Строение мышечного волокна.

Биохимия тренировочного процесса

1. Условные обозначения

АТФ - универсальная энергетическая молекула.
КрФ - креатин-фосфат, посредник в доставке АТФ в клетке.
Гликоген - углевод, содержащийся в тканях как питательное вещество.
Анаэробный гликолиз – процесс переработки глюкозы без помощи кислорода
Аэробный гликолиз – процесс переработки глюкозы с помощью кислорода
Митохондрия - органелла в клетке, отвечающая за получение энергии с помощью кислорода.
Миофибрилла - органелла внутри мышечной клетки, отвечающая за сократительное действие. Работает по принципу электромагнита, сокращая волокно при подачи нервного электрического импульса.
Одноповторный максимум – максимальный вес снаряда для данного упражнения.

 

Классификация мышечных волокон

Для организации эффективного тренировочного процесса необходимо понимать биохимические основы функционирования организма. Все тренировки сводятся к работе опорно-двигательного аппарата. За разнообразные движения нашего тела отвечают различные мышечные группы, состоящие из отдельных мышц, которые в свою очередь состоят из мышечных волокон (мышечных клеток). Поэтому рассмотрим строение и функционирование отдельного мышечного волокна.
Мышечные волокна можно классифицировать по 2 основным признакам:
- скорость сокращения (по миозиновой АТФазе, ферменты миофибрилл)
- выносливости (по содержанию митохондрий, ферменты аэробных процессов)

Внутри одной мышцы могут располагаться волокна и тех и других видов в разных пропорциях.
По скорости сокращения разделяют быстрые и медленные волокна. Быстрые волокна (БМВ) имеют иннервацию через более крупные нейроны спинного мозга и сокращаются с большей скоростью, медленные (ММВ) иннервируются маленькими нейронами и сокращаются медленно. Это свойство влияет на выполнение взрывной нагрузки, наследуется генетически, соотношение БМВ и ММВ в течении жизни не меняется.

По митохондриальному признаку разделяют гликолитические (белые) волокна и окислительные (красные) волокна. Гликолитические волокна содержат мало митохондрий или не содержат вообще, работают только при наличии запасённых АТФ, КрФ и гликогена. Окислительные волокна содержат много митохондрий и способны работать не только с помощью запасённых веществ, но и с помощью кислорода.

Строение мышечного волокна.

Любое мышечное волокно строится одинаково, но имеет разное соотношение внутренних элементов. В состав любого мышечного волокна входят :
- ядро клетки с генетической информацией
- мембранная оболочка
- миофибриллы (порядка 1-2 тыс. нитей)
- молекулы АТФ
- креатин-фосфат(КрФ)
- молекулы гликогена
- молекулы жира
- митохондрии

Все эти элементы участвуют в работе мышечной клетки. Сама суть сокращения клетки проста: по сигналу нервного импульса клетка использует энергию АТФ через КрФ для замыкания "контактов" - происходит сокращение миофибрилл и всего волокна в целом.

 

4.Энергообмен в мышечном волокне.

Работу мышечного волокна можно разбить на периоды, по принципу получения энергии для работы:

- первый период, длится 2-3 секунды. Тратятся запасённые молекулы АТФ, выдавая 80-100% мощности волокна.

- второй период, длится 2-10 секунд. Как только АТФ внутри клетки тратится, начинается ресинтез молекул АТФ с помощью КрФ.

- третий период , длится 15-30 секунд. Включается анаэробный гликолиз. Клетки получают энергию из запасённого гликогена, выделяя при этом молочную кислоту и ионы водорода. При этом ионы водорода являются вредной составляющей процесса, поскольку уничтожают клетку изнутри и отключают "контакты" миофибрилл. Процесс накапливания ионов водорода в клетке называется закислением. В этот момент гликолитические мышечные волокна перестают работать ввиду перенасыщения их ионами водорода, отключением контактов и израсходованием энергии АТФ, которая не успевает восстанавливаться.

- в окислительных клетках с началом анаэробного гликолиза запускаются процессы аэробного гликолиза. При анаэробном гликолизе в клетке появляются молочная кислота и ионы водорода. Митохондрии окислительных волокон начинают потреблять молочную кислоту, окисляя её с помощью кислорода до углекислого газа и молекул АТФ. Кроме того митохондрии поглощают ионы водорода и окисляют их с помощью кислорода до молекул воды, нейтрализую тем самым эффект закисления.
Из графика периодов видно, что при анаэробном режиме энергообмена клетка выдаёт максимальную мощность на короткий период времени, а окислительный режим позволяет работать на низкой мощности максимально долго. При этом на низкой мощности в энергообмене так же участвуют жиры, растворённые внутри мышечного волокна.