Структура мышц и механизм их сокращения Стоимость мышечной работы Спортивные тренировки

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Структура мышц и механизм их сокращения Стоимость мышечной работы Спортивные тренировки

Содержание

2. Различают гладкие и поперечно-полосатые мышцы. Первые состоят из мелких клеток (миоциов), вторые образованы длинными (иногда равными
3. Гладкая мускулатура находится в стенках полых органов (желчный, мочевой пузыри, пищеварительный тракт) и в различных проводящих
4. Масса поперечно-полосатых (скелетных) мышц у взрослых позвоночных, в том числе у теплокровных. составляет около 40% обезжиренной
5. У человека около 600 поперечно-полосатых мышц от очень маленьких, например, глазных, до самых больших – четырехглавой
6. Рис. 28. Расположение мышц у человека-атлета [39]
7. На продольном срезе волокна видна его поперечная полосатость. Она обусловлена тем, что миофибриллы - волокна (их
8. Рис. 30. Схематическое строение мышечного волокна (Hoyle, 1970), по: [98].
9. Основные структуры мышечного волокна Сократительные: миофибриллы, состоящие из нитей актина и миозина (они располагаются в определенном
10. При сокращении мышечного волокна *Возбуждение по нерву приходит на его концевую пластинку на волокне, где образуется
11. Переносчиком энергии окисляемых в Мх питательных веществ, к актомиозину служит креатин – вещество, легко приникающее через
12. У теплокровных максимальная мышечная работа обеспечена фосфатными связями АТФ, образованными, в основном, за счет окисления; лишь
14. Рис. 31. Участие различных источников энергии в энергообеспечении мышечной деятельности в зависимости от ее длительности у
15. У позвоночных различают два крайних типа мышечных волокон: быстрые, способные к тетаническому сокращению и работе в
16. Таблица 12. Биохимические и физиологические параметры двух типов мышечных волокон, [82, 83] *Активность цитохромоксидазы оценивалась по
18. Рис.32. Поперечный срез двуглавой (A, D), икроножной (B, E) и полусухожильной (C, F) мышц морской свинки
19. Рис. 33. Характер сокращения икроножной мышцы кошки при электрическом раздражении разных мотонейронов в спинном мозге (Burke
20. . Разные виды животных, используя разную волоконную структуру мышц, приспосабливают свою двигательную активность к среде обитания.
21. У мелких теплокровных по сравнению с более крупными не только выше БМ, но и существенно выше
22. Рис. 34. Цена бега с перемещением 1 кг Мт на расстояние 1 км , выраженная в
23. Затраты энергии при разных видах передвижения с произвольной скоростью - полет в воздухе, плавание в воде,
24. Рис. 36. Скорость полета насекомых, птиц и аэропланов с разной массой тела [84].
25. Таблица 14. Уравнения для цены бега как функции массы тела (г), полученными различными исследователями [73]
26. Рис. 37. Зависимость потребности в кислороде от скорости бега у млекопитающих с разной массой тела, (Taylor
27. Рис. 38. Затраты энергии у человека при ходьбе и беге по ровному месту, со спуском и
29. Тренировки увеличивают максимальные пределы скорости потребления кислорода и энергии, наибольшего объема внешнего дыхания и МОК. При
30. Таблица 16. Сравнение физиологических показателей у двух мужчин в возрасте 25 лет с массой тела 70
31. Ученые могут выявить потенциальные возможности человека выполнять физические упражнения и прогнозировать возможные результаты. Так, по изменению
32. Согласно легенде в 490 г до н. э. греческий воин пробежал, не останавливаясь, от местечка Марафон
33. Достижения далеко не по всем видам спорта быстро растут. Те, в которых техническое оснащение отсутствует, и
34. После прекращения интенсивных тренировок, длящихся в течении 5 мес, возвращение к исходному уровню происходит для скоростных
35. Задача 3. Найти цену передвижения на 1 км: в мл О2 и ккал всего животного и
37. Скачать презентацию

Слайд 2

Различают
гладкие и поперечно-полосатые мышцы.
Первые состоят из мелких клеток (миоциов),

вторые образованы длинными
(иногда равными длине мышцы) волокнами диаметром от нескольких до сотен микрон. Скелетное мышечное волокно образовалось
по время онтогенеза при слиянии миоцитов.

Слайд 3

Гладкая мускулатура находится
в стенках полых органов
(желчный, мочевой пузыри, пищеварительный

тракт)
и в различных проводящих трубках,
в том числе в стенках кровеносных
и лимфатических сосудов.
Эти мышцы медленно сокращаются,
обеспечивая форму органа и
перемещение в нем содержимого.
Масса этих мышц небольшая
и потребность в кислороде невелика.

Слайд 4

Масса поперечно-полосатых (скелетных) мышц
у взрослых позвоночных,
в том числе у

теплокровных.
составляет около 40% обезжиренной Мт.
Есть виды позвоночных
(зимнеспящие, морские),
у которых масса жира может достигать
и превышать половину Мт.
У таких животных
относительная масса всех органов,
в том числе и скелетной мускулатуры
будет ниже в два и более раза.

Слайд 5

У человека около 600 поперечно-полосатых мышц
от очень маленьких, например, глазных,
до

самых больших – четырехглавой бедра.
Функцию каждой скелетной мышцы определяют:
положение мест ее прикрепления,
положение волокон в мышце
(косое, продольное),
3. волоконный состав мышцы.

Слайд 6

Рис. 28. Расположение мышц у человека-атлета [39]

Слайд 7

На продольном срезе волокна
видна его поперечная полосатость.
Она обусловлена

тем, что
миофибриллы - волокна
(их диаметр до 1-2 мкм) состоят
из толстых и тонких нитей,
образованных волокнистыми белками и
лежащими в волокне строго параллельно.
Толстая нить (диаметр 15-17 нм) состоит
из белка миозина, а окружающие ее
тонкие (6 нм) нити образованы
белком актином.
В светлом участке миофибриллы
(I-диск) располагаются только
тонкие актиновые нити,
а в темном (А-диск) - толстые
миозиновые нити, одни
6-ю актиновыми нитями.
Через участок тонких нитей проходит
мембрана (линия Z), связывающая
эти нити с наружной мембраной
волокна – сарколеммой.

Рис. 29. Схема миофибрилл мышечного волокна (Haxley, 1972), по: [31].

Слайд 8

Рис. 30. Схематическое строение мышечного волокна (Hoyle, 1970), по: [98].

Слайд 9

Основные структуры мышечного волокна
Сократительные:
миофибриллы, состоящие из нитей актина и миозина
(они располагаются

в определенном порядке вдоль волокна).
Передающие возбуждение:
система разветвленных трубок и цистерн,
(Т-система образована двухслойной мембраной
и соединена с сарколеммой).
Продуцирующие энергию для сокращения:
(митохондрии, расположенные вдоль миофибрилл).

Слайд 10

При сокращении мышечного волокна
*Возбуждение по нерву приходит на его концевую пластинку

на волокне, где образуется ацетилхолин.
*Возникает деполяризация мембраны волокна
и появляется потенциал действия.
*Электрический ток распространяется по Т-системе,
высвобождая из ее цистерн кальций.
*Кальций вызывает энерго - зависимое эластическое
скручивание нитей актина и миозина
и втягивание нитей актина вдоль нитей миозина.
*После расслабления приходит следующий
нервный импульс, и все процессы повторяются.

Слайд 11

Переносчиком энергии
окисляемых в Мх питательных веществ,
к актомиозину служит креатин

– вещество,
легко приникающее через мембрану Мх.
В Мх:
АТФ + креатин → АДФ + креатинфосфат
(креатинфосфат направляется к актомиозину).
Вблизи актомиозина:
креатинфосфат + АДФ → АТФ + креатин
(креатин направляется в Мх).
АТФ → АДФ + Фосфат + 8.7 ккал
(энергия используется для сокращения)

Слайд 12

У теплокровных максимальная мышечная работа
обеспечена фосфатными связями АТФ,
образованными, в

основном, за счет окисления;
лишь на первых секундах работы
участвует анаэробный гликолиз.
У холоднокровных заметное участие в энергообеспечении мышечного сокращения
принимает анаэробный гликолиз.
Считают, что переход
от холоднокровных к теплокровным позвоночным
обусловлен необходимостью быстрых движений.
Это потребовало большей выработки полезной энергии
и высокой скорости аэробного синтеза АТФ.

Слайд 13

Слайд 14

Рис. 31. Участие различных источников энергии в энергообеспечении мышечной деятельности в

зависимости от ее длительности у теплокровного (Keul et al., 1969), по: [83].
По оси абсцисс – длительность работы, по оси ординат – доля в энергообеспечении: 1. расщепление АТФ, 2. распад креатинфосфата, 3. гликолиз, 4. аэробное окисление.

Слайд 15

У позвоночных различают
два крайних типа мышечных волокон:
быстрые, способные к тетаническому

сокращению
и работе в долг (белые волокна)
и медленные тонические
с высокой потребностью в кислороде
(красные волокна).
Между ними располагаются
промежуточные типы
с разным набором свойств.

Слайд 16

Таблица 12. Биохимические и физиологические параметры
двух типов мышечных волокон, [82,

83]

*Активность цитохромоксидазы оценивалась по числу мМ индовенолового синего.

Слайд 17

Слайд 18

Рис.32. Поперечный срез двуглавой (A, D), икроножной
(B, E) и полусухожильной

(C, F) мышц морской свинки [88]

Слайд 19

Рис. 33. Характер сокращения
икроножной мышцы кошки
при электрическом раздражении
разных

мотонейронов
в спинном мозге
(Burke et al., 1971), по: [72].

Слайд 20

.
Разные виды животных,
используя разную волоконную структуру мышц,
приспосабливают свою двигательную

активность
к среде обитания.
У мелких теплокровных с их высокими теплопотерями
мышцы состоят преимущественно из красных волокон
с высокими кислородным запросом и теплопродукцией.
Крупные теплокровные могут производить
быстрые сильные, но сравнительно кратковременные
движения (иногда с кислородным долгом).
Однако им также необходима
красная постоянно работающая тоническая мускулатура,
поддерживающая форму их тела.

Слайд 21

У мелких теплокровных
по сравнению с более крупными
не только выше

БМ,
но и существенно выше
стоимость проведенной ими
одинаковой по величине работы.
Эта стоимость пропорциональна,
в среднем, Мт0,67.

Слайд 22

Рис. 34. Цена бега с перемещением 1 кг Мт
на расстояние

1 км , выраженная в мл О2
(Tаylor et al., 1970), по: [73].

Слайд 23

Затраты энергии при разных видах передвижения с произвольной скоростью - полет

в воздухе, плавание в воде, бег и ходьба по земле – также зависят от Мт.
Они меньше при плавании и больше при беге или ходьбе

Рис. 35. Сравнение энергетических затрат на перемещение
массы тела в 1 кг на 1 км при беге, полете и плавании [70].

Слайд 24

Рис. 36. Скорость полета насекомых, птиц
и аэропланов с разной массой

тела [84].

Слайд 25

Таблица 14. Уравнения для цены бега как функции массы тела (г),

полученными различными исследователями [73]

Слайд 26

Рис. 37. Зависимость потребности в кислороде от скорости бега
у млекопитающих

с разной массой тела, (Taylor et al., 1970), по: [71].

Слайд 27

Рис. 38. Затраты энергии у человека при ходьбе и беге
по

ровному месту, со спуском и подъемом
(Margaria et al.,1963), по: [71].

Слайд 28

Слайд 29

Тренировки увеличивают
максимальные пределы
скорости потребления кислорода и энергии,
наибольшего объема

внешнего дыхания и МОК.

При этом расход энергии в покое остается без заметный изменений

Слайд 30

Таблица 16. Сравнение физиологических показателей у двух мужчин
в возрасте 25

лет с массой тела 70 кг
при интенсивной тренировке на выносливость и без нее [62]

Слайд 31

Ученые могут выявить потенциальные возможности
человека выполнять физические упражнения и

прогнозировать возможные результаты.
Так, по изменению высоты прыжков с шестом
за 1957-82 гг считалось, что 6-метровая высота
будет преодолена мужчинами к концу 80-х годов [45].
В 1994 г С. Бубка достиг рекордной высоты в 6 м 14 см,
которая не превышена и поныне.

Слайд 32

Согласно легенде в 490 г до н. э. греческий воин пробежал,

не останавливаясь, от местечка Марафон до Афин
(около 40 км), и, возвестив о победе греков над персами,
упал и умер.
На первых олимпийских играх в 1896 г грек С. Луис
преодолел марафонскую дистанцию (42 км и 125 м)
за 2 ч 58 мин и 50 с.
В 2008 г эфиоп Х. Гебреселассие
достиг существующего в настоящее время
рекорда на этой дистанции – 2 ч 3 мин и 59 с.

Слайд 33

Достижения далеко не по всем видам спорта быстро растут.
Те, в

которых техническое оснащение отсутствует,
и все зависит только от самого человека,
достижений ждут десятилетиями или они почти отсутствуют.
Это касается, например, бега на 100 м.
За 73 г рекорд в беге на эту дистанцию
изменился только на 0.44 с:
Д. Оуэнс (США) 1936 г 10.2 с 1999 г 9.79 с
1956 г 10.1 с 2002 г 9.78 с
1960 г 10.0 с 2005 г 9.77 с
1968 г 9.86 с 2006 г 9.76 с
1994 г 9.85 с 2007 г 9.72 с
1996 г 9.84 с 2009 г 9.58 с У. Болт (Ямайка)

Слайд 34

После прекращения
интенсивных тренировок,
длящихся в течении 5 мес,
возвращение к

исходному уровню
происходит для
скоростных движений
через 4-6 мес,
мышечной силы – через 18 мес,
выносливости - через 2-3 года.

Слайд 35

Задача 3.
Найти цену передвижения на 1 км: в мл О2

и ккал
всего животного и на 1 кг Мт
мыши 10 г, человека 60 кг и слона 3 т.
Цена. мл О2/км = 7.7∙Мт0.68 (г)
1 ккал = 208 мл О2
Мт0.68 для 10 г 4.79 г
для 60 кг 1 775 г
для 3 т 25 377 г

Структура мышц и механизм их сокращения Стоимость мышечной работы Спортивные тренировки

Содержание

Различают гладкие и поперечно-полосатые мышцы. Первые состоят из мелких клеток (миоциов),

Гладкая мускулатура находится в стенках полых органов (желчный, мочевой пузыри, пищеварительный

Масса поперечно-полосатых (скелетных) мышц у взрослых позвоночных, в том числе у

У человека около 600 поперечно-полосатых мышц от очень маленьких, например, глазных,до

Рис. 28. Расположение мышц у человека-атлета [39]

На продольном срезе волокна видна его поперечная полосатость. Она обусловлена

Рис. 30. Схематическое строение мышечного волокна (Hoyle, 1970), по: [98].

Основные структуры мышечного волокнаСократительные:миофибриллы, состоящие из нитей актина и миозина(они располагаются

При сокращении мышечного волокна*Возбуждение по нерву приходит на его концевую пластинку

Переносчиком энергии окисляемых в Мх питательных веществ, к актомиозину служит креатин

У теплокровных максимальная мышечная работа обеспечена фосфатными связями АТФ, образованными, в

Рис. 31. Участие различных источников энергии в энергообеспечении мышечной деятельности в

У позвоночных различают два крайних типа мышечных волокон:быстрые, способные к тетаническому

Таблица 12. Биохимические и физиологические параметры двух типов мышечных волокон, [82,

Рис.32. Поперечный срез двуглавой (A, D), икроножной (B, E) и полусухожильной

Рис. 33. Характер сокращения икроножной мышцы кошки при электрическом раздражении разных

.Разные виды животных, используя разную волоконную структуру мышц, приспосабливают свою двигательную

У мелких теплокровных по сравнению с более крупными не только выше

Рис. 34. Цена бега с перемещением 1 кг Мт на расстояние