Внутри мышечного волокна имеется множество механизмов и веществ, участвующих в функционировании клетки. Все мышечные волокна обладают этими характеристиками в различной степени, в зависимости от наследственных факторов и тренировочного воздействия. Все эти характеристики будут рассмотрены в соответствующих разделах и будет отмечена их важность при выборе тренировочной методики.
Рис. 1.3. Электромикрофотография среза человеческой скелетной мышцы.
На фото ясно обозначены три типа мышечных волокон в мышце человека: S — медленно сокращающееся волокно (красное волокно), F — быстро сокращающееся волокно (белое волокно), I — промежуточное волокно. Мышца подготовлена с использованием техники окрашивания АТФ. Быстро сокращающееся волокно служит для выполнения взрывных движений, но оно быстро утомляется. Медленно сокращающееся волокно служит для выполнения действий, требующих выносливости. А промежуточное волокно выполняет как быстрые сокращения, так и те, что требуют больших затрат кислорода (с высоким окислением). (С любезного разрешения У. К. Бирна взято из его книги "Сравнительный анализ обменных процессов при вдыхании насыщенного кислородом воздуха и при вдыхании нормальных газовых смесей в процессе выполнения длительных физических упражнений. Из неопублнконанной докторской диссертации. Университет штата Висконсин, лаборатория биодинамики 1978 г.)
Факторы, влияющие на выработку силы
Каждая мышечная клетка состоит прежде всего из мышечных фибрилл (волоконец), которые являются сократительными элементами клетки. Как видно на прилагаемой диаграмме мышечной клетки, мышечные фибриллы представляют собой длинные пряди, состоящие из различных белков. Под электронным микроскопом эти фибриллы оказываются состоящими из чередующихся связок толстых и тонких мышечных нитей. Примечательно, как резко отличаются друг от друга эти мышечные фибриллы. Толстые нити состоят из белка миозина, а так
Рис. 1.4. Схематическая диаграмма элементов микрофибриллы мышечной клетки. Использована с разрешения Ли н Фебиджер, Инк, из книги Раска и Бурке "Кинезиология и прикладная анатомия". Ли и Фебиджер, 1978 (6–с издание)
же из белка актина. Мельчайшие волосовидные отростки между этими мышечными нитями, которые традиционно называются перекрестными мостиками, под воздействием импульса асинхронно прикрепляются к противоположной мышечной нити, сокращаются, отцепляются, вновь прикрепляются, сокращаются, отцепляются и так далее до тех пор, пока актиновая и миозиновая нити не натянутся одна вдоль другой до состояния максимального сокращения. Таким образом, в мгновение ока мышечное волокно сокращается вполовину, от своей длины в состоянии покоя, в результате действия вышеупомянутых перекрестных мостиков, заставляющих актиновую и миозиновую нити скручиваться. Действие сокращения по длине называется концентрическим сокращением. Примером такого сокращения будет сокращение бицепса при подъеме гантели вверх по радиусу с центром в локтевом суставе. Чтобы постепенно опустить гантель вниз, некоторые мышечные волокна "отключаются" (как бы отпускаем педаль газа в вашей машине), а в результате немногочисленные "неотключенные" мышечные волокна, которые остаются в сокращенном состоянии, борются с силой притяжения, уступают в борьбе, и вес опускается. Механика этой операции очень важна в тренировке по поднятию тяжестей. Это отрицательное сокращение, называемое эксцетрическим, длительное время находилось в центре споров и противоречий
Рис. 1.5. Электромикрофотография продольного среза сердечной мышцы человека. Обратите внимание на бороздчатость, отмечающую линии Z, зоны Н и т. д. (смотри рис. 1.4, на котором дана диаграмма мышечного волокна). Четко видны также мышечные нити. Крупные овальные тела, расположенные параллельно волокнам — митохондрии. Хотя скелетные мышцы человека почти идентичны сердечной мышце в основе своего строения, в нормальном состоянии они не обладают такой огромной митохондриальнои массой, как сердечная мышца. (С любезного разрешении биодинамической лаборатории Университета штата Висконсин. Кафедра физического воспитания, Мэдисон, 1980 г.)