ألياف عضلية. أنواع ألياف العضلات

تشكل ألياف العضلات الرقيقة كل منهاالهيكل العظمي والعضلات. يبلغ سمكها حوالي 0.05-0.11 ملم ، ويصل طولها إلى 15 سم ، ويتم تجميع ألياف العضلات من الأنسجة العضلية المخططة في حزم ، والتي تحتوي على 10-50 أليافًا. هذه الحزم محاطة بالنسيج الضام (اللفافة).

العضلة نفسها محاطة أيضًا بلفافة. تشكل ألياف العضلات حوالي 85-90٪ من حجمها. والباقي هو الأعصاب والأوعية الدموية التي تجري بينهما. في النهايات ، تندمج الألياف العضلية للنسيج العضلي المخطط تدريجيًا في الأوتار. هذا الأخير متصل بالعظام.

الميتوكوندريا واللييفات العضلية في العضلات

ضع في اعتبارك بنية ألياف العضلات. في السيتوبلازم (الساركوبلازم) يحتوي على عدد كبير من الميتوكوندريا. إنها تلعب دور محطات توليد الطاقة التي يحدث فيها التمثيل الغذائي وتتراكم المواد الغنية بالطاقة ، وكذلك تلك اللازمة لتلبية احتياجات الطاقة. تحتوي أي خلية عضلية على عدة آلاف من الميتوكوندريا. تحتل حوالي 30-35٪ من كتلتها الإجمالية.

هيكل الألياف العضلية مثل سلسلةتصطف الميتوكوندريا على طول اللييفات العضلية. هذه خيوط رفيعة تنقبض وترخي عضلاتنا. عادة ما يوجد في خلية واحدة عدة عشرات من اللييفات العضلية ، بينما يمكن أن يصل طول كل منها إلى عدة سنتيمترات. إذا جمعنا كتلة كل اللييفات العضلية التي تتكون منها الخلية العضلية ، فإن النسبة المئوية للكتلة الكلية ستكون حوالي 50٪. لذلك ، يعتمد سمك الألياف بشكل أساسي على عدد اللييفات العضلية الموجودة فيه ، وكذلك على هيكلها العرضي. في المقابل ، تتكون اللييفات العضلية من عدد كبير من الأورام اللحمية الدقيقة.

الألياف المخططة هي سمة من سمات العضلاتمناديل لكل من النساء والرجال. ومع ذلك ، فإن هيكلها يختلف إلى حد ما حسب الجنس. بناءً على نتائج خزعة الأنسجة العضلية ، استنتج أن نسبة اللييفات العضلية في ألياف العضلات عند النساء أقل من الرجال. هذا ينطبق حتى على الرياضيين رفيعي المستوى.

بالمناسبة ، يتم توزيع كتلة العضلات نفسهابشكل غير متساو في جسم المرأة والرجل. معظمه في النساء في الجزء السفلي من الجسم. في الجزء العلوي ، تكون أحجام العضلات صغيرة ، وهي نفسها صغيرة وغالبًا ما تكون غير مدربة تمامًا.

ألياف حمراء

اعتمادا على التعب ، النسيج الكيميائيتنقسم خصائص اللون والتقلص للألياف العضلية إلى المجموعتين التاليتين: الأبيض والأحمر. الحمراء هي ألياف بطيئة ذات قطر صغير. من أجل الحصول على الطاقة ، يستخدمون أكسدة الأحماض الدهنية والكربوهيدرات (يسمى هذا النظام لإنتاج الطاقة الهوائية). يشار إلى هذه الألياف أيضًا باسم ألياف نفضية بطيئة أو بطيئة. يشار إليها أحيانًا باسم ألياف النوع 1.

لماذا حصلت الألياف الحمراء على هذا الاسم

يطلق عليهم الأحمر لأن لديهماللون الأحمر الكيميائي النسجي. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه الألياف تحتوي على الكثير من الميوجلوبين. الميوغلوبين هو بروتين صبغ خاص له لون أحمر. وتتمثل وظيفتها في أنها توصل الأكسجين إلى أعماق ألياف العضلات من الشعيرات الدموية.

ملامح الألياف الحمراء

ألياف العضلات البطيئة لها الكثيرالميتوكوندريا. يقومون بعملية الأكسدة اللازمة للحصول على الطاقة. الألياف الحمراء محاطة بشبكة كبيرة من الشعيرات الدموية. هناك حاجة إليها لتوصيل كمية كبيرة من الأكسجين مع الدم.

تتكيف ألياف العضلات البطيئة بشكل جيد معتنفيذ نظام تعليم الطاقة الهوائية. قوة تقلصاتهم صغيرة نسبيًا. المعدل الذي يستهلكون به الطاقة يكفي لعملية التمثيل الغذائي الهوائي فقط. تعتبر الألياف الحمراء رائعة للعمل الخفيف طويل الأمد مثل المشي والركض الخفيف والسباحة عن بعد والتمارين الرياضية وما إلى ذلك.

يوفر تقلص الألياف العضليةأداء الحركات التي لا تتطلب الكثير من الجهد. كما أنه يدعم الموقف. هذه الألياف المخططة هي سمة من سمات أنسجة العضلات ، والتي يتم تضمينها في العمل بأحمال تتراوح من 20 إلى 25٪ من أقصى قوة ممكنة. تتميز بالتحمل الممتاز. ومع ذلك ، لا تعمل الألياف الحمراء في الركض لمسافات طويلة ، ورفع الأوزان الثقيلة ، وما إلى ذلك ، لأن هذه الأنواع من الأحمال تنطوي على استهلاك سريع إلى حد ما وزيادة الطاقة. لهذا الغرض الألياف البيضاء ، والتي سنتحدث عنها الآن.

ألياف بيضاء

يطلق عليهم أيضًا نشل سريع وسريعألياف من النوع 2. قطرها أكبر مقارنة بالأحمر. لإنتاج الطاقة ، يستخدمون بشكل أساسي تحلل السكر (أي أن نظام إنتاج الطاقة الخاص بهم لا هوائي). تحتوي الألياف السريعة على كمية أقل من الميوجلوبين. لهذا السبب هم من البيض.

انهيار ATP

الألياف السريعة أكثر نشاطًاإنزيم ATPase. هذا يعني أن انهيار ATP يحدث بسرعة ، ويتم الحصول على كمية كبيرة من الطاقة ، وهو أمر ضروري للعمل المكثف. نظرًا لأن الألياف البيضاء تتميز بمعدل مرتفع من إنفاق الطاقة ، فإنها تحتاج أيضًا إلى معدل مرتفع من استرداد جزيئات ATP. ولا يمكن توفيره إلا من خلال عملية تحلل السكر ، لأنه ، على عكس الأكسدة ، يحدث في ساركوبلازم ألياف العضلات. لذلك ، لا يلزم توصيل الأكسجين إلى الميتوكوندريا ، وكذلك توصيل الطاقة من الأخير إلى اللييفات العضلية.

لماذا تتعب الألياف البيضاء بسرعة

بسبب تحلل السكر ، وتشكيلاللاكتات (حمض اللاكتيك) ، يتراكم بسرعة. لهذا السبب ، تتعب الألياف البيضاء بسرعة كافية بحيث تتوقف العضلات عن العمل في النهاية. لا تشكل الألياف الحمراء حمض اللاكتيك أثناء الإنتاج الهوائي. ولهذا السبب يمكنهم الحفاظ على إجهاد معتدل لفترة طويلة.

ملامح الألياف البيضاء

تتميز الألياف البيضاء بقطر كبيرأحمر نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تحتوي على نسبة أكبر من الجليكوجين واللييفات العضلية ، ولكنها تحتوي على عدد أقل من الميتوكوندريا. تحتوي أيضًا خلية ألياف عضلية من هذا النوع على فوسفات الكرياتين (CP). مطلوب في المرحلة الأولية من العمل عالي الكثافة.

الألياف البيضاء هي الأكثر ملاءمةبذل جهود قوية وسريعة ولكن قصيرة المدى ، لأن قدرة التحمل لديهم منخفضة. الألياف السريعة ، مقارنةً بالألياف البطيئة ، قادرة على الانقباض أسرع مرتين ، وأيضًا تطوير قوة أكبر بعشر مرات. بفضلهم يطور الشخص أقصى سرعة وقوة. إذا كان العمل يتطلب 25-30٪ من المجهود الأقصى أو أكثر ، فهذا يعني أن الألياف البيضاء هي التي تشارك فيه. يتم تقسيمها وفقًا لطريقة الحصول على الطاقة إلى النوعين التاليين.

ألياف سريعة التحلل الجلوكوز في الأنسجة العضلية

النوع الأول هو الألياف سريعة التحلل.يستخدمون عملية تحلل السكر لتوليد الطاقة. بمعنى آخر ، هم قادرون فقط على استخدام نظام إنتاج الطاقة اللاهوائية الذي يعزز تكوين حمض اللاكتيك (اللاكتات). وفقًا لذلك ، لا تنتج هذه الألياف طاقة بمشاركة الأكسجين ، أي بطريقة هوائية. تتميز الألياف سريعة التحلل بالسكر بأقصى سرعة وقوة للتقلص. يلعبون دورًا رئيسيًا في تحقيق مكاسب جماعية للاعبي كمال الأجسام ، كما يوفرون للعدائين والسباحين سرعة قصوى.

ألياف سريعة الأكسدة للجلوكوز

النوع الثاني هو سريع التأكسد - حال السكرألياف. يطلق عليهم أيضًا اسم انتقالي أو متوسط. هذه الألياف هي نوع من النوع الوسيط بين ألياف العضلات البطيئة والسريعة. تتميز بنظام قوي لإنتاج الطاقة (اللاهوائية) ، لكنها تتكيف أيضًا مع تنفيذ حمل هوائي مكثف إلى حد ما. بمعنى آخر ، يمكن لهذه الألياف تطوير قوى عالية ومعدل انكماش مرتفع. في هذه الحالة ، المصدر الرئيسي للطاقة هو تحلل السكر. في الوقت نفسه ، إذا أصبح معدل الانكماش منخفضًا ، فيمكنهم استخدام الأكسدة بكفاءة عالية. يستخدم هذا النوع من الألياف في العمل إذا كان الحمل من 20 إلى 40٪ من الحد الأقصى. ومع ذلك ، عندما يكون حوالي 40٪ ، يتحول جسم الإنسان على الفور تمامًا إلى استخدام الألياف سريعة التحلل السكري.

نسبة الألياف السريعة والبطيئة في الجسم

تم إجراء الدراسات ، في عملية التيثبت أن نسبة الألياف السريعة والبطيئة في جسم الإنسان تحدد وراثيا. إذا تحدثنا عن الشخص العادي ، فإن لديه حوالي 40-50٪ بطيئًا وحوالي 50-60٪ سريعًا. ومع ذلك ، كل واحد منا مختلف. يمكن أن تسود الألياف البيضاء والحمراء في جسم شخص معين.

نسبتهم النسبية في مختلفعضلات الجسم ليست هي نفسها. وذلك لأن العضلات ومجموعات العضلات في الجسم تؤدي وظائف مختلفة. وبسبب هذا ، فإن ألياف العضلات المستعرضة مختلفة تمامًا في تكوينها. على سبيل المثال ، تحتوي العضلة ثلاثية الرؤوس والعضلة ذات الرأسين على ما يقرب من 70٪ من الألياف البيضاء. أقل بقليل منهم في الفخذ (حوالي 50٪). لكن في عضلة الساق ، تكون هذه الألياف 16٪ فقط. أي أنه إذا تم تضمين المزيد من العمل الديناميكي في المهمة الوظيفية لعضلة معينة ، فستكون هناك عضلات أسرع ، وليست بطيئة.

علاقة الإمكانات في الرياضة بأنواع ألياف العضلات

نحن نعلم بالفعل أن العلاقة العامةالألياف الحمراء والبيضاء في جسم الإنسان وراثية. لهذا السبب ، يمتلك الأشخاص المختلفون إمكانات مختلفة في الأنشطة الرياضية. بعضها أفضل في الرياضات التي تتطلب التحمل ، والبعض الآخر أفضل في رياضات القوة. إذا سادت الألياف البطيئة ، فإن التزلج ، والجري الماراثون ، والسباحة لمسافات طويلة ، وما إلى ذلك ، تكون أكثر ملاءمة للإنسان ، أي الرياضة التي يشارك فيها بشكل أساسي نظام إنتاج الطاقة الهوائية. إذا كان هناك المزيد من الألياف العضلية السريعة في الجسم ، فيمكنك تحقيق نتائج جيدة في كمال الأجسام ، والركض السريع ، وسباحة العدو ، ورفع الأثقال ، ورفع الأثقال ، وأنواع أخرى تكون فيها الطاقة المتفجرة ذات أهمية قصوى. وكما تعلم بالفعل ، فإن ألياف العضلات البيضاء فقط هي التي توفر ذلك. دائمًا ما يهيمن على الرياضيين العداءين الكبار. يصل عددها في عضلات الساقين إلى 85٪. إذا كانت هناك نسبة متساوية تقريبًا من أنواع مختلفة من الألياف ، فإن المسافات المتوسطة في الجري والسباحة مثالية للإنسان. ومع ذلك ، فإن ما ورد أعلاه لا يعني على الإطلاق أنه إذا سادت الألياف السريعة ، فلن يتمكن مثل هذا الشخص من الركض لمسافة ماراثون. سيديرها ، لكنه بالتأكيد لن يصبح بطلاً في هذه الرياضة. على العكس من ذلك ، إذا كان الجسم يحتوي على ألياف حمراء أكثر بكثير ، فإن النتائج في كمال الأجسام ستكون أسوأ بالنسبة لمثل هذا الشخص منها بالنسبة للشخص العادي ، الذي تتساوى فيه نسبة الألياف الحمراء إلى البيضاء تقريبًا.