Pateicoties šīm cilindriskajām vienībām, vielmaiņas reakcijās izdalītā ķīmiskā enerģija tiek pārveidota mehāniskā enerģijā; ievietojot sevi caur cīpslām un iedarbojoties uz kaulu svirām, muskulis rada kustību.
Skeleta muskuļu šķiedru garums svārstās no dažiem milimetriem līdz vairākiem centimetriem, diametrs svārstās no 10 līdz 100 µm (1 µm = 0,001 mm); tās ir lielākās ķermeņa šūnas.
"Citoloģiski" runājot, šķiedru šūnas ir procesa rezultāts, ko sauc par mioģenēzi, kas ir vairāku mioblastu saplūšana - darbība, kas atkarīga no muskuļiem specifiskiem proteīniem, kas pazīstami kā fuzogēni, myomaker vai myomerger. Tāpēc mioceli parādās kā garas cilindriskas un polinukletētas šūnas (kas satur daudzus kodolus, cita starpā, skaidri redzamas uz virsmas zem mikroskopa).
Muskuļu šķiedra, piem. brachial bicepsā, kura garums ir 10 cm, tam var būt līdz 3000 kodolu.
To iekšpusē ir tūkstošiem pavedienu, ko sauc par miofibrilām, kas satur saraušanās vienības, ko sauc par sarkomeriem.
Fiziologi, kas nodarbojas ar muskuļiem, stāsta, ka dažādas šķiedras atšķiras viena no otras ne tikai no anatomiskā viedokļa, bet arī noteiktām precīzām fizioloģiskām īpašībām.
Tāpēc katrā muskulī tiek atpazīti dažādi šķiedru veidi, kas klasificēti pēc dažādiem kritērijiem, piemēram, enerģijas metabolisma, kontrakcijas ātruma, izturības pret nogurumu, krāsas utt.
Kopumā viens muskulis, piemēram, piem. Brachial biceps, ir aptuveni 253 000 muskuļu šķiedru.
Vai jūs zinājāt, ka ...
Starp pagraba membrānu un muskuļu šķiedru sarkolemmu atrodas muskuļu cilmes šūnu grupa, kas pazīstama kā myosatellite šūnas.
Tie parasti ir mierīgi, bet tos var aktivizēt ar fiziskiem vingrinājumiem vai slimībām, lai nodrošinātu papildu kodolus, kas nepieciešami muskuļu augšanai vai atjaunošanai.
specifiski, fosfāgi (ATP un CP), mitohondriji, mioglobīns, glikogēns un lielāks kapilāru blīvums.
Tomēr muskuļu šūnas nevar sadalīties, lai iegūtu jaunas šūnas, un rezultātā to skaitam ir tendence samazināties līdz ar vecumu.
), kas izraisa trīs šķiedru veidi.
Šīm šķiedrām ir salīdzinoši atšķirīgas vielmaiņas, kontrakcijas un motora īpašības - tās apkopotas zemāk esošajā tabulā.
SVARĪGS! Dažādas īpašības, lai gan tās daļēji ir atkarīgas no atsevišķu šķiedru īpašībām, mēdz būt svarīgākas, ja tās mēra motora vienības līmenī, kas tomēr parāda ļoti minimālas šķiedru dažādības atšķirības, nevis viena šķiedra.
Tagad apskatīsim dažus klasifikācijas veidus.
Šķiedru krāsa
Tradicionāli šķiedras tika klasificētas pēc to krāsas, kas ir atkarīga no mioglobīna satura.
I tipa šķiedras šķiet sarkanas augsta mioglobīna līmeņa dēļ, tām ir vairāk mitohondriju un lielāks lokālais kapilāru blīvums.
Tie saraujas lēnāk, bet ir vairāk piemēroti izturībai, jo izmanto oksidatīvo metabolismu, lai no glikozes un taukskābēm radītu ATP (adenozīna trifosfātu).
Mazāk oksidējošās II tipa šķiedras ir baltas vai jebkurā gadījumā skaidras mioglobīna trūkuma un glikolītisko enzīmu koncentrācijas dēļ.
Kontrakcijas ātrums
Šķiedras pēc to saraušanās ātruma var klasificēt ātrās un lēnās. Šīs īpašības lielā mērā, bet ne pilnībā pārklājas ar klasifikācijām, kuru pamatā ir krāsa, ATPāze un MHC.
- Šķiedras a strauja kontrakcija, kurā miozīns ļoti ātri var sadalīt ATP. Tajos ietilpst II tipa ATPāzes un II tipa MHC šķiedras. Tie arī demonstrē lielāku spēju darboties potenciālu elektroķīmiskai pārnešanai un ātru kalcija izdalīšanos un absorbciju ar sarkoplazmatisko tīklu. Tie ir balstīti uz labi attīstītu, anaerobu, ātru enerģijas pārneses glikolītisko sistēmu un var sarauties 2–3 reizes ātrāk nekā lēnas raustīšanās šķiedras Ātri raustītie muskuļi ir piemēroti, lai radītu īsus spēka vai ātruma pārrāvumus nekā lēni muskuļi, līdz ar to ātrāk nogurtu.
- Šķiedras a lēna kontrakcija rada enerģiju ATP sintēzei, izmantojot aerobu un ilgstošu pārneses sistēmu. Tie galvenokārt ietver I tipa ATPāzes un MHC šķiedras. Tām parasti ir zems ATPāzes aktivitātes līmenis, lēnāks raustīšanās ātrums ar mazāk attīstītu glikolītisko spēju. Lēnas raustīšanās šķiedras attīsta vairāk mitohondriju un kapilāru, kas padara tās labākas izturības darbam .
Šķiedru rakstīšanas metodes
Šķiedru tipēšanai tiek izmantotas vairākas metodes, kas bieži rada zināmu neskaidrību nespeciālistu vidū.
Divas bieži vien neskaidras metodes ir miozīna ATPāzes aktivitātes histoķīmiskā krāsošana un miozīna smagās ķēdes tipa (MHC) imūnhistoķīmiskā krāsošana.
Miozīna ATPāzes enzīma aktivitāti parasti un pareizi dēvē vienkārši par "šķiedru tipu", un tā izriet no tiešas ATPāzes enzīma aktivitātes mērīšanas dažādos apstākļos (piemēram, pH).
Miozīna smago ķēžu krāsošanu precīzāk dēvē par "MHC tipu" (miozīna smagā ķēde) un, kā var saprast, rodas, nosakot dažādas MHC izoformas.
Šīs metodes ir fizioloģiski saistītas, jo MHC tips ir galvenais ATPāzes aktivitātes noteicējs. Tomēr nevienai no šīm mašīnrakstīšanas metodēm nav tieša metabolisma; tas ir tie tieši neattiecas uz šķiedras oksidatīvo vai glikolītisko spēju.
Atsaucoties uz "I tipa" vai "II tipa" šķiedrām, tas precīzāk attiecas uz novērtējumu, krāsojot "miozīna ATPāzes aktivitāti" (piemēram, "II tipa" šķiedras attiecas uz IIA + IIAX tipa + IIXA tipa ... utt.).
Zemāk ir tabula, kurā parādīta saikne starp šīm divām metodēm, aprobežojoties ar šķiedru veidiem, kas sastopami cilvēkiem.Aptipa lielo burtu lieto šķiedru tipēšanā, salīdzinot ar MHC tipizēšanu; daži ATPāzes veidi faktiski satur vairāku veidu MHC.
Turklāt B vai b apakštips cilvēkiem netiek izpausts nevienā no metodēm. Agrīnie pētnieki uzskatīja, ka cilvēki var izteikt MHC IIb, kas noveda pie IIB ATPāzes klasifikācijas. Tomēr vēlākie pētījumi parādīja, ka cilvēka MHC IIb patiesībā ir IIx, norādot, ka pareizāks formulējums ir IIx.
IIb vai IIB, IIc un IId apakštips tiek izteikts citos zīdītājos, kā tas ir plaši dokumentēts literatūrā.
Turpmākās šķiedru tipēšanas metodes ir izklāstītas mazāk formālā veidā un pastāv vairākos spektros, piemēram, tas, ko parasti izmanto vieglatlētikas sporta jomā.
Viņiem ir tendence vairāk koncentrēties uz vielmaiņas un funkcionālajām spējām (kontrakcijas laiks, pārsvarā oksidatīvā un anaerobā laktīnskābe salīdzinājumā ar anaerobo laktīnskābi, ātrais un lēnais kontrakcijas laiks).
Kā minēts iepriekš, šķiedru tipēšana, izmantojot ATPāzi vai MHC, tieši nemēra vai nenosaka šos parametrus. Tomēr daudzas no dažādām metodēm ir mehāniski saistītas, bet citas ir saistītas in vivo.
Piemēram, ATPāzes šķiedras veids ir saistīts ar kontrakcijas ātrumu, jo augsta ATPāzes aktivitāte ļauj ātrāk šķērsot tilta ciklu. I tipa šķiedras daļēji ir "lēnas", jo tām ir zems ATPāzes aktivitātes līmenis salīdzinājumā ar II tipa šķiedrām; tomēr kontrakcijas ātruma mērīšana nav tas pats, kas rakstīt ATPāzes šķiedru.
, baltās un starpposma šķiedras. Tomēr to proporcijas atšķiras atkarībā no šī muskuļa fizioloģiski noteiktā darba.Piemēram, cilvēkiem četrgalvu muskuļi satur aptuveni 52% I tipa šķiedru, bet vienīgais - aptuveni 80%. Savukārt acs orbikulārajā muskulī ir tikai aptuveni 15% I tipa šķiedru.
Vai jūs zinājāt, ka ...
Muskuļu šķiedras radītais spēks ir atkarīgs no tā garuma kontrakcijas sākumā. Tam jābūt ar optimālu vērtību, ārpus kuras (ievilkts vai pārmērīgi izstiepts muskuļu) spēks samazinās. Muskuļu stiprināšanas jomā visbiežāk sastopamā kļūda ir strādāt muskuļus jau daļēji saīsinot. Vienīgie izņēmumi no noteikuma ir sāpju vai diskomforta klātbūtne vai paramorfismi, kuru dēļ ir nepieciešams ierobežot kustības diapazonu (ROM).
Pārsvarā baltie muskuļi, kas bagāti ar II tipa šķiedrām, tiek saukti par fāziskiem, jo tie spēj ātri un īsā laikā sarauties. Savukārt sarkanos muskuļus, kuros dominē I tipa šķiedras, sauc par tonizējošiem, jo tie spēj ilgstoši sarauties.
Muskuļu motora vienības tomēr parāda ļoti maz atšķirību, padarot motoru vienību komplektēšanas dimensijas princips; tas ir, atkarībā no nepieciešamās intensitātes / spēka ķermenis spēj stimulēt tikai dažas (piemēram, ilgstošas aerobās aktivitātes) vai visas (piemēram, maksimālā pietupiena laikā) attiecīgās vienības.
Šodien mēs zinām, ka šķiedru sadalījumā nav ar dzimumu saistītas atšķirības. Tomēr dažādu veidu proporcijas, par kurām mēs zinām, ir ļoti atšķirīgas starp dzīvnieku sugām un mazākā mērā starp etniskajām grupām, "var" ievērojami atšķirties no cilvēka uz cilvēku.
Saskaņā ar dažiem ieskatiem mazkustīgiem vīriešiem un sievietēm (kā arī maziem bērniem) vajadzētu būt 55% I tipa šķiedras un 45% II tipa šķiedras.
Savukārt augsta līmeņa sportistiem ir īpašs šķiedru sadalījums, pamatojoties uz izmantotā metabolisma veidu. Distanču slēpotājiem galvenokārt ir šķiedras I, sprinteriem galvenokārt II un vidējās distances skrējēji, metēji un lēcēji, gandrīz pārklājas procenti no abiem.
Tāpēc ir ierosināts, ka dažāda veida vingrinājumi var izraisīt būtiskas izmaiņas skeleta muskuļu šķiedrās, lai gan nav iespējams droši noteikt, kāds bija to pašu subjektu iepriekšējais ģenētiskais sastāvs. Šo procesu "varētu" pieļaut šķiedru specializācija vai pat tikai daļa, kas pieder makrokomplektam II.
Iespējams, ka IIx tipa šķiedras uzrāda oksidatīvās spējas uzlabojumus pēc augstas intensitātes izturības treniņa, novedot tās līdz līmenim, kurā tās kļūtu spējīgas izpildīt oksidatīvo metabolismu tikpat efektīvi kā I šķiedras neapmācītiem cilvēkiem.
To noteiks mitohondriju lieluma un skaita pieaugums un ar tiem saistītās izmaiņas, bet ne šķiedras veida izmaiņas..
