Разтягане и гъвкавост – Физиология на разтягането

Целта на тази глава е да ви запознае с някои от основните физиологични концепции, които влизат в игра при разтягане на мускул. Първоначално концепциите ще бъдат представени с общ преглед и след това (за тези, които искат да знаят кървавите подробности) ще бъдат обсъдени допълнително. Ако не се интересувате толкова от този аспект на разтягане, можете да пропуснете тази глава. Други раздели ще се отнасят до важни понятия от тази глава и можете лесно да ги потърсите на базата на „необходимост да знаете“.

• Мускулно-скелетната система
  
• Мускулен състав
  
• Съединителната тъкан
  
• Коопериращи мускулни групи
  
• Видове мускулни контракции
  
• Какво се случва, когато се разтягате

Мускулно-скелетната система

• Мускулен състав:(следващ раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Заедно, мускулите и костите съдържат това, което се нарича мускулно-скелетна система на тялото. Костите осигуряват стойка и структурна опора на тялото, а мускулите осигуряват на тялото способността да се движи (чрез свиване, и по този начин генерира напрежение). Мускулно-скелетната система също така осигурява защита на вътрешните органи на тялото. За да изпълняват своята функция, костите трябва да бъдат съединени с нещо. Точката, където костите се свързват една с друга, се нарича а става , и тази връзка се осъществява най-вече от връзки (заедно с помощта на мускули). Мускулите са прикрепени към костта чрез сухожилия . Кости, сухожилия, и връзките не притежават способността (както мускулите) да карат тялото ви да се движи. Мускулите са много уникални в това отношение.

Мускулен състав

• Съединителна тъкан:(следващ раздел)
  
• Мускулно-скелетната система:(предишен раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Мускулите се различават по форма и размер, и служат за много различни цели. Повечето големи мускули, като подколенните сухожилия и квадрицепсите, управление на движението. Други мускули, като сърцето, и мускулите на вътрешното ухо, изпълняват други функции. На микроскопично ниво обаче, всички мускули имат една и съща основна структура.

на най-високо ниво, (целият) мускул е съставен от много нишки тъкани, наречени фасцикули . Това са нишките на мускулите, които виждаме, когато режем червено месо или домашни птици. Всеки фаскул се състои от fasciculi които са снопове от мускулни влакна . Мускулните влакна от своя страна са съставени от десетки хиляди нишковидни миофибрили , който може да се договори, отпуснете се, и удължават (удължават). Миофибрилите (от своя страна) са съставени от до милиони ленти, разположени от край до край, наречени саркомери . Всеки саркомер е направен от припокриващи се дебели и тънки нишки, наречени миофиламенти . Дебелите и тънките миофиламенти са изградени от контрактилни протеини , преди всичко актин и миозин.

• Как мускулите се свиват
  
• Бързи и бавни мускулни влакна

Как мускулите се свиват

• Бързи и бавни мускулни влакна:(следващ подраздел)
  
• Мускулен състав:(начало на раздела)

Начинът, по който функционират всички тези различни нива на мускула, е както следва:Нервите свързват гръбначния стълб с мускула. Мястото, където се срещат нервът и мускулът, се нарича нервно-мускулна връзка . Когато електрически сигнал пресече нервно-мускулната връзка, предава се дълбоко в мускулните влакна. Вътре в мускулните влакна, сигналът стимулира потока на калций, което кара дебелите и тънките миофиламенти да се плъзгат един през друг. Когато това се случи, причинява скъсяване на саркомера, което генерира сила. Когато милиарди саркомери в мускула се съкратят наведнъж, това води до свиване на цялото мускулно влакно.

Когато мускулното влакно се свива, свива се напълно. Няма такова нещо като частично свито мускулно влакно. Мускулните влакна не могат да променят интензивността на свиването си спрямо натоварването, срещу което действат. ако това е така, тогава как силата на мускулна контракция варира по сила от силна до слаба? Това, което се случва е, че се набират повече мускулни влакна, както са необходими, за изпълнение на задачата. Колкото повече мускулни влакна се набират от централната нервна система, толкова по-силна е силата, генерирана от мускулното съкращение.

Бързи и бавни мускулни влакна

• Как мускулите се свиват:(предишен подраздел)
  
• Мускулен състав:(начало на раздела)

Енергията, която произвежда калциевия поток в мускулните влакна, идва от митохондрии , частта от мускулната клетка, която превръща глюкозата (кръвната захар) в енергия. Различните видове мускулни влакна имат различно количество митохондрии. Колкото повече митохондрии в мускулното влакно, толкова повече енергия е в състояние да произведе. Мускулните влакна са категоризирани в бавно съкращаващи се влакна и бързо съкращаващи се влакна . Бавно съкращаващи се влакна (наричани още Мускулни влакна тип 1 ) се свиват бавно, но също така се уморяват много бавно. Бързо съкращаващите се влакна се свиват много бързо и се предлагат в две разновидности: Мускулни влакна тип 2А която умора със средна скорост, и Мускулни влакна тип 2В което се уморява много бързо. Основната причина бавносъкращаващите се влакна да се уморяват е, че съдържат повече митохондрии от бързите влакна и следователно са в състояние да произвеждат повече енергия. Бавно съкращаващите се влакна също са с по-малък диаметър от бързите и имат увеличен капилярен кръвоток около тях. Тъй като имат по-малък диаметър и повишен кръвен поток, бавно съкращаващите се влакна са в състояние да доставят повече кислород и да отстраняват повече отпадъчни продукти от мускулните влакна (което намалява тяхната „умора“).

Тези три типа мускулни влакна (тип 1, 2А, и 2B) се съдържат във всички мускули в различни количества. Мускулите, които трябва да се свиват през голяма част от времето (като сърцето), имат по-голям брой (бавни) влакна от тип 1. Когато мускулът за първи път започне да се свива, първоначално се активират предимно влакна тип 1, след това влакната тип 2A и тип 2B се активират (ако е необходимо) в този ред. Фактът, че мускулните влакна са вербуван в тази последователност е това, което осигурява способността за изпълнение на мозъчни команди с такива фино настроени мускулни реакции. Освен това прави влакната тип 2B трудни за трениране, тъй като те не се активират, докато не бъдат наети повечето от влакната тип 1 и тип 2A.

HFLTA заявява, че най-добрият начин да запомните разликата между мускули с предимно бавно съкращаващи се влакна и мускули с предимно бързи влакна е да мислите за „бяло месо“ и „тъмно месо“. Тъмното месо е тъмно, защото има по-голям брой бавно съкращаващи се мускулни влакна и следователно по-голям брой митохондрии, които са тъмни. Бялото месо се състои предимно от мускулни влакна, които са в покой през по-голямата част от времето, но често са призовани да участват в кратки пристъпи на интензивна дейност. Тази мускулна тъкан може да се свива бързо, но бързо се уморява и бавно се възстановява. Бялото месо е по-светло на цвят от тъмното, защото съдържа по-малко митохондрии.

Съединителната тъкан

• Коопериращи мускулни групи:(следващ раздел)
  
• Мускулен състав:(предишен раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Разположен е навсякъде около мускула и неговите влакна са съединителни тъкани . Съединителната тъкан се състои от основно вещество и два вида протеинови влакна. Двата вида фибри са колагенова съединителна тъкан и еластична съединителна тъкан . Колагеновата съединителна тъкан се състои предимно от колаген (оттук и името му) и осигурява якост на опън. Еластичната съединителна тъкан се състои предимно от еластин и (както се досещате от името й) осигурява еластичност. Основното вещество се нарича мукополизахарид и действа едновременно като лубрикант (позволявайки на влакната лесно да се плъзгат едно върху друго), и като лепило (придържайки влакната на тъканта заедно в снопчета). Колкото по-еластична съединителна тъкан има около ставата, толкова по-голям е обхватът на движение в тази става. Съединителната тъкан е изградена от сухожилия, връзки, и фасциалните обвивки, които обгръщат, или се обвърже, мускулите в отделни групи. Тези фасциални обвивки, или фасция , се наричат ​​според къде се намират в мускулите:

ендомизий

Най-вътрешната фасциална обвивка, която обгръща отделните мускулни влакна.

перимизий

Фасциалната обвивка, която свързва групи от мускулни влакна в отделни фасцикули (вижте раздел Мускулен състав).

епимизий

Най-външната фасциална обвивка, която свързва цели фасцикули (вижте раздел Мускулен състав).

Тези съединителни тъкани помагат за осигуряване на гъвкавост и тонус на мускулите.

Коопериращи мускулни групи

• Видове мускулни контракции:(следващ раздел)
  
• Съединителна тъкан:(предишен раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Когато мускулите карат крайник да се движи през обхвата на движение на ставата, те обикновено действат в следните групи за сътрудничество:

агонисти

Тези мускули причиняват движението. Те създават нормалния обхват на движение в ставата чрез свиване. Агонистите също се наричат основни двигатели тъй като те са мускулите, които са основно отговорни за генерирането на движението.

антагонисти

Тези мускули действат в противовес на движението, генерирано от агонистите, и са отговорни за връщането на крайник в първоначалното му положение.

синергисти

Тези мускули изпълняват, или съдействат при изпълнението, същия набор от съвместни движения като агонистите. Синергистите понякога се наричат неутрализатори защото помагат да се отмени, или неутрализира, допълнително движение от агонистите, за да се уверите, че генерираната сила работи в желаната равнина на движение.

фиксатори

Тези мускули осигуряват необходимата опора, за да подпомогнат задържането на останалата част от тялото на място, докато се извършва движението. Понякога се наричат ​​и фиксатори стабилизатори .

Като пример, когато огъвате коляното си, контракциите на подколенното ви сухожилие, и, до някъде, също така и вашия гастрокнемиус (прасеца) и долната част на седалището. междувременно, квадрицепсите ви са подтиснати (отпуснати и удължени донякъде), за да не се съпротивляват на флексията (вижте раздел Реципрочно инхибиране). В този пример, подколенното сухожилие служи като агонист, или основен двигател; квадрицепсът служи като антагонист; а прасеца и долната част на седалището служат като синергисти. Агонистите и антагонистите обикновено са разположени от противоположните страни на засегнатата става (като подколенните сухожилия и квадрицепсите, или вашите трицепси и бицепси), докато синергистите обикновено са разположени от същата страна на ставата близо до агонистите. По-големите мускули често призовават по-малките си съседи да функционират като синергисти.

Следва списък на често използваните мускулни двойки агонист/антагонист:

• гръдни/latissimus dorsi (гръдни и широчини)
  
• предни делтоиди/задни делтоиди (предно и задно рамо)
  
• трапец/делтоиди (капани и делти)
  
• коремни/гръбначни еректори (корем и долна част на гърба)
  
• лява и дясна външна коса (страни)
  
• квадрицепси/коленни сухожилия (квадрицепси и хамси)
  
• пищяли/прасци
  
• бицепс/трицепс
  
• флексори/екстензори на предмишницата

Видове мускулни контракции

• Какво се случва, когато се разтягате:(следващ раздел)
  
• Коопериращи мускулни групи:(предишен раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Свиването на мускул не означава непременно, че мускулът се скъсява; това означава само, че е генерирано напрежение. Мускулите могат да се свиват по следните начини:

изометрично свиване

Това е свиване, при което не се извършва движение, тъй като натоварването на мускула надвишава напрежението, генерирано от свиващия се мускул. Това се случва, когато мускул се опитва да избута или издърпа неподвижен обект.

изотонична контракция

Това е свиване, при което движение прави заеми място, тъй като напрежението, генерирано от свиващия мускул, превишава натоварването на мускула. Това се случва, когато използвате мускулите си за успешно бутане или дърпане на предмет.

Изотоничните контракции се разделят на два вида:

концентрично свиване

Това е контракция, при която мускулът намалява по дължина (скъсява) срещу противоположно натоварване, като вдигане на тежест.

ексцентрично свиване

Това е контракция, при която мускулът се увеличава по дължина (удължава), тъй като се съпротивлява на натоварване, като бавно намаляване на теглото, контролирана мода.

По време на концентрична контракция, мускулите, които се скъсяват, служат като агонисти и следователно вършат цялата работа. По време на ексцентрична контракция мускулите, които се удължават, служат като агонисти (и вършат цялата работа). Вижте раздела Коопериращи мускулни групи.

Какво се случва, когато се разтягате

• Видове мускулни контракции:(предишен раздел)
  
• Физиология на разтягането:(начало на глава)

Разтягането на мускулното влакно започва със саркомера (вижте раздел Мускулен състав), основната единица на свиване в мускулното влакно. Докато саркомерът се свива, площта на припокриване между дебелите и тънките миофиламенти се увеличава. Докато се разтяга, тази област на припокриване намалява, позволявайки на мускулното влакно да се удължи. След като мускулното влакно достигне максималната си дължина на покой (всички саркомери са напълно разтегнати), допълнителното разтягане създава сила върху заобикалящата съединителна тъкан (вижте раздел Съединителна тъкан). С увеличаване на напрежението, колагеновите влакна в съединителната тъкан се подреждат по същата линия на сила като напрежението. Следователно, когато се разтягате, мускулното влакно се изтегля до пълната му дължина саркомер от саркомер, и след това съединителната тъкан поема останалата хлабина. Когато това се случи, помага да се подредят всички дезорганизирани влакна по посока на напрежението. Това пренареждане е това, което помага за възстановяване на здравето на белези.

Когато мускулът е разтегнат, някои от влакната му се удължават, но други влакна могат да останат в покой. Текущата дължина на целия мускул зависи от броя на разтегнатите влакна (подобно на начина, по който общата сила на свиващия се мускул зависи от броя на свитите влакна). Според SynerStretch трябва да мислите за „малки джобове от влакна, разпределени по цялото мускулно тяло, разтягане, и други влакна, които просто отиват за пътуването“. Колкото повече влакна са опънати, толкова по-голяма е дължината, развивана от разтегнатия мускул.

• Проприорецептори
  
• Рефлексът за разтягане
  
• Реакция на удължаване
  
• Реципрочно инхибиране

Проприорецептори

• Рефлексът на разтягане:(следващ подраздел)
  
• Какво се случва, когато се разтягате:(началото на раздела)

Нервните окончания, които предават цялата информация за мускулно-скелетната система към централната нервна система, се наричат проприорецептори . Проприорецептори (наричани още механорецептори ) са източник на всичко проприоцепция :възприемане на позицията и движението на собственото тяло. Проприорецепторите откриват всякакви промени във физическото изместване (движение или позиция) и всякакви промени в напрежението, или сила, в тялото. Те се намират във всички нервни окончания на ставите, мускули, и сухожилията. Проприорецепторите, свързани с разтягането, се намират в сухожилията и в мускулните влакна.

Има два вида мускулни влакна: интрафузални мускулни влакна и екстрафузални мускулни влакна . Екстрафузилните влакна са тези, които съдържат миофибрили (вижте раздел Мускулен състав) и са това, което обикновено се има предвид, когато говорим за мускулни влакна. Интрафузалните влакна също се наричат мускулни вретена и лежат успоредно на екстрафузалните влакна. Мускулни вретена, или рецептори за разтягане , са основните проприорецептори в мускула. Друг проприорецептор, който влиза в игра по време на разтягане, се намира в сухожилието близо до края на мускулното влакно и се нарича голджи сухожилен орган . Трети тип проприорецептори, наречен а пацинова телца , се намира близо до органа на сухожилието на Голджи и е отговорен за откриване на промени в движението и налягането в тялото.

Когато екстрафузалните влакна на мускула се удължат, така и интрафузалните влакна (мускулни вретена). Мускулното вретено съдържа два различни типа влакна (или рецептори за разтягане), които са чувствителни към промяната в мускулната дължина и скоростта на промяна в дължината на мускула. Когато мускулите се свиват, това създава напрежение върху сухожилията, където се намира сухожилният орган на Голджи. Сухожилният орган на Голджи е чувствителен към промяната в напрежението и скоростта на промяна на напрежението.

Рефлексът за разтягане

• Реакцията на удължаване:(следващ подраздел)
  
• Проприорецептори:(предишен подраздел)
  
• Какво се случва, когато се разтягате:(началото на раздела)

Когато мускулът е разтегнат, както и мускулното вретено (вижте раздел Проприорецептори). Мускулното вретено записва промяната в дължината (и колко бързо) и изпраща сигнали до гръбначния стълб, които предават тази информация. Това задейства рефлекс на разтягане (наричан още миотатичен рефлекс ), който се опитва да устои на промяната в дължината на мускула, като кара разтегнатия мускул да се свие. Колкото по-внезапна е промяната в дължината на мускулите, толкова по-силни ще бъдат мускулните контракции (плиометрични, или "скок", обучението се основава на този факт). Тази основна функция на мускулното вретено помага за поддържане на мускулния тонус и за защита на тялото от нараняване.

Една от причините за задържане на разтягане за продължителен период от време е, че докато държите мускула в изпънато положение, мускулното вретено се привиква (свиква с новата дължина) и намалява своята сигнализация. постепенно, можете да тренирате своите рецептори за разтягане, за да позволите по-голямо удължаване на мускулите.

Някои източници предполагат, че при задълбочено обучение, рефлексът на разтягане на определени мускули може да се контролира, така че да има малко или никакво рефлексно свиване в отговор на внезапно разтягане. Въпреки че този тип контрол предоставя възможност за най-големи ползи в гъвкавостта, той също така осигурява най-голям риск от нараняване, ако се използва неправилно. Смята се, че само съвършени професионални спортисти и танцьори на върха на своя спорт (или изкуство) всъщност притежават това ниво на мускулен контрол.

• Компоненти на рефлекса на разтягане

Компоненти на рефлекса на разтягане

• Рефлексът на разтягане:(начало на подраздел)

Рефлексът на разтягане има както динамичен компонент, така и статичен компонент. Статичният компонент на рефлекса на разтягане се запазва, докато мускулът се разтяга. Динамичният компонент на рефлекса на разтягане (който може да бъде много мощен) продължава само за момент и е в отговор на първоначалното внезапно увеличаване на мускулната дължина. Причината, поради която рефлексът на разтягане има два компонента, е, че всъщност има два вида интрафузални мускулни влакна: влакна на ядрената верига , които са отговорни за статичния компонент; и влакна от ядрена торбичка , които са отговорни за динамичния компонент.

Влакната на ядрената верига са дълги и тънки, и се удължава постоянно при разтягане. Когато тези влакна се разтягат, рефлексните нерви на разтягане увеличават скоростта на изстрелване (сигнализиране), тъй като дължината им постоянно се увеличава. Това е статичният компонент на рефлекса на разтягане.

Влакната на ядрената торбичка изпъкват в средата, където са най-еластични. Чувстващият разтягане нервен край за тези влакна е обвит около тази средна област, който се удължава бързо при разтягане на влакното. Външните и средните области, за разлика, действат така, сякаш са пълни с вискозна течност; издържат на бързо разтягане, след това постепенно удължете при продължително напрежение. Така, когато се изисква бързо разтягане на тези влакна, средата отнема по-голямата част от разтягането в началото; тогава, тъй като външните средни части се простират, средата може да се съкрати донякъде. Така че нервът, който усеща разтягане в тези влакна, се запалва бързо с началото на бързо разтягане, след това се забавя, тъй като средната част на влакното се оставя да се скъси отново. Това е динамичният компонент на рефлекса на разтягане:силен сигнал за свиване в началото на бързо увеличаване на мускулната дължина, последвано от малко "по-високо от нормалното" сигнализиране, което постепенно намалява с намаляване на скоростта на промяна на дължината на мускула.

Реакция на удължаване

• Реципрочно инхибиране:(следващ подраздел)
  
• Рефлексът на разтягане:(предишен подраздел)
  
• Какво се случва, когато се разтягате:(началото на раздела)

Когато мускулите се свиват (вероятно поради рефлекса на разтягане), те произвеждат напрежение в точката, където мускулът е свързан със сухожилието, където се намира сухожилният орган на Голджи. Сухожилният орган на Голджи записва промяната в напрежението, и скоростта на промяна на напрежението, и изпраща сигнали до гръбначния стълб, за да предаде тази информация (вижте раздел Проприорецептори). Когато това напрежение надхвърли определен праг, то задейства удължаваща реакция което потиска свиването на мускулите и ги кара да се отпуснат. Други имена на този рефлекс са обратен миотатичен рефлекс , автогенно инхибиране , и на рефлекс на стиснат нож . Тази основна функция на сухожилния орган на Голджи помага за защита на мускулите, сухожилия, и връзки от нараняване. Реакцията на удължаване е възможна само защото сигнализирането на сухожилния орган на Голджи към гръбначния мозък е достатъчно мощно, за да преодолее сигнализирането на мускулните вретена, които казват на мускула да се свие.

Друга причина за задържане на разтягане за продължителен период от време е да се позволи тази реакция на удължаване да се случи, по този начин помага на разтегнатите мускули да се отпуснат. По-лесно е да се разтяга, или удължи, мускул, когато не се опитва да се свие.

Реципрочно инхибиране

• Реакцията на удължаване:(предишен подраздел)
  
• Какво се случва, когато се разтягате:(началото на раздела)

Когато агонистът се свие, за да предизвика желаното движение, обикновено принуждава антагонистите да се отпуснат (вижте раздел Коопериране на мускулни групи). Това явление се нарича реципрочно инхибиране тъй като антагонистите са инхибирани от свиване. Това понякога се нарича реципрочна инервация но този термин наистина е погрешно наименование, тъй като агонистите са тези, които инхибират (отпускат) антагонистите. Антагонистите го правят не всъщност инервират (причиняват свиването на) агонистите.

Такова инхибиране на антагонистичните мускули не е задължително. Всъщност, може да възникне съвместно свиване. Когато правите коремна преса, обикновено се предполага, че стомашните мускули инхибират свиването на мускулите в лумбалната област, или по-ниско, областта на гърба. В този конкретен случай обаче, мускулите на гърба (гръбначни еректори) също се свиват. Това е една от причините коремните преси да са добри за укрепване на гърба, както и на стомаха.

При разтягане, по-лесно е да разтегнете мускул, който е отпуснат, отколкото да разтегнете мускул, който се свива. Като се възползвате от ситуациите, когато реципрочно инхибиране прави възникне, можете да получите по-ефективно разтягане, като накарате антагонистите да се отпуснат по време на разтягането поради свиването на агонистите. Вие също искате да отпуснете всички мускули, използвани като синергисти от мускула, който се опитвате да разтегнете. Например, когато изпънете прасеца си, искате да свиете мускулите на пищяла (антагонистите на прасеца), като огъвате крака си. Въпреки това, подколенните сухожилия използват прасеца като синергист, така че искате да отпуснете и подколенните сухожилия чрез свиване на квадрицепса (т.е. като държите крака си изправен).

<ЦЕНТЪР> Разтягане и гъвкавост – Физиология на разтягането

от Брад Епълтън

<[имейл защитен]>
http://www.enteract.com/~bradapp/