Роль мышечной системы. Скелетная мускулатура. Общее представление об энергообеспечении мышечного сокращения.

1. Роль мышечной системы. Скелетная мускулатура. Общее представление об энергообеспечении мышечного сокращения.

Роль мышечной системы.

Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костной и мышечной системы. Мышцы, обладая способностью сокращаться, являются основным активным элементом. Мышечная система играет колоссальную роль в строении организма и выполняет такие функции, как сохранение равновесия тела, осуществление движения, транспортировку крови и пищи по организму. В мышечных тканях происходит преобразование химической энергии в тепловую и механическую. Система мышц очень хорошо развита у позвоночных и зачастую составляет одну треть – половину массы тела всего организма. Мышечная система человека состоит из 600 скелетных мышц, которые подразделяются на группы.  

Пучки волокон мышц, окруженные соединительной оболочкой, часто располагаются  параллельными рядами. От длинны  этих волокон  зависит  и длина мышцы. Сама мышца покрыта оболочкой – фасцией. Мышцы прикрепляются к двум разным костям, таким образом, образуя своего рода рычаг.  
    Сокращение мышцы сопровождается ее укорочением. Активное сокращение мышечной ткани наблюдается под влиянием нервной системы и воздействие некоторых веществ. Выделяют два типа ткани, различаемы по строению: гладкую и поперечно – полосатую.

    Отличительной особенностью гладкой мышечной ткани является ее клеточное строение. Эта ткань образует мышечные оболочки стенок многих внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов.

   Поперечно - полосатая мышечная ткань является главным структурно - функциональным составляющим скелетной мышцы. Поперечная - полосатая , различима только под микроскопом, объясняется своеобразным строением миофибриллы - сократительного элемента волокон мышц. Сокращение мышц  делает возможным движение тела, а также способствует улучшению крово - и лимфаобращению , микроциркуляции , обменным процессам в органах и тканях.  
  Для нормального функционирования и развития мышц необходимо движение. А его отсутствие приводит к нарушению обмена веществ, снижению регулирующей и координирующей способностей нервной системы, а также ослаблению иммунитета.  
Движение также значительно влияет на общее развитие и форму костей и прикрепленными к ним мышцами. Сокращение стимулирует мышечную ткань организма, оказывает серьезнейшее воздействие на увеличение массы и формирование структуры мышц.                                                         

  У взрослого мужчины мышечная масса составляет около 29-30 кг, а у женщины - не более 16-18 кг. 

Скелетная мускулатура.

   Вся скелетная мускулатура состоит из поперечно – полосатых мышц. Скелетные мышцы снаружи покрыты плотной соединительно-тканной оболочкой. В каждой мышцы различают активную часть( тело мышцы) и пассивную ( сухожилие). По форме мышцы делятся на длинные, короткие и широкие. Длинные находятся главным образом на конечностях, широкие – на туловище. По направлению мышечных волокон различают мышцы с косым направлением волокон, с прямым ( параллельным) ходом волокон и перистым, веерообразным. Мышцы , действие которых противоположно, называют антагонистами, однонаправлено – синергистами. Одни  и те же мышцы могут выступать в различных ситуациях в том и другом качестве.

   Сила мышц оценивается  весом груза, который она при  максимальном возбуждении способна  удерживать, не изменяя своей  длины. Сила мышц зависит от  суммы сил мышечных волокон  ( их сократительной способности); количества мышечных волокон  в мышце и количества функциональных  единиц, одновременно возбуждающих  при развитии напряжения;  исходной  длины мышцы  ( предварительно растянутая мышца развивает большую силу); характера регуляторных влияний; условий взаимодействия с костями скелета.

  Сократительная способность  мышцы характеризуется ее абсолютной силой ( сила, приходящая на 1 см.кв  поперечного сечения мышечных волокон). Для расчета этого показателя силу мышцы делят на площадь ее физиологического поперечника ( т.е на сумму площадей всех мышечных волокон, составляющих мышцу). У мышц с веерообразным ( перистым ) ходом волокон физиологических поперечник больше, чем у мышц с параллельным расположением волокон, и поэтому сила их существенно больше. Для примера, абсолютная сила мышц ( в кг на 1 см. кв ) в среднем у человека: икроножная- 6,24, разгибатели шеи – 9.0, жевательная – 10.0, трехглавая плеча – 16.8.

  При титаническом ( сильном  и длительном) напряжении мышца  развивает значительное усиление. Одиночное мышечное волокно способно  развивать усилие приблизительно  в 200 – 300 мг. Мышечная же  система  человека  может реализовать напряжение  в  20- 30 т. Рекордная сила, которую  может проявить икроножная мышца  при выполнении специальных упражнений  при разгибании стопы, может  доходить до 500 кгс.

  Работа мышцы. В процессе  мышечного сокращения потенциальная  химическая энергия переходит  в потенциальную механическую  энергию напряжения и кинетическую  энергию движения. Различают внутреннюю  и внешнюю работу. Внутренняя  работа связана с трением в  мышечном волокне при его сокращении, движением катионов и анионов  как при возбуждении, так и  в процессе восстановления исходного  состояния; превращение энергии  при эндотермических ресинтезах.  Внешняя работа проявляется при  перемещении собственного тела, груза, отдельных частей организма(  динамическая работа) в пространстве. Она характеризуется коэффициентом  полезного действия ( КПД) мышечной  системы, т.е. отношением производимой  работы к общим энергетическим  затратам ( для мышц человека КПД составляет 15 – 20% , у физических развитых тренированных людей этот показатель несколько выше) .

  При статических усилиях  можно говорить не о работе, как таковой, с точки зрения  физики, а о работе, которую с  физиологической точки зрения  следует оценивать энергетическими  затратами организма, его функциональных  систем, расходуемыми на поддержание  напряжения сокращения мышц. В   процессе двигательной  деятельности  динамические и статические   мышечные сокращения взаимодействуют:  динамическая работа может быть  эффективной в том случае, если  статическое напряжение определенных  мышц обеспечивают определенную  рабочую позу.

Общее представление  об энергообеспечении

мышечного сокращения.

 Источника энергии для мышечного  сокращения служат особые органические  вещества, богатые потенциальной  энергией и способные, расщепляясь,  отдавать ее. Это – аденозинтрифосфорная  кислота ( АТФ) , креатинофосфорная  кислота (КрФ), углеводы , жиры и  белки. Особую роль среди них  играет АТФ, именно при ее  расщеплении мышцы непосредственно  получают энергию, остальные виды  энергетических веществ используются  в процессе биохимических реакций  для восстановления АТФ. Так  как количества АТФ в мышцах  сравнительно невелико, запас энергии,  заключенный в ней, быстро исчерпается.  Тогда вступают в дейсвие КрФ  и кликоген ( его называют животным  сахаром или крахмалом), выделяемая  при их расщеплении энергия восстанавливает молекулу, а с ней и энергию АТФ. Когда же запасы энергии АТФ , КрФ и кликогена исчерпываются, используются новые источники энергии: углеводы, жиры и белки, которые поступают к мышцам с током крови и окисляются, выделяя энергию на восстановления АТФ.

  Таким образом, становится  очевидно, что многообразные функции  мышечной системы обеспечивают  движения человека, вертикальное  положение его тела, фиксацию  внутренних органов в определенном  положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообращения  ( мышечный насос) , теплорегуляцию  организма вместе с другими  системами. Движения играют существенную  роль во взаимодействии человека  с внешней средой.

 У человека насчитывается  более 600 различных мышц. Они составляют  у мужчин 35 - 40 % веса тела ( у спортсменов  – 50% и более), у женщин – несколько меньше. Механическая деятельность мышц осуществляется в результате способности мышечных волокон переходить в состоянии возбуждения, т.е. в деятельное состояние под влиянием биотоков ( импульсов), идущих к мышцам по нервным волокнам. Возбуждение мышечных волокон представляет собой сложную систему энергетических, химических, структурных и иных изменений в клетках, обеспечивающих специфическую работу мышечной ткани. Работа мышц реализуется за счет их напряжения или сокращения. Напряжение происходит без изменений длины мышцы ( статическая работа), сокращение происходит с уменьшением длины ее ( динамическая работа). Чаще всего мышцы работают в смешанном ( ауксотоническом) режиме, одновременно напрягаясь и сокращаясь по длине.

 При работе мышцы развивают  определенную силу, которую можно  определенным образом измерить. Вспомним, что сила зависит от  количества мышечных волокон и их поперечного сечения, а также от эластичности и исходной длины отдельной мышцы. Систематическая физическая тренировка увеличивает силу мышц в том числе и за счет увеличения их эластичности.

  Как уже говорилось, все мышцы человека в целом содержат около 300 млн мышечных волокон. Если деятельность волокон всех мышц направить в одну сторону, то при одновременном сокращении они могли бы развить силу  в 25 – 30 т. Костная и мышечная системы функционально естественным образом связаны и вместе выполняют опорно - двигательную функцию. При различных видах сокращения скелетной мускулатуры происходит перемещение тела и его звеньев в пространстве, при этом огромное значение имеет состояние связочно – суставных образований, о которых говорилось выше.

2. Методика составления и проведения простейших самостоятельных занятий физическими упражнениями

  Здоровье – бесценное достояние не только каждого человека, но и всего общества. Это основное условие и залог полноценной и счастливой жизни. Какой бы совершенной ни была медицина, она не может избавить каждого от всех болезней. Человек – сам творец своего здоровья, за которое надо бороться. К сожалению, многие люди не соблюдают простейших, обоснованных наукой норм здорового образа жизни. Одни становятся жертвами малоподвижности вызывающей преждевременное старение , другие излишествуют в еде с почти неизбежным в этих случаях развитием ожирения, склероза сосудов, а у некоторых - сахарного диабета, третьи не умеют отдыхать, отвлекаться от производственных и бытовых забот, вечно беспокойны, нервны, страдают бессонницей, что в конечном итоге приводит к многочисленным заболеваниям внутренних органов.  В связи с этим важной задачей человека и общества является привитие каждому мысли о заботе и оберегании собственного здоровья. Только четко спланированные мероприятия по укреплению физического состояния способны устранить или хотя бы ослабить пагубное воздействие окружающей среды и вредных привычек.

Для того, чтобы лучше понять, как  именно стоит построить систему  занятий физической культурой для  спасения собственного организма, следует  сначала четко уяснить себе, что  мы хотим восстановить и с чего следует начать. Конечной целью любого оздоровительного процесса является достижения состояние здоровья.

Закаливание

Один из наиболее простых и доступных  способов закаливания — воздушные  ванны. В тёплое время года при  хорошей погоде держите окно в  комнате постоянно открытым (зимой  проветривайте её каждый час и  в последний раз — перед  сном). Проветрив комнату и доведя температуру воздуха до 20 С, разденьтесь  до трусов или купальника и оставайтесь  так минут пять. Причём полезнее не стоять без движения, а заняться гимнастикой. После воздушной ванны  оботритесь влажным полотенцем. По мере привыкания к  температуре раз в 3—5 дней снижайте её на градус, и постепенно доведите до 8— 12 °С. А время после третьей процедуры ежедневно увеличивайте на несколько минут, чтобы в итоге ваша воздушная ванна длилась чуть более получаса. Используйте это время для занятий физкультурой, аэробикой или гимнастикой.

Теперь самое время перейти  к ещё более эффективной форме  закаливания — обливанию. В первую неделю прохладной (20 °С) водой из душа или кувшина обливайте плечи, предплечья и кисти рук. После  обливания лёгкими массирующими движениями растирайте кожу махровым полотенцем. Со второй недели обливайте  и ноги, а с третьей — всё  тело, соблюдая очерёдность: сначала  руки и ноги, затем струю воды направьте на нижнюю часть туловища сзади и спереди, после этого  обливайте грудь и спину. Затем  пустите в ход полотенце. Отсчитайте ещё 7 дней от начала полного обливания  и с этих пор через каждые три  процедуры на градус снижайте температуру  воды, доведя её до 12—14 °С. Несомненно, вы по чувствуете прилив сил и забудете о простудах.

Физические упражнения.

Физические упражнения окажут положительное  воздействие, если при занятиях будут  соблюдаться определенные правила. Необходимо следить за состоянием здоровья – это нужно для того, чтобы  не причинить себе вреда, занимаясь  физическими упражнениями. Если имеются  нарушения со стороны сердечно -сосудистой системы, упражнения, требующие существенного напряжения, могут привести к ухудшению деятельности сердца.

Занятия физическими упражнениями стимулирует обмен веществ, увеличивается  сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов. В связи с  этим возрастает гигиеническое значение физических упражнений, если они проводятся на открытом воздухе. В этих условиях повышается их общий оздоровительный  эффект, они оказывают закаливающее действие, особенно, если занятия проводятся при низких температурах воздуха. При  этом улучшаются такие показатели физического  развития, как экскурсия грудной  клетки, жизненная ёмкость легких. При проведении занятий в условиях холода совершенствуется теплорегуляционная функция, понижается чувствительность к холоду, уменьшается возможность  возникновения простудных заболеваний. Помимо благоприятного воздействия  холодного воздуха на здоровье отмечается повышение эффективности тренировок, что объясняется большой интенсивностью и плотностью занятий физическими упражнениями. Говоря о физических упражнений, нельзя не вспомнить об утренней гимнастике и роли физкультурной паузы. Целью утренней гимнастики является ускорение перехода организма от сна к бодрствованию, к предстоящей работе и оказание общего оздоровительного воздействия.

Самый простой вариант тренировки кровообращения во всём организме –  бег трусцой ежедневно по 30 – 60 мин. Можно заменить его часовой  прогулкой быстрым шагом в  парке или сквере. Хороший результат  дают также езда на велосипеде, плавание и фитнесс. Не стоит забывать и  об утренней зарядке вот некоторые из них, наиболее эффективные: