Mišićna aktivnost tijekom spavanja. Mišićna aktivnost i srčana aktivnost, njihov odnos Čimbenici koji određuju mišićnu aktivnost

Zašto moderni ljudi kretati se sve manje? Sve češće postavljamo ovo jednostavno, ali važno pitanje. Odgovor leži na površini - to je zbog načina života koji diktiraju vanjski uvjeti:

• fizički rad se sve manje koristi;
• u proizvodnji su ljudi zamijenjeni raznim mehanizmima;
• sve je više radnika znanja;
• koriste u svakodnevnom životu veliki broj uređaji kao što su perilice rublja i perilice posuđa pojednostavio rad pritiskom na nekoliko gumba;
• široku upotrebu razne vrste prijevoz je istisnuo hodanje i vožnju biciklom;
• i, naravno, vrlo niska tjelesna aktivnost djece, jer više vole igre na računalu nego igre na otvorenom.

S jedne strane, raširena uporaba mehanizama uvelike je olakšala ljudski život. S druge strane, to je i ljudima uskratilo kretanje.

Mišićno "gladovanje" može biti opasnije od beri-berija ili nedostatka hrane. Ali tijelo javlja ovo drugo brzo i razumljivo. Osjećaj gladi je prilično neugodan. Ali prvi ni na koji način ne govori o sebi, čak može izazvati ugodne osjećaje: tijelo se odmara, opušteno je, ugodno mu je. Nedovoljna motorička aktivnost tijela dovodi do toga da mišići oronu već u dobi od 30 godina.

Nedostatak tjelesne aktivnosti utječe na stanje tjelesnog, psihičkog i mentalnog zdravlja suvremenog čovjeka.
Gdje je izlaz? Uostalom, napredak se ne može zaustaviti.

problem - u povećanju tjelesne aktivnosti.

Zahvaljujući aktivnom mišićnom radu, oslobađa se preopterećenja pojedinih organa i sustava. Poboljšava se proces izmjene plinova, krv brže cirkulira kroz krvne žile, a srce radi učinkovitije. Također, tjelesna aktivnost smiruje živčani sustav, što povećava performanse osobe. A ovo znači to moderno društvo bit će zdrav, aktivan, život će postati zanimljiv i sretan.

Suština utjecaja pokreta na tijelo je sljedeća. Pokreti, čak i relativno jednostavni, provode se uz sudjelovanje velikog broja mišića (na primjer, oko 90 mišića sudjeluje u činu disanja). Rad nekih mišića usmjeren je na osiguravanje glavnog motoričkog čina (svrhovito djelovanje), kontrakcija drugih pomaže osigurati koordinaciju pokreta, aktivnost treće mišićne skupine stvara najpovoljniji položaj tijela za ovaj pokret raspodjelom mišića ton. Motorička aktivnost je proces u koji nisu uključeni samo mišići, već i mnoga područja živčani sustav od perifernih živaca do viših centara moždane kore. Mišićni rad ublažava živčanu napetost i poboljšava raspoloženje osobe.

Tonus živčanog sustava i radna sposobnost mozga mogu se dugo održati ako se kontrakcija i napetost različitih mišićnih skupina ritmički izmjenjuju s njihovim naknadnim istezanjem i opuštanjem. Ovaj način kretanja tipičan je za hodanje, trčanje, skijanje, klizanje itd.

Kao rezultat nedovoljne motoričke aktivnosti u ljudskom tijelu, poremećene su neurorefleksne veze koje je priroda postavila i učvrstila u procesu teškog fizičkog rada, što dovodi do poremećaja u regulaciji aktivnosti kardiovaskularnog i drugih sustava, metaboličkih poremećaja i razvoja takvih bolesti kao što je, na primjer, ateroskleroza i druge

Za normalno funkcioniranje ljudskog organizma i očuvanje zdravlja neophodna je određena „doza“ tjelesne aktivnosti.

Uspješan mentalni rad zahtijeva ne samo uvježban mozak, već i uvježbano tijelo, mišiće koji pomažu živčanom sustavu da se nosi s intelektualnim stresom. Stabilnost i aktivnost pamćenja, pažnje, percepcije, obrade informacija izravno su proporcionalne razini tjelesne spremnosti. Različite psihičke funkcije uvelike ovise o određenim tjelesnim svojstvima - snazi ​​brzine, izdržljivosti i dr. Stoga je pravilno organizirana motorička aktivnost i optimalna psihička vježba prije, tijekom i nakon završetka mentalnog rada, mogu izravno utjecati na očuvanje i povećanje mentalne sposobnosti. Za normalnu aktivnost mozga potrebno je da do njega dolaze impulsi iz različitih sustava tijela, čija je masa gotovo polovica mišića. Rad mišića stvara ogroman broj živčanih impulsa koji obogaćuju mozak nizom utjecaja koji ga održavaju u radnom stanju. Kada osoba obavlja mentalni rad, povećava se električna aktivnost mišića, odražavajući napetost skeletnih mišića. Što je psihičko opterećenje veće i psihički umor jači, to je mišićna napetost izraženija.

Mentalni rad zahtijeva od osobe napetost osjetilnog aparata, pozornost, pamćenje, aktivaciju misaonih procesa. Ovu vrstu rada karakterizira značajno smanjenje ljudske motoričke aktivnosti, što dovodi do pogoršanja reaktivnosti tijela i povećanja emocionalnog stresa. Hipokinezija je jedan od uvjeta za nastanak kardiovaskularne patologije kod mentalnih radnika. Dugotrajni mentalni stres depresivno djeluje na mentalnu aktivnost.

Visoka učinkovitost i vitalnost tijela podržavaju se racionalnom izmjenom razdoblja rada i odmora, što treba uključiti i tjelesni odgoj.

Akademik N.S. Vvedenski se razvio opće preporuke važni za uspješan mentalni rad.

1. Postupno se uključite u posao; kako nakon prospavane noći, tako i nakon odmora.

2. Odaberite individualni ritam rada koji vama odgovara. Optimalni znanstvenik smatra uniformnim, prosječan tempo. Umara me razdražljivost i pretjerana brzina mentalnog rada. U tom slučaju umor nastupa brže.

3. Pridržavajte se uobičajenog slijeda i sustavnog mentalnog rada. Znanstvenik vjeruje da je učinak puno veći ako se pridržavate unaprijed planirane dnevne rutine i mijenjate vrste mentalnog rada.

4. Uspostavite pravilnu, racionalnu izmjenu rada i odmora. Ovo će više pomoći brz oporavak mentalne performanse, održavajući ih na optimalnoj razini.

Najučinkovitiji oblik rekreacije je aktivna rekreacija. Po prvi put je važnost aktivnosti na otvorenom znanstveno potkrijepio I.M. Sechenov. Skrenuo je pozornost na činjenicu da se snaga ruke nakon umora brže obnavlja ako druga, neumorna ruka obavlja lagani rad. Naknadno su znanstvenici to otkrili slobodno vrijeme primjenjiv ne samo na fizički nego i na mentalni rad. Posebnu ulogu ovdje ima mišićna aktivnost, u čiji rad su uključeni živčani centri, različiti od onih uključenih u razne oblike intelektualne aktivnosti. Prelazak s mentalnog na fizički rad omogućuje, prvo, održavanje i poboljšanje aktivnosti organizma u cjelini, i drugo, poboljšanje koordinacijskih mehanizama u njegovom funkcioniranju.

Obično se do 70. godine ljudske regulatorne funkcije počinju pogoršavati. Međutim, prema istraživanjima, te su funkcije bolje razvijene kod starijih osoba koje su se tijekom života bavile sportom. To je zato što su ljudi dobrog zdravlja skloniji biti aktivniji. 30-60 minuta brzog hodanja tjedno može pomoći u poboljšanju regulatorne funkcije, čak i kod starijih ljudi koji su vodili sjedilački način života. Takva tjelesna aktivnost pomoći će i u smanjenju rizika od Alzheimerove bolesti. Tjelesnim vježbanjem povećava se broj kapilara u mozgu, što poboljšava protok krvi. Opterećenja također potiču cirkulaciju krvi, sprječavaju srčani udar, poboljšavaju ljudsko pamćenje. Stoga, umjesto da trošite novac na računalne programe, bolje je baviti se sportom ili jednostavno ugasiti računalo i malo prošetati na svježem zraku.

Intenzivna motorička aktivnost, koja podupire strukturu i funkcije organa i tkiva, apsolutno je neophodan čimbenik za sprječavanje degeneracije tijela. Danas je sve aktualniji problem umjetnog zadovoljenja potrebe za mišićnom aktivnošću. Najviše pristupačna sredstva otklanjanje "mišićne gladi" su tjelesni odgoj, sport. Dakle, svaka osoba ima velike mogućnosti da ojača i očuva svoje zdravlje, da održi svoju radnu sposobnost, tjelesnu aktivnost i snagu do duboke starosti.

Stoga bi tjelesna kultura, čija je primarna zadaća očuvanje i promicanje zdravlja, trebala biti sastavni dio života svake osobe.

Kako bih utvrdila tjelesnu aktivnost učenika provela sam anketu čiji su rezultati pokazali: bave li se učenici 6. razreda tjelesnim odgojem i sportom i koliko redovito, vježbaju li ujutro, rade li fizički rad. izvan škole i kako vrijeme spavanja utječe na dobrobit učenika.

Tijekom ankete anketirano je 48 učenika (6 „A“ i 6 „D“ razreda)

Analiza upitnika je pokazala:

a) 70,83% učenika redovito se bavi tjelesnom kulturom i sportom,

b) 18,75% učenika se ne bavi redovito tjelesnom kulturom i sportom,
c) 10,42% učenika 6. razreda ne bavi se tjelesnom kulturom i sportom (slika 1).

Sl. 1

Za određivanje intelektualne razine korišteni su rezultati GIT metodologije (test grupne inteligencije namijenjen djeci od 10-12 godina - učenici 5-6 razreda) koju je proveo psiholog.
Uspoređujući rezultate GIT-a s rezultatima istraživanja tjelesne aktivnosti studenata, dobili smo sljedeće podatke:

sl.2

Od 70,83% djece (35 osoba) koja se redovito bave sportom i tjelesnom kulturom:

• 37,14% (13 osoba) ima visok stupanj mentalnog razvoja,
• 51,43% (18 osoba) - dobna norma,
• 11,43% (4 osobe) - ispod norme.

Od 18,75% djece (9 osoba) koja se ne bave redovito sportom i tjelesnom kulturom:

• 11,11% (1 osoba) ima visok stupanj mentalnog razvoja,
• 33,33% (3 osobe) - dobna norma,
• 33,33% (3 osobe) - ispod norme,
• 11,11% (1 osoba) - nizak.

Od 10,42% (4 osobe) koji se ne bave sportom i tjelesnom kulturom:

• 25% (1 osoba) ima visoku razinu mentalnog razvoja,
• 50% (2 osobe) - dobna norma,
• 25% (1 osoba) - ispod norme (slika 2).

Analiza dobivenih rezultata pokazala je da u skupini učenika koji se redovito bave tjelesnom kulturom i sportom visoka intelektualna razina doseže 37,14%, dobna norma razvoja intelektualne razine premašuje ostale skupine. Postotak učenika s intelektualnom razinom ispod norme u skupini onih koji se redovito bave tjelesnom kulturom i sportom manji je za 21,9% nego u skupini onih koji se neredovito bave tjelesnom kulturom i sportom i za 13,57% manji je nego u skupini studenata koji se uopće ne bave tjelesnom kulturom i sportom.

Mali postotak razlike u razini inteligencije ispod norme među ispitanicima u skupinama koji se redovito i uopće ne bave sportom može biti posljedica činjenice da su samo 4 osobe u uzorku studenata koji se bave sportom. ne baviti se sportom. A to uvelike utječe na učinak u postocima.

Tijekom istraživanja također smo otkrili da 6-7 sati sna nije dovoljno za vraćanje pune radne sposobnosti učenika 6. razreda. Od 48 ispitanika, 56,25% učenika, prema anketi, ne ustaje dobro ujutro jer kasno liježe. Nedostatak sna također utječe na mentalne sposobnosti tijela, pa tako 56,25% učenika namjerno ograničava mentalne sposobnosti svog tijela.

sl.3

Ako ispitanike promatramo kao dvije skupine od kojih se jedna bavi sportom i tjelesnim odgojem (35 osoba), a druga se ne bavi sportom i tjelesnim odgojem (9+4=13 osoba). Svaku skupinu ćemo uzeti kao 100 posto. I evo što vidimo, veći je postotak onih koji se ujutro teško bude, odnosno onih koji se ne bave sportom (slika 3).

Ne bavite se sportom:

• teško se budi – 69,23%;
• probuditi se s lakoćom – 30,77%.

Bavite se sportom:

• teško se budi – 51,43%;
• lako se probudi – 48,57%.

Zaključak: Istraživanje je potvrdilo da tjelesna aktivnost utječe na mentalne sposobnosti učenika.

Zaključak:

1. Tjelesna aktivnost utječe na mentalne sposobnosti čovjeka.
2. Visoka radna sposobnost tijela podržana je racionalnom izmjenom razdoblja rada i odmora.
3. Spavanje je nužan uvjet obnova ljudske mentalne sposobnosti.
4. Dakle, mentalna izvedba osobe ovisi o tjelesnoj aktivnosti i dobrom snu.

Bibliografija

1. Bogdanov G.P. Školarci - zdrav način života. - M, 1989. - 81 str.
2. Blinova N.G., "Radionica psihofiziološke dijagnostike", Moskva: Humanitarni istraživački centar "Vlados", 2000., 178 str.
3. Kuznetsov V.S., „Korekcija zdravstvenog stanja školske djece sredstvima tjelesna i zdravstvena kultura”, Moskva: UTs “Perspektiva”, 2012, 175 str.
4. Lebedeva N.T., “Zdravlje škola i učenika”, Minsk: Sveučilišna izdavačka kuća, 1998. - 260 str.

Internet resursi:

1. vuzlit.ru,
2. moluch.ru,
3. sport.bobrodobro.ru

Odmor u krevetu ima značajan nepoželjan učinak na zdrave osobe (kao kod astronauta u bestežinskim uvjetima), koji može premašiti terapijski učinak odmaranja u krevetu kod bolesnih ljudi.

Tako, na primjer, kao rezultat 3 tjedna ležanja u krevetu kod mladih zdravih ljudi, udarni volumen i broj otkucaja srca čak i bez vježbanja u ležećem položaju promijenili su se na nepovoljan način. Otkucaji srca su se povećali, a kontraktilnost miokarda smanjena.

Ovo treba smatrati neekonomičnim načinom odgovora na tjelesnu neaktivnost. U stojećem položaju te su promjene bile pojačane. Korištenje submaksimalnog opterećenja dovelo je do još većih promjena u parametrima krvotoka, a opterećenje koje se izvodilo stojeći pratilo je neadekvatno smanjenje srednje vrijednosti krvni tlak(BP), povećavajući se pri maksimalnom opterećenju.

Navedene promjene ukazuju na smanjenje rezervnog kapaciteta cirkulacije krvi pod utjecajem hipodinamije, što može biti povezano i sa smanjenjem mase miokarda i sa slabljenjem funkcionalnih sposobnosti regulacijskog aparata.

Nedavni pregledi podataka iz randomiziranih kontroliranih studija o učincima odmaranja u krevetu nisu pokazali poboljšanje kod pacijenata nakon propisanog produženog odmaranja u krevetu. U mnogim slučajevima, naprotiv, ako nije bilo predviđeno rani početak motorička aktivnost, funkcionalno stanje tijela pogoršano.

Negativni učinci dugotrajnog ležanja i lokalne imobilizacije postaju najizraženiji nakon 50. godine života. Negativnim učincima imobilizacije posebno su osjetljivi ne samo starije osobe, već i kronični bolesnici te osobe s invaliditetom.

Na primjer, kod zdravih osoba, kao posljedica dugotrajnog ležanja u krevetu, dolazi do skraćivanja mišića leđa i nogu, osobito mišića koji sudjeluju u pokretima koljena i skočnog zgloba.

U bolesnika s poremećenom motoričkom kontrolom, praćenom slabošću udova i spasticitetom mišića, mogu se očekivati ​​iste komplikacije, ali se razvijaju puno brže.

Zdrava osoba može reagirati na produljenu tjelesnu neaktivnost u ležećem položaju atrofijom, slabošću ili ukočenošću mišića i nelagodom. U bolesnika s neurološkim oštećenjem samostalno funkcioniranje bit će znatno smanjeno kao posljedica dugotrajnog mirovanja u krevetu, pa bi prevencija takvih komplikacija trebala biti jedno od glavnih načela oporavka.

Poglavlje 16
iz knjige Linusa Paulinga Kako živjeti duže i osjećati se bolje

Funkcije mišića u ljudskom tijelu su proizvodnja rada i energije korištenjem tvari dobivenih hranom, prvenstveno ugljikohidrata i masti.
dobro zdravlje potrebna je dobra mišićna aktivnost. Ne postoji ništa iznenađujuće u činjenici da je askorbinska kiselina neophodan sudionik u ovom procesu. Mišići se sastoje od približno 30% proteina aktomicina, koji se pak sastoji od dvije vrste fibroznih proteina - aktina i miozina. Mišići su sposobni obavljati svoj rad samo pod određenim uvjetima – potrebna je energija. Energija se proizvodi oksidacijom hranjivim tvarima- Prvenstveno mast.
U svakoj stanici mišićnog tkiva postoje energetske strukture - mitohondriji, unutar kojih se odvija proces oksidacije uz stvaranje visokoenergetskih molekula ATP i ADP. Ove se molekule koriste u mnogim biokemijskim reakcijama kao izvori energije.
Bitna komponenta za mišićnu aktivnost i proizvodnju energije je KARNITIN. To je jedna od mnogih ortomolekularnih tvari u ljudskom tijelu - normalno prisutna i neophodna za život. Ovu tvar otkrili su 1905. ruski znanstvenici Gulevich i Krinberg, koji su proučavali rad mišića. Pronašli su tu tvar 1% u crvenom mesu, a manje u bijelom i nazvali je "carnis", lat. - "meso".
Utvrđeno je da je karnitin neophodan za ulazak molekula masti u mitohondrije, gdje se odvija proces oksidacije za proizvodnju energije. Molekula karnitina stupa u interakciju s molekulom masti i molekulom koenzima A - samo ovaj kompleks može prodrijeti kroz membranu mitohondrija. Unutar mitohondrija oslobađa se karnitin koji se sigurno vraća natrag u međustanični prostor. Dakle, karnitin služi kao "šatl" za prijenos molekula masti u mitohondrije.
Razina masti koja se može sagorjeti određena je razinom karnitina u mišićima, dakle. – karnitin je vrlo važna tvar!
Nešto karnitina dobivamo iz hrane, posebno crvenog mesa. To objašnjava činjenicu da crveno meso povećava snagu mišića. Također smo u mogućnosti sintetizirati vlastiti karnitin iz esencijalne aminokiseline lizina, koja je prisutna u mnogim prehrambenim proteinima, uglavnom mesu.
Sinteza vlastitog karnitina moguća je samo uz sudjelovanje askorbinske kiseline. Optimalan unos vitamina C može povećati sintezu karnitina iz lizina. Količina karnitina u tijelu ovisi o količini vitamina C. To objašnjava činjenicu da je kod onih mornara kod kojih se razvio skorbut slabost mišića bila prvi znak bolesti.
Dr. Evan Cameron, koji je liječio oboljele od raka, citira riječi svog pacijenta: "Doktore, sada se osjećam snažno", nekoliko dana nakon početka uzimanja 10 g askorbinske kiseline dnevno.
Ljudsko tijelo se sastoji od mišića. Srce je mišić. Imunološki sustav može obavljati svoje funkcije "patrole" i uništavanja "stranaca" zahvaljujući aktin-miozinskim vlaknima, koja omogućuju leukocitima da se aktivno kreću.
Stoga je uloga vitamina C u održavanju i poboljšanju zdravlja nesumnjiva.

Energija mišićne aktivnosti.

Jedno mišićno vlakno može sadržavati 15 milijardi debelih niti. Unatoč činjenici da se mišićna vlakna aktivno kontrahiraju, otprilike 2500 ATP molekula (nukleotida koji ima važnu ulogu u metabolizmu energije i tvari u tijelu) razgrađuje se u svakoj debljoj niti u sekundi. Čak i mali skeletni mišići sadrže tisuće mišićnih vlakana.

Glavna funkcija ATP-a je prijenos energije s jednog mjesta na drugo, a ne dugoročno skladištenje energije. U mirovanju, skeletna mišićna vlakna proizvode više ATP-a nego što im je potrebno. U tim uvjetima ATP prenosi energiju na kreatin. Kreatin je mala molekula koju mišićne stanice sastavljaju od fragmenata aminokiselina. Prijenos energije stvara još jedan visokoenergetski spoj, kreatin fosfat (CP).

ATP + kreatin ADP + kreatin fosfat

Tijekom kontrakcije mišića ATP spojevi se razgrađuju, što rezultira stvaranjem adenozin difosfata (ADP). Energija pohranjena u kreatin fosfatu zatim se koristi za "ponovno punjenje" ADP-a, pretvarajući ga natrag u ATP obrnutom reakcijom.

ADP + kreatin fosfat + kreatin

Enzim kreatin fosfokinaza (CPK) olakšava ovu reakciju. Kada su mišićne stanice oštećene, CPK curi preko staničnih membrana u krvotok. Tako, visoka koncentracija u krvi CPK obično ukazuje na ozbiljno oštećenje mišića.

Vlakna skeletnih mišića u mirovanju sadrže oko šest puta veću količinu kreatin fosfata od ATP-a. Ali kada su mišićna vlakna pod dugotrajnim stresom, ove rezerve energije će se potrošiti za samo 15 sekundi. Mišićna vlakna se tada moraju oslanjati na druge mehanizme za pretvaranje ADP-a u ATP.

Većina stanica u tijelu stvara ATP aerobnim metabolizmom u mitohondrijima i glikolizom u citoplazmi. Aerobni metabolizam (popraćen potrošnjom kisika) obično osigurava 95% ATP-a u stanici u mirovanju. U tom procesu mitohondriji preuzimaju kisik, ADP, fosfatne ione i organske supstrate iz okolne citoplazme. Supstrati zatim ulaze u ciklus trikarboksilne kiseline (također poznat kao ciklus limunska kiselina ili Krebsov ciklus), enzimski put koji razgrađuje organske molekule. Atomi ugljika oslobađaju se kao ugljični dioksid, atomi vodika kruže dišnim enzimima u unutarnjoj mitohondrijskoj membrani gdje se uklanjaju njihovi elektroni. Nakon niza međukoraka, protoni i elektroni spajaju se s kisikom i tvore vodu. U ovom učinkovitom procesu oslobađa se velika količina energije koja se koristi za stvaranje ATP-a.

Vlakna skeletnih mišića u mirovanju oslanjaju se gotovo isključivo na aerobni metabolizam masnih kiselina za stvaranje ATP-a. Kada se mišić počne kontrahirati, mitohondriji počinju razgrađivati ​​molekulu pirogrožđane kiseline umjesto masnih kiselina. Pirogrožđana kiselina se dobiva enzimskim putem glikolize. Glikoliza je razgradnja glukoze u pirogrožđanu kiselinu u citoplazmi stanice. Taj se proces naziva anaerobnim jer ne zahtijeva kisik. Glikoliza osigurava povećanje ATP-a i stvara 2 molekule pirogrožđane kiseline iz svake molekule glukoze. ATP nastaje tijekom glikolize. Budući da se glikoliza može dogoditi u nedostatku kisika, ona može biti posebno važna kada prisutnost kisika ograničava stopu proizvodnje mitohondrijskog ATP-a. Najviše skeletni mišić glikoliza je glavni izvor ATP-a tijekom razdoblja najveće aktivnosti. Razgradnja glukoze pod ovim uvjetima odvija se uglavnom iz rezervi glikogena u sarkoplazmi. Glikogen je polisaharid lanaca molekula glukoze. Tipična skeletna mišićna vlakna sadrže velike zalihe glikogena, što može činiti 1,5% ukupne težine mišića.

Potrošnja energije i razina mišićne aktivnosti.

U skeletnim mišićima, kada miruju, potražnja za ATP-om je mala. S više nego dovoljno kisika dostupnim mitohondrijima da zadovolje ovu potražnju, oni na kraju proizvode višak ATP-a. Dodatni ATP koristi se za stvaranje zaliha glikogena. Mišićna vlakna u mirovanju apsorbiraju masne kiseline i glukozu, koje se dostavljaju krvotokom. Masna kiselina razgrađuju se u mitohondrijima i ATP se stvara za pretvaranje kreatina u kreatin fosfat i glukoze u glikogen.

Pri umjerenoj tjelesnoj aktivnosti povećava se potreba za ATP-om. Tu potražnju zadovoljavaju mitohondriji kada se poveća stopa proizvodnje mitohondrijskog ATP-a, što povećava stopu potrošnje kisika. Dostupnost kisika nije ograničavajući faktor jer kisik može difundirati (kombinirati, miješati) u mišićnom vlaknu dovoljno brzo da zadovolji potrebe mitohondrija. Skeletni mišići u ovom trenutku uglavnom ovise o aerobnom metabolizmu pirogrožđane kiseline za stvaranje ATP-a. Pirogrožđana kiselina nastaje tijekom procesa glikolize, koja razgrađuje molekule glukoze dobivene iz glikogena u mišićnim vlaknima. Ako su zalihe glikogena niske, mišićna vlakna također mogu razgraditi druge supstrate kao što su lipidi ili aminokiseline. Dok se potražnja za ATP-om može zadovoljiti mitohondrijskom aktivnošću, opskrba ATP-om glikolizom ostaje zanemariva u ukupnom energetskom procesu mišićnih vlakana.

Na vršnim razinama aktivnosti potrebno je puno ATP-a, zbog čega se proizvodnja ATP-a u mitohondrijima maksimalno povećava. Ova najveća brzina određena je prisutnošću kisika, a kisik ne može difundirati u mišićna vlakna dovoljno brzo da omogući mitohondrijima da proizvedu potrebni ATP. Na vršnim razinama vježbanja mitohondrijska aktivnost može osigurati samo oko jednu trećinu potrebnog ATP-a. Ostatak dolazi iz glikolize.

Kada glikoliza proizvodi pirogrožđanu kiselinu brže nego što se može iskoristiti u mitohondrijima, razina pirogrožđane kiseline u sarkoplazmi raste. U tim se uvjetima pirogrožđana kiselina pretvara u mliječnu kiselinu.

Anaerobni proces glikolize omogućuje stanici stvaranje dodatnog ATP-a kada mitohondriji ne mogu zadovoljiti trenutne energetske potrebe. Međutim, anaerobna proizvodnja energije ima svoje nedostatke:

Mliječna kiselina je organska kiselina koja se nalazi u tjelesnim tekućinama
disocira na vodikove ione i negativno nabijeni laktatni ion. Stoga proizvodnja mliječne kiseline može dovesti do smanjenja unutarstaničnog pH. Puferi u sarkoplazmi mogu se oduprijeti promjenama pH, ali te su zaštite ograničene. Na kraju će promjene pH promijeniti funkcionalne karakteristike ključnih enzima.
Glikoliza je relativno neučinkovit način stvaranja ATP-a. U anaerobnim uvjetima svaka molekula glukoze stvara 2 molekule pirogrožđane kiseline, koje se pretvaraju u mliječnu kiselinu. Zauzvrat, stanica prima 2 molekule ATP-a kroz glikolizu. Kad bi se te molekule pirogrožđane kiseline aerobno katabolizirale u mitohondrijima, stanica bi primila 34 dodatne molekule ATP-a.

Umor mišića. Vlakna skeletnih mišića umaraju se kada se više ne mogu kontrahirati unatoč nastavku živčanog impulsa. Uzrok mišićnog umora ovisi o razini mišićne aktivnosti. Nakon kratkih vršnih razina aktivnosti, poput kronometra na 100 metara, može doći do umora
rezultat iscrpljivanja rezervi ATP-a ili pada pH vrijednosti, što je popraćeno nakupljanjem mliječne kiseline. Nakon dugotrajnog napora, kao što je maraton, umor može uključivati ​​fizičko oštećenje sarkoplazmatskog retikuluma, što ometa regulaciju intracelularnih + koncentracija iona Ca2. Umor mišića se nakuplja i učinci toga postaju izraženiji kako se sve više mišićnih vlakana počinje angažirati zbog stanja. Rezultat je postupno smanjenje kapaciteta svih skeletnih mišića.

Ako se mišićna vlakna kontrahiraju na umjerenoj razini i potražnja za ATP-om može biti zadovoljena kroz aerobni metabolizam, umor se neće pojaviti dok se ne potroše zalihe glikogena, lipida i aminokiselina. Ova vrsta umora javlja se kod sportaša na duge staze, poput maratonaca, nakon nekoliko sati trčanja na duge staze.

Kada mišić proizvede iznenadni, intenzivni nalet aktivnosti na vršnim razinama, većina ATP-a osigurava se glikolizom. Nakon nekoliko sekundi do minute, povećanje razine mliječne kiseline snižava pH vrijednosti tkiva i mišići više ne mogu normalno funkcionirati. Sportaši koji doživljavaju brza, snažna opterećenja, kao što su sprinteri na 100 metara, doživljavaju ovu vrstu mišićnog zamora.

Funkcija mišića zahtijeva: 1) značajne unutarstanične rezerve energije, 2) normalna cirkulacija krvi i 3) normalna koncentracija kisika u krvi. Sve što ometa jedan ili više ovih čimbenika pridonijet će preranom umoru mišića. Na primjer, smanjeni protok krvi zbog tijesne odjeće, poremećaj cirkulacije ili gubitak krvi usporavaju dostavu kisika i hranjivih tvari, dok ubrzavaju nakupljanje mliječne kiseline i pridonose umoru mišića.

Razdoblje oporavka. S kontrakcijom mišićnih vlakana mijenjaju se uvjeti u sarkoplazmi. Zalihe energije se troše, toplina se oslobađa i, ako je smanjenje bilo vrhunsko, stvara se mlijeko. Tijekom perioda oporavka stanje u mišićnim vlaknima se vraća u normalu. Može proći nekoliko sati da se mišićna vlakna oporave od razdoblja umjerene aktivnosti. Nakon dugog razdoblja aktivnosti za više od visoke razine aktivnosti, potpuni oporavak može potrajati tjedan dana. Tijekom razdoblja oporavka, kada je kisika u izobilju, mliječna kiselina se može reciklirati pretvaranjem natrag u pirogrožđanu kiselinu.

Pirogrožđanu kiselinu mogu koristiti ili mitohondriji za stvaranje ATP-a ili kao supstrat za enzime koji sintetiziraju glukozu i vraćaju zalihe glikogena.

Tijekom vježbanja, mliječna kiselina difundira iz mišićnih vlakana u krvotok. Taj se proces nastavlja i nakon prestanka stresa jer su intracelularne koncentracije mliječne kiseline još uvijek relativno visoke. Jetra apsorbira mliječnu kiselinu i pretvara je u pirogrožđanu kiselinu. Otprilike 30% ovih molekula pirogrožđane kiseline se razgrađuje, osiguravajući ATP potreban za pretvaranje drugih molekula pirogrožđane kiseline u glukozu. Molekule glukoze se zatim puštaju u cirkulaciju gdje ih preuzimaju vlakna skeletnih mišića i koriste za popunjavanje zaliha glikogena. Ovo miješanje mliječne kiseline u jetri i glukoze do mišićne stanice nazvan Coreyev ciklus.

Tijekom razdoblja oporavka, kisik je lako dostupan, a tjelesne potrebe za kisikom ostaju povišene, iznad normalnih razina u mirovanju. Razdoblje oporavka potiče ATP. Što je više ATP-a potrebno, to će biti potrebno više kisika. Dug kisika ili prekomjerna potrošnja kisika nakon treninga nastala tijekom vježbanja količina je kisika potrebna za normalan oporavak. Vlakna skeletnih mišića, koja moraju vratiti ATP, kreatin fosfat i glikogen, na njihove prethodne razine i stanice jetre, kojegeneriraju ATP potreban za pretvaranje viška mliječne kiseline u glukozu, odgovorni su za veći dio dodatnog unosa kisika. Dok se kisikov dug nadopunjuje, učestalost i dubina disanja se povećavaju. Kao rezultat toga, nastavit ćete teško disati dugo nakon što prestanete s intenzivnim treningom.

Gubitak topline Mišićna aktivnost stvara značajne količine topline. Kada dođe do kataboličke reakcije, kao što je tijekom razgradnje glikogena ili reakcija glikolize, mišićna vlakna hvataju samo dio oslobođene energije. Ostatak se oslobađa kao toplina. Mišićna vlakna u mirovanju koja se oslanjaju na aerobni metabolizam hvataju oko 42% energije oslobođene u katabolizmu. Ostalih 58% zagrijava sarkoplazmu tkivne tekućine i cirkulirajuću krv. Aktivni skeletni mišići oslobađaju oko 85% topline potrebne za održavanje normalne tjelesne temperature.

Kada mišići postanu aktivni, njihova se potrošnja energije dramatično povećava. Kako anaerobna proizvodnja energije postaje primarna metoda ATP-a, mišićna vlakna su manje učinkovita u apsorpciji energije. Na vršnim razinama vježbanja, samo oko 30% oslobođene energije pohranjuje se kao ATP, dok preostalih 70% zagrijava mišiće i okolna tkiva.

Hormoni i mišićni metabolizam. Metaboličku aktivnost u vlaknima skeletnih mišića reguliraju hormoni endokrinog sustava. Hormon rasta iz hipofize i testosteron (glavni spolni hormon kod muškaraca) potiču sintezu kontraktilnih proteina i širenje skeletnih mišića. Hormoni štitnjače povećavaju stopu potrošnje energije tijekom odmora. Tijekom intenzivne tjelesne aktivnosti hormoni nadbubrežne žlijezde, posebice adrenalin, potiču mišićni metabolizam i povećavaju trajanje podražaja i snagu kontrakcije.

Fiziologija mišićne aktivnosti

Niti jedan životni čin ne prolazi bez kontrakcije mišića, bilo da se radi o kontrakciji srčanog mišića, stijenki krvnih žila ili pokretu očne jabučice. Mišići su pouzdan biomotor. Njihov rad nije samo najjednostavniji refleks, već i skup stotina prostornih pokreta koji su najsloženiji u smislu koordinacije.

Osoba ima više od 600 mišića koji se mogu nazvati univerzalnim najtanji alat. Uz njihovu pomoć, osoba ima gotovo neograničen utjecaj na svijet a ostvaruje se u raznim aktivnostima. Na primjer, ne bismo naučili pisati da mišići šake i prstiju nisu razvijeni, da ne možemo izrađivati ​​razne predmete. Prsti virtuoznog glazbenika čine čuda. Osoba je u stanju baciti uteg težak 265 kg na ravnim rukama. Akrobati i gimnastičari uspijevaju zavrtjeti trostruki salto u jednom skoku. Ništa manje nevjerojatna je sposobnost mišića za dugotrajan naporan rad - izdržljivost: maratonsku distancu (42 km 195 m) sada čak i žene trče brže od 2 sata i 30 minuta.

U obliku Povratne informacije mišići utječu na tonus i razinu aktivnosti središnjeg živčanog sustava, koji je poboljšan tijekom stotina tisuća godina zajedno s evolucijskim komplikacijama bihevioralnih reakcija.

Mogućnosti mišićnog sustava su ogromne. Jedna od njegovih glavnih značajki je da se njegovim radom može kontrolirati proizvoljno, odnosno snagom volje. A kroz mišiće u konačnici možete utjecati na procese opskrbe energijom. Uostalom, fizički rad se obavlja na račun unutarnjih izvora energije, čiji su izvor ugljikohidrati, proteini i masti koji dolaze s hranom.

Energija sadržana u konzumiranim proizvodima se kao rezultat ciklusa biokemijskih reakcija pretvara u unutarnju bioenergiju, a potom se troši, primjerice, na funkcioniranje mišićnog sustava, mentalnu aktivnost, ali i na stvaranje topline. Nemojte stati ni na trenutak kemijske reakcije koji podržavaju život stanica našeg tijela zbog stalne potrošnje energije.

Razmišljanje, intelektualni rad također su povezani s kretanjem, ali ne i s izravno fizičkim. U moždanim stanicama postoji kretanje (na razini metabolizma) nositelja energije: pobuđuje se bioelektrični "akcijski potencijal", krv dostavlja tvari bogate energijom u mozak, a zatim uklanja njihove produkte raspadanja. “Kretanje” u moždanim stanicama je promjena bioelektričnog potencijala i njegovo održavanje zbog kontinuiranih biokemijskih reakcija - reakcija izmjene koje stalno zahtijevaju dostavu “energetskih sirovina”. Zato je povećan protok krvi tako važan za produktivan intelektualni rad.

Postojanje živih organizama temelji se na kontinuitetu metaboličkih procesa - postoji svojevrsni ciklus elemenata za održavanje života. Stoga je tako važna uloga mišićne aktivnosti – prirodnog čimbenika koji ubrzava intenzitet metaboličkih procesa.

Što je mišićna aktivnost i kako ona utječe na metabolizam?

Mišić je snop vrlo tankih uzdužnih vlakana - miofibrila, koji uključuju kontraktilni protein aktomiozin. Do kontrakcije mišića dolazi zbog elektromagnetskih sila koje tjeraju tanke i debele niti da se kreću jedna prema drugoj na isti način kao što se metalna jezgra uvlači u zavojnicu elektromagneta. Ekscitacija prenesena bioelektričnim impulsima duž živčanih vlakana brzinom od oko 5 m/s uzrokuje potpuno skraćivanje miofibrila i povećanje poprečne veličine mišića.

Mehanizam mišićnog rada sa stajališta bioenergetike shematski je prikazan na sl. 1.

Riža. 1. Bioenergetski mehanizam rada mišića

Što se više mišićnih vlakana skraćuje i što je kontrakcija jača, to je veća razina potrošnje energije sadržane u mišićnim stanicama u vice adenozin trifosfornoj kiselini (ATP). ATP se sintetizira u staničnim "energetskim postajama" - mitohondrijima cijepanjem ugljikohidrata, masti i bjelančevina dostavljenih krvlju kroz kapilare.

Ne manje važna je količina mehaničkog otpora koju svladava mišić. Ovaj otpor određuje intenzitet neuromuskularnog impulsa, a također osigurava ravnomjerno rastezanje mišićnog tkiva (dok se kontrahira) od njegove izvorne duljine do konačne veličine. To znači da što je viša razina neuromuskularne ekscitacije, to se više biokemijske energije troši. Najveća fiziološka učinkovitost postiže se ako se održava ista mišićna napetost tijekom kretanja koštanih poluga koje svladavaju vanjski otpor (rad u izotoničnom načinu).

Važan je i intenzitet mišićnog rada, odnosno njegova količina u jedinicama vremena, te njegovo trajanje, koji su određeni energetskim mogućnostima tijela.

Kretanje je jedan od glavnih uvjeta ljudskog postojanja okoliš, ali to je moguće samo zahvaljujući aktivnosti mišićnog sustava, što znači da se mišići moraju stalno trenirati. Fiziološka aktivnost svakog organizma ovisi o njegovoj biološkoj snazi, a ona pak o djelovanju mišića koji se "podlažu" voljnoj kontroli. Slikovito rečeno, zdravlje je ogledalo opterećenja. Parabola o Milonu Krotonskom govori o mladiću koji je na svojim ramenima nosio bika s čijim je rastom rasla i Milonova snaga.

Opterećenje mišića može učinkovito regulirati ne samo energetski metabolizam, već i opća razmjena tvari u tijelu. To je najprirodniji način "upravljanja" biopotencijalom, izazivajući pozitivne promjene u svim organima i sustavima. A njihovo stanje određuje razinu našeg zdravlja.

Psiha kao sustav za kontrolu ponašanja, posebice najsloženijih pokreta skeletnih karika, usko je povezana s tijelom (somatika), prvenstveno s mišićima, koji imaju sposobnost transformacije unutarnjih energetskih izvora sadržanih u ATP-u. Ne bez razloga, posljednjih desetljeća naglasak je stavljen na proučavanje tijela sa stajališta psihosomatike. Stoga često kod ljudi koji nisu tjelesno aktivni, čiji mišići, uključujući srce, nisu trenirani i nisu razvijeni, ne samo da su poremećeni procesi izmjene energije, već i rad središnjeg živčanog sustava, "odgovornog" za normalno funkcioniranje organizma, budući da o veličini neuromuskularne napetosti ovisi intenzitet biokemijskih reakcija u živčanim stanicama, koje također stalno trebaju opskrbu energijom. Drugim riječima, o radu mišića ovisi i aktivnost središnjeg živčanog sustava. Zato kretanje, tjelesna aktivnost omogućuju ne samo održavanje, već i povećanje funkcionalnih sposobnosti tijela, koje određuju razinu zdravlja. Dakle, ako redovito vježbate vježbanje, opipljivi rezultati će se osjetiti vrlo brzo. Što odabrati ovisi o vama. Pokušajte svladati atletsku gimnastiku bez školjki - možda je to ono što vam treba?

Fiziologija disanja Disanje se sastoji od dvije faze: udisaja i izdisaja. Tijekom udisaja dolazi do kontrakcije mišića dijafragme i međurebarnih mišića. Dijafragma se savija prema dolje, pritišće trbušne organe i povećava volumen prsa; zbog kontrakcije interkostalnih mišića