Szerkesztette: Dr. Gianfranco De Angelis
"Elkeserítő, ha az oktatókat és személyi edzőket edzőtermekben" empirikus "magyarázatokkal látják el különböző témákban: izomtömeg (hipertrófia), erőnövekedés, állóképesség stb. .
Kevesen rendelkeznek többé-kevésbé mélyreható ismeretekkel a makroszkopikus anatómiáról, mintha elég lenne tudni, hogy hol van a bicepsz vagy a mellizom, figyelmen kívül hagyva a szövettani szerkezetet, és még kevésbé az izmok biokémiáját és fiziológiáját. a biológiai tudományok laikusai számára is hozzáférhető.
Szövettani szerkezet
Az izomszövet különbözik a többi szövettől (ideg-, csont-, kötőszövet), egy nyilvánvaló jellemző miatt: a kontraktilitás, vagyis az izomszövet képes összehúzódni vagy lerövidíteni a hosszát. Mielőtt látnánk, hogyan rövidül és milyen mechanizmusokhoz, beszéljünk a szerkezetéről. Három típusú izomszövetünk van, mind szövettanilag, mind funkcionálisan különböznek: a vázas csíkos izomszövet, a simaizomszövet és a szívizomszövet. A fő funkcionális különbség az első és a másik kettő között az, hogy míg az elsőt az akarat szabályozza, a másik kettő független az akarattól. Az első a csontokat mozgató izmok, az izmok, amelyeket súlyzókkal, súlyzókkal és gépekkel edzünk. A második típust a zsigerek izmai adják, mint például a gyomor, a belek, stb. Izmait, amelyeket - mint minden nap látunk - nem az akarat irányít.A harmadik típus a szív típusa: a szív is izmokból áll, valójában összehúzódásra képes; különösen a szívizom is csíkos, ezért hasonló a vázizomhoz, azonban fontos különbség, ritmikus összehúzódása független az akarattól.
Az önkéntes motoros tevékenységekért, tehát a sporttevékenységekért a vázcsíkos izom felelős. A csíkos izom sejtekből épül fel, mint a szervezet összes többi szerkezete és rendszere; a sejt a legkisebb egység, amely képes autonóm életre. Az emberi szervezetben több milliárd sejt található, és szinte mindegyiknek van egy központi része, az úgynevezett mag. citoplazma nevű kocsonyás anyag veszi körül. Az izomzatot alkotó sejteket izomrostoknak nevezzük: hosszúkás elemek, amelyek az izom tengelyéhez képest hosszirányban vannak elrendezve és sávokba gyűjtve. A csíkos izomrost fő jellemzői a következők:
- Nagyon nagy, hossza elérheti a néhány centimétert, átmérője 10-100 mikron (1 mikron = 1/1000 mm.) .A szervezet többi sejtje néhány kivételtől eltekintve mikroszkopikus méretű.
- Sok sejtmaggal rendelkezik (szinte minden sejt csak egy), ezért "polinukleáris syncytium" -nak nevezik.
- Keresztben csíkos, vagyis a sötét és világos sávok váltakozását mutatja be. Az izomrostok citoplazmájában hosszúkás képződmények vannak, amelyek hosszirányban a szál tengelyéhez, tehát az izomhoz is elrendezve, úgynevezett miofibrillumok, tekinthetjük őket a sejt belsejében elhelyezett hosszúkás zsinórnak.
Vegyünk egy miofibrilt, és tanulmányozzuk: sötét sávok vannak, úgynevezett A sávok, és világos sávok, amelyeket I -nek neveznek, az I c sáv közepén egy sötét vonal, amelyet Z vonalnak neveznek. Az egyik Z vonal és a másik közötti tér az ún. sarcomere, amely az összehúzódó elemet és az izom legkisebb funkcionális egységét képviseli; a gyakorlatban a szál lerövidül, mert sarcomerei lerövidülnek.
Most nézzük meg, hogyan készül a myofibril, vagyis az izom ultrastruktúrája. Szálakból készül, némelyik nagy, miozinszálaknak, mások vékonynak, aktinszálaknak. A nagyok úgy illeszkednek a vékonyokhoz, hogy az A sávot a nagy szál képezi (ezért sötétebb), az I. sáv helyett a vékony szálnak az a része képezi, amely nem ragadt a nehéz szálhoz (mivel a vékony szál képezi, könnyebb).
Az összehúzódás mechanizmusa
Most, hogy ismerjük a szövettani szerkezetet és az ultrastruktúrát, utalhatunk az összehúzódás mechanizmusára. Az összehúzódásban a könnyű szálak a nehéz szálak között áramlanak, így az I szalagok hossza csökken; így a szarkomer hossza is csökken, vagyis az egyik Z sáv és a másik közötti távolság: ezért az összehúzódás nem azért következik be, mert a szálak lerövidültek, hanem azért, mert a szarkomere hosszát csúsztatva csökkentették. mivel a miofibrillumok alkotják a rostot, a szál hossza csökken, következésképpen a szálakból álló izom lerövidül. Nyilvánvaló, hogy ezeknek a szálaknak az áramlásához energiára van szükség, és ezt egy anyag adja: l "ATP ( adenozin -trifoszfát), amely a szervezet energia -valutáját képezi. Az ATP az élelmiszer oxidációjából keletkezik: az étel által leadott energia átadódik az ATP -nek, amely ezt követően továbbítja a szálakhoz, hogy azok áramolhassanak. összehúzódásra is szükség van , a Ca ++ ion (kalcium). Az izomsejt nagy készleteit bent tartja, és elérhetővé teszi a szarkomér számára, amikor összehúzódásnak kell bekövetkeznie.
Izomösszehúzódás makroszkopikus szempontból
Láttuk, hogy az összehúzódó elem a szarkomér, vizsgáljuk meg most az egész izomzatot, és tanulmányozzuk fiziológiai szempontból, de makroszkopikusan. Ahhoz, hogy az izom összehúzódjon, elektromos ingernek kell érkeznie: ez az inger a motorból származik. ideg, a gerincvelőből kiindulva (ahogy ez természetes módon történik); vagy származhat egy eltávolított és elektromosan stimulált motoros idegből, vagy közvetlenül az izom elektromos stimulálásával.; ezen a ponton elektromosan stimuláljuk; az izom összehúzódik, vagyis lerövidül a súly emelésével; ezt az összehúzódást izotóniás összehúzódásnak nevezik. Ha viszont az izmot mindkét végével két merev támaszhoz kötjük, amikor stimuláljuk, az izom rövidülés nélkül megnövekszik a feszültségben: ezt izometrikus összehúzódásnak nevezzük. A gyakorlatban, ha levesszük a súlyzót a talajról és felemeljük, ez izotóniás összehúzódás lesz; ha nagyon nagy súllyal terheljük meg, és miközben megpróbáljuk felemelni, ezért az izmok maximális összehúzódása közben nem mozgatjuk, ezt izometrikus összehúzódásnak nevezzük. Az izotóniás összehúzódásban mechanikai munkát végeztünk (munka = erő x elmozdulás); izometrikus összehúzódásban a mechanikai munka nulla, mivel: munka = erő x elmozdulás = 0, elmozdulás = 0, munka = erő x 0 = 0
Ha nagyon nagy gyakorisággal (azaz másodpercenként sok impulzust) stimuláljuk az izomzatot, akkor nagyon nagy erőt fog kifejteni, és maximálisan összehúzódik: az izom ebben az állapotban tetanuszban van, ezért a tetanikus összehúzódás maximális és folyamatos összehúzódás. Egy izom tetszés szerint összehúzható keveset vagy sokat; ez két mechanizmuson keresztül lehetséges: 1) Ha egy izom nem összehúzódik egy kicsit, csak egyes szálak összehúzódnak; az összehúzódás intenzitásának növelésével más szálakat is hozzáadnak 2) Egy szál kisebb vagy nagyobb erővel tud összehúzódni a kisülés gyakoriságától függően, azaz az elektromos egyidejű impulzusok számától, amely az időegység alatt eléri az izmokat. E két változó modulálásával a központi idegrendszer szabályozza, hogy az izomnak milyen erősen kell összehúzódnia. Ha erős összehúzódást parancsol, akkor az izom szinte minden rostja nemcsak lerövidül, hanem minden nagy erővel rövidül: ha gyenge összehúzódást parancsol, csak néhány szál rövidül és kisebb erővel.
Foglalkozzunk most egy másik fontos izomélettel: az izomtónussal. Az izomtónus az enyhe izomösszehúzódás folyamatos állapotaként határozható meg, amely az akarattól függetlenül következik be. Milyen tényező okozza ezt az összehúzódási állapotot? Születés előtt az izmok ugyanolyan hosszúak, mint a csontok, majd fejlődésük során a csontok jobban nyúlnak, mint az izmok, így az utóbbiak megfeszülnek. Amikor az izom megfeszül, a gerincreflex (miotatikus reflex) miatt összehúzódik, ezért az izomnak kitett folyamatos nyújtás meghatározza a folyamatos fényállapotot, de tartós összehúzódást. Az ok egy reflex, és mivel a reflexek fő jellemzője a nem önkéntesség, a hangnemet nem az akarat szabályozza. A hang ideges reflex alapon jelenség, így ha elvágom a központi idegrendszerből az izomzatba vezető ideget, akkor petyhüdtté válik, teljesen elveszíti tónusát.
Az izom összehúzódási ereje a keresztmetszetétől függ és 4-6 kg.cm2. De az elv elvileg érvényes, nincs pontos közvetlen arányossági arány: egy sportolónál egy izom, amely valamivel kisebb, mint egy másik sportoló, erősebb lehet. Egy izom növeli a térfogatát, ha edzik. Növekvő ellenállással (ez ez az elv, amelyen a súlygimnasztika alapul); hangsúlyozni kell, hogy az egyes izomrostok térfogata növekszik, míg az izomrostok száma állandó marad. Ezt a jelenséget izomhipertrófiának nevezik.
Az izom biokémiája
Most foglalkozzunk az izmokban fellépő reakciók problémájával. Már mondtuk, hogy az összehúzódáshoz energia kell. a sejt ezt az energiát az úgynevezett ATP-ben (adenozin-trifoszfát) tárolja, amely, amikor energiát ad az izomzatnak, átalakul ADP-vé (adenozin-difoszfát) + Pi (szervetlen foszfát): a reakció egy foszfát eltávolításából áll. Tehát az izomban lejátszódó reakció ATP → ADP + Pi + energia. Az ATP készletek azonban kevések, és ezt az elemet újra kell szintetizálni. Ezért ahhoz, hogy az izom összehúzódjon, fordított reakciónak is be kell következnie (ADP + Pi + energia> ATP), hogy az izomban mindig rendelkezésre álljon ATP. Az ATP reszintézis véghezviteléhez szükséges energiát étellel kapjuk: ezek, miután megemésztették és felszívódtak, a vér útján eljutnak az izomzathoz, ahol felszabadítják energiájukat, pontosan az ATP formázásához.
A par excellence energiaanyagot a cukrok, különösen a glükóz adja. A glükóz oxigén jelenlétében lebomlik (aerobiosisban), és - ahogy helytelenül mondják - "elégetik"; a felszabaduló energiát az ATP veszi fel, míg a glükózból csak víz és szén -dioxid marad. 36 ATP molekula nyerhető egy glükózmolekulából. De a glükóz oxigén hiányában is megtámadható, ilyenkor tejsavvá alakul, és csak két ATP molekula képződik; A tejsav a vérbe kerülve a májba kerül, ahol ismét glükózzá alakul, és ezt a tejsav -ciklust Cori -ciklusnak nevezik. Mi történik gyakorlatilag, amikor az izom összehúzódik? Kezdetben, amikor az izom összehúzódni kezd, az ATP azonnal kimerül, és mivel nem történt meg a későbbi kardiocirkulációs és légzési adaptáció, az izomba érkező oxigén nem elegendő, így a glükóz hiányzik Másodszor két helyzet állhat rendelkezésünkre: 1) Ha az erőfeszítéseket könnyedén folytatjuk, elegendő oxigén, akkor a glükóz vízben és szén -dioxidban oxidálódik: a tejsav nem halmozódik fel, és a testmozgás órákig folytatódhat. (ezért ezt a fajta erőfeszítést aerobiknak nevezik; például terepfutás.) sok tejsav, amely fáradtságot okoz (anaerob erőkifejtésről beszélünk; például gyors futás, például 100 méter). Pihenés közben a tejsav oxigén jelenlétében visszaalakul glükózzá. Kezdetben még aerob erőfeszítések során is hiányzik az oxigén: oxigéntartozásról beszélünk, amelyet pihenéskor fizetünk; ezt az oxigént a glükóz tejsavból történő szintetizálására fogják használni; valójában közvetlenül az erőfeszítés után a szokásosnál több oxigént fogyasztunk: törlesztjük az adósságot. Amint láthatja, a glükózt az üzemanyag példaként említjük, mert a legfontosabb izom; valójában még akkor is, ha a zsíroknak nagyobb az energiamennyiségük, oxidálásukhoz mindig bizonyos mennyiségű glicidre és sokkal több oxigénre van szükség. Ezek hiányában jelentős zavarok (ketózis és acidózis) vannak. A fehérjék azonban tüzelőanyagként használhatók, mivel csak ezek az izmok edzésére szolgálnak, a plasztikus funkció érvényesül bennük.A lipideknek az a jellemzőjük, hogy azonos súlyuk esetén több energiájuk van, mint a cukroknak és a fehérjéknek: ideális esetben tárolásra használják őket. Tehát a glikidok az üzemanyag, a fehérjék az alapanyagok, a lipidek a tartalékok.
Próbáltam ebben az izomélettani cikkben a lehető legtisztábbnak lenni, anélkül, hogy elhanyagolnám a tudományos szigorúságot: úgy gondolom, hogy kiváló eredményt fogok elérni, ha arra ösztönzem a fitnesz szakembereket, hogy komolyabban érdeklődjenek a fiziológia iránt, mert Úgy vélem, hogy a fiziológia és az anatómia alapvető elképzeléseinek nélkülözhetetlen kulturális örökségnek kell lenniük ahhoz, hogy megpróbáljuk valamilyen módon megérteni ezt a csodálatos emberi testet.
.jpg)
