Физиологические процессы в двигательной системе во время мышечной работы

Мышечная деятельность - есть результат сокращения мышечных клеток. Природа дала этим клеткам такую способность - уменьшаться в размерах, преодолевая при этом внешнее сопротивление. Для этого в каждой мышечной клетке существуют специальные структуры, которые называются сократительными элементами. По химической природе сократительные элементы являются белками.

Процесс мышечного сокращения - довольно сложный механизм, поэтому я не рискну утомлять вас его описанием.
Главное, что нужно помнить - мышца не способна сокращаться без влияния нервного импульса. Поэтому первое, что происходит в мышце во время работы - она воспринимает нервный импульс, а потом отвечает на него сокращением. Более подробно этот механизм описан в разделе: «Физиологические изменения в организме при работе максимальной мощности.»

Процессом сокращения не ограничиваются изменения в мышцах во время работы.
Для сокращения мышцы нужна энергия, а она образуется в результате распада АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). На восстановление АТФ необходима энергия распада других веществ.
Подробнее этот механизм описан в разделе «Какую энергию использует организм для мышечного сокращения»
Следовательно, во время мышечной работы увеличивается скорость и интенсивность обмена веществ в мышечных клетках (скорость и интенсивность распада и синтеза веществ).

Интенсивные процессы распада веществ в мышечных клетках во время работы сопровождаются образованием большого количества продуктов распада.

Концентрация продуктов распада в клетке является одним из регуляторов интенсивности мышечного сокращения. При увеличении концентрации интенсивность сокращения снижается, а по достижении определенного уровня сокращение становится невозможным. Таким образом, клетка предохраняет себя от выполнения чрезмерной работы.

Сокращающиеся мышцы нуждаются в повышенном поступлении из крови кислорода и питательных веществ и удалении продуктов распада. Питательные вещества, распадаясь, обеспечивают энергию для мышечного сокращения, а кислород участвует в этом распаде. Чтобы обеспечить повышенную доставку кислорода и питательных веществ, а также скорейшее удаление продуктов распада, в работающих мышцах увеличивается скорость тока крови, и расширяются кровеносные сосуды.

Эти изменения не исчезают сразу после прекращения мышечной работы, а сохраняются некоторое время. Поэтому за счет большего кровенаполнения после тренировки объем мышцы, если измерить его сантиметром, больше, чем перед тренировкой.

Энергия распада химических веществ используется на синтез АТФ менее чем на 50 %
(только распад АТФ может дать энергию для мышечного сокращения). Основная же часть этой энергии рассеивается в виде тепла. Тепло образуется и от трения сократительных элементов мышечных клеток. Поэтому при работе температура сокращающихся мышц увеличивается. Повышение температуры может составлять до нескольких градусов в зависимости от длительности работы и ее интенсивности. Протекающая по работающим мышцам кровь нагревается и несет это тепло в другие части тела, обеспечивая, таким образом, их согревание и относительно равномерное распределение тепла в организме.

Подытожим вышесказанное.

Основные физиологические изменения в двигательной системе во время мышечной деятельности:

в мышечных клетках увеличивается скорость и интенсивность обмена веществ, повышается потребление мышцей кислорода, возрастает скорость распада веществ, дающих энергию для мышечного сокращения;
распад веществ сопровождается образованием большого количества продуктов распада;
увеличивается кровоснабжение работающих мышц;
повышается температура работающих мышц.

Основные физиологические изменения в костях и их соединениях во время мышечной деятельности:

повышенное кровоснабжение мышц улучшает питание рядом расположенных костей и их соединений;
повышается температура костей и их соединений, расположенных рядом с работающими мышцами;
увеличиваются эластические свойства суставных элементов (суставных связок, например) тех суставов, которые участвуют в обеспечении движения.

Некоторые изменения в скелете под влиянием длительной (многолетней) тренировки:

увеличивается плотность костей, а соответственно, их масса;
увеличивается прочность костей - они становятся способными выдерживать большие нагрузки;
кости становятся толще (если тренировки были силовой направленности);
увеличивается подвижность суставов (особенно при тренировках на гибкость) и одновременно прочность связочного аппарата суставов.

Это лишь небольшая часть изменений, которые происходят в скелете под влиянием многолетних тренировок. Так что врач безошибочно определит, принадлежит ли скелет спортсмену или неспортсмену.

Изменения в мышечной системе под влиянием длительной (многолетней) тренировки:

количество мышечных клеток остается неизменным, но они увеличиваются в размерах (гипертрофируются);
увеличивается количество сократительных элементов мышечной клетки, что приводит к повышению ее сократительной способности (мышцы становятся способны сокращаться с большей скоростью и силой);
в мышечной клетке увеличивается запас АТФ и веществ, расщепление которых дает энергию для ее синтеза;
увеличивается активность ферментов, без которых невозможен распад, синтез веществ и сам процесс мышечного сокращения;
повышается физиологический тонус мышц - постоянное напряжение живой мышцы, вызванное регулирующими влияниями нервной системы (поэтому про спортсменов иногда говорят - «крепкий»).

Повышение физиологического тонуса, например, мышц брюшного пресса обеспечивает лучшую защиту органов брюшной полости и малого таза, а также позволяет поддерживать достаточный уровень внутрибрюшного давления. Достаточный уровень внутрибрюшного давления является профилактикой опущения органов.
Повышение физиологического тонуса мышц ног не позволяет крови скапливаться в венах нижних конечностей (напряженные мышцы сдавливают вены, не давая им возможности расширяться), что является средством профилактики развития варикозного расширения вен.

В заключении раздела хочу отметить.

В физиологии издавна известно так называемое ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ. Оно гласит:
уровень обмена веществ органов и систем организма зависит от уровня обмена веществ в скелетных мышцах.
Обмен веществ определяет функциональное состояние органа. В определенных пределах, чем выше обмен веществ, тем выше функциональное состояние органа. Из чего следует, что eсли мышцы хорошо развиты, значит, хорошо развиты и все другие органы организма, а если мышцы развиты плохо - соответственно.

Поиск по сайту: