен к волокну медленного сокращения, то тип волокна изменится. Оказывается, что корреляция мышечных волокон и то как мышцы возбуждаются, тесно взаимосвязано. [1]

Корреляция различных мышечных волокон закодирована генетически в теле каждого человека и различается в каждой мышце. Мы уже рождаемся или спринтером или марафонцем. Ясно, что у кого есть больше (белые) волокна быстрого сокращения, будет больше преимущества перед человеком, у которого есть больше волокон медленного сокращения (красных) в таком спорте, которому нужны быстрые шаги в ограниченное время, но человек с белыми волокнами проиграет, где ему нужна большая стойкость. Я уверена, что большинство уже поняло важность информации, что я сказала в этой статье и как это важно для нашего здоровья и не только его улучшения, но и прежде всего сохранения здоровья на тренировках.

Очень важно укрепить фазические мышцы и растягивать тонические. Это – единственный способ, которым вы можете избежать мускульного дисбаланса, которые вызывают у вас основную проблему. Возбуждение фазических мышц (антагонисты) нарушается из-за сокращения тонических мышц, и это еще больше увеличивает состояние дисбаланса.

Источник

Мышцы: фазические и тонические

Важная информация о том, Почему возникают боли и травмы, искривления и дисбалансы, а также спазмы и защемления. Причина отсутствия прогресса.

Сегодня поговорим о мышцах, но не о том, о чем постоянно пишут и говорят повсеместно, а затронем тему, которую я ни где кроме как в учебниках анатомии не встречал и это очень странно, ибо крайне важно не только для достижения высоких результатов, но и для сохранения здоровья. Вы скоро поймете сами почему.

Говорить мы будем о двух типах мышц и конечно с позиции тренирующегося человека и с этой точки зрения делить мышцы целесообразнее всего на:

Что бы всё было просто и понятно скажем так:

— Фазические мышцы используются для ДВИЖЕНИЯ

— Тонические для УДЕРЖАНИЯ.

Мышцы, используемые для удержания, Тонические с эволюционной точки зрения древнее они более выносливые и лучше снабжаются кровью, естественно медленнее устают, но их главный минус то, что склонны укорачиваться.

Фазические мышцы в свою очередь быстрее устают, хуже снабжаются кровью и не склонны к укорачиванию, но быстро атрофируются без регулярных тренировок.

Вот только сейчас есть смысл начинать говорить о различных типах мышечных волокон:

— промежуточных (типа IIa),

ибо соотношение различных мышечных волокон в мышце и определяет ее принадлежность к ФАЗИЧЕСКОЙ или ТОНИЧЕСКОЙ группе.

Они обильно снабжены кровеносными капиллярами, в них много митохондрий, а источником АТФ является аэробное (кислородное) дыхание. Это позволяет тоническим мышцам длительное время работать без утомления. Для них характерна низкая скорость накопления молочной кислоты. Располагаются тонические волокна в глубоких слоях мышц конечностей и туловища. Преимущественно это короткие мышцы.

Фазические волокна характеризуются меньшим количеством митохондрий, в них относительно мало кровеносных капилляров. Источником энергии является АТФ, образующаяся в результате анаэробных (бескислородных) процессов. В ответ на раздражение осуществляется значительно более быстрое сокращение, чем у тонических волокон. Довольно быстро развивается утомление, а также кислородная задолженность.

Фазические мышцы обеспечивают быстрые сокращения, и они важны для обеспечения быстрых амплитудных движений. Это преимущественно длинные мышцы. Располагаются они ближе к поверхности тела. Преобладают в мышцах, выполняющих кратковременные движения (например, мышцах конечностей).

Фазическая мускулатура связана с корой головного мозга, что позволяет совершать сознательные, подконтрольные движения.

Тоническая мускулатура связана с более глубокими структурами (подкорковыми ядрами, мозжечком, средним мозгом).

Если фазические мышцы перегружены, повреждены или утомлены, они переходят в состояние вялости, слабости или состояние релаксации. Фазическим мышцам не свойственно состояние спазма.

Тонические (постуральные) мышцы на перегрузку реагируют сокращением, спазмом и болью.

Выделяют также волокна, занимающие по своим морфофункциональным характеристикам промежуточное положение между этими двумя типами. Они являются быстрыми, устойчивыми к утомлению.

Мы не знаем ни одной мышцы (кроме сердечной) состоящей только из одного типа мышечных волокон, к примеру, в мышце, выпрямляющей позвоночник медленных мышечных волокон до 95%, а в латеральной широкой мышце бедра соотношение медленных и быстрых примерно одинаково.

Раньше считалось что превратить волокна одного типа с помощью специального тренинга в волокна другого типа невозможно, но как всегда практика опровергла теорию. Тренировочный эффект специального тренинга действительно способен превращать промежуточные волокна в медленные или быстрые, моё личное мнение, что именно таково изначальное предназначение промежуточного типа волокон.

Исследования установили еще один очень значимый и интересный факт, если отсоединить нерв от быстрого волокна и подсоединить к медленному – тип волокна очень быстро меняется. Это доказывает, что соотношение мышечных волокон очень тесно взаимозависимо с характером иннервации мышц.

Соотношение различных мышечных волокон у человека заложено генетически и отличается у каждого из нас в каждой мышце, да по факту мы уже рождаемся спринтерами или марафонцами. И совершенно понятно, что тот, у кого преобладают быстрые (белые) мышечные волокна будет иметь преимущества над тем, у кого больше медленных (красных) в таких видах спорта где требуется быстрые движения в ограниченное время, но будет проигрывать в тех, где необходима большая выносливость.

Уверен, что основное большинство осознали уже причину важности понимания данной информации для нашего здоровья, не только его улучшения, но в первую очередь сохранения на фоне тренировок. Я пытался максимально коротко и просто изложить информацию для более легкого ее усвоения.

Очень важно УКРЕПЛЯТЬ ФАЗИЧЕСКИЕ МЫШЦЫ и РАСТЯГИВАТЬ ТОНИЧЕСКИЕ.

Только так можно избежать мышечного дисбаланса, который влечет за собой основную проблему, из-за укорачивания тонических мышц нарушается иннервация их фазических антагонистов, что приводит к еще большему усилению дисбаланса.

Ниже приведу 3 самых основных и частых примера понятных для любого обывателя, не то, что тренирующегося человека.

Теперь вы понимаете большинство причин болей в пояснице и в ягодице, вот самый простой пример это поясничный отдел позвоночника и пресс – мышцы выпрямляющие позвоночник (поясничный отдел) являются тоническими, склонными к укорачиванию, а пресс относится к фазической группе, склонной к ослаблению – зная эту информацию вы уже будете понимать, что поясничный отдел позвоночника требует растяжки (как раз той, которую я даю в своих рекомендациях по избавлению от грыж и протрузий, точнее от болей вызванных ими), а пресс требует постоянной работы над ним, только так можно исключить дисбаланс и развития патологий и болевых синдромов.

А если брать отдельно позвоночник, то здесь картина еще интереснее – шейный и поясничный отдел требуют постоянной растяжки, являясь представителями тонической группы (склонной к укорачиванию) в то время как грудной, являясь фазическим и склонным к ослаблению требует постоянной проработки и адекватной нагрузки.

Самый простой, третий пример, касается БИЦЕПСА и ТРИЦЕПСА, первый являясь ТОНИЧЕСКОЙ группы, склонной к укорочению требует постоянной растяжки, отсутствие которой приводит к травме различий степени сложности, в то время, как трицепс будучи тяготеющим к ослаблению требует постоянной работы, являясь ярким представителем ФАЗИЧЕСКОЙ группы.

Для того, чтобы ВЫ имели ясное представление касательно всего нашего мышечного состава, ниже я приведу полную таблицу ФАЗИЧЕСКИХ и ТОНИЧЕСКИХ МЫШЦ.

ТОНИЧЕСКИЕ мышцы, тяготеющие к УКОРОЧЕНИЮ:

Трапециевидно (верхний и средний пучок), Малая и Большая грудные мышцы, Бицепс, Сгибатели предплечья, Короткая, Длинная и Большая приводящие мышцы, Напрягатель широкой фасции, Прямая мышца бедра, Латеральная широкая мышца бедра, Мышца выпрямляющая позвоночник (шейный и поясничный отделы), Мышца поднимающая лопатку, Тонкая мышца, Полуперепончатая мышца, Полусухожильная мышца, Двуглавая мышца бедра, Икроножная и Камбаловидная мышцы.

ФАЗИЧЕСКИЕ мышцы, тяготеющие к ОСЛАБЛЕНИЮ:

Мышцы живота, Медиальная широкая мышца бедра, Передняя большеберцовая мышца, Малоберцовые мышцы, Трапециевидная мышца (нижний пучок), Мышца выпрямляющая позвоночник (грудной отдел), Ромбовидные мышцы, Трицепс, Ягодичные мышцы (большая, средняя и малая).

Встройте Физкультпривет в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Также будем рады вам в наших сообществах во ВКонтакте, Фейсбуке, Твиттере, Одноклассниках.

Источник

ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Скелетные мышцы управляются достаточно однообразно: каждое мышечное волокно мышцы получает аксон от соответствующего мотонейрона, расположенного в спинном мозге или в стволе мозга. Обычно один мотонейрон иннервирует одновременно несколько мы­шечных волокон (двигательная единица). Этот мотонейрон называется альфа-мотонейро­ном (в отличие от гамма-мотонейрона, иннервирующего интрафузальные мышечные во­локна мышечного рецептора).

К мотонейрону подходят различные воздействия от коры больших полушарий (пирамидный путь) или от подкорковых структур мозга, от среднего и продолговатого мозга (экстрапирамид­ный путь) и благодаря этому мышцы вовлекаются в движение. Для того, чтобы управление было эффективным, необходимо наличие обратной связи — центральные структуры мозга долж­ны «знать» о состоянии соответствующей мышцы. Обратная связь осуществляется прежде все­го с участием рецепторов, расположенных в самих мышцах — это мышечные веретена и сухо­жильные рецепторы Гольджи. Они улавливают соответственно степень растяжения мышцы, а также силу, которую развивает данная мышца, и посылают информацию в ЦНС.

Управление гладкими мышцами принципиально отличается от управления скелетной му­скулатурой. Гладкие мышцы получают одновременно несколько воздействий, благодаря чему могут менять свою активность: как правило — от нейронов вегетативной нервной системы, расположенных в стволе мозга и спинном мозге, и вегетативных ганглиях, — симпатические нейро!Ш свое влияние оказывают с участием адренергических синапсов, парасимпатические — с участием холинергических синапсов. Существует также влияние метасимлатическоЙ нервной системы (периферические, или внутриорганные рефлекторные дуги), а также желез внутренней секреции (например, за счет выделения адреналина, окситоцнна) и биологически активных веществ, вырабатываемых в соответствующем регионе тела, например, за счет про­дукции брадикинина или гистамина. Все эти воздействия оказывают либо стимулирующее воздействие, либо тормозное (конкретно это зависит от вида мышцы, характера рецепторов, ионных каналов, которыми управляют эти рецепторы). В свою очередь, активность симпати­ческой и парасимпатической системы, интенсивность выделения гормонов н БАВ контроли­руется и регулируется со стороны высших отделов мозга. Следовательно, гладкая мускулату­ра управляется и высшими отделами. Но, в отличие от управления скелетной мускулатурой (произвольной),»при управлении активностью гладких мышц высшие отделы мозга не спо­собны, как правило, произвольно менять деятельность этих мышц (поэтому они называются непроизвольными мышцами). Однако возможность управления высшими отделами мозга ва­рьирует и зависит от тренированности этих механизмов управления.

Обратная связь между гладкими мышцами и центрами тоже существует, но ее выражен­ность и значение не так отчетливы и просты для анализа, как в отношении скелетной муску­латуры. Чаще всего деятельность гладких мышц оценивается по конечному результату, например, по величине артериального давления (с помощью барорецепторов) или по вели­чине растяжения стенки органа (мочевой пузырь) и т. п.

РЕЖИМЫ СОКРАЩЕНИЯ МЫШЦ

Для скелетной мышцыхарактерны два основных режима сокращения — изометричес­кий и изотонический. Изометрический режим проявляется в том, что в мышце во время ее активности нарастает напряжение (генерируется сила), но из-за того, что оба конца мышцы

фиксированы (например, мышца пытается поднять большой груз) — она не укорачивается. Изотонический режим проявляется в том, что мышца первоначально развивает напряжение (силу), способную поднять данный груз, а потом мышца укорачивается — меняет свою длину, сохраняя напряжение, равное весу поднимаемого груза. Так как изотоническое со­кращение не является «чисто» изотоническим (элементы изометрического сокращения имеют место в самом начале сокращения мышцы), а изометрическое сокращение тоже не является «чисто» изотоническим (элементы смешения все-таки есть, несомненно), то пред­ложено употреблять термин «ауксотоническое сокращение» — смешанное по характеру.

Понятия «изотонический», «изометрический» важны для анализа сократительной ак­тивности изолированных мышц и для понимания биомеханики сердца.

Режимы сокращения гладких мышц. Целесообразно выделить изометрический и изотони­ческий режимы (и, как промежуточный — ауксотоническнй). Например, когда мышечная стенка полого органа начинает сокращаться, а орган содержит жидкость, выход для которой пере­крыт сфинктером, то возникает ситуация изометрического режима: давление внутри полого органа растет, а размеры ГМК не меняются (жидкость не сжимается). Если это давление ста­нет высоким и приведет к открытию сфинктера, то ГМК переходит в изотонический режим функционирования — происходит изгнание жидкости, т. е. размеры ГМК уменьшаются, а напряжение или сила — сохраняется постоянной и достаточной для изгнания жидкости.

У скелетной мышцы выделяют одиночное сокращение и суммированное сокращение, или тетанус. Одиночное сокращение — это сокращение, которое возникает на одиночный стимул, достаточный для вызова возбуждения мышцы. После короткого скрытого периода

Рис. 6. Миограммы мышц.

В — Запись сокращений икроножной мышцы лягушки при различной частоте наносимых раздражений:

а —кривая сокращений: 1 —одиночное сокращение, 2 — зубчатый тетанус, 3 — глад­кий тетанус, 4 — оптимум, 5

пессимум; б — отметка частоты раздражений. Г — Миограмма гладкой мышцы желудка лягушки;

20

(латентный период) начинается процесс сокращения. При регистрации сократительной ак­тивности в изометрических условиях (два конца неподвижно закреплены) в первую фазу происходит нарастание напряжения (силы), а во вторую — ее падение до исходной величи­ны. Соответственно эти фазы называют фазой напряжения и фазой расслабления. При реги­страции сократительной активности в изотоническом режиме (например; в условиях обыч­ной миографической записи) эти фазы будут называться соответственно фазой укорочения и фазой удлинения. В среднем сократительный цикл длится около 200 мс (мышцы лягушки) или 30—80 мс (у теплокровных). Если на мышцу действует серия прямых раздражении (минуя нерв) или непрямых раздражений (через нерв), но с большим интервалом; при кото­ром всякое следующее раздражение попадает в период после окончания 2-Й фазы, то мыш­ца будет на каждый из этих раздражителей отвечать одиночным сокращением.

Возникают в том случае, если на мышцу наносятся 2 и более раздражения, причем вся­кое последующее раздражение (после предыдущего) наносится либо во время 2-й фазы (рас­слабления или удлинения), либо во время 1-й фазы (укорочения или напряжения).

В случае, когда всякое второе раздражение попадает в период фазы расслабления (удли­нения), возникает частичная суммация — сокращение еще полностью не закончилось, а уже возникло новое. Если подается много раздражителей с подобным интервалом, то воз­никает явление зубчатого тетануса. Если раздражители наносятся с меньшим интервалом и каждое последующее раздражение попадает в фазу укорочения, то возникает так называе­мый гладкий тетанус.

Амплитуда гладкого тетануса зависит от частоты раздражения (интервала между раз­дражителями). Если каждый последующий раздражитель попадает в фазу экзальтации (по­вышенной возбудимости), то ответ мышцы будет достаточно большим, если же импульсы попадают в период сниженной возбудимости (относительная рефрактерная фаза), то ответ мышцы будет намного меньше. Такая зависимость амплитуды ответа мышцы от частоты раздражения получила название оптимума и пессимума частоты раздражения. Например, импульсы с частотой 30 Гц (30 имп/с) вызывают тетанус высотой 10 мм миографической записи, импульсы, идущие с частотой 50 Гц — 15 мм, с частотой 200 Гц — 3 мм. В этом примере 50 Гц — оптимальная частота, 200 Гц — пессимальная. Альфа-мотонейрон может посылать к мышце серию импульсов — например, 20 имп/с, 40 имп/с, или 50 имл/с. Таким образом, меняя частоту посылки импульсов к мышечным волокнам, альфа-мотонейрон мо­жет регулировать величину сократительного ответа своего мышечного пула.

Все наши сокращения возникают в ответ на импульсную стимуляцию частотного харак­тера и являются тетаническими.

Для скелетной мышцы характерен еще один вид активности — та»к называемая контрак­тура. В экспериментальных условиях ее легко получить путем воздействия на мышцы, на­пример, гиперкалиевым раствором: он вызывает длительную деполяризацию мембраны, и это приводит к достаточно длительной активности мышцы (калиевая контрактура). Кофеин тоже вызывает контрактуру (кофеиновую) — длительное сокращение, которое держится в течение всего времени, пока в растворе содержится кофеин, Кофеиновая контрактура ЯВ’ ляется следствием высвобождения ионов кальция из саркоплазматического ретикулюма, В условиях целостного организма контрактура возникает при патологии и проявляется в длительном, слитном сокращении мышцы, которое не управляется корой (волей человека), Природа патологических контрактур различна.

Для гладких мышц виды сокращений иные. Для так называемых тонических гладких мышц в условиях «покоя» характерно наличие базального тонуса — некоторой активности. Если мышцу обработать веществом, полностью снимающим эту тоническую активность, то мышца расслабится и тем самым «покажет», что до момента обработки она имела опре-

деленное напряжение. В ответ на различного рода воздействия (медиаторы вегетативной нервной системы, гормоны, БАВ) базальный тонус будет меняться медленно (в течение минут): соответственно повышаться (при действии стимуляторов сократительной активно­сти) или уменьшаться (ингибиторы сократительной активности). Например, в ответ на ад­реналин мышечная полоска из аорты кролика повышает базальный тонус, а в ответ на аце-тилхолин — снижает его.

Для фазно-тонических мышц ситуация иная. Во-первых, у части таких мышц в условиях «покоя» имеется базальный тонус и фазная активность: мышца спонтанно периодически укорачивается и удлиняется (имеет место спонтанная фазная активность). Фазное сокраще­ние протекает очень медленно — намного медленнее, чем сокращение скелетной мышцы (например, сокращение матки беременной женщины происходит в течение 1—2 минут). При действии раздражителя — стимулятора сократительной активности — может повы­шаться исходный базальный тонус и одновременно меняется фазная активность — возрас­тает ее амплитуда и частота генерации сокращений. Во всех случаях фазная активность — это вариант одиночных, а не тетанических сокращений. При действии ингибитора происхо­дит снижение базального тонуса, уменьшение частоты генерации фазных сокращений или амплитуды вплоть до полной остановки генерации фазных сокращений.

У других фазно-тонических мышц в условиях покоя имеет место базальный тонус, а спонтанных фазных сокращений нет. В ответ на стимулятор такая мышца может увеличить исходный базальный тонус и одновременно начать генерировать фазные сокращения (триг-герный эффект вещества-стимулятора).

Источник