Какие мышцы качаются: Какие мышцы качаются при занятиях на брусьях

Какие мышцы работают на велотренажере во время тренировок | Zonasporta.com | Статьи

Как и беговые дорожки, тренажер-велосипед задействует нижнюю часть тела во время кардиотренировок. Основная нагрузка приходится на ноги, благодаря чему укрепляется мышечная ткань и возвращается подтянутая форма. Зная, на какие мышцы влияет велотренажер, можно построить индивидуальную программу занятий, сделать упор на конкретную зону и быстрее добиться результатов. Интенсивные тренировки не только развивают тело, но и помогают похудеть, поэтому велосипедная езда или сайклинг активно применяется в фитнес-программах для избавления от лишних килограмм. Какие мышцы тренирует велотренажер При кручении педалей прорабатываются те же зоны, что и при езде на настоящем велосипеде: голеностоп; голень; бедро; ягодицы. Меньшая нагрузка идет на спину и живот, в некоторых ситуациях – руки. Преимущество кардиотренажера в его безопасности: со спортивного оборудования занимающиеся падают реже, не врезаются в деревья, не попадают в аварии. Спортсмен может сосредоточиться на укреплении тела и сжигании жира. Сильной прокачки не происходит – мышцы при езде на велотренажере не наращиваются, но заметно подтягиваются, прорабатываются и приходят в тонус. Можно избежать наращивания массы или «перекачки», которой опасаются женщины. Дополнительно оздоровляется сердечно-сосудистая система, сердце становится выносливее. Застоявшаяся жидкость и кровь разгоняется, что помогает предотвратить варикозное расширение вен ног и малого таза. Бедра и голени Избавиться от обвисаний, следов целлюлита и ослабленности тканей можно и на велотренажере, какие мышцы работают у женщин и мужчин: Квадрицепс – считается одной из наибольших зон, которая включается в работу при сгибании и разгибании коленей. Так как велосипедные занятия задействуют колени, они влияют и на квадрицепс. Именно здесь заметны первые изменения, уменьшения в объемах и легкая подтяжка. Бицепс бедра – с его помощью бедро вытягивается, а нога сгибается в коленном суставе. Бицепс получает меньшую нагрузку, что не мешает ему развиваться. Икроножная и камбаловидная – отвечают за красоту и стройность. На обычных тренажерах их трудно прокачать, сделать правильную нагрузку. Проворачивание педали заставляет стопу вытягиваться, а икры – интенсивно работать. Передняя большеберцовая – отвечает за сгиб и разгиб стопы, расположена в области голени. Она не видна и не участвует в образовании привлекательного рельефа, зато помогает избежать травм (например, растяжений и вывихов). Важно не только нагружать мышечные волокна, чтобы сжигать жир, возвращать тонус и рельеф, но и укреплять сухожилия. Для задействования определенной области можно экспериментировать с режимами, скоростью и положением корпуса. Поясница и пресс Поясничную область сложно прорабатывать – небольшие по размеру волокна расположены так, что при обычной ходьбе или беге до конца не нагружаются. Можно включить в ежедневный комплекс упражнения для спины и живота, но сил затрачивать придется больше, чем при езде на велотренажере. Какие мышцы качаются: поясничная; подвздошная; брюшной пресс. Поясничные поддерживают позвоночник в естественном положении, препятствуют возникновению болей и остеохондроза. Кардиотренажер подходит людям, которые столкнулись с болезнями в данной области и не могут поднимать штангу. Здесь нагрузки мягче и легче. Если заниматься часто, помимо крепкой поясницы можно обрести похудевшие бока. Комплексная кардиотренировка не обходится без включения пресса – он находится в легком, но постоянном напряжении. Он позволяет удерживать равновесие, заниматься в наклоне, долго придерживаться выбранной позы. В результате сжигается жировая прослойка, появляются «кубики», укрепляется спина и улучшается осанка. Положительное воздействие тренировок в быстром темпе ощущают руки и грудная клетка, но в сравнении с остальными областями эффект довольно низкий. Ягодицы Одна из частей тела, которую легко накачать. Быстрее всего желанная форма приходит после активных и продолжительных занятий. Помимо развития и укрепления происходит подтяжка, ягодицы приобретают долгожданную округлую форму, ведь прокручивания педалей сродни небольшим многократным приседаниям. Существует два подхода: Быстрые многократные повторения на низкой нагрузке – помогают убрать подкожный жир, образовать рельефность. Средние повторения на высокой нагрузке – позволяют нарастить мускулатуру, увеличить объем прорабатываемой зоны. Чтобы добиться результатов, стоит удерживать корпус в статичном положении, оставляя подвижной лишь нижнюю часть. Для стабильной тренировки (без замедления и рывков) подойдут магнитные и электромагнитные кардиотренажеры. Механические окажутся сложнее, занятия на них напоминают использование реального велосипеда. Можно применять велотренажер не только на группы мышц, работают также суставы: щиколотки; коленные; тазобедренные. Тренажеры становятся профилактическим средством артроза, артрита, радикулита и остеохондроза. Насколько эффективен кардиотренажер для похудения Продвинутые модели оснащены программами и режимами, направленными на избавление от лишнего веса. Они подсказывают, какой интенсивности и скорости необходимо придерживаться, чтобы уменьшить собственную массу. Зная, как работает велотренажер и какие мышцы задействует, можно прокачивать только проблемную зону. Увидеть результат позволят частые занятия: 4-5 раз в неделю. Продолжительность варьируется от 30 до 60-90 минут. Ежедневные кардиотренировки проводить не стоит, организму нужен период бездействия для восстановления сил. Для похудения подойдут вертикальные модели. Горизонтальные щадят суставы и позвоночник, помогают восстановиться после болезней, но слабо нагружают проблемные зоны и не подходят для высокоскоростных режимов. Преимущества и недостатки Достоинств кардиотренажера много, среди них: Укрепление сердца и сосудов, приведение в норму давления, снижение уровня холестерина. Развитие выносливости – человек сможет преодолевать значительные расстояния и подниматься по лестнице без отдышки. Ускорение обмена веществ и жиросжигание, которое помогает избавиться от излишнего веса. Возможность тренироваться дома в любую погоду. В отличие от велосипеда, здесь не нужно следить за дорогой, рисковать потерять равновесие и упасть. Кардиотренировки подходят людям всех возрастов, они не так сильно нагружают позвоночник, как обычный бег и упражнения со штангой. Во время занятий многие мышцы задействованы на велотренажере, суставы и сухожилия. К недостаткам стоит отнести акцент только на нижней части тела, невозможность нарастить мышечную массу и длительность упражнений. Увидеть достижения можно только через несколько недель продолжительных кардиозанятий. Ответы на часто задаваемые вопросы 1. В чем разница между тренажером и велосипедом? Спортивное оборудование более устойчивое, оно не заваливает вбок, не раскачивается на неровной дороге и не скользит по мокрому полу. Поэтому на нем могут тренироваться даже новички. Заниматься можно в любое время, независимо от температуры воздуха и погоды. 2. Сколько калорий тратится во время упражнений? За час интенсивной езды реально потратить 400-600 калорий. Показатель ниже, чем у беговой дорожки и эллипсоида. Чтобы сбросить вес, придется подолгу упражняться – по 1-1,5 часа в день. 3. Как улучшить результат? Если цель – похудеть, помимо кардиотренировок стоит придерживаться низкокалорийной диеты, пить много чистой воды и добавить в комплекс другие упражнения на проблемные зоны. Заключение Вкратце, какие мышцы качаются на велотренажере: икроножные, бедренные, ягодичные, поясничные, подвздошные, пресс. Знание мышечных групп, поз и упражнений, которые позволяют эффективно их прорабатывать, поможет спортсмену быстро сбросить лишние килограммы, добиться лучшей физической формы. К кардиозанятиям стоит приступать постепенно, чтобы не перенапрячься и не истощить организм. Умеренная проработка позволит вернуть тонус без травмирования и возникновения неприятных ощущений. Одинаково хорошо работают механические, магнитные и электромагнитные модели, горизонтальные и вертикальные типы. Выбирать вид нужно в соответствии с личными предпочтениями и состоянием здоровья. Полезное видео

Какие мышцы работают на велотренажере

Многие люди покупают велотренажер для улучшения фигуры, придания ей стройности и рельефа. Для этого важно знать, какие мышцы работают на велотренажере и как заставить их работать больше. Все знают, что в большей степени при поездках на велотренажере задействованы мышцы ног, но мало кто знает, что к ним можно добавить и мышцы пресса и даже рук.

Содержание

1. Какие группы мышц задействованы на велотренажере
2. Мышцы рук
3. Туловище
4. Поясничные мышцы
5. Живот и бока
6. Мышцы ног
7. Бедра
8. Ягодицы
9. Икроножные мышцы
10. Как заставить работать большее количество мышц

Какие группы мышц задействованы на велотренажере

Мышцы рук

Как можно догадаться, мышцы рук мало задействованы при езде на велотренажере. Конечно, руками спортсмен держится за руль, но нагрузки они не получают никакой.

Мышцы рук включаются в работу только при очень больших нагрузках, например при езде в горку. Пользователь опирается на руль, при максимальном сопротивлении педалей.

Туловище

Поясничные мышцы

Поясничные мышцы помогают удерживать поясничный отдел позвоночника в правильном положении при занятиях. Это помогает предотвратить травмы и создаёт своеобразный мышечный каркас. Также они работают при сгибании бедра.

Живот и бока

Дыхательная система хорошо работает при кардиотренировках.

Мышцы пресса обслуживают эту функцию и чем сильнее нагрузка, тем больше человек вдыхает воздуха. Поэтому при большом сопротивлении педалей, мышцы пресса на велотренажёре прокачиваются лучше.

Очень часто спортсмены сами замечают, как качаются мышцы пресса во время тренировок с высокой нагрузкой.

Мышцы ног

Бедра

Сгибательная мышца бедра при разгибании бедра и при занятиях на велотренажере она очень сильно задействована и ее легко перегрузить.

Почувствовав боль при тренировке в области бедра остановитесь и передохните.

Задняя поверхность бедра задействована в группе с большой ягодичной мышцей, для их тренировки лучше использовать наклонное положение.

Переднюю поверхность бедра больше всех тренирует велотренажер. Эта группа мышц отвечает за нажатие ногой на педаль. При сильной нагрузке и продолжительных занятиях спортсмен может ощущать боль в этом месте.

Внешняя поверхность бедра наоборот, задействована в меньшей степени, потому что работает при поднятии ноги.

Ягодицы

Большая ягодичная мышца вступают в работу вместе с задней поверхностью бедра. Она хорошо поддаётся тренировке при интенсивной нагрузке.

В результате ягодицы становятся более упругими и подтянутым.

Икроножные мышцы

Икроножные мышцы работают почти постоянно. Они задействованы при нажатии на педаль, чем растягивают коленные сухожилия.

Как заставить работать большее количество мышц

Для проработки большего количества мышц выбирайте вертикальный велотренажер. Вот несколько моделей вертикальных тренажеров:

Система нагрузки при этом значения не имеет, подойдет любой: и механический, и магнитный, и электромагнитный. Чем они отличаются, можно узнать из статьи о разновидностях велотренажера. Для занятий, самыми комфортными будут электромагнитные велотренажеры, вот примеры :

Установив на нем максимальное сопротивление на педали, вы добьётесь большей нагрузки на мышцы и большее количество мышц будет задействовано.

Так в работу включатся руки, плечи, отдыхавшие до этого, мышцы пресса заработают гораздо интенсивнее. Например, если установить режим подъёма в гору, то нагрузка на мышцы ягодиц увеличится больше, чем в 2 раза.

Обязательно посмотрите какие противопоказания у занятий на велотренажере.

Узнав, какие мышцы работают на велотренажере, можно начинать полноценные тренировки. Перед каждым занятием делайте разминку, разогревайте мышцы. Это поможет Вам избежать травм. Ну и конечно же регулярность занятий поможет Вам добиться успеха.  

Скелетно-мышечная система – Мышечная система: TEAS

Штатные авторы RegisteredNursing.org | Обновлено/проверено: 4 февраля 2023 г.

Глоссарий скелетно-мышечной системы – мышечные термины и терминология

Термин «скелетно-мышечная система» включает две основные и различные подсистемы: мышечную систему и скелетную систему. Для целей данного обзора каждая из этих систем будет обсуждаться и исследоваться отдельно.

• Скелетная мышечная ткань: поперечнополосатая мышца, обеспечивающая произвольные движения тела
• Гладкая мышечная ткань: Неисчерченная мышца, не находящаяся под произвольным контролем
• Сердечная мышечная ткань: Поперечно-полосатая непроизвольная мышца, встречающаяся только в сердце. Эта ткань обеспечивает работу сердца.
• Похищение: Движение от середины тела
• Приведение: Движение к середине тела
• Сгибание: Движение, которое уменьшает или уменьшает угол между двумя мышцами или суставами
• Разгибание: Движение, увеличивающее угол между двумя мышцами или суставами
• Гиперфлексия: сгибание сустава, выходящее за рамки того, что он обычно должен делать
• Гиперэкстензия: разгибание сустава, выходящее за пределы его нормальной функции
• Вращение: Круговое движение сустава или мышцы, которое позволяет части тела двигаться по кругу.
• Внешнее вращение: движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение от центра тела
• Внутреннее вращение: движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение к центру тела
• Циркумдукция: движение мышц и суставов, которое включает в себя полное движение на 360°
• Инверсия: Поворот сустава внутрь
• Выворот: выворот сустава наружу
• Подошвенное сгибание: движение стопы (подошвенное) вниз
• Тыльное сгибание: Движение стопы (подошвенное) вверх

Части мышечной системы

На переднем и заднем видах мышечной системы сверху поверхностные мышцы (находящиеся на поверхности) показаны с правой стороны тела, а глубокие мышцы (те, что находятся под поверхностными мышцами) ) показаны на левой половине тела. Для ног поверхностные мышцы показаны на передней проекции, а на задней проекции показаны как поверхностные, так и глубокие мышцы.

Мышечная система состоит из клеток, содержащих белок. Мясо и птица, которые мы потребляем в повседневной жизни, например, представляют собой мышцы животных и являются хорошим источником пищевого белка. Все мышцы тела сокращаются и расслабляются в результате деятельности нервной системы.

В человеческом теле есть разные клетки, из которых состоят разные виды мышц. Мышечная система может быть описана как состоящая из трех различных типов мышц, каждый из которых анатомически отличается:

Эти три типа мышц:

• Сердечная мышца
• Скелетные мышцы
• Гладкая мускулатура

Сердечная мышца

Сердечная мышца находится только в сердце. Сердечная мышца представляет собой поперечно-полосатую мышцу, как и скелетные мышцы. Исчерченность определяется как линии или полосы в мышце, как показано выше на изображении сердечной мышцы. Сердечная мышца непроизвольна. Работа сердца не подвластна волеизъявлению человека.

Типы клеток, обнаруживаемые в сердечной мышце, включают миокардиоциты, которые сокращают миокард, представляющий собой толстый мышечный слой сердечной ткани; миокардиоциты также называют кардиомиоцитами.

Эти мышцы работают с импульсами и нервными импульсами.

Скелетная мышца

Скелетная мышца, вид сверху вниз.

Скелетные мышцы, как и сердечная мышца, поперечно-полосатые; однако, в отличие от сердечной мышцы, скелетная мышца является произвольной мышцей, которая позволяет скелетным структурам двигаться. Эти мышцы также контролируются нервной системой, и большинство скелетных мышц прикреплены к костям тела с помощью сухожилий, чтобы обеспечить движение тела.

Гладкая мускулатура

Слои стенки пищевода

Гладкая мускулатура, в отличие от сердечной и скелетных мышц, не имеет исчерченной поперечно-полосатой структуры, но, как и сердечная мышца, гладкая мускулатура не является произвольной. Гладкие мышцы – это непроизвольные мышцы, контролирующие движения и действия внутренних органов и систем организма. Например, гладкие мышцы при активности нервной системы выполняют перистальтику в желудочно-кишечном тракте для перемещения пищи и переваренной пищи по желудочно-кишечному тракту к анусу.

Роль мышечной системы

Роли мышц и мышечной системы многочисленны и разнообразны. Таким образом, эти роли включают:

• Произвольные движения тела скелетными мышцами
• Непроизвольные движения органов тела с помощью гладких мышц
• Непроизвольные сокращения и расслабление сердца с помощью сердечной мышцы

Движение мышц

Мышцы двигаются несколькими различными движениями или движениями. Многие из этих движений или движений описываются применительно к плоскостям тела, как относящиеся к движению, когда это движение изменяет нормальное анатомическое положение, и даже больше, которые просто описывают движение. Например, отведение — это движение от центра тела или медиальной плоскости, а круговое движение — это изменение нормального положения сустава, когда сустав находится в нормальном анатомическом положении.

Мышцы суставов имеют определенные движения или движения, на которые они способны. Диапазон движений — это термин, описывающий определенные движения или движения, на которые способна каждая мышца. Например, руки способны к отведению и приведению.

Движения и движения, на которые способны суставы и их мышцы, включают:

• Отведение
• Приведение
• Сгибание
• Гиперфлексия
• Расширение
• Гиперэкстензия
• Вращение
• Внутреннее вращение
• Внешнее вращение
• Циркумдукция
• Инверсия
• Выворот

Как показано на рисунке выше, эти термины мышечных движений определяются как:

• Отведение: Движение от середины тела
• Приведение: Движение к середине тела
• Сгибание: Движение, которое уменьшает или уменьшает угол между двумя мышцами или суставами
• Разгибание: движение, увеличивающее угол между двумя мышцами или суставами
• Гиперфлексия: сгибание сустава, выходящее за рамки того, что он обычно должен делать
• Гиперэкстензия: разгибание сустава, выходящее за пределы его нормальной функции
• Вращение: Круговое движение сустава или мышцы, которое позволяет части тела двигаться по кругу.
• Внешнее вращение: Движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение от центра тела
• Внутреннее вращение: движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение к центру тела
• Циркумдукция: Движение мышц и суставов, которое влечет за собой полное 360 ⁰ движение
• Инверсия: Поворот сустава внутрь
• Выворот: выворот сустава наружу
• Подошвенное сгибание: движение стопы (подошвенное) вниз
• Тыльное сгибание: Движение стопы (подошвенное) вверх

Отведение является противоположностью приведению, когда эти термины используются для описания движения суставов и мышц к телу и от него. Многие суставы способны к этому движению. Отведение — это движение от тела, от центра тела и от средней сагиттальной плоскости, как обсуждалось выше и как показано на рисунке выше. Например, руку можно отводить от центра тела.

Приведение противоположно отведению; этот термин определяется как движение к телу, к центру тела и к средней сагиттальной плоскости, как обсуждалось выше и как показано на рисунке выше. Суставы и мышцы, способные к отведению, также способны к приведению. Например, руку можно приводить к центру тела.

Сгибание противоположно разгибанию и наоборот. Сгибание — это сгибающее движение сустава или мышцы, которое уменьшает или уменьшает угол между двумя мышцами или суставами, как показано на рисунке выше. Например, локоть может сгибаться, сгибаться и уменьшать угол между плечом и предплечьем. Родственный термин — гиперфлексия, что означает, что сгибание сустава выходит за рамки того, что он обычно должен делать. Гиперфлексия, например, может возникнуть при автомобильной аварии с травмой, когда голова прижата к груди или согнута больше, чем обычно.

Разгибание, противоположное сгибанию, представляет собой нормальное выпрямляющее движение сустава или мышцы, которое увеличивает угол между двумя мышцами или суставами, как показано на рисунке выше. Например, локоть может выпрямиться и увеличить угол между плечом и предплечьем. Суставы и мышцы, способные к сгибанию, также способны к разгибанию. . Родственный термин — гиперэкстензия, что означает, что разгибание сустава выходит за рамки того, что он обычно должен делать. Гиперэкстензия, например, может произойти при автомобильной аварии с травмой, когда голова отброшена назад или вытянута за пределы того, что она обычно должна делать.

Вращение – это круговое движение сустава или мышцы, которое позволяет части тела совершать круговые движения. Голова имеет суставы и мышцы, которые позволяют ей вращаться по кругу вправо или влево, как показано на рисунке выше.

Вращение частей тела называется внутренним или внешним и относится к вращению к центру тела или от него. Двумя типами вращения являются внутреннее вращение и внешнее вращение.

Поза лотоса в йоге, демонстрирующая внешнее вращение ноги в бедре.

Внешнее вращение — это движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение от центра тела, как показано на рисунке выше. Внешнее вращение также называют боковым вращением.

Вращение руки ближе к телу является внутренним вращением.

Внутреннее вращение — это движение мышц и суставов, которое влечет за собой как круговое движение, так и движение к центру тела, как показано на рисунке выше. Внутреннее вращение также называют вращением медали.

Раскачивание при подаче в теннисе является примером обхода.

Циркумдукция – это движение мышц и суставов, которое включает в себя полное 360 ⁰ движение. Шаровидные суставы, такие как тазобедренные и плечевые, способны выполнять круговое движение, как показано на рисунке выше. Например, округление бедер происходит, когда кто-то использует обруч хула или когда он скручивает и вращает руку, чтобы разогреться перед подачей в бейсбол или подавать в игре в теннис, как показано на рисунке выше.

Заболевания, поражающие мышечную систему

• Деформации и вывихи
• Мышечная дистрофия
• Рассеянный склероз
• Мышечная атрофия

РОДСТВЕННЫЕ ЧАИ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ СОДЕРЖАНИЕ:

• Общая анатомия и физиология человека
• Дыхательная система
• Кардиосистема
• Кровеносная система
• Пищеварительная или желудочно-кишечная система
• Нервная система
• Скелетно-мышечная система – Скелет
• Скелетно-мышечная система – мышечная (в настоящее время здесь)
• Репродуктивная система
• Покровная система
• Эндокринная система
• Мочеполовая система
• Иммунная система
• Гематологическая система

• Автор
• Последние сообщения

Ален Берк, RN, MSN

Ален Берк, RN, MSN является общепризнанным преподавателем медсестер. Она начала свою трудовую деятельность учителем начальной школы в Нью-Йорке, а затем поступила в муниципальный колледж Квинсборо, чтобы получить степень младшего специалиста по сестринскому делу. Она работала дипломированной медсестрой в отделении интенсивной терапии местной больницы, и в это время она решила стать преподавателем медсестер. Она получила степень бакалавра наук в области сестринского дела в колледже Эксельсиор, входящем в состав Университета штата Нью-Йорк, и сразу после окончания учебы поступила в аспирантуру Университета Адельфи на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк. Она получила диплом с отличием в Адельфи, получив двойную степень магистра в области сестринского образования и управления сестринским делом, и сразу же начала работу над докторской диссертацией по сестринскому делу в том же университете. Она является автором сотен курсов для медицинских работников, включая медсестер, она работает консультантом по медсестрам в медицинских учреждениях и частных корпорациях, она также является утвержденным поставщиком непрерывного образования для медсестер и других дисциплин, а также является членом Американской ассоциации медсестер. Целевая группа ассоциации по компетентности и обучению членов медсестер.

Последние сообщения Alene Burke, RN, MSN (см. все)

Физиология, сокращение скелетных мышц — StatPearls

Введение

Как органы, содержащие клетки, способные сокращаться, мышцы могут генерировать силу и движение. Скелетные мышцы работают вместе с костями скелета, создавая движения тела. Кроме того, он также связан с мышцами диафрагмы, пищевода и глаз. Таким образом, скелетные мышцы служат множеству целей, включая движение тела, дыхание и глотание. В отличие от гладких мышц и сердечной мышцы, скелетные мышцы сокращаются в основном в ответ на произвольные стимулы.

Сотовый уровень

Скелетная мышца состоит из клеток, которые в совокупности называются мышечными волокнами. Каждое мышечное волокно многоядерное, его ядра расположены по периферии волокна. Каждое мышечное волокно далее подразделяется на миофибриллы, которые являются основными единицами мышечного волокна. Эти миофибриллы окружены мышечной клеточной мембраной (сарколеммой), которая образует внутри миофибриллы глубокие впячивания, называемые поперечными трубочками (Т-трубочками). Каждая миофибрилла содержит сократительные белки, описываемые как толстые и тонкие филаменты, которые расположены продольно в единицы, называемые саркомерами.

Основной единицей толстого филамента является большой белок миозин, который образован двумя парами легких цепей и одной парой тяжелых цепей. Две тяжелые цепи миозина закручиваются друг вокруг друга, образуя спиральный хвост миозина, тогда как легкие цепи взаимодействуют с тяжелыми цепями, образуя две головки миозина на другом конце. На головках находится важный участок связывания, который облегчает взаимодействие миозина с актином, белком, принадлежащим тонкому филаменту.[1]

Другой сократительной нитью миофибрилл является тонкая нить, состоящая в основном из трех белков: актина, тропомиозина и тропонина. Мономерная глобулярная форма актина, называемая G-актином, полимеризуется в две нити, которые скручиваются и переплетаются друг с другом, образуя нитевидный актин, называемый F-актином. По всей длине F-актина находятся сайты связывания миозина, которые скрыты нитчатым белком тропомиозином. Функция тропомиозина заключается в предотвращении взаимодействия актина и миозина, когда мышца находится в состоянии покоя, что, следовательно, предотвращает сокращение мышцы. Тропонин представляет собой комплекс из трех белков, расположенных вдоль тропомиозиновых филаментов. Первый белок, тропонин Т, способствует связыванию тропонина с тропомиозином. Тропонин I служит той же цели, что и тропомиозин, останавливая актин-миозиновое взаимодействие, блокируя сайты связывания миозина. Наконец, тропонин С связывает кальций, чтобы инициировать мышечное сокращение.[2]

Как упоминалось ранее, толстые и тонкие нити миофибрилл организованы в единицы, называемые саркомерами. Саркомер является основной сократительной единицей миофибриллы. Z-линии разделяют каждый саркомер. Полосы А, расположенные в центре каждого саркомера, содержат толстые филаменты, которые могут перекрываться с тонкими филаментами. Полоса А далее делится на зону Н, которая не содержит тонких нитей. Выступающая линия М делит пополам зону Н и служит для соединения средних частей толстых нитей. По обеим сторонам полосы A расположены полосы I, которые содержат как тонкие нити, так и линию Z, которая проходит по середине каждой полосы I.

Механизм

Нервы, отвечающие за иннервацию мышечных волокон, называются мотонейронами. Отдельный мотонейрон и мышечные волокна, которые он иннервирует, вместе называются двигательной единицей. Количество мышечных волокон в двигательной единице предсказуемо зависит от функции мышцы. Например, двигательные единицы, ответственные за мимические мышцы, включают в себя значительно меньше мышечных волокон, чем двигательные единицы, отвечающие за мышцы, участвующие в таких действиях, как плавание.

Сокращение скелетных мышц начинается сначала в нервно-мышечном соединении, которое является синапсом между мотонейроном и мышечным волокном. Распространение потенциалов действия на мотонейрон и последующая деполяризация приводят к открытию потенциалзависимых кальциевых (Са2+) каналов пресинаптической мембраны. Поток Са2+ внутрь вызывает высвобождение ацетилхолина (АХ) в нервно-мышечном соединении, который диффундирует к постсинаптической мембране мышечного волокна. Постсинаптическая мембрана мышечного волокна также известна как двигательная замыкательная пластинка. АХ связывается с никотиновыми рецепторами, расположенными на двигательной концевой пластинке, деполяризуя ее, что инициирует потенциалы действия в мышечном волокне.

Связь возбуждения и сокращения относится к механизму, который преобразует упомянутые выше потенциалы действия в мышечных волокнах в сокращение мышечных волокон. Потенциалы действия на мембране мышечных клеток, окружающих миофибриллы, проходят в Т-трубочки, которые отвечают за распространение потенциала действия с поверхности внутрь мышечного волокна. Т-трубочки содержат дигидропиридиновые рецепторы, которые прилегают к терминальным цистернам саркоплазматического ретикулума мышечного волокна. Когда Т-трубочки деполяризуются, их дигидропиридиновые рецепторы претерпевают конформационные изменения, которые механически взаимодействуют с рианодиновыми рецепторами на саркоплазматическом ретикулуме. Это взаимодействие открывает рианодиновые рецепторы, вызывая высвобождение Ca2+ из саркоплазматического ретикулума. В результате повышенный внутриклеточный Са2+ прикрепляется к тропонину С тропонинового комплекса на тонких филаментах. Взаимодействие между Ca2+ и тропонином C проявляет кооперативность, что означает, что каждый Ca2+, который связывает тропонин C, увеличивает сродство связывания тропонина C со следующей молекулой Ca2+, всего до четырех ионов Ca2+ на тропонин C. В результате связывания Ca2+ , тропониновый комплекс претерпевает конформационные изменения, вызывающие смещение тропомиозина с участков связывания миозина на F-актин, что позволяет связываться миозину толстых филаментов.

Цикл поперечного моста, событие, происходящее во время сопряжения возбуждения и сокращения, относится к механизму, с помощью которого толстые и тонкие нити скользят относительно друг друга, вызывая мышечное сокращение. В начале цикла, когда миозин прочно связан с актином, аденозинтрифосфат (АТФ) не связан с миозином, состояние, известное как ригидность; это преходящее состояние при сокращении мышц, тогда как при отсутствии АТФ, например, при смерти, это состояние является постоянным и называется трупным окоченением. Затем АТФ связывается с головкой миозина, вызывая конформационные изменения миозина, которые снижают его сродство к актину. Следовательно, миозин отделяется от актина, и миозиновая головка наклоняется к концу саркомера. АТФ, связанный с миозином, гидролизуется до аденозиндифосфата (АДФ) и одной молекулы неорганического фосфата, которые остаются связанными с миозином. Во взведенном положении миозин затем связывается с новым участком на актине, создавая силовой удар, который тянет актиновые филаменты. Каждый цикл перекрестного мостика приводит к тому, что головка миозина продвигается вверх по актиновому филаменту при условии, что Са2+ остается связанным с тропонином С. отсутствие АТФ.[4]

После сокращения происходит расслабление мышц, когда Са2+ повторно накапливается в саркоплазматическом ретикулуме с помощью активного насоса Са2+-АТФазы (SERCA) на мембране саркоплазматического ретикулума. Этот насос переносит внутриклеточный Са2+ в саркоплазматический ретикулум, который поддерживает низкий уровень внутриклеточного Са2+, когда мышца расслаблена. В саркоплазматическом ретикулуме находится белок, связывающий Са2+, называемый кальсеквестрин, который служит для снижения концентрации свободного Са2+, чтобы уменьшить объем работы, необходимой насосу SERCA. Когда внутриклеточная концентрация Са2+ снижается, Са2+ диссоциирует от тропонина С, позволяя тропомиозину возобновить блокирование участков связывания миозина на F-актине.[5]

События сопряжения возбуждения и сокращения всегда следуют друг за другом и демонстрируют временную зависимость. Другими словами, потенциал действия мышечного волокна всегда предшествует увеличению внутриклеточного Са2+, что всегда предшествует мышечному сокращению. Один единственный потенциал действия, приводящий к увеличению внутриклеточного Ca2+ за счет высвобождения саркоплазматического ретикулума, вызывает одиночное мышечное сокращение, известное как подергивание. Поскольку продолжительность потенциала действия короче продолжительности сокращения, мышечное волокно может снова активироваться до того, как произойдет мышечное расслабление. Если уже активное мышечное волокно снова стимулируется, у саркоплазматического ретикулума недостаточно времени для повторного накопления Ca2+. Следовательно, внутриклеточный Ca2+ остается высоким, а сила второго стимула становится аддитивным эффектом к остальной части первого стимула, что приводит к дополнительной силе. Это явление длительного сокращения называется тетанией.

Соотношение длины и напряжения в мышцах иллюстрирует напряжения или силы, возникающие в цикле поперечного моста в результате изменений длины мышечных волокон. Напряжение определяется путем изменения длины покоя мышцы, которая уже подверглась изометрическому сокращению. Таким образом, эта длина в состоянии покоя, также известная как предварительная нагрузка, является результатом пассивного предварительного сокращения изометрического сокращения. Пассивное напряжение относится к напряжению, которое возникает просто из-за увеличения длины мышцы. По мере увеличения преднагрузки и удлинения мышцы ее напряжение еще больше возрастает. Пассивное натяжение можно рассматривать как натяжение эластичной резиновой ленты по мере ее дальнейшего растяжения. Активное натяжение — это натяжение, возникающее в результате цикла поперечных мостов, и оно пропорционально фактическому количеству поперечных мостов. Это напряжение является самым высоким, когда существует оптимальное перекрытие между миозином и актином, что приводит к максимальному количеству поперечных мостиков. Когда длина мышцы уменьшается, происходит скученность нитей, что снижает напряжение. Точно так же, когда длина мышцы увеличивается, активное напряжение уменьшается из-за меньшего перекрытия между миозином и актином и, соответственно, меньшего количества поперечных мостиков. Общее напряжение представляет собой напряжение, возникающее в результате сокращения мышц при различных предварительных нагрузках, и равно сумме активного напряжения и пассивного напряжения.[6]

Соотношение сила-скорость относится к скорости сокращения мышц как функции постнагрузки, которая представляет собой силу, против которой мышца сокращается. В этом отношении постнагрузка является фиксированной переменной, в отличие от отношения длины к напряжению, когда фиксированной переменной была длина мышцы. По мере увеличения постнагрузки скорость укорочения уменьшается. Максимальная скорость достигается при нулевой постнагрузке мышцы.[7]

Концентрическое сокращение означает, что сила сокращения превышает силу сопротивления, что приводит к укорочению мышцы и сближению начала и прикрепления мышцы. Эксцентрическое сокращение возникает, когда сила сокращения меньше силы сопротивления. Другими словами, сила сопротивления больше, чем сила сокращения, что приводит к удлинению мышцы и увеличению расстояния между ее началом и местом прикрепления.

Патофизиология

Злокачественная гипертермия представляет собой опасное для жизни состояние, возникающее преимущественно у лиц с генетической предрасположенностью с мутацией рианодинового рецептора саркоплазматического ретикулума. Когда эти люди подвергаются воздействию летучих анестетиков или миорелаксанта сукцинилхолина, происходит массивное высвобождение внутриклеточного Ca2+ из рианодиновых рецепторов и недостаточная секвестрация Ca2+ насосом SERCA. Этот механизм приводит к сокращению мышц, рабдомиолизу, тяжелой гипертермии и, возможно, смерти. Единственным средством лечения злокачественной гипертермии является дантролен, который связывается с рианодиновым рецептором, чтобы предотвратить дальнейшее высвобождение Ca2+.[8]

Миастения гравис — это аутоиммунное заболевание, поражающее нервно-мышечное соединение. Он характеризуется утомляемой слабостью скелетных мышц, которая усиливается при повторяющихся движениях и улучшается в покое. Чаще всего миастения первоначально включает слабость глазных мышц с возможным прогрессированием на мышцы конечностей. У большинства пациентов с этим заболеванием выявляются аутоантитела к никотиновым АХ-рецепторам нервно-мышечного синапса, что вызывает эндоцитоз и деградацию рецепторов. Без связывания АХ с рецепторами потенциалы действия не могут распространяться вниз по мышечному волокну, и, следовательно, возникает мышечная слабость. Ингибиторы ацетилхолинэстеразы предотвращают распад ацетилхолина и используются для усиления нервно-мышечной передачи при лечении миастении [9]. ]

Ботулинический токсин – это агент, который изменяет нервно-мышечную функцию. Этот токсин, продуцируемый C. botulinum , препятствует высвобождению АХ из пресинаптической мембраны мотонейрона. Следовательно, скелетные мышцы не могут сокращаться, что приводит к вялому параличу.[10]

Судороги скелетных мышц возникают из-за внезапных и непроизвольных сокращений мышц, которые длятся от секунд до минут и вызывают боль. Хотя они могут быть связаны с заболеваниями, чаще всего мышечные судороги возникают при отсутствии какой-либо явной патологии. Они чаще всего проявляются у пациентов пожилого возраста, беременных или активно занимающихся физическими упражнениями. Поскольку судороги являются результатом мышечных сокращений, немедленное облегчение боли может быть обеспечено за счет растяжения пораженной мышцы.[11]

Клиническое значение

Оценка мышечной силы и мышечного сокращения является стандартной процедурой, включаемой в физикальное обследование пациента. Шкала ручного мышечного тестирования Совета медицинских исследований является наиболее часто используемой системой оценки мышечной силы, где баллы от 0 до 5 присваиваются в зависимости от способностей пациента. Оценка 0 означает отсутствие активации мышц. Оценка 1 означает, что имеется лишь небольшая сократимость мышцы. 2 балла — это когда активация мышц тестируется в отсутствие гравитации. 3 относится к активации мышц против силы тяжести, но не с сопротивлением. 4 — активация мышц против силы тяжести и некоторого сопротивления, а 5 — активация мышц против гравитации и полного сопротивления. Основная цель проверки мышечной силы при физикальном обследовании состоит в том, чтобы оценить и установить дифференциальный диагноз, когда пациент предъявляет жалобы на слабость, часто на фоне неврологического заболевания. [12]

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Комментарий к этой статье.

Ссылки

1.

Сквайр Дж. Специальный выпуск: Актин-миозиновое взаимодействие в мышцах: история и обзор. Int J Mol Sci. 14 ноября 2019 г. 20 (22) [Бесплатная статья PMC: PMC6887992] [PubMed: 31739584]

2.

Оцуки И., Моримото С. Тропонин: регуляторная функция и нарушения. Biochem Biophys Res Commun. 2008 25 апреля; 369(1):62-73. [PubMed: 18154728]

3.

Сантулли Г., Льюис Д.Р., Маркс А.Р. Физиология и патофизиология сопряжения возбуждения и сокращения: функциональная роль рианодинового рецептора. J Muscle Res Cell Motil. 2017 фев;38(1):37-45. [Бесплатная статья PMC: PMC5813681] [PubMed: 28653141]

4.

Fitts RH. Цикл поперечного моста и усталость скелетных мышц. J Appl Physiol (1985). 2008 г., февраль; 104 (2): 551-8. [PubMed: 18162480]

5.

Paolini C, Quarta M, Nori A, Boncompagni S, Canato M, Volpe P, Allen PD, Reggiani C, Protasi F. Реорганизованные запасы и нарушение обработки кальция в скелетных мышцах мышей, лишенных кальсеквестрина-1. Дж. Физиол. 2007 г., 01 сентября; 583 (часть 2): 767–84. [Бесплатная статья PMC: PMC2277031] [PubMed: 17627988]

6.

Lieber RL, Ward SR. Конструкция скелетных мышц для удовлетворения функциональных требований. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2011 27 мая; 366 (1570): 1466-76. [Бесплатная статья PMC: PMC3130443] [PubMed: 21502118]

7.

Джозефсон Р.К., Эдман К.А. Изменение максимальной скорости укорочения мышечных волокон лягушки в начале тетанического сокращения и во время расслабления. Дж. Физиол. 1998 01 марта; 507 (часть 2) (часть 2): 511-25. [Бесплатная статья PMC: PMC2230787] [PubMed: 9518709]

8.

Розенберг Х., Поллок Н., Шиманн А., Балгер Т., Стоуэлл К. Злокачественная гипертермия: обзор. Orphanet J Rare Dis. 2015 04 авг;10:93. [Бесплатная статья PMC: PMC4524368] [PubMed: 26238698]

9.

Koneczny I, Herbst R. Myasthenia Gravis: Патогенные эффекты аутоантител на нервно-мышечную архитектуру. Клетки. 2019 Jul 02;8(7) [бесплатная статья PMC: PMC6678492] [PubMed: 31269763]

10.

Dressler D, Saberi FA, Barbosa ER. Ботулинический токсин: механизмы действия. Арк Нейропсиквиатр. 2005 март; 63(1):180-5. [PubMed: 15830090]

11.

Бордони Б., Сугумар К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 4 сентября 2022 г. Мышечные спазмы. [В паблике: 29763070]

12.

Накви У, Шерман А.Л. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 29 августа 2022 г. Оценка мышечной силы. [PubMed: 28613779]

Раскрытие информации: Стивен Фам заявляет об отсутствии соответствующих финансовых отношений с неправомочными компаниями.

Раскрытие информации: Яна Пакетт заявляет об отсутствии соответствующих финансовых отношений с неправомочными компаниями.