физра_мышечные волокна. Мышечные волокна
 Скачать 403.34 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калужский государственный университет им. К. Э. Циолковского» Кафедра физической культуры и спорта Реферат на тему: «Мышечные волокна» Выполнила студентка: Группа: Б-ЛАФ-21 Руководитель: Дорофеев Владимир Владимирович Калуга 2021 г. Содержание Введение…………………………………………………………………….3 Общие признаки мышечной ткани………………………………………..4 Виды (типы) мышечных волокон: 1 и 2 тип……………………….…..4-7 Классификация мышечных волокон…………………………………..7-8 Гликолитические, промежуточные и окислительные волокна…….8-9 Заключение…………………………………………………………...…10 Список литературы……………………………………………………….11 Введение Мышечными тканями (textus muscularis) называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.). Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность становится главной функцией. Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей: удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина. Специальные сократительные органеллы — миофиламенты или миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина — при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает). Общие признаки мышечной ткани Мышечная ткань отвечает за движения тела и его частей, а также за изменение размера и формы внутренних органов. Мышечные клетки структурно и функционально специализированы для сокращений, для этого им необходимы специальные белковые филаменты (миофиламенты): тонкие и толстые. Находятся миофиламенты в цитоплазме мышечных клеток, которая называется саркоплазмой (от греч. sarx, род. падеж sarkos — мясо, плоть). Длина мышечных клеток больше ширины, поэтому часто мышечные клетки называют мышечное волокно или миофибриллы. Основными типами мышечной ткани являются гладкие мышцы и два типа поперечнополосатых мышц: скелетные и сердечная. Гладкие мышцы, в основном, образуют стенку полых органов (например, кишечник и кровеносные сосуды); они сокращаются медленно, часто волнообразно, и непроизвольно. На гистологических срезах у гладких мышц отсутствует поперечная исчерченность, наблюдаемая у двух других типов. Скелетные мышцы, в основном, прикрепляются к костям, которые играют роль блоков и рычагов для усиления быстрых, сильных, произвольных сокращений. Сердечная мышца образует стенку сердца и крупных вен, впадающих в сердце; сокращения этой мышцы быстрые, сильные, ритмичные и непроизвольные. Мышечная ткань — это группы мышечных клеток, объединённых соединительной тканью. Это позволяет группам клеток работать сообща или по отдельности, генерируя механические действия различной силы. Названные мышцы тела (например, двуглавая мышца плеча) являются органами, собранными из высокоорганизованной мышечной ткани. Почти все мышцы развиваются из мезодермы. Мезодермальные клетки дифференцируются в мышечные клетки путём накопления миофиламентов в цитоплазме и развитием специальных мембранных каналов и компартментов. Исключение: гладкие мышцы радужки и цилиарного тела развиваются из нейроэктодермы. Виды (типы) мышечных волокон: 1 и 2 тип Скелетная мускулатура состоит из мышечных волокон, которые в свою очередь включают в себя следующие элементы: Капилляры (именно благодаря им происходит доставка питательных веществ и кислорода в мышцы) Шероховатая и гладкая эндоплазматическая сеть или эндоплазмати́ческий и саркоплазматический ретикулум (в них концентрируются ионы кальция, которые необходимы для активации миофибриллы) Сарколемма (соединительно тканная оболочка, представляющая собой мембрану мышечной клетки) Ядра (являются неким центром хранения и распределения информации, их количество от несколько 100 до несколько 1000 в одном лишь мышечном волокне) Митохондрий (обеспечивают энергообеспечение, выработку АТФ, количество от 50 до 1000 и выше в одной мышечной клетке) Миофибрилл (вытянутые белковые нити с длиной от 0,1 до 2-3 см, обеспечивающие сокращение мышечного волокна) Скелетная мускулатура в человеческом организме по своей структуре разная, определяющим будет факторы, которые обеспечивают биохимические реакции воспроизводства АТФ (окислительные и гликолитические пути образования), а также механические свойства мышц, главные из них скорость сокращения, изменения длины и сила тяги.  1 тип: медленные окислительные (МО) Данный тип мышечного волокна имеет в своей структуре тонкие, слабые, медленно-сокращающиеся нити, но очень выносливые. Мотонейрон активизируется при малейшей физической нагрузки, поэтому имеет низкий порог активности. Окислительные, медленные волокна окрашены в красный цвет, благодаря большому скоплению миоглобина, а также имеют хорошо развитую капиллярную сеть, поэтому отлично кровоснабжаются. Ферментами окислительного фосфолирования так же МО волокна не обделены, они содержат их много, благодаря чему гораздо больше извлекают энергии из глюкозы, по сравнению с тем же анаэробным гликолизом, и конечно в таких волокнах очень много крупных митохондрий – энергетических станций клеток. Количество миозина – сократительного белка в медленных мышечных волокнах больше, чем в быстрых, несмотря на это активность фермента воспроизводства энергии ниже (АТФазы), поэтому они медленнее сокращаются. Связь спинного мозга и МО волокнами происходит благодаря альфа-мотонейронами. 2 тип: быстрые гликолитические волокна Быстроутомляемые мышечные волокна, нити которых превосходят по толщине и по силе окислительные. Высокая скорость сокращения, а также низкое содержание митохондрий, липидов, миоглобина и плохое кровоснабжение придают гликолитическим волокнам светлый (белый) цвет и низкую выносливость. Ярким отличием белых от красных (медленных) мышечных волокон является тот факт, что в них гораздо больше ферментов анаэробного окисления и миофибрилл, содержащих в меньших количествах мышечного белка миозина (однако он лучше воспроизводит АТФ и быстрее сокращается). Конечно нельзя не сказать, что в белых мышечных волокнах ярко выражен саркоплазматический ретикулум, благодаря которому происходит запас ионов кальция (Ca2+). 2а тип: быстрые окислительно-гликолитические (БОГ) Промежуточные или быстрые окислительные мышечные волокна, как иногда их называют. Толщина МВ средняя, утомление происходит быстрее чем у волокон 1 типа (МО), но могут работать дольше чем волокна 2б, при этом силой обладают средней, сокращаются так же со средней скоростью. В качестве источника энергии БОГ используют как окислительные, так и анаэробные процессы производства АТФ. 2б тип: быстрые гликолитические волокна (БГ) Быстросокращающиеся, очень сильные, крупные мышечные волокна, которые легко утомляются, при этом имеют высокую степень активации мотонейрона, то есть для того чтобы включались в работу белую мускулатуру необходимо приложить довольно много усилий в единицу времени, например, кратковременно поднять тяжелый вес. Отличительной особенностью быстрых МВ является малое содержание митохондрий и снабжения их АТФ по пути анаэробного окисления, т.е. в качестве основного источника снабжения энергией будет служит гликоген, поэтому в таких мышечных волокнах его будет много. Классификация мышечных волокон В зависимости от типа мышечного волокна, в физиологии классифицируют различные их типы, которые делят на основные 4 класса, и естественно друг от друга они отличаются, не только цветом, силой и выносливостью, но и методом гипертрофии (увеличения). Ниже представлены 4-ре классификации МВ. Белые и красные Быстрые и медленные Гликолитические, промежуточные и окислительные Высокопороговые и низкопороговые Белые и красные Данная классификация по цвету МВ зависит напрямую от наличия миоглобина в саркоплазме (жидкость, заполняющая пространство между миофибриллами в мышечных волокнах). (Миоглобин или мышечный гемоглобин – сложный, кислородосвязывающий белок, который помогает запасать кислород, обеспечивая подачу О2 в скелетные группы мышц и миокард) Мышцы называют красными, потому что в них большое количество миоглобина, который и придаем им такой окрас. Соответственно, если клетки будут потреблять большое количество кислорода, значит в них будет поступать так же большое количество миоглобина, причем чем больше потребления О2, тем больше будет потребление миоглобина клеткой. Белые МВ – это такие мышечные волокна, которые в составе имеют малое количество миоглобина и митохондрий (энергетические станции клеток, в которых происходят процессы аэробного гликолиза, при достаточном поступлении количества кислорода). Поэтому такие МВ потребляют малое количество О2 и их цвет белый. Силовые тренировки отвечают за выраженную гипертрофию белых мышечных волокон, которые активно принимают участие при выполнении упражнений в тренажерном зале. Процессы энергообеспечения в мышечных волокнах помогают понять, что такое выносливость со стороны физиологических процессов, которая будет определяться способностью тех или иных групп мышц переработать молочную кислоту при заданной физической активности. Сбившее дыхание при выполнении упражнений, нечто иное как образовавшийся углекислый газ, который так же нужно выводить, и чем быстрее он выводиться, тем выше уровень тренированности атлета. Медленные или красные мышечные волокна еще называют окислительными из-за того, что они окисляют в том числе и молочную кислоту, в качестве источника энергии для них выступают жиры, глюкоза и гликоген. Мощность сокращения красных МВ будет ограничиваться количеством миофибрилл в них, продолжительность работы количеством митохондрий, соответственно, чем выносливее спортсмен, тем больше у него митохондрий. Красные МВ плохо поддаются гипертрофированию (увеличению в размерах), именно поэтому марафонцы имеют низкий процент мышечной массы, несмотря на высочайшую выносливость их мышц. Гликолитические, промежуточные и окислительные волокна Гликолитические волокна, как правило, намного больше в диаметре, чем окислительные волокна. Чем больше диаметр, тем больше максимальное растяжение, которого они могут достичь (то есть тем они сильнее). Классифицируются по окислительному потенциалу мышцы, то есть по количеству митохондрий в мышечном волокне. Митохондрии – это клеточные органеллы, в которых глюкоза или жир расщепляется до углекислого газа и воды, ресинтезируя АТФ, необходимую для ресинтеза креатинфосфата. Креатинфосфат используется для ресинтеза миофибриллярных молекул АТФ, которые используются для мышечного сокращения. Вне митохондрий в мышцах также может происходить расщепление глюкозы до пирувата с ресинтезом АТФ, но при этом образуется молочная кислота, которая закисляет мышцу и вызывает ее утомление. По этому признаку мышечные волокна подразделяются на три группы: Окислительные мышечные волокна. В них масса митохондрий так велика, что существенной прибавки ее в ходе тренировочного процесса уже не происходит. Промежуточные мышечные волокна. В них масса митохондрий значительно снижена, и в мышце в процессе работы накапливается молочная кислота, однако достаточно медленно, и утомляются они гораздо медленнее, чем гликолитические. Гликолитические мышечные волокна имеют очень незначительное количество митохондрий. Поэтому в них преобладает анаэробный гликолиз с накоплением молочной кислоты, отчего они и получили свое название. У не тренирующихся людей обычно быстрые волокна - гликолитические и промежуточные, а медленные – окислительные. Однако при правильных тренировках на увеличение выносливости быстрые мышечные волокна превращаются из гликолитических в промежуточные. Также возможен переход промежуточных волокон в окислительные. При силовых тренировках промежуточные волокна могут переходить в гликолитические. При этом соотношение медленных и быстрых волокон генетически предопределено практически не меняется вне зависимости от тренировок (переход не более 1-3%). Заключение Мышцы являются активной частью двигательного аппарата. Благодаря мышечному тонусу тело человека занимает определенное положение в пространстве, поддерживается стартовая готовность выполнять любые движения, действия. Сокращения сердечной мышцы поддерживают непрерывное движение крови. Гладкие мышцы обеспечивают все виды движений пищеварительного тракта, мочеполовой системы, изменяют просвет сосудов, ширину зрачка. Гладкая мышечная ткань человека и позвоночных животных развивается в составе производных мезенхимы, так же как и ткани внутренней среды. Однако для всех мышечных тканей характерно сходное обособление в составе эмбрионального зачатка в виде клеток веретенообразной формы мышцеобразовательных клеток, или миобластов. Сокращение мышечного волокна заключается в укорочении миофибрилл в пределах каждого саркомера. Толстые (миозиновые) и тонкие (актиновые) нити, в расслабленном состоянии связанные только концевыми отделами, в момент сокращения осуществляют скользящие движения навстречу друг другу. Выделение необходимой для сокращения энергии происходит в результате превращения АТФ в АДФ под влиянием миозина. Ферментная активность миозина проявляется при условии оптимального содержания Са2+, которые накапливаются в саркоплазматической сети. Список литературы Калинский М.И., Рогозкин В.А. Биохимия мышечной деятельности.- Киев: Здоровья, 1989.- 144 с. Самсонова, А.В. Методы оценки композиции мышечных волокон в скелетных мышцах человека /А.В. Самсонова, И. Э. Барникова, М. А. Борисевич, А. В. Вахнин //Труды кафедры биомеханики НГУ им. П.Ф. Лесгафта. – Вып. 6.- СПб, 2012.- С. 18-27. Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. Уилмор Дж. Х., Костилл Д. Л. Физиология спорта и двигательной активности. Киев: Олимпийская литература, 1997. 504 с. |