Завдяки цим циліндричним одиницям хімічна енергія, що виділяється в результаті метаболічних реакцій, перетворюється на механічну; проникаючи через сухожилля та діючи на кісткові важелі, м’яз породжує рух.
Довжина скелетних м’язів варіюється від кількох міліметрів до кількох сантиметрів, діаметр коливається від 10 до 100 мкм (1 мкм = 0,001 мм); це найбільші клітини в організмі.
Якщо говорити "цитологічно", клітини клітковини є результатом процесу, званого міогенезом, який є злиттям кількох міобластів - дії, що залежить від специфічних для м'язів білків, відомих як фузогени, міомейкер або міомермер. Ось чому міоелементи виглядають як довгі циліндричні та багатоядерні клітини (які містять численні міонуклеуси - серед іншого, добре помітні на поверхні під мікроскопом).
М’язове волокно, наприклад. у плечовому біцепсі довжиною 10 см він може мати до 3000 ядер.
Усередині них натомість є тисячі ниток, званих міофібрилами, що містять скорочувальні одиниці під назвою саркомери.
Психологи, які займаються м’язами, кажуть нам, що різні волокна відрізняються один від одного не тільки з анатомічної точки зору, а й для деяких точних фізіологічних характеристик.
Тому в кожному м’язі розпізнаються різні типи волокон, класифіковані за різними критеріями, такими як енергетичний обмін, швидкість скорочення, стійкість до втоми, колір тощо.
В цілому, один м’яз, наприклад, напр. на плечовому біцепсі міститься близько 253 000 м’язових волокон.
Ви знали, що ...
Між базальною мембраною та сарколемою м’язових волокон лежить група м’язових стовбурових клітин, відомих як міосателітні клітини.
Зазвичай вони спокійні, але їх можна активувати за допомогою фізичних вправ або захворювання, щоб забезпечити додаткові міонуклеуси, необхідні для росту або відновлення м’язів.
специфічні, фосфаги (АТФ і ХР), мітохондрії, міоглобін, глікоген та вища щільність капілярів.
Однак м’язові клітини не можуть ділитися, щоб виробляти нові клітини, і, як наслідок, їхня кількість з віком зменшується.
), які породжують три види волокон.
Ці волокна мають відносно різні метаболічні, скоротливі та рухові властивості - узагальнено в таблиці нижче.
ВАЖЛИВО! Різні властивості, хоча вони частково залежать від характеристик окремих волокон, мають тенденцію бути більш актуальними при вимірюванні на рівні моторної одиниці - яка, однак, демонструє дуже мінімальні відмінності з точки зору різноманітності волокон, а не єдине волокно.
Давайте тепер розглянемо деякі типи класифікації.
Колір волокна
Традиційно волокна класифікували за кольором, який залежить від вмісту міоглобіну.
Волокна типу I виглядають червоними через високий рівень міоглобіну, мають тенденцію мати більше мітохондрій та вищу локальну щільність капілярів.
Вони повільніше скорочуються, але більш пристосовані до резистентності, оскільки використовують окислювальний обмін для утворення АТФ (аденозинтрифосфату) з глюкози та жирних кислот.
Менш окислювальні волокна типу II білі або в будь -якому випадку прозорі через брак міоглобіну та концентрацію гліколітичних ферментів.
Швидкість скорочення
Залежно від швидкості скорочення волокна можна класифікувати на швидкі та повільні. Ці риси значною мірою, але не повністю, збігаються з класифікаціями на основі кольору, АТФ -ази та МНС.
- Волокна а швидке скорочення, при якому міозин може дуже швидко розщепити АТФ. До них відносяться волокна АТФази II типу та МНС типу II. Вони також демонструють більшу здатність до електрохімічної передачі потенціалів дії та швидкий рівень вивільнення та поглинання кальцію саркоплазматичною сіткою. Вони базуються на добре розвиненій, анаеробній, швидкій гліколітичній системі передачі енергії, і можуть скорочуватися у 2-3 рази швидше ніж повільні смикаються волокна Швидкі м'язи підходять для створення коротких сплесків сили або швидкості, ніж повільні м'язи, а отже, швидше стомлюються.
- Волокна а повільне скорочення генерує енергію для ресинтезу АТФ за допомогою аеробної та довговічної системи перенесення. До них в основному належать волокна АТФази типу I та МНС типу I. Вони мають низький рівень активності АТФ -ази, повільнішу швидкість посмикування з менш розвиненою гліколітичною здатністю. Повільні волокна, що смикаються, розвивають більше мітохондрій та капілярів, що робить їх кращими для роботи на витривалість. .
Способи набору волокон
Існує ряд методів, що використовуються для друку волокон, що часто створює певну плутанину серед не експертів.
Два часто двозначних методу - гістохімічне фарбування для активності міозину АТФази та імуногістохімічне фарбування для типу важкого ланцюга міозину (МНС).
Активність ферменту міозину АТФ -ази зазвичай і правильно називають просто "типом волокна" і походить від прямого вимірювання активності ферменту АТФ -ази в різних умовах (наприклад, рН).
Фарбування важким ланцюгом міозину точніше називають "типом МНС" (важкий ланцюг міозину) і, як можна зрозуміти, є результатом визначення різних ізоформ МНС.
Ці методи фізіологічно пов'язані, оскільки тип МНС є основним визначальним фактором активності АТФ -ази. Однак жоден із цих методів типізації не має прямого метаболічного характеру; тобто вони безпосередньо не враховують окислювальну або гліколітичну здатність волокна.
Що стосується волокон типу I або типу II, це більш точно відноситься до оцінки шляхом фарбування "АТФазної активності міозину" (наприклад, волокна типу II відносяться до типу IIA + типу IIAX + типу IIXA ... тощо).
Нижче наведено таблицю, що показує взаємозв’язок між цими двома методами, обмеженими типами волокон, присутніх у людях. Велика літера підтипу використовується при друкуванні волокон проти MHC; деякі типи АТФази насправді містять декілька типів МНС.
Крім того, підтип B або b не експресується у людей жодним із методів. Ранні дослідники вважали, що люди можуть експресувати MHC IIb, що призвело до класифікації АТФ -ази IIB. Однак подальші дослідження показали, що людська MHC IIb насправді є IIx, що вказує на те, що більш правильне формулювання - IIx.
Підтип IIb або IIB, IIc та IId замість цього експресуються у інших ссавців, як це широко задокументовано в літературі.
Подальші методи набору волокон викладені менш формально і існують на більшій кількості спектрів, таких як звичайно використовуваний у спортивній сфері.
Вони, як правило, більше зосереджуються на метаболічних та функціональних можливостях (час скорочення, переважно окислювальний проти анаеробного лактациду проти анаеробного лактациду, швидкий чи повільний час скорочення).
Як зазначалося вище, друк волокон за допомогою АТФази або МНС не безпосередньо вимірює та не диктує ці параметри. Однак багато з різних методів механічно пов'язані, а інші пов'язані між собою в природних умовах.
Наприклад, тип волокна АТФази пов'язаний зі швидкістю скорочення, оскільки висока активність АТФази дозволяє прискорити цикл поперечного моста. Волокна типу I є "повільними", частково, тому що вони мають низькі показники активності АТФази порівняно з волокнами типу II; однак вимірювання швидкості скорочення не те саме, що набирати волокно АТФази.
, білі та проміжні волокна. Однак їх пропорції змінюються залежно від фізіологічно призначеної роботи цієї м’язи.Наприклад, у людини чотириголові м’язи містять близько 52% волокон типу I, тоді як підошовна кістка становить приблизно 80%. З іншого боку, орбікулярний м’яз ока має лише близько 15% типу I.
Ви знали, що ...
Сила, яку розвиває м’язове волокно, залежить від його довжини на початку скорочення. Він повинен мати оптимальне значення, за межами якого (втягнутий або надмірно розтягнутий м’яз) зменшується сила. У сфері зміцнення м’язів найпоширенішою помилкою є робота м’язів, які вже частково скорочуються. Єдиними винятками з правил є наявність болю чи дискомфорту, або параморфізм, що вимагає обмеження діапазону рухів (ПЗ).
Переважно білі м’язи, багаті волокнами II типу, називаються фазичними, оскільки вони здатні до швидких і коротких скорочень. Червоні м’язи, навпаки, де переважають волокна типу I, називаються тонічними через здатність тривалий час зберігати скорочення.
Рухові одиниці в м’язі, однак, демонструють дуже незначні зміни, завдяки чому розмірний принцип найму моторних агрегатів; тобто, залежно від необхідної інтенсивності / сили, організм здатний стимулювати лише деякі (наприклад, при тривалій аеробній активності) або всі (наприклад, під час максимального присідання) одиниці, про які йдеться.
Сьогодні ми знаємо, що в розподілі клітковини немає статевих відмінностей. Однак пропорції різних типів - які ми знаємо, сильно відрізняються між видами тварин і в меншій мірі - між етнічними групами - "можуть" значно варіювати від людини до людини.
За деякими даними, малорухливі чоловіки та жінки (а також маленькі діти) повинні мати 55% клітковини типу I і 45% волокна типу II.
Спортсмени високого рівня, з іншого боку, мають специфічний розподіл клітковини залежно від типу використовуваного обміну речовин. Лижники для бігових лиж мають переважно волокна I, спринтери переважно II та бігуни на середні дистанції, метачі та стрибуни, майже перекривають відсотки обох.
Тому було висловлено припущення, що різні види фізичних вправ можуть викликати значні зміни у м’язових волокнах скелета, хоча неможливо з упевненістю встановити, яким був генетичний склад тих самих суб’єктів, які існували раніше. Цей процес "міг би" бути дозволений спеціалізацією волокон або навіть лише частини, що належить до макронабору II.
Можливо, що волокна типу IIx демонструють поліпшення окислювальної здатності після тренувань на високу інтенсивність, що призводить їх до такого рівня, коли вони стануть здатними виконувати окислювальний обмін так само ефективно, як волокна I у непідготовлених осіб.
Це буде визначатися збільшенням розміру та кількості мітохондрій та пов'язаними з ними змінами, але не зміною типу волокна..
