Старение. По мере старения человека, сила скелетных мышц уменьшается вследствие изменений типа волокон и распределения моторных единиц. После 60 лет некоторые мышцы теряют мышечные волокна (широкие латеральные мышцы), причем потери могут составлять от 25 до 50 % в 70 и 80 лет соответственно. Кроме того, в мышцах постепенно уменьшается число и размер волокон типа II, которые замещаются относительным увеличением числа волокон типа I. Также происходит уменьшение количества моторных единиц, причем в остающихся моторных единицах число волокон на единицу возрастает. При старении также увеличивается содержание соединительной ткани в эндомизии и перимизии скелетных мышц. Считается, что увеличение количества соединительной ткани приводит
к уменьшению АД и повышению жесткости мышц. В недавнее время появились работы, свидетельствующие, что жесткость с возрастом может не меняться и даже уменьшаться. Упражнения с сопротивлением в пожилом возрасте оказывают положительное влияние на стареющие мышцы, вызывая увеличение размера мышечных волокон, прирост силы и функциональной производительности. Однако у пожилых людей наблюдаются более ограниченные реакции на упражнение с сопротивлением, чем у молодых.
На мышечную функцию оказывает влияние множество факторов. В настоящей части в значительном количестве были представлены основные элементы мышечной структуры и их взаимосвязи с мышечными функциями. Взаимосвязь структуры и функции в мышцах довольно сложна и зачастую почти неразличима. Мышцы более адаптивны, чем суставы, которые они обслуживают, равно как и более сложны. Для замены человеческих суставов разработаны и успешно используются суставы искусственные, но вот изобрести подобие человеческой мышцы пока что еще никому не удалось.
К настоящему времени наши знания о мышечном сокращении на уровне саркомера еще недостаточны. Однако известно, что структурные характеристики мышечных волокон меняются в ответ на изменение функциональных требований. Упражнения, выполняемые при высоком сопротивлении с малым числом повторений (подъем тяжестей) вызывают увеличение размеров волокон типа II. Поскольку производимое мышцей напряжение определяется общей площадью поперечного сечения активных мышечных волокон, рост размеров мышечных волокон увеличивает и общее выходное напряжение мышцы. Изменения окислительных способностей мышцы отмечаются после тренировок на выносливость, однако доказательств, что такая тренировка увеличивает сократительную скорость волокон, не найдено.
Все скелетные мышцы придерживаются общих принципов структуры и функции, которые и были представлены в настоящей части. Мышцы создают движение в суставах, а также обеспечивают их стабильность.
1. Опишите сократительные и не сократительные элементы мышцы.
2. Объясните, что происходит на уровне саркомера при сокращении мышцы.
3. Определите антагонисты при каждом из следующих движений: отведение плеча, сгибание плеча, отведение бедра.
4. Опишите действие следующих мышц, когда фиксирован дистальный сегмент кости, а проксимальный сегмент перемещается: трехглавая мышца плеча, двуглавая мышца плеча, средняя ягодичная мышца, Подвздошно-поясничная мышца и мышцы задней поверхности бедра. Приведите примеры деятельности, при которых наблюдается такой тип действия этих мышц.
5. Сравните функцию четырехглавой мышцы бедра и мышц задней поверхности бедра на основании архитектурных характеристик каждой мышечной группы.
6. Нарисуйте диаграмму изменений ПМ двуглавой мышцы плеча от полного разгибания в локтевом суставе до полного сгибания. Объясните, как эти изменения влияют на функцию мышцы.
7. Идентифицируйте мышцы, которые участвуют в опускании на кресло с использованием рук. Является ли мышечное сокращение эксцентрическим или концентрическим? Действуют ли мышцы реверсивно? Объясните свой ответ.
8. Опишите факторы, влияющие на развитие активного напряжения в мышце. Подскажите положения верхней конечности, в которых каждая из перечисленных мышц будет неспособна развить максимальное напряжение: двуглавая мышца плеча, трехглавая мышца плеча, и глубокий сгибатель пальца.
Опишите положение, в котором эти же мышцы могут пассивно ограничивать движение (быть пассивно недостаточными).
9. Объясните чем моторная единица, состоящая из волокон типа I, отличается от моторной единицы, состоящей из волокон типа II.