Мускулы человека: анатомия, строение, функции – Российский учебник

Содержание

Роботы прокачают себе мускулы – Hi-Tech – Коммерсантъ

Исследователи из Университета Чикаго создали специальную гелеобразную структуру, которую можно использовать при производстве роботов. Главное свойство этого геля заключается в том, что при вибрации он становится более упругим,— это повышает общую прочность конструкции робота и делает его «сильнее», подобно более тренированным мышцам человека.

В начале недели стало известно, что ученые из Университета Чикаго создали специальный гель, позволяющий повысить прочность роботов без дополнительных конструкций. Команда исследователей под руководством Чжао Вана внедрила наночастицы оксида цинка в гель на основе целлюлозы и затем подвергла его вибрации на установках, которые испытывают на прочность конструкции автомобилей и самолетов.

Исследователи выяснили, что в результате вибрации наночастицы оксида цинка электризуются и создают в геле новые молекулярные связи, которые уплотняют его структуру и делают прочнее, фактически превращая в полимер.

Такие свойства позволяют ему, например, сопротивляться давлению и не разрушаться — подобно таким упругим материалам, как резина или полиуретан. Ученые подсчитали, что по сравнению с первоначальным гелем, который не подвергался вибрации, модифицированный гель становился жестче примерно в 66 раз.

Ученые сравнивают изобретенный ими гель с человеческими мускулами, которые становятся прочнее при определенных упражнениях. «Когда мы занимаемся физическими упражнениями, мы можем накачивать мускулы,— отметил господин Ван.— Мы хотим имитировать этот процесс, чтобы искусственные мускулы становились прочнее и выносливее при выполнении определенных упражнений».

Теперь команда ученых Чикагского университета пытается понять, можно ли сделать этот процесс обратимым — подобно тому, как мышцы слабеют без упражнений.

Это нужно, чтобы робота можно было адаптировать к тем или иным условиям, то увеличивая его «силу», то снижая в зависимости от ситуации.

Открытие американских ученых стало еще одним шагом вперед в таком перспективном направлении, как «мягкая робототехника» — создание роботов из мягких материалов, подобных тканям живых организмов. Такие роботы могут использоваться в медицине, сфере обслуживания, промышленности. Во многих ведущих вузах уже существуют лаборатории по исследованиям в области мягкой робототехники, например в Гарварде, Массачусетском технологическом институте или Токийском университете. C 2012 года в разных странах мира (Швейцария, Италия, США, Канада) проводятся международные конференции, посвященные мягкой робототехники.

В 2018 году группа исследователей из Колорадского университета в Боулдере (UC Boulder) представила искусственные мускулы под названием HASEL, которые могут выполнять как плавные, так и резкие движения, а также поднимать груз, в 200 раз превышающий их собственный вес.

Кроме того, пористая структура «мускулов» позволяет им «восстанавливаться» в случае повреждений — перераспределяя специальную жидкость в соседние камеры.

Еще одним достоинством своего изобретения ученые назвали его низкую стоимость, которая позволяет упростить коммерциализацию продукта, уже осуществляемую компанией Artimus Robotics.

Евгений Хвостик


Ученые выяснили, как ремонтируются поврежденные мышцы

Восстановление поврежденной мышечной ткани происходит благодаря клеткам-сателлитам. А они не могут функционировать без специального белка, выяснили ученые.

Мышцы имеют замечательную способность к самовосстановлению. С помощью тренировок можно восстановить их после травмы, да и возрастная атрофия преодолевается при активном образе жизни. При растяжении мышцы болят, но обычно боль проходит через несколько дней.

Этой способностью мышцы обязаны клеткам-сателлитам — особым клеткам мышечной ткани, которые соседствуют с миоцитами, или мышечными волокнами. Сами же мышечные волокна — основные структурно-функциональные элементы мышцы — представляют собой длинные многоядерные клетки, обладающие свойством сокращения, так как в их состав входят сократительные белковые нити — миофибриллы.

Клетки-сателлиты — это, собственно, стволовые клетки мышечной ткани. При повреждениях мышечных волокон, которые возникают из-за травм или с возрастом, клетки-сателлиты интенсивно делятся.

Они ремонтируют повреждения, сливаясь вместе и образуя новые многоядерные мышечные волокна.

С возрастом количество клеток-сателлитов в мышечной ткани снижается, соответственно, снижается и способность мышц к восстановлению, а также сила мышц.

Ученые из Института изучения сердца и легких Общества Макса Планка (Германия) выяснили молекулярную механику мышечного самовосстановления при помощи клеток-сателлитов, которая до сих пор не была досконально известна. О результатах они написали в журнале Cell Stem Cell.

Их открытие, как считают ученые, поможет создать методику восстановления мышц, которую из лаборатории когда-нибудь можно будет перенести в клинику для лечения мышечной дистрофии. А может быть, и мышечной старости.

Исследователи выявили ключевой фактор — белок под названием Pax7, который играет основную роль в мышечной регенерации.

Собственно, этот белок в сателлитных клетках был известен давно, но специалисты считали, что основную роль белок играет сразу после рождения. Но оказалось, что он незаменим на всех этапах жизни организма.

Чтобы точно выяснить его роль, биологи создали генетически измененных мышей, у которых белок Pax7 в сателлитных клетках не работал. Это привело к радикальному сокращению самих сателлитных клеток в мышечной ткани. Затем ученые вызвали повреждения мышиных мышц путем инъекции токсина. У нормальных животных мышцы начинали интенсивно регенерировать, и повреждения заживали. Но у генетически измененных мышей без белка Pax7 мышечная регенерация стала почти невозможна. В результате биологи наблюдали в их мышцах большое количество мертвых и поврежденных мышечных волокон.

Ученые расценили это как доказательство ведущей роли белка Pax7 в мышечной регенерации.

Мышечную ткань мышей рассмотрели под электронным микроскопом. У мышей без белка Pax7 биологи обнаружили очень немногие сохранившиеся сателлитные клетки, которые по строению сильно отличались от нормальных стволовых клеток. В клетках отмечались повреждения органелл, и было нарушено состояние хроматина — ДНК в совокупности с белками, который в норме определенным образом структурирован.

Интересно, что сходные изменения появлялись в сателлитных клетках, которые культивировали долгое время в лаборатории в изолированном состоянии, без их «хозяев» — миоцитов. Клетки таким же образом деградировали, что и в организме генетически измененных мышей. А ученые обнаружили в этих деградировавших клетках признаки дезактивации белка Pax7, которая наблюдалась у мышей-мутантов. Дальше — больше: изолированные клетки-сателлиты через какое-то время переставали делиться, то есть стволовые клетки переставали быть стволовыми.

Если же, напротив, повысить активность белка Pax7 в сателлитных клетках, они начинают делиться более интенсивно. Все говорит о ключевой роли белка Pax7 в регенеративной функции сателлитных клеток. Остается придумать, как использовать его в потенциальной клеточной терапии мышечной ткани.

«Когда мышцы деградируют, например, при мышечной дистрофии, имплантация мышечных стволовых клеток будет стимулировать регенерацию, — объясняет Томас Браун, директор института.

— Понимание того, как работает Pax7, поможет модифицировать сателлитные клетки таким образом, чтобы сделать их как можно более активными.

Это может привести к революции в лечении мышечной дистрофии и, возможно, позволит сохранить силу мышц в старости».

А здоровые мышцы и физическая активность в пожилом возрасте — лучший способ отодвинуть возрастные болезни.

Сильная и здоровая спина: когда тренажерного зала недостаточно

Практически каждый человек, посещающий фитнес-клуб, преследует вполне определенную цель – быть здоровым и иметь красивое тело. В нашем представлении стройная фигура – это рельефный торс, «кубики» пресса, подтянутые ягодицы. Да, это действительно выглядит эффектно! Однако есть и другой аспект красоты – здоровье. Даже люди, регулярно посещающие тренажерный зал, к сожалению, очень часто жалуются на напряжение или ноющие боли в пояснице, шейном отделе, снижение роста на 2-3 см. Почему так происходит – разберемся в этой статье.


Наш позвоночник удерживает не широчайшая мышца спины и не «кубики» пресса, а глубокие (аутохтонные) мышцы, прилегающие непосредственно к позвоночному столбу. Среди них есть короткие мышцы, которые крепятся попарно к соседним позвонкам, есть длинные - тянутся вдоль всего позвоночного столба от крестца до затылочной кости. Основная функция этих околопозвоночных мышц - выпрямление туловища. Даже тогда когда мы наклоняемся вперед, эти мышцы сильно сокращаются (а не растягиваются!), противодействуя силе тяжести. Именно аутохтонные мышцы спины отвечают за стабильность позвоночных сегментов и помогают удлинить (вытянуть) позвоночник. Они так и называются – мышцы-стабилизаторы позвоночника.


Глубокие мышцы спины, кроме стабилизации позвоночника, обеспечивают подвижность каждого его отдела. Именно благодаря им мы можем наклоняться вперед, поворачивать корпус вокруг собственной оси, совершать боковые наклоны. Когда мы двигаемся таким образом, происходит улучшение кровотока в спине, и в частности – в самих позвонках. Это очень важный момент, на который следует обратить внимание каждому. Здоровая подвижность спины и полноценное кровоснабжение каждого позвонка – залог долголетия межпозвонковых дисков. Диски участвуют в выполнении основных функций позвоночника: защита спинного мозга и отходящих от его столба нервных корешков, амортизация при ходьбе и других вертикальных нагрузках. Необходимо, чтобы каждый из 24 дисков позвоночника получал в полном объеме питательные вещества и воду. В противном случае происходит их постепенное разрушение: диски теряют влагу и упругость, уменьшаются в высоту (именно из-за этого происходит «возрастное снижение роста»), ткани дисков разрушаются, что может привести к грыже и защемлению нервного корешка. Большую вероятность получения таких последствий несут в себе долгие неподвижные осевые нагрузки, например, пребывание в положении сидя на стуле.


Как же происходит питание межпозвонкового диска, если известно, что его ткани не имеют собственного кровоснабжения, т.е. к ним не подходят кровеносные сосуды? Только путем всасывания питательных веществ и воды из капилляров прилежащих позвонков. Соответственно, чем больше двигательная активность глубоких мышц (именно их, а не крупных поверхностных мышц спины!), тем выше кровоток в позвонках.

Если глубокие мышцы спины у человека слабые и обладают невысокой выносливостью, мы испытываем к концу дня усталость в спине и пояснице, нам трудно держать ровную осанку, появляется «удобная» сутулость. Все это говорит о том, что глубокие мышцы спины не справляются со своей прямой функцией. Если мы не обращаем внимания на такие явления и, придя вечером в зал, кладем себе на плечи штангу, мы не способствуем этими действиями укреплению глубоких мышц спины. Наоборот, из-за слабости удерживающих позвоночник мышц и недостаточного питания межпозвонковых дисков мы можем получить смещения позвонков, протрузии, грыжи.


Доказано, что укрепление любой мышцы и поддержание ее работоспособности происходит только при регулярных силовых тренировках. Это же относится и к глубоким мышцам спины, даже к самым коротким из них. Важно понимать, что тренировка этих мышц требует особенного подхода: в тренажерах и тем более при работе со штангой они не прорабатываются в должной степени. На таких занятиях задействуются поверхностные, крупные мышцы. Тренировки, направленные на построение «мышечного корсета», базируются на упражнениях в статике и удержании баланса. Чем дольше вы держите неустойчивое и неудобное (по началу) положение, тем глубже идет проработка мышц-стабилизаторов.


Качественная и безопасная проработка глубоких мышц позвоночника и всех суставов тела происходит на занятиях хатха-йогой в силовом режиме тренировки. Широкий арсенал упражнений, возможность модификации каждого положения с учетом текущей физической подготовки, надлежащий режим дыхания при статичных нагрузках – все это позволяет максимально эффективно тренировать все мышечные слои нашего тела – от глубоких до поверхностных. Всем известное положение "Планка" (вариация асаны "Чатуранга" из хатха-йоги) считается одним из универсальных упражнений, которое тренирует сразу весь «мышечный корсет». При его выполнении практически все мышцы тела одновременно сопротивляются силе тяжести, стараясь предотвратить падение. Причем основная работа по удержанию тела в заданном положении ложится на стабилизаторы спины и таза (аутохтонные мышцы спины и глубокие мышцы живота), а не на мышцы рук, как многие предполагают в начале.

Если вы хотите иметь не только красивое, рельефное, но и здоровое тело, обязательно уделяйте время тренировкам глубоких мышц. Это обеспечит вам здоровье позвоночника и всего опорно-двигательного аппарата, сделает ваше тело не только сильным, но и гармонично развитым и выносливым!

Искусственные мускулы, в 100 раз более сильные, чем мускулы человека, сделают роботов будущего гибкими и пластичными

Подавляющее большинство современных роботов являются механизмами, совершающими резкие, прямолинейные движения, которые являются результатом работы приводов, шкивов, шестерней и прочей механической начинки. Но представьте на минутку робота, который имеет искусственные мускулы, работа которых весьма походит на работу наших собственных мускулов, способных развивать большое усилие, сокращаться и растягиваться, при совершении плавных движений частей человеческого тела. Группе ученых из Техасского университета в Далласе удалось найти достаточно простой метод изготовления искусственных мускулов, при этом ими были использованы такие обычные вещи, как нейлоновая рыболовная леска и нить. Эти мускулы работают за счет скручивания материала нейлоновой лески и такой метод обеспечивает весьма большую силу искусственных мускулов, которая в 100 раз превышает силу мускулов человека.

«Конструкция этих мускулов настолько проста, что ничего не мешает тому, чтобы их можно было начать делать прямо сейчас и использовать в различных робототехнических устройствах» – рассказывает Рей Богмен (Ray Baughman), профессор химии из Техасского университета, – «С эти делом может справиться даже любой школьник. Нашей основной целью является предоставление людям возможности создания недорогих робототехнических систем и протезов».

Группа профессора Богмена уже достаточно давно работает в направлении создания искусственных мускулов, в свое время ими уже был разработан один вариант, работающий за счет скручивания нитей, сплетенных из длинных углеродных нанотрубок, обладающих необычайно высокой механической прочностью. Но за время, прошедшее с момента создания нанотрубочных мускулов, ученые выяснили, что подобная задача может успешно решаться и при помощи менее экзотических материалов, таких, как рыболовная леска и обычная швейная нить. Управление сокращением мускулов осуществляется при помощи изменений их температуры, что достигается за счет использования внешнего или внутреннего нагревательного элемента.

«Создавая искусственные мускулы, раньше мы использовали специальные сверхдлинные углеродные нанотрубки. Это означает, что лишь очень малое количество людей на всем земном шаре могли воспользоваться разработанной нами технологией» - рассказывает профессор Богмен, – «Теперь, благодаря использованию простых и дешевых материалов, создать и использовать искусственные мускулы может буквально каждый человек, если у него имеется такая необходимость».

Научная команда, в состав которой входили исследователи из Канады, Австралии и Китая, провела измерения характеристик нейлоновых искусственных мускулов. Они обнаружили, что эти мускулы в 100 раз сильней, чем мускулы человека, а развиваемое ими усилие можно сравнить с усилием крутящего момента среднего автомобильного двигателя внутреннего сгорания.

Затраты на материалы при создании нейлоновых искусственных мускулов составляют 5 долларов в расчете на один килограмм, для сравнения один килограмм титано-никелевых проводов, используемых в существующих подобных системах, обходится от 4 до 5 тысяч долларов. Такая невысокая стоимость позволит использовать искусственные мускулы не только в дорогостоящих робототехнических системах, а и во многих аспектах нашей повседневной жизни. Такие мускулы могут быть интегрированы в ткань, из которой будет делаться "умная" одежда, они могут служить для открывания или закрывания вентиляционных отверстий при изменении окружающей температуры, для приподнимания стекол в оранжереях и зимних садах и в других местах, где сейчас используются электродвигатели, редукторы и другие механическо-электрические устройства.

 

Упражнения для укрепления мышц тазового дна (упражнения Кегеля) у мужчин

Эта информация научит вас выполнять упражнения для мышц тазового дна (упражнения Кегеля).

Вернуться к началу

Об упражнениях Кегеля

Основная задача упражнений Кегеля состоит в том, чтобы помочь вам укрепить мышцы тазового дна. Эти мышцы поддерживают ваш мочевой пузырь и кишечник.

Благодаря упражнениям Кегеля вы сможете:

  • контролировать или предотвращать подтекание мочи и стула (кала), известное как недержание;
  • укрепить свое сексуальное здоровье.
Вернуться к началу

О мышцах тазового дна

Рисунок 1. Мышцы тазового дна

Мышцы тазового дна устилают полость таза и поддерживают тазовые органы (см. рисунок 1). Это те мышцы, которые расслабляются во время мочеиспускания (когда вы ходите в туалет по-маленькому) и во время выхода газов или опорожнения кишечника (когда вы ходите в туалет по-большому). Эти же мышцы вы используете для удержания и предотвращения утечки мочи или сдерживания газов.

Чтобы это почувствовать, попытайтесь остановить струю мочи во время первого утреннего мочеиспускания. Задействованные при этом мышцы — это и есть мышцы тазового дна. Не делайте этого часто, так как остановка струи мочи при каждом мочеиспускании может нанести вред.

Вернуться к началу

Как выполнять упражнения Кегеля

Упражнения Кегеля очень просты. Вы можете выполнять их где угодно, так как это не будет заметно.

Чтобы выполнить упражнение Кегеля, следуйте приведенным ниже инструкциям:

  • Для начала втяните мышцы тазового дна и удерживайте их в таком состоянии 5 секунд. Для этого представьте, как будто вы втягиваете и поднимаете половые органы. Делая это, не задерживайте дыхание. Если вы будете считать вслух, это не даст вам задерживать дыхание.
  • По прошествии 5 секунд медленно и до конца расслабьте мышцы, удерживая их в таком состоянии 5 секунд.
  • Повторите упражнение 10 раз и выполняйте его ежедневно не менее 3 раз.

Во время выполнения этого упражнения мышцы тазового дна могут устать. Если это произошло, прекратите упражнение и выполните его позже.

При выполнении этого упражнения не нужно задействовать мышцы живота, ног или ягодиц. Тренировка этих мышц не поможет вам снова начать контролировать мочеиспускание или укрепить сексуальное здоровье.

Продолжая выполнять эти упражнения, вам следует увеличивать время, в течение которого мышцы тазового дна находятся в сокращенном и расслабленном состоянии. Начните с 5 секунд и каждую неделю постепенно наращивайте время, пока не дойдете до 10 секунд.

Вернуться к началу

Когда следует выполнять упражнения Кегеля

В основном люди предпочитают выполнять упражнения Кегеля лежа в постели или сидя на стуле. Их можно делать в любом удобном для вас положении. Выполнение упражнений Кегеля стоя может быть очень полезным, так как утечка мочи обычно происходит именно в этом положении.

Чтобы не допустить утечки мочи, попробуйте выполнить упражнение Кегеля перед тем, как:

  • встать;
  • пойти;
  • сходить в туалет;
  • чихнуть или кашлянуть;
  • засмеяться.

Регулярное выполнение этих упражнений поможет вам укрепить мышцы тазового дна и сократить утечку мочи.

‌  Не выполняйте упражнения Кегеля, если у вас установлен катетер Foley® (тонкая гибкая трубка).
 
 
 

Вернуться к началу

Боль и упражнения Кегеля

Упражнения Кегеля не должны причинять боль. Многие считают их простыми и расслабляющими. Но если при их выполнении вы будете использовать не те мышцы, у вас может появиться ощущение дискомфорта.

  • Если после выполнения упражнений у вас появляется боль в спине или животе, возможно, вы прикладываете слишком много усилий и задействуете мышцы живота или спины вместо мышц тазового дна.
  • Если после выполнения упражнений у вас появляется головная боль, возможно, вы напрягаете грудные мышцы и задерживаете дыхание.

Если у вас появились вопросы, позвоните медсестре/медбрату. Желательно также обсудить со специалистами обслуживающей вас медицинской бригады возможность применения физиотерапии тазового дна. Такая физиотерапия может помочь вам устранить возможные проблемы с мочевым пузырем и кишечником или проблемы, возникающие в паховой области.

Вернуться к началу

Эффективная гимнастика для глаз – лучшие комплексы упражнений для зрения

Гимнастика для глаз – это эффективная и простая помощь при переутомлении зрения, которую вы можете оказать себе самостоятельно. Есть множество комплексов, разработанных для того, чтобы справиться со зрительной усталостью и укрепить глазные мышцы. Одни из них универсальные, другие – оптимизированы для отдельных категорий людей.

Запишись на бесплатную проверку зрения

Специальная гимнастика помогает отдохнуть, расслабиться, снять чрезмерное зрительное напряжение. Мышцы глаз можно и нужно тренировать. Зарядка хороша тем, что:

  • для ее выполнения не требуется много времени и какой-либо специальной подготовки;
  • зачастую даже нет необходимости вставать;
  • со стороны не видно, что вы делаете упражнения, не стоит волноваться из-за лишнего внимания коллег по офису.

Гимнастика для глаз может принести пользу людям всех возрастов. Есть множество упражнений и целых комплексов, разработанных для того, чтобы справиться с усталостью глаз и укрепить глазные мышцы. Одни из них универсальные, другие – оптимизированы для отдельных категорий людей.

Содержание:

  1. Польза гимнастики;
  2. Когда стоит выполнять упражнения;
  3. Противопоказания;
  4. ТОП-10 упражнений для глаз;
  5. Комплекс для людей с контактными линзами;
  6. Консультация офтальмолога.

Что дает зарядка для глаз

Основные плюсы такой гимнастики заключаются в том, что она способна помочь:

  • снять усталость – отвлекаясь на время от монотонной работы, вы можете отдохнуть;
  • восстановить кровообращение в глазах;
  • укрепить глазные мышцы.

Упражнения также помогают расслабиться, подготовиться к дальнейшему решению задач, избавиться от нервозности.

В то же время необходимо понимать, что гимнастика для глаз направлена только на борьбу со зрительным перенапряжением и его последствиями. Упражнения не избавят вас от близорукости, дальнозоркости или астигматизма, но помогут справиться с перенапряжением и сопровождающим его дискомфортом.

Гимнастика не лечит дефекты зрения, но помогает справиться с перенапряжением глаз

Дело в том, что миопия, или близорукость, – это, чаще всего, результат того, что глазное яблоко увеличено в длину. Никакими упражнениями не получится вернуть его в нормальное состояние. Точно так же дальнозоркость и астигматизм связаны с особенностями строения глазного яблока, и повлиять на дефекты с помощью зарядки не выйдет.

Однако при миопии со степенью до -3 диоптрий периодическая зарядка, помимо помощи с перенапряжением, позволяет адаптироваться к имеющемуся уровню зрения и дает возможность в течение некоторого времени обходиться без очков – например, если они сломались или потерялись. Но, повторимся, «вылечить» близорукость или другой дефект зрения не может никакая зарядка для глаз.

Когда стоит делать гимнастику

Любая гимнастика приносит положительный результат лишь при условии регулярных тренировок. Поэтому желательно делать зарядку для глаз каждый день.

Более сложные комплексы упражнений стоит выполнять два раза – утром и вечером. Между ними, в течение дня, нужно делать более простую гимнастику. Достаточно даже отвести взгляд от компьютерного монитора и поморгать в течение 10-15 секунд.

Кому противопоказана гимнастика для глаз

Есть ряд ситуаций, в которых упражнения для глаз делать нельзя. Основные противопоказания:

  • воспалительные заболевания глаз, например, конъюнктивит и блефарит;
  • отслоение сетчатки;
  • неврологические заболевания;
  • нарушение работы глазодвигательных мышц.

Стоит обязательно проконсультироваться у офтальмолога, обсудить с ним саму возможность зарядки для глаз, а также упражнения, которые разрешается выполнять, если:

  • вам недавно делали операцию на глазах;
  • у вас близорукость высокой степени;
  • у вас повышенное глазное давление – в данном случае прежде чем делать упражнения, давление надо нормализовать.

Топ-10 упражнений для глаз

Есть несложная гимнастика для глаз, которая помогает всем, кто сталкивается с повышенной зрительной нагрузкой. Она дает возможность расслабиться, избавиться от сухости глаз, а также стимулировать кровообращение. Познакомьтесь с несколькими несложными упражнениями, которые можно выполнять даже на рабочем месте.

Упражнения можно выполнять даже на рабочем месте

Упражнения

  1. Просто поморгайте в течение примерно двух минут. Важно делать это быстро, но без напряжения глазных мышц. Упражнение помогает увлажнить поверхность глаз, а также стимулирует кровообращение.
  2. Водите открытыми глазами, повторяя силуэт цифры восемь. Повторите эти движения 5-7 раз. Упражнение полезно для глазных мышц.
  3. «Рисование» из предыдущего упражнения можно усложнить. Плавно двигайте глазами, будто рисуете в воздухе различные геометрические фигуры, вертикальные и горизонтальные дуги, букву S, стрелки, направленные в разные стороны.
  4. Выберите несколько предметов, которые вас окружают – шкаф, дверную ручку, вазу с цветами и так далее. Обведите взглядом их контуры. Повторите упражнение 5-8 раз.
  5. Зажмурьтесь на 3-5 секунд, после широко откройте глаза. Выполните упражнение 7-8 раз, чтобы расслабить глазные мышцы и активизировать кровообращение.
  6. Совершайте круговые движения глазами. Сначала 10 раз по часовой стрелке, затем еще 10 раз – в противоположном направлении. После выполнения закройте глаза и отдохните в течение минуты.
  7. Аккуратно помассируйте закрытые веки кончиками пальцев в течение минуты. Так вы снимете напряжение с глаз, что особенно важно для тех, кто много времени проводит у экрана компьютера.
  8. Сделайте какую-нибудь метку на оконном стекле, например, нарисуйте ее маркером, наклейте кусочек бумаги или используйте пластилин. Сначала смотрите на метку, а потом переведите взгляд вдаль, на какой-нибудь объект, который находится на большом расстоянии от вас – здание, дерево, фонарный столб. Повторите 10 раз.
  9. Вытяните руку. Приближайте палец к лицу, неотрывно глядя при этом на его кончик до тех пор, пока вам не покажется, что он двоится.
  10. Плотно сомкните веки. Закройте глаза ладонями. Посидите так примерно минуту, потом уберите ладони от лица и откройте глаза. Повторите все 3-5 раз. Так вы дадите глазам отдохнуть.

Для тех, кто носит линзы

Если вы пользуетесь очками, перед выполнением упражнений их следует снять. А как быть тем, кто носит контактные линзы? Несколько раз снимать их, а затем надевать в течение дня, чтобы сделать зарядку для глаз? Но ведь это неудобно.

Есть упражнения, которые можно выполнять, даже не снимая линзы. Однако если такая гимнастика для глаз вызывает у вас дискомфорт, стоит от нее отказаться и обратиться к офтальмологу, чтобы подобрать подходящий комплекс.

Обратите внимание: после каждого сделанного упражнения надо несколько раз моргнуть.

Упражнение № 1. Возьмите карандаш. Вытяните руку, а затем неторопливо приближайте карандаш к переносице – при этом взгляд нужно сконцентрировать на его кончике. Повторите упражнение 10 раз.

Упражнение № 2. Примите удобную позу и расслабьтесь. Плавно, не торопясь, двигайте глазами, чтобы взгляд описывал круг – сначала по часовой стрелке, а затем в обратном направлении. Сделайте упражнение 5 раз.

Упражнение № 3. Вам понадобится точка на окне – ее можно нарисовать маркером или сделать из пластилина. Смотрите на нее в течение 10 секунд, а затем переведите взгляд на заранее выбранный объект, расположенный в отдалении: это могут быть куст или дерево, дом или фонарный столб. Посмотрите на объект в течение 10-15 секунд, затем переведите взгляд обратно, на точку на оконном стекле. Повторите упражнение 5-10 раз.

У людей с астигматизмом, носящих линзы, во время гимнастики могут возникнуть проблемы. Это связано с тем, что торические линзы, которые используют для коррекции этого дефекта, должны оставаться на своем месте. Если вы делаете рекомендованные упражнения и чувствуете, что они смещаются, значит, их все-таки придется снять.

Консультируйтесь со специалистами

Если у вас нет проблем со зрением, а зарядка нужна исключительно для снятия напряжения, предварительное общение с офтальмологом остается на ваше усмотрение.

Если же зарядка не приносит результата, если вы продолжаете чувствовать дискомфорт, сильно утомляетесь, обязательно обратитесь к врачу.

И, конечно, если у вас есть любой дефект зрения, перед зарядкой необходима предварительная консультация. Опытный офтальмолог поможет выбрать упражнения, которые подойдут именно вам и не окажут негативного воздействия на глаза.

6 верных показателей эффективной тренировки

Часто нам сложно объективно оценить эффективность тренировок — вы регулярно появляетесь в зале, прилагаете волевые усилия, осваиваете новые тренажёры, даже потеете, а рельефные мышцы не спешат проявляться. В этой статье мы собрали 6 достоверных примет, которые помогут убедиться, что тренировка прошла не зря.

Привычные проявления физического утомления вроде майки, которую можно выжимать, приятной боли в мышцах или же зверского голода после тренировки весьма субъективны. К примеру, по данным исследований ученых из университета Fairmont State University, в среднем за час тренировки человек может терять от 800 миллилитров до 1.5 литров жидкости — разброс довольно велик и зависит от индивидуальных показателей. Боль в мышцах тоже не поможет измерить эффективность тренировки, так как тело быстро приспосабливается к новым нагрузкам. Ощущение голода, появляющееся по окончании хорошей тренировки — и вовсе миф. Мы предлагаем 6 научно обоснованных примет, что вы трудились не впустую. В следующий раз, покидая тренажерный зал, пройдитесь по следующим пунктам:

1. ВЫ НЕ ОТВЛЕКАЛИСЬ НА РАЗГОВОРЫ

В следующий раз, дабы проверить, насколько эффективно вы работаете, попробуйте перекинуться парой фраз с одним из приятелей по тренажёрному залу во время выполнения очередного подхода. Если вам с легкостью удается поддерживать оживленную беседу — вы что-то делаете не так.

Для скептиков — более научный подход: создайте свою шкалу нагрузки от 0 до 10, где 10 — ваш максимум, а 0 — состояние покоя. Так, во время выполнения упражнений уровень нагрузки должен держаться на 6-7 — это значит, что вы работаете довольно интенсивно, и едва ли сможете непринужденно болтать с соседом.

2. ВЫ ЕДВА СМОГЛИ ЗАКОНЧИТЬ ПОСЛЕДНИЙ ПОДХОД

По мере приближения последнего сета повторений вы замедляете темп, прикладываете больше усилий, буквально из последних сил завершаете финальный подход? Отлично! Это верный знак того, что мышцы здорово нагрузились, а значит тренировка прошла эффективно.

3. ВЫ ЗНАЕТЕ СВОЙ МАКСИМУМ

Самый точный способ оценить интенсивность тренировки — понять, на сколько процентов от своего максимума вы работаете. К примеру, определить свой максимальный пульс можно используя следующее уравнение, предложенное учеными The American College of Sports Medicine: 206.9 - (0.67 x age). «Чтобы тренировку можно было назвать эффективной, необходимо работать на 80-90% из 100% максимально возможных» — советуют ученые вышеупомянутого университета.

4. ВЫ УХОДИТЕ ИЗ ЗАЛА В ПРИПОДНЯТОМ НАСТРОЕНИИ

Действительно, каждый раз, покидая зал, вы должны чувствовать, что преодолеваете себя и становитесь ближе к поставленной цели, однако апатия и слабость —это совсем не те ощущения, которые оставляет правильная тренировка. Если, несмотря на физическую усталость, у вас остаётся достаточно сил и энергии, чтобы активно провести остаток дня, — вы на верном пути.

5. МЫШЦЫ УВЕЛИЧИВАЮТСЯ В ОБЪЕМЕ

Да, это правда! После интенсивной тренировки с весами к мышцам приливает кровь, унося с собой токсины и обогащая мышечную ткань кислородом и питательными веществами, за счет этим процессов на пару часов мышцы набухают, визуально увеличиваясь в объемах.

6. СОН СТАНОВИТСЯ КРЕПКИМ

После тяжелого тренировочного дня вам обеспечен качественный беспробудный сон. Всё это благодаря гормонам и цитокинам, которые высвобождаются во время занятий спортом и помогают мозгу моделировать наш сон.

Типы, состав, развитие и многое другое

Мышцы и нервные волокна позволяют человеку двигать своим телом и позволяют внутренним органам функционировать.

В теле человека более 600 мышц. Каждую мышцу составляет своего рода эластичная ткань, состоящая из тысяч или десятков тысяч мелких мышечных волокон. Каждое волокно состоит из множества крошечных нитей, называемых фибриллами.

Импульсы нервных клеток контролируют сокращение каждого мышечного волокна. Сила мышцы зависит главным образом от количества присутствующих волокон.

Чтобы питать мышцы, организм вырабатывает аденозинтрифосфат (АТФ), который мышечные клетки превращают в механическую энергию.

У людей и других позвоночных есть три типа мышц: скелетные, гладкие и сердечные.

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы приводят в движение внешние части тела и конечности. Они покрывают кости и придают телу форму.

Поскольку скелетные мышцы тянутся только в одном направлении, они работают парами. Когда одна мышца в паре сокращается, другая расширяется, и это облегчает движение.

Мышцы прикрепляются к сильным сухожилиям, которые либо прикрепляются к костям, либо напрямую соединяются с ними. Сухожилия простираются над суставами, и это помогает сохранять суставы стабильными. Человек с хорошим здоровьем может сознательно управлять своими скелетными мышцами.

Наиболее заметные движения тела - такие как бег, ходьба, разговор и движение глазами, головой, конечностями или пальцами - происходят при сокращении скелетных мышц.

Скелетные мышцы также контролируют все выражения лица, включая улыбку, хмурый взгляд, движения рта и языка.

Скелетные мышцы постоянно вносят незначительные изменения в положение тела. Они держат спину человека прямо или держат голову в одном положении. Вместе с сухожилиями они удерживают кости в правильном положении, чтобы суставы не смещались.

Скелетные мышцы также выделяют тепло при сокращении и отпускании, что помогает поддерживать температуру тела. Почти 85% тепла, производимого телом, происходит за счет сокращения мышц.

Типы скелетных мышц

Два основных типа скелетных мышц - это медленно сокращающиеся и быстро сокращающиеся.

Тип I, красные или медленно сокращающиеся мышцы

Они плотные и богаты миоглобином и митохондриями. У них есть капилляры, которые придают им красный цвет. Этот тип мышц может сокращаться длительное время без особых усилий. Мышцы типа I могут поддерживать аэробную активность, используя углеводы и жиры в качестве топлива.

Тип II, белые или быстро сокращающиеся мышцы

Эти мышцы могут сокращаться быстро и с большой силой. Сокращение сильное, но непродолжительное. Этот тип мышц отвечает за большую часть мышечной силы тела и ее увеличение массы после периодов тренировок с отягощениями.По сравнению с медленно сокращающимися мышцами, он менее плотен миоглобином и митохондриями.

Поперечно-полосатые мышцы

Скелетные мышцы имеют поперечнополосатую форму, что означает, что они состоят из тысяч саркомеров одинакового размера или мышечных единиц, которые имеют поперечные полосы. Поперечно-полосатая мышца под микроскопом кажется полосатой из-за этих полос.

Когда полосы на саркомерах расслабляются или сокращаются, вся мышца растягивается или расслабляется.

Различные группы внутри каждой мышцы взаимодействуют, позволяя мышце двигаться мощно и плавно.

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы отвечают за движения в желудке, кишечнике, кровеносных сосудах и полых органах. Гладкие мышцы кишечника также называют висцеральными мышцами.

Эти мышцы работают автоматически, и человек не подозревает, что они их используют. В отличие от скелетных мышц они не зависят от сознательного мышления.

Многие движения тела зависят от сокращений гладких мышц. К ним относятся стенки кишечника, выталкивающие пищу вперед, матка сокращается во время родов, а зрачки сужаются и расширяются, чтобы приспособиться к количеству доступного света.

Гладкие мышцы также присутствуют в стенках мочевого пузыря и бронхов. Мышцы, сокращающие пили, в коже, заставляющие волосы встать дыбом, также состоят из гладких мышечных волокон.

Сердечные мышцы

Сердечные мышцы отвечают за сердцебиение и существуют только в сердце.

Эти мышцы работают автоматически без остановки, днем ​​и ночью. По строению они похожи на скелетные мышцы, поэтому врачи иногда относят их к поперечнополосатым мышцам.

Сердечные мышцы сокращаются, так что сердце может выдавливать кровь, а затем расслабляются, чтобы снова наполняться кровью.

С мышцами может возникнуть широкий спектр проблем.

Вот некоторые из наиболее распространенных из них:

  • Мышечные судороги или лошадь Чарли : они могут быть результатом обезвоживания, низкого уровня калия или магния, некоторых неврологических или метаболических расстройств и приема некоторых лекарств.
  • Врожденные аномалии мышц : Некоторые люди рождаются с мышцами или группами мышц, которые не развиты должным образом.Эти отклонения могут быть изолированной проблемой или частью синдрома.
  • Мышечная слабость : Проблемы с нервной системой могут нарушить передачу сообщений между мозгом и мышцами.

Мышечная слабость

Мышечная слабость может поражать людей с дисфункцией верхних или нижних мотонейронов или такими состояниями, как миастения, которые поражают область соединения нервов с мышцами. Инсульт, сдавление спинного мозга и рассеянный склероз также могут привести к мышечной слабости.

Если человек обращается за медицинской помощью по поводу мышечной слабости, врач проведет физический осмотр и оценит силу мышц человека, прежде чем решить, необходимы ли дополнительные тесты.

Они, вероятно, будут использовать универсальную шкалу для проверки мышечной силы:

  • 0: Нет видимого сокращения мышц
  • 1: Видимое сокращение мышц без движения или следа за ним
  • 2: Движение с полным диапазоном движения, но не против силы тяжести
  • 3: Движение с полным диапазоном движения против силы тяжести, но без сопротивления
  • 4: Движение с полным диапазоном движения против по крайней мере некоторого сопротивления, которое оказывает экзаменатор
  • 5: Полная сила

Если врач обнаружит признаки мышечной слабости, он может назначить тесты для определения основной проблемы.Лечение будет зависеть от причины.

Если возникает мышечная боль, это может быть признаком инфекции или травмы.

Часто человек может облегчить симптомы мышечной травмы с помощью метода RICE:

  • Отдых: Сделайте перерыв в физических нагрузках.
  • Лед: Прикладывайте пакет со льдом на 20 минут несколько раз в день.
  • Компрессионная повязка: Компрессионная повязка может уменьшить отек.
  • Высота: Поднимите пораженную часть тела, чтобы уменьшить отек.

Если человек испытывает сильную и необъяснимую мышечную боль или мышечную слабость, особенно если у него также есть затрудненное дыхание, ему следует как можно скорее обратиться к врачу.

Развитие мышц с помощью упражнений может улучшить баланс, здоровье костей и гибкость, а также повысить силу и выносливость.

Люди могут выбирать из множества вариантов физической активности, но есть два основных типа упражнений: аэробные и анаэробные.

Аэробные упражнения

Сеансы аэробных упражнений обычно имеют длительную продолжительность и требуют от среднего до низкого уровня нагрузки.Этот тип упражнений требует, чтобы тело задействовало мышцы значительно ниже их максимальной силы. Марафон - это пример очень продолжительной аэробной активности.

Аэробная активность в основном зависит от аэробной системы организма, или кислорода. Они используют большую долю медленно сокращающихся мышечных волокон. Потребление энергии происходит за счет углеводов, жиров и белков, а организм вырабатывает большое количество кислорода и очень мало молочной кислоты.

Анаэробные упражнения

Во время анаэробных упражнений мышцы интенсивно сокращаются до уровня, близкого к их максимальной силе.Спортсмены, которые стремятся улучшить свою силу, скорость и мощность, будут уделять больше внимания этому типу упражнений.

Одно анаэробное действие длится от нескольких секунд до максимум 2 минут. Примеры включают тяжелую атлетику, спринт, лазание и прыжки со скакалкой.

Анаэробные упражнения задействуют больше быстро сокращающихся мышечных волокон. Основными источниками топлива являются АТФ или глюкоза, и организм использует меньше кислорода, жира и белка. Этот вид деятельности производит большое количество молочной кислоты.

Анаэробные упражнения сделают тело сильнее, а аэробные упражнения сделают его более здоровым.

Для поддержания здоровья мышц важно регулярно заниматься спортом и по возможности придерживаться питательной и сбалансированной диеты.

Академия питания и диетологии рекомендует выполнять упражнения по укреплению мышц для основных групп мышц - то есть ног, бедер, груди, живота, спины, плеч и рук - не реже двух раз в неделю.

Люди могут укрепить мышцы, поднимая тяжести, используя эспандер или делая повседневные дела, например садоводство или ношение тяжелых продуктов.

Белок, углеводы и жир необходимы для наращивания мышц. Академия предлагает, чтобы 10–35% от общего количества калорий составляли белок.

Рекомендуется использовать углеводы хорошего качества с низким содержанием жира, например, цельнозерновой хлеб, а также молоко или йогурт с низким содержанием жира. Хотя клетчатка важна, она предлагает избегать продуктов с высоким содержанием клетчатки непосредственно перед тренировкой или во время нее.

Человеческое тело состоит из сотен мышц трех различных типов. Каждый тип мышц играет разную роль, помогая телу двигаться и функционировать должным образом.

Мышечные судороги и слабость могут указывать на основное заболевание или травму. Некоторые люди рождаются с недостаточно развитыми мышечными группами.

Медицинские работники рекомендуют упражнения для развития мышечной силы. Поддержание силы в мышцах важно для различных факторов, включая баланс, гибкость и здоровье костей.

Спектроскопия мышц человека в ближнем инфракрасном диапазоне

Аннотация

Оптическая спектроскопия - мощный инструмент в исследовательских и промышленных приложениях.Его свойства быть быстрым, неинвазивным и неразрушающим делают его многообещающим методом как для качественного, так и для количественного анализа в медицине. Недавние достижения в области материалов и технологий производства предоставили портативные, производительные, чувствительные спектрометры, которые легко управляются удобными для пользователя проводными или беспроводными системами. Мы использовали такую ​​систему, чтобы проверить, используются ли методы инфракрасной спектроскопии, которые в настоящее время используются во многих областях, таких как сектор первичного / вторичного сырья, культурное наследие, сельское хозяйство / пищевая промышленность, дистанционное и ближнее зондирование окружающей среды, фармацевтическая промышленность и т. Д., может применяться у живых людей для классификации мышц. Мы получили инфракрасные спектры мышц в областях Vis-SWIR (350-2500 нм), используя спектрорадиометр ASD FieldSpec 4 Standard-Res со спектральной способностью дискретизации 1,4 нм при 350-1000 нм и 1,1 нм при 1001-2500 нм. После предварительной обработки спектров (т. Е. Уменьшения рассеяния сигнала) был применен анализ главных компонент (PCA), чтобы идентифицировать наличие сходных спектральных характеристик и реализовать их дальнейшее группирование. Частичный дискриминантный анализ методом наименьших квадратов (PLS-DA) использовался для реализации моделей дискриминации / прогнозирования.Мы изучили 22 здоровых субъекта (возраст 25-89 лет, 11 женщин) путем получения Vis-SWIR-спектров мышц верхней конечности (т.е. двуглавой мышцы, сгибателя предплечья, и трицепса, разгибателя предплечья). Спектроскопия выполнялась в фиксированных позах конечностей (угол локтя примерно 90 ‡). Мы обнаружили, что оптическая спектроскопия может применяться для изучения тканей человека in vivo. Спектры Vis-SWIR, полученные от руки, позволяют определять мышцы, отличать сгибатели от разгибателей.

© (2018) АВТОРСКОЕ ПРАВО Общество инженеров по фотооптическому приборостроению (SPIE).Скачивание тезисов разрешено только для личного использования.

У людей развились слабые мышцы, чтобы стимулировать рост мозга, согласно исследованиям

Мы, люди, можем быть слабыми по своей природе.

Согласно новому метаболическому исследованию, в ходе которого люди сражались с шимпанзе и обезьянами в состязаниях на силу, кажется, что у людей развиваются маленькие мускулы даже быстрее, чем у них растет большой мозг.

В результате, по словам биолога Роланда Робертса, «слабые мышцы могут быть ценой, которую мы платим за метаболические потребности наших удивительных когнитивных способностей.«

Ученые давно отметили, что главное отличие современных людей от других обезьян, таких как шимпанзе, заключается в том, что мы обладаем огромным, энергоемким мозгом. (Связано:« Проект происхождения человека »). Это было развитие этого мозга. это оттолкнуло эволюцию наших ранних человеческих предков от обезьяноподобного предка, начавшегося примерно шесть миллионов лет назад.

Но вопрос о том, почему и как мы развили такой большой мозг, который потребляет 20 процентов нашей энергии, долгое время озадачивал науку .

«Одно из возможных объяснений дает существенное различие в мышечной силе людей и нечеловеческих приматов», - предполагает новое исследование, проведенное Катаржиной Бозек из Института эволюционной биологии им. Макса Планка в Германии.

В исследовании, опубликованном во вторник в журнале PLoS Biology, изучается, насколько быстро меняются метаболические потребности различных органов, от мозга до почек. Некоторые ученые предположили, что, например, быстро развивающийся метаболизм кишечника человека стимулировал эволюцию мозга.

Напротив, новое исследование предполагает, что мышцы и мозг по существу пожертвовали своей энергией.

Исследователи обнаружили, что за последние шесть миллионов лет люди развили более слабые мышцы гораздо быстрее - в восемь раз быстрее, чем изменилось остальное наше тело.

Наши ранние предки, вероятно, обладали обезьяньей силой, по крайней мере, в отношении скелетных мышц, проанализированных в новом исследовании. Сегодня наша мускулатура значительно уменьшилась, в то время как другие ткани тела, такие как почки, оставались относительно неизменными на протяжении миллионов лет.

За тот же период мозг развивался в четыре раза быстрее, чем остальное тело.

Робертс, ученый из Публичной научной библиотеки, который не участвовал в исследовании, назвал его «дразнящим предварительным расследованием» в комментарии к новой статье.

Он отмечает, что «человеческие мышцы изменились больше за последние шесть миллионов лет, чем мышцы мышей с тех пор, как мы расстались с мышами еще в раннем меловом периоде». Это было около 130 миллионов лет назад.

Geeks Rule

Чтобы подтвердить свои выводы, основанные на анализе 10 000 метаболических молекул, исследователи столкнули людей, шимпанзе и макак - еще один вид обезьян - друг против друга в состязании на силу. (Видео по теме: «Genius Chimp Outsmarts Tube».)

Все участники должны были поднимать тяжести, потянув за ручки.

«Удивительно, но необученные шимпанзе и макаки превзошли баскетболистов университетского уровня и профессиональных альпинистов», - говорит Робертс.Люди действительно были примерно вдвое слабее других видов.

В поисках объяснения команда также подвергла макак двухмесячному образу жизни «ложного картофеля»: мало физических упражнений, высокий стресс, скучная еда.

По прошествии двух месяцев, соревнование на силу с картофельными макаками показало, что сила животных не сильно снизилась. Фактически, ученые пришли к выводу о тех макаках, что «мягкий» образ жизни человечества составляет 3 процента разницы в силе между людьми и обезьянами.

Это, по-видимому, подтверждает идею о том, что слабые мышцы вместе со слабостью к дивану, что так способствует интенсивным упражнениям для мозга, таким как просмотр фильмов и чтение, могут быть нашим эволюционным наследием.

Следите за сообщениями Дэна Вергано на Twitter.

У обезьян также есть мышцы, которые, как давно считалось, присутствуют только у людей и используются для ходьбы на двух ногах, с использованием сложных инструментов и сложной лицевой и голосовой коммуникации - ScienceDaily

Мышцы, которые когда-то считались «исключительно человеческими», были обнаружены в нескольких виды обезьян, бросая вызов давним теориям о происхождении и эволюции мягких тканей человека.Полученные данные ставят под сомнение антропоцентрическую точку зрения, согласно которой определенные мышцы развивались с единственной целью - обеспечить особую адаптацию к человеческим качествам, таким как ходьба на двух ногах, использование инструментов, голосовое общение и мимика. Опубликованное в журнале Frontiers in Ecology and Evolution , исследование подчеркивает, что глубокие знания анатомии обезьян необходимы для лучшего понимания эволюции человека.

«Это исследование противоречит ключевым догмам об эволюции человека и нашем особом месте на« лестнице природы », - говорит Руи Диого, доцент кафедры анатомии Университета Ховарда, Вашингтон, США.«Наш подробный анализ показывает, что на самом деле каждая мышца, которая долгое время считалась« уникально человеческой »и обеспечивала« решающую особую функциональную адаптацию »для нашего двуногого мышления, использования инструментов и голосового и лицевого общения, на самом деле присутствует в той же или подобной форме у бонобо и других обезьян, таких как обыкновенные шимпанзе и гориллы ".

Давние эволюционные теории в значительной степени основаны на костных структурах доисторических образцов - и, согласно Диого, также на идее о том, что люди обязательно более особенные и сложные, чем другие животные.Эти теории предполагают, что определенные мышцы развивались только у людей, что дало нам наши уникальные физические характеристики. Однако проверка этих теорий оставалась сложной из-за скудных описаний мягких тканей обезьян, которые исторически в основном сосредоточивались только на нескольких мышцах головы или конечностей одного экземпляра.

Диого объясняет: «Есть понятные трудности в поиске приматов, и особенно обезьян, которые нужно препарировать, поскольку они очень редки как в дикой природе, так и в музеях.«

Чтобы найти достаточно данных для завершения этого исследования, Диого собрал всю предыдущую информацию об анатомии обезьян на основе исследований с коллегой Бернардом Вудом. Он также провел анатомическое исследование нескольких бонобо, умерших естественной смертью, вместе с коллегами из Университета Антверпена в рамках Инициативы морфологии бонобо 2016, пытаясь выявить наличие семи различных мускулов, которые, как считается, развились только у нашего вида.

Диого обнаружил, что эти семь мышц присутствуют у обезьян в похожей или даже точной форме.Например, третичная малоберцовая мышца, которая, как утверждается, однозначно связана с двуногием человека (ходьба на двух ногах), присутствовала у половины обследованных бонобо. Точно так же и мышца гортани arytenoideus obliquus, и ризорий лицевой мышцы, которые, как считается, эволюционировали для нашей уникально сложной голосовой и лицевой коммуникации, соответственно, присутствовали по крайней мере у некоторых шимпанзе и / или горилл.

Эти открытия открывают важные новые направления для исследований и ставят под сомнение наше понимание эволюции человека.«Картина, возникающая в результате этого исследования, заключается в том, что происхождение и эволюция мягких тканей человека явно более сложны - и не столь исключительны, как предполагалось на первый взгляд», - говорит Диого.

«Нам необходимо более тщательное изучение того, почему эти мышцы присутствуют у обезьян, а в некоторых случаях только у части популяции определенного вида», - говорит он. «Являются ли эти мышцы важными для обезьян, у которых они есть, как утверждают эволюционисты-адаптационисты? Или они эволюционно нейтральные особенности, связанные с тем, как их тела развиваются, или просто побочные продукты других особенностей?»

Он заключает: «Большинство теорий эволюции человека создают впечатление, что люди заметно отличаются от обезьян анатомически, но это не поддающиеся проверке« просто такие истории ».Реальные данные показывают, что в целом мы не такие уж и разные. В этом исследовании подчеркивается, что глубокие знания анатомии обезьян необходимы для лучшего понимания нашего собственного тела и истории эволюции ».

История Источник:

Материалы предоставлены Frontiers . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Мышцы человека - основные мышцы, структура, типы волокон

Узнайте все о мышцах человека и о том, как они работают.Здесь мы объясняем основные скелетные мышцы, структуру мышц, типы волокон, сокращения и теорию скользящих волокон.

Формы скелетных мышц

Какие бывают формы мышц? В человеческом теле есть множество различных форм мышц, включая круглые, сходящиеся, параллельные, перистые и веретенообразные. Здесь мы объясняем, где они находятся в теле и какова их функция или предназначение.



Типы мышц человека

В человеческом теле есть три типа мышц: Скелетная мышца Гладкая мышца Сердечная мышца (сердечная мышца) Скелетная мышца Скелетные мышцы - это мышцы, которые прикрепляются к костям и выполняют главную функцию сокращения, чтобы облегчить движение наших скелетов.Их также иногда называют поперечно-полосатыми мышцами из-за их внешнего вида.



Типы волокон скелетных мышц

В скелетных мышцах есть три типа волокон. Первый тип (I), второй тип A (IIa) и второй тип B (IIb). Каждый тип волокон имеет разные качества в том, как они работают, и в том, насколько быстро они утомляются. Тип I Волокно типа I также известно как медленно сокращающееся волокно.


Теория сокращения мышц и скольжения нити

Теория скользящей нити - это метод, с помощью которого мышцы сокращаются.Рекомендуется прочитать страницу о структуре мышц, прежде чем продолжить теорию скользящей нити. Диаграмма часто используется для объяснения теории скользящей нити, но пока не беспокойтесь о том, чтобы попытаться понять все это.


Типы сокращения мышц

Сокращения мышц во время упражнений можно разделить на три категории; изотонические (означающие одинаковое напряжение во время сокращения), изометрические (означающие одинаковое напряжение), также известные как статические сокращения и изокинетические сокращения мышц, которые выполняются с постоянной скоростью на протяжении всего движения.


Нервное распространение и двигательные единицы

Распространение нервов - это способ, которым нерв передает электрический импульс. Чтобы понять это, важно понять структуру двигательного нейрона (нерва).


Структура скелетных мышц

Хотя клетки скелетных мышц бывают разных форм и размеров, основная структура клетки скелетных мышц остается неизменной. Если взять одну целую мышцу и разрезать ее, вы обнаружите, что мышца покрыта слоем соединительной мышечной ткани, известной как эпимизий.



Основные скелетные мышцы человека

Мышцы плечевого пояса

Плечевой пояс состоит из ключицы (ключицы) и лопатки (лопатки), которые обычно движутся вместе как единое целое. Только ключица соединяется непосредственно с остальной частью скелета у грудной кости. На самом деле от действия мышц движется только лопатка.


Мышцы плечевого сустава

Плечевой сустав, также известный как плечевой сустав, представляет собой шаровидный сустав и состоит из плечевой кости (кость плеча), ключицы (ключицы) и лопатки (лопатки).Мышцы, которые стабилизируют и обеспечивают движение сустава, - это большая грудная мышца, большая круглая мышца, надостной, дельтовидной и широчайшей мышцами спины.


Мышцы локтевого сустава

Локтевой сустав состоит из плечевой кости (кости плеча), лучевой кости и локтевой кости предплечья. Локтевая кость - это кость на стороне мизинца предплечья (помните, что l in ulna вместо мизинца), и радиус лучевой кости расходится вокруг нее. Мышцы в локтевом суставе - это двуглавая мышца плеча, плечевая, плечевая и лучевая мышцы, трицепс плеча (трехглавая мышца), анконий, круглый пронатор, квадратный пронатор и супинатор.


Мышцы запястья и кисти

Основными мышцами, которые перемещают запястье и кисть руки, являются лучевой сгибатель запястья, длинная ладонная мышца, локтевой сгибатель запястья, локтевой разгибатель запястья, короткий лучевой разгибатель запястья, длинный лучевой разгибатель запястья, верхний сгибатель пальцев, глубокий сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца. разгибатель пальцев, большой указательный разгибатель, минимальный разгибатель пальцев, длинный большой разгибатель большого пальца, короткий разгибатель большого пальца и приводящая мышца большого пальца.


Мышцы бедра и колена

Коленный сустав состоит из бедренной кости (бедренной кости), большеберцовой и малоберцовой костей голени, а также надколенника или коленной чашечки. Мышцы, которые сгибают и разгибают (сгибают и разгибают) сустав, представляют собой четырехглавую мышцу (прямая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра) и мышцы задней поверхности бедра (полутендиноз, полуперепончатая кость и полутендиноз).


Мышцы бедра и паха

Основные мышцы бедра и таза состоят из подвздошно-поясничной, пектиновой, прямой мышцы бедра и передней части портняжной мышцы.Средняя ягодичная мышца, малая ягодичная мышца, грушевидная мышца, растяжение широкой фасции снаружи. Большая ягодичная мышца, двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полуперепончатая мышцы спины и приводящие мышцы или мышцы паха (короткая приводящая мышца, длинная приводящая мышца, большая приводящая мышца и тонкая мышца).


Мышцы голени и голеностопного сустава

Мышцы голени состоят из икроножных и камбаловидных мышц, которые вместе известны как икроножные мышцы, длинная малоберцовая мышца, короткая малоберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца, передняя большеберцовая мышца, задняя большеберцовая мышца, длинный сгибатель пальцев и сгибатель большого пальца. длинный.


Мышцы шеи и спины

Основные мышцы шеи и спины включают мышцы, выпрямляющие позвоночник, мультифидус, прямую мышцу живота, поперечную мышцу живота, внутренние косые мышцы, внешние косые мышцы живота, звездочную и квадратную мышцу поясницы.

Классификация типов волокон скелетных мышц человека | Физиотерапия

Скелетные мышцы человека состоят из разнородного набора типов мышечных волокон. 1–3 Этот диапазон типов мышечных волокон обеспечивает широкий спектр возможностей, которые демонстрируют мышцы человека.Кроме того, мышечные волокна могут адаптироваться к изменяющимся требованиям, изменяя размер или состав волокон. Эта пластичность служит физиологической основой для многочисленных физиотерапевтических вмешательств, направленных на увеличение силы или выносливости пациента. Изменения в составе типов волокон также могут быть частично ответственны за некоторые нарушения и инвалидность, наблюдаемые у пациентов, потерявших физическую форму из-за длительного бездействия, иммобилизации конечностей или денервации мышц. 2 За последние несколько десятилетий количество доступных методов классификации мышечных волокон увеличилось, что привело к появлению нескольких систем классификации.Цель этого обновления - предоставить базовые знания, необходимые для чтения и интерпретации исследований скелетных мышц человека.

Типы мышечных волокон можно описать с помощью гистохимических, биохимических, морфологических или физиологических характеристик; однако классификации мышечных волокон по разным методикам не всегда совпадают. 1 Следовательно, мышечные волокна, которые могут быть сгруппированы вместе с помощью одного метода классификации, могут быть отнесены к разным категориям с использованием другого метода классификации.Для понимания методов классификации мышечных волокон необходимо базовое понимание структуры и физиологии мышц.

070"> Обзор анатомии и физиологии мышечных волокон

Мышечные волокна состоят из функциональных единиц, называемых саркомерами. 3 Внутри каждого саркомера находятся миофибриллярные белки миозин (толстая нить) и актин (тонкая нить). Взаимодействие этих двух миофибриллярных белков позволяет мышцам сокращаться (рис. 1). 4 Несколько методов классификации различают волокна на основе различных структур миозина (изоформ) или физиологических возможностей. 1,2,5 Молекула миозина состоит из 6 полипептидов: 2 тяжелых цепей и 4 легких цепей (2 регуляторных и 2 щелочных). Регуляторная и щелочная легкая цепь связаны с каждой из тяжелых цепей. Тяжелые цепи содержат миозиновые головки, которые взаимодействуют с актином и позволяют мышцам сокращаться (рис. 1). 4 Тяжелая цепь миозина в области головы также содержит сайт связывания аденозинтрифосфата (АТФ) и служит ферментом (аденозинтрифосфатаза [АТФаза]) для гидролиза АТФ в аденозиндифосфат (АДФ) и неорганический фосфат (P I ) , который обеспечивает энергию, необходимую для сокращения мышц.Тонкая нить состоит из актина и двух регуляторных белков, тропонина и тропомиозина. 3 Когда мышечное волокно получает стимул в виде потенциала действия, Ca 2+ высвобождается из саркоплазматической сети. Затем кальций связывается с тропонином и через тропомиозин открывает сайт связывания миозина на молекуле актина (рис. 1). 4 В присутствии АТФ головка миозина связывается с актином и тянет тонкую нить вдоль толстой нити, позволяя саркомеру укорачиваться.Пока присутствуют Ca 2+ и АТФ, миозиновые головки будут прикрепляться к молекулам актина, притягивать актин, высвобождать и снова присоединяться. Этот процесс известен как циклическое переключение между мостами. Скорость, с которой может происходить поперечный мостиковый цикл, ограничена в основном скоростью, с которой АТФаза миозиновой головки может гидролизовать АТФ.

Рисунок 1

Регуляторная функция тропонина и тропомиозина. Тропонин - это небольшой глобулярный белок с 3 субъединицами (TnT, TnI, TnC).(A) Состояние покоя: тропомиозин в условиях покоя блокирует активные участки актина, предотвращая связывание актина и миозина. (B) Сокращение: когда тропонин связывается с Ca 2+ , он претерпевает конформационные изменения и вытягивает тропомиозин из блокирующего положения на актиновом филаменте, позволяя миозиновым головкам образовывать поперечные мостики с актином. От Ploughman SA, Smith DL. Физиология упражнений для здоровья, фитнеса и работоспособности . Бостон, Массачусетс: Аллин и Бэкон; 1997: 433.Авторские права 1997 г. принадлежат Allyn & Bacon. Перепечатано / адаптировано с разрешения.

Рисунок 1

Регуляторная функция тропонина и тропомиозина. Тропонин - это небольшой глобулярный белок с 3 субъединицами (TnT, TnI, TnC). (A) Состояние покоя: тропомиозин в условиях покоя блокирует активные участки актина, предотвращая связывание актина и миозина. (B) Сокращение: когда тропонин связывается с Ca 2+ , он претерпевает конформационные изменения и вытягивает тропомиозин из блокирующего положения на актиновом филаменте, позволяя миозиновым головкам образовывать поперечные мостики с актином.От Ploughman SA, Smith DL. Физиология упражнений для здоровья, фитнеса и работоспособности . Бостон, Массачусетс: Аллин и Бэкон; 1997: 433. Авторские права 1997 г. принадлежат Allyn & Bacon. Перепечатано / адаптировано с разрешения.

073"> Набор мышечных волокон

Первоначально целые мышцы классифицировались как быстрые или медленные в зависимости от скорости сокращения. 3 Это разделение также соответствовало морфологическим различиям: быстрые мышцы выглядели белыми у некоторых видов, особенно птиц, а медленные - красными.Покраснение является результатом высокого содержания миоглобина и высокого содержания капилляров. 3 Повышенное содержание миоглобина и капилляров в красных мышцах способствует большей окислительной способности красных мышц по сравнению с белыми мышцами. Гистологический анализ показывает, что существует корреляция между активностью миозиновой АТФазы и скоростью укорачивания мышц. 6 Этот гистохимический анализ привел к первоначальному разделению мышечных волокон на тип I (медленный) и тип II (быстрый). В настоящее время типирование мышечных волокон осуществляется тремя различными методами: гистохимическим окрашиванием на миозин-АТФазу, идентификацией изоформ тяжелой цепи миозина и биохимической идентификацией метаболических ферментов.

075"> Окрашивание миозиновой АТФазой

У людей скорость гидролиза миозин-АТФазой быстрых волокон в 2–3 раза выше, чем у медленных. 7 Однако гистохимическое окрашивание миозин-АТФазы, которое широко используется для классификации мышечных волокон, не позволяет оценить скорость гидролиза миозин-АТФазы. 1 Волокна разделяются исключительно на основе интенсивности окрашивания из-за различий в чувствительности pH, а не из-за относительной скорости гидролиза АТФаз. 1 Достижения в технике гистохимического окрашивания, используемой для оценки миозин-АТФазы, привели к 7 признанным типам мышечных волокон человека (рис. 2). 1 Первоначально волокна определялись как типы I, IIA или IIB. 1,5 Совсем недавно были идентифицированы типы IC, IIC, IIAC и IIAB, которые обладают промежуточными характеристиками окрашивания миозиновой АТФазой. Самое медленное волокно, тип IC, имеет характеристики окрашивания, больше похожие на характеристики волокон типа I, тогда как самое быстрое волокно, тип IIAC, окрашивает больше, чем тип IIA.Волокна типа IIAB имеют промежуточные характеристики окрашивания между волокнами типа IIA и IIB. Поскольку эти разграничения основаны на качественном анализе окрашенных волокон, остается возможность, что в будущем будет идентифицировано больше типов волокон. Таким образом, 7 типов мышечных волокон человека, идентифицированные гистохимическим окрашиванием миозин-АТФазой (от самого медленного до самого быстрого): типы I, IC, IIC, IIAC, IIA, IIAB и IIB (рис. 2). 1,3,5 Эти деления основаны на интенсивности окрашивания при разных уровнях pH, и поэтому любое данное волокно может быть сгруппировано по-разному разными исследователями.Кроме того, не во всех исследованиях используются все 7 типов волокон. Некоторые исследователи относят все мышечные волокна к исходным 3 типам волокон.

Рисунок 2

Сравнение 3 различных классификаций типов волокон скелетных мышц: гистохимическое окрашивание на миозин-аденозинтрифосфатазу (mATPase), идентификация тяжелых цепей миозина и биохимическая идентификация метаболических ферментов. Примечание: у людей MHCIIb теперь более точно обозначается как MHCIIx / d. Знаки вопроса указывают на плохую корреляцию между схемами классификации биохимических и тяжелых цепей миозина или мАТФазных волокон.

Рисунок 2

Сравнение 3 различных классификаций типов волокон скелетных мышц: гистохимическое окрашивание на миозин-аденозинтрифосфатазу (mATPase), идентификация тяжелых цепей миозина и биохимическая идентификация метаболических ферментов. Примечание: у людей MHCIIb теперь более точно обозначается как MHCIIx / d. Знаки вопроса указывают на плохую корреляцию между схемами классификации биохимических и тяжелых цепей миозина или мАТФазных волокон.

078"> Идентификация тяжелой цепи миозина

Идентификация различных изоформ тяжелой цепи миозина также позволяет классифицировать волокна по типу (рис.2). 1 Различные волокна на основе миозин-АТФазы соответствуют различным изоформам тяжелой цепи миозина. 1,8 Это неудивительно, потому что тяжелые цепи миозина содержат сайт, который служит АТФазой. Тот факт, что каждое мышечное волокно может содержать более одной изоформы тяжелой цепи миозина, объясняет существование типов волокон миозин-АТФазы, отличных от чистых волокон типа I, типа IIA и типа IIB. Хотя геном человека содержит по крайней мере 10 генов тяжелых цепей миозина, только 3 из них экспрессируются в мышцах конечностей взрослого человека. 1 Изоформы тяжелой цепи миозина могут быть идентифицированы с помощью иммуногистохимического анализа с использованием антител к антимиозину или с помощью электрофоретического разделения додецилсульфат натрия и полиакриламидного геля (SDS-PAGE). 5

Три изоформы миозина, которые были первоначально идентифицированы, были MHCI, MHCIIa и MHCIIb, и они соответствовали изоформам, идентифицированным при окрашивании миозин-АТФазой как типы I, IIA и IIB, соответственно. 1,3,5 Смешанные волокна человека почти всегда содержат изоформы тяжелой цепи миозина, которые являются «соседями» (т.е. MHCI и MHCIIa или MHCIIa и MHCIIb). 2 Следовательно, волокна гистохимической миозин-АТФазы типа IC, IIC и IIAC коэкспрессируют гены MHCI и MHCIIa в разной степени, тогда как волокна типа IIAB коэкспрессируют гены MHCIIa и MHCIIb. 1 Из-за своей количественной природы идентификация изоформ тяжелой цепи миозина с помощью электрофоретического разделения отдельных волокон (метод SDS-PAGE), вероятно, представляет собой лучший метод типирования мышечных волокон. Электрофоретическое разделение позволяет определять относительные концентрации различных изоформ тяжелой цепи миозина в смешанном волокне. 5,8

Один момент, касающийся изоформ тяжелой цепи миозина человека и идентификации типа волокна, может сбить с толку кого-то, кто пытается читать исследовательскую литературу в этой области. У мелких млекопитающих присутствует четвертая изоформа тяжелой цепи миозина, MHCIIx или MHCIId, которая имеет промежуточную скорость сокращения между изоформой MHCIIa и MHCIIb. 9 Основываясь на нескольких типах доказательств, вплоть до уровня анализа ДНК, то, что было первоначально идентифицировано у людей как MHCIIb, фактически гомологично MHCIIx / d мелких млекопитающих. 2,5,9 В результате то, что у людей называется MHCIIb, на самом деле является MHCIIx / d, и люди не экспрессируют самую быструю изоформу тяжелой цепи миозина (MHCIIb). 5 Поскольку номенклатура типов волокон гистохимической миозин-АТФазы была разработана с использованием мышц человека, волокна типа IIB, которые, как мы теперь знаем, соответствуют изоформе тяжелой цепи миозина MHCIIx / d, вряд ли будут переименованы в тип IIX. 1 Следовательно, в зависимости от автора, гистохимические волокна человека типа IIB на основе миозин-АТФазы могут быть связаны либо с изоформами MHCIIb, либо с MHCIIx / d.Важно помнить, что в мышцах конечностей человека присутствуют только 3 изоформы тяжелой цепи миозина (от самой медленной до самой быстрой): MHCI, MHCIIa и MHCIIx / d (ранее ошибочно определялись как MHCIIb). 1 Люди не экспрессируют самую быструю изоформу тяжелой цепи миозина, MHCIIb. 9 В оставшейся части статьи мы свяжем MHCIIx / d у людей с гистохимическим волокном типа IIB на основе миозин-АТФазы.

082"> Биохимический

Третья схема классификации, которая часто используется для классификации мышечных волокон, объединяет информацию о гистохимии миозин-АТФазы мышечных волокон и качественной гистохимии определенных ферментов, которые отражают энергетический метаболизм волокна (рис.2). 2 Гистохимическое типирование миозин-АТФазы волокон используется для классификации мышечных волокон как типа I или типа II, которые, как известно, соответствуют медленным и быстрым мышечным волокнам, соответственно. 2 Анализируемые ферменты отражают метаболические пути, которые являются аэробными / окислительными или анаэробными / гликолитическими. 5 Этот метод классификации позволяет выделить 3 типа волокон: быстро сокращающиеся гликолитические (FG), быстро сокращающиеся окислительные (FOG) и медленно сокращающиеся окислительные (SO). 2,3 Хотя существует хорошая корреляция между волокнами типа I и SO, корреляции между волокнами типа IIA и FOG и типа IIB и волокон FG более разнообразны. 3,10 Следовательно, волокна типа IIB не всегда зависят в первую очередь от анаэробного / гликолитического метаболизма, а волокна типа IIA не всегда зависят в первую очередь от аэробного / окислительного метаболизма. 5 Хотя, как правило, волокна на конце континуума I типа зависят от аэробного / окислительного энергетического метаболизма, а волокна на конце континуума типа IIB зависят от анаэробного / гликолитического метаболизма, корреляция недостаточно сильна для типа IIB. и FG или тип IIA и FOG должны использоваться как взаимозаменяемые. 2,5

084"> Легкие миозиновые цепи

Легкие цепи молекулы миозина также существуют в различных изоформах, медленных и быстрых, которые влияют на сократительные свойства мышечного волокна. 3,11 Мышечные волокна, гомогенные для изоформы тяжелой цепи миозина (т.е. чистое волокно), могут быть гетерогенными в отношении изоформ легкой цепи миозина, хотя, как правило, быстрых изоформ тяжелой цепи миозина связываются с быстрой изоформ тяжелой цепи миозина. изоформ легкой цепи миозина и медленных изоформ тяжелой цепи миозина связываются с медленными изоформами легкой цепи миозина. 2,5,12 Имеются убедительные доказательства того, что дополнительные белки в мышечных волокнах экспрессируются вместе, так что различные «быстрые» белки экспрессируются друг с другом, а различные «медленные» белки экспрессируются друг с другом, что предполагает «волокно. специфическая для типа программа экспрессии генов ». 2,11,12

086"> Классификация моторных агрегатов

Хотя мы обсуждали типы волокон, истинной функциональной единицей нервно-мышечной системы является двигательная единица. 13,14 Двигательная единица - это альфа-мотонейрон (происходящий из спинного мозга) и все мышечные волокна, которые он иннервирует. На основании гистохимии миозин-АТФазы и качественной гистохимии ферментов, которые отражают энергетический метаболизм волокна, все мышечные волокна двигательной единицы имеют схожие характеристики. 15 Двигательные единицы можно разделить на группы в зависимости от сократительной способности и утомляемости мышечных волокон. 3,14 В зависимости от скорости сокращения двигательные единицы классифицируются как медленно сокращающиеся (S) или быстро сокращающиеся (F). 14 Двигатели F подразделяются на быстро сокращающиеся, устойчивые к утомлению (FR), быстро сокращающиеся, средние по утомляемости (Fint) и быстро сокращающиеся утомляемые (FF). 16,17

088"> Моторная единица / пластичность мышечного волокна

Независимо от схемы классификации, используемой для группировки мышечных волокон, есть неопровержимые доказательства того, что мышечные волокна - и, следовательно, двигательные единицы - не только изменяются в размере в ответ на требования, но также могут преобразовываться из одного типа в другой. 2,18,19 Эта пластичность сократительных и метаболических свойств в ответ на стимулы (например, тренировка и реабилитация) позволяет адаптироваться к различным функциональным требованиям. 2 Преобразования волокон между типом IIB и типом IIA являются наиболее распространенными, но преобразования типа I в тип II возможны в случаях тяжелой дезорганизации или повреждения спинного мозга (SCI). 2,20

Существует меньше доказательств превращения волокон типа II в волокна типа I при тренировках или реабилитации, потому что только исследования, в которых используются денервированные мышцы, которые хронически активируются с помощью электростимуляции, последовательно демонстрируют, что такое преобразование возможно. 21

Изменения типов мышечных волокон также ответственны за некоторую потерю функции, связанную с нарушением кондиционирования. 2 Эксперименты на животных с подвешиванием задних конечностей, которое разгружает мышцы задних конечностей, и наблюдения за людьми и крысами после воздействия микрогравитации во время космического полета продемонстрировали переход от медленных к быстрым типам мышечных волокон. 2 Кроме того, многочисленные исследования животных и людей с ТСМ продемонстрировали переход от медленных к быстрым волокнам. 2,20 Было показано, что у людей ослабление тренированности (то есть снижение использования мышц по сравнению с ранее высоким уровнем активности) приводит к такому же медленному превращению в быстрое со сдвигом от MHCIIa к MHCIIx / d и, возможно, от MHCI к MHCIIa. . 2 Существует также сопутствующее снижение ферментов, связанных с аэробно-окислительным метаболизмом. 2 Таким образом, уменьшение использования скелетных мышц может привести к преобразованию типов мышечных волокон из медленного в быстрое направление.

Интересно, что некоторая потеря работоспособности мышц (например, снижение выработки силы) из-за старения, по-видимому, происходит не только из-за преобразования мышечных волокон из одного типа в другой, но в основном из-за избирательной атрофии определенных групп населения. типов мышечных волокон. 22,23 С возрастом происходит прогрессирующая потеря мышечной массы и максимального потребления кислорода, что приводит к снижению работоспособности мышц и, предположительно, к некоторой потере функции (например, снижению способности выполнять повседневную деятельность), наблюдаемой в пожилые люди. 1,22,23

Потеря мышечной массы, связанная с возрастом, в первую очередь является результатом уменьшения общего количества волокон как типа I, так и типа II и, во-вторых, из-за преимущественной атрофии волокон типа II. 22,24 Атрофия волокон типа II приводит к увеличению доли мышечной массы медленного типа в старых мышцах, о чем свидетельствует более медленное время сокращения и расслабления в старых мышцах. 25,26 Кроме того, потеря альфа-мотонейронов с возрастом приводит к некоторой реиннервации «брошенных» мышечных волокон соседними двигательными единицами, которые могут быть другого типа. 22,27 Это может способствовать преобразованию типа волокна, поскольку повторно иннервируемые мышечные волокна приобретают свойства новой «родительской» двигательной единицы. 3,22 Недавние данные о старых мышцах предполагают, что может происходить преобразование типа волокон, потому что у пожилых людей наблюдается гораздо большая коэкспрессия тяжелой цепи миозина по сравнению с молодыми людьми. 28 Было обнаружено, что более старые мышцы имеют больший процент волокон, коэкспрессирующих MHCI и MHCIIa (28,5%), по сравнению с более молодыми мышцами (5–10%). 28

К счастью, физиотерапевтические вмешательства могут повлиять на типы мышечных волокон, что приведет к улучшению работы мышц. В контексте этого обновления физиотерапевтические вмешательства можно в общих чертах разделить на те, которые предназначены для повышения устойчивости пациента к утомлению, и те, которые предназначены для увеличения выработки силы пациентом.В течение некоторого времени было известно, что тренировки, которые предъявляют высокие метаболические требования к мышцам (тренировка на выносливость), увеличивают окислительную способность всех типов мышечных волокон, в основном за счет увеличения количества митохондрий, аэробных / окислительных ферментов и капилляризации тренированная мышца. 29,30 Использование системы классификации, основанной на метаболических ферментах, может привести к переходу от FG к FOG мышечным волокнам без обязательного преобразования изоформ тяжелой цепи миозина. 2

Состав тяжелой цепи миозина в мышечном волокне может измениться при тренировке на выносливость. 19 Внутри волокон типа II происходит преобразование из IIB в IIA, при этом экспрессируется больше MHCIIa за счет MHCIIx / d. 2,19 Следовательно, процентное содержание чистых волокон типа IIB уменьшается, а процентное содержание волокон типа IIAB и чистого типа IIA увеличивается. Отсутствуют доказательства того, что волокна типа II переходят в тип I при тренировке на выносливость, 19 , хотя, похоже, наблюдается увеличение популяции волокон смешанного типа I и IIA. 2 Исследователи обнаружили, что волокна типа I у людей становятся быстрее при упражнениях на выносливость и медленнее при нарушении кондиционирования. 31,32 Это изменение скорости сокращения происходит не из-за преобразования типов волокон, а скорее из-за изменений изоформ легкой цепи миозина из медленных изоформ в быстрые и из быстрых изоформ в медленные, соответственно. 31,32 Поскольку это изменение скорости мышечного сокращения не происходит за счет изменения миозиновой АТФазы, его нельзя обнаружить с помощью гистохимического типирования волокон. 2 Переход от медленных к быстрым изоформ легкой цепи миозина позволяет медленным волокнам сокращаться со скоростью, достаточно быстрой для данного упражнения (например, бега, езды на велосипеде), сохраняя при этом эффективные свойства использования энергии. 30 Таким образом, адаптация мышечных волокон к упражнениям на выносливость зависит от типа волокон, хотя окислительная способность всех волокон увеличивается. Волокна типа I могут становиться быстрее за счет преобразования легкой цепи миозина, тогда как волокна типа II превращаются в более медленные, более окислительные типы.

Высокоинтенсивная тренировка с отягощениями (например, тренировка с высокой нагрузкой и малым количеством повторений) приводит к изменениям типа волокон, аналогичным тем, которые наблюдаются при тренировках на выносливость, хотя гипертрофия мышц также играет важную роль в увеличении силы. 33 Первоначальное увеличение выработки силы с помощью программ высокоинтенсивных тренировок с отягощениями в значительной степени опосредовано нервными факторами, а не видимой гипертрофией мышечных волокон у взрослых без патологии или нарушений. 34 Даже в этом случае изменения в мышечных белках, таких как тяжелые цепи миозина, действительно начинаются после нескольких тренировок, но видимая гипертрофия мышечных волокон не проявляется до тех пор, пока тренировка не будет проводиться в течение более длительного периода времени (> 8 недель). 33

Большинство исследователей обнаружили, что высокоинтенсивные тренировки с отягощениями достаточной продолжительности (> 8 недель) вызывают увеличение состава MHCIIa и соответствующее уменьшение состава MHCIIx / d. 35–37 Во многих исследованиях высокоинтенсивных тренировок с отягощениями исследователи также сообщали о сопутствующем увеличении состава MHCI, 37 , хотя некоторые исследователи не сообщают об изменениях в составе MHCI. 38,39 Как тренировки на выносливость, так и тренировки с отягощениями приводят к аналогичному снижению коэкспрессии тяжелых цепей миозина, так что присутствует большее количество «чистых» волокон. 40 Хотя тенденции преобразования типов волокон аналогичны для тренировок на выносливость и тренировок с отягощениями, различия в физиологических изменениях, которые происходят с каждым типом упражнений, также важны. Тренировка на выносливость увеличивает окислительную способность мышц, тогда как тренировка для увеличения выработки силы достаточной интенсивности и продолжительности способствует гипертрофии мышечных волокон за счет увеличения объема сократительных белков в волокнах.

Знание различий между типами волокон скелетных мышц человека позволяет клиницистам более полно понять морфологические и физиологические основы эффективности физиотерапевтических вмешательств, таких как тренировки на выносливость и тренировки с отягощениями.Кроме того, эти знания также предлагают некоторое объяснение изменений в мышцах, которые происходят с возрастом, нарушением условий, иммобилизацией и денервацией мышц. Такие знания полезны для оптимального проектирования программ реабилитации, направленных на снижение морфологии и физиологии мышц.

102"> Список литературы

1

Старон

RS

.

Типы волокон скелетных мышц человека: описание, развитие и распределение

.

Можно использовать Physiol

.

1997

;

22

:

307

-

327

,2

Петте

D

,

Старон

РС

.

Переходные типы волокон скелетных мышц млекопитающих

.

Int Rev Cytol

.

1997

;

170

:

143

-

223

,3

МакКомас

AJ

.

Скелетные мышцы: форма и функции

. Шампейн, штат Иллинойс: Human Kinetics,

1996

.

4

Пахарь

SA

,

Смит

DL

.

Физиология упражнений для здоровья, фитнеса и работоспособности

.

Бостон, Массачусетс

:

Allyn & Bacon

,

1997

:

433

,5

Петте

D

,

Peuker

H

,

Staron

RS

.

Влияние биохимических методов на анализ отдельных мышечных волокон

.

Acta Physiol Scand

.

1999

;

166

:

261

-

277

,6

Бараны

м

.

АТФазная активность миозина коррелировала со скоростью укорачивания мышц

.

J Gen Physiol

.

1967

;

50

:

197

-

218

.7

Тейлор

AW

,

Эссен

B

,

Saltin

B

.

Миозин-АТФаза в скелетных мышцах здоровых мужчин

.

Acta Physiol Scand

.

1974

;

91

:

568

570

,8

Фрай

AC

,

Allemeier

CA

,

Staron

RS

.

Корреляция между процентом площади типа волокна и содержанием тяжелой цепи миозина в скелетных мышцах человека

.

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

.

1994

;

68

:

246

251

,9

Хильбер

К

,

Galler

S

,

Gohlsch

B

,

Pette

D

.

Кинетические свойства изоформ миозиновой цепи в отдельных волокнах скелетных мышц человека

.

FEBS Lett

.

1999

;

455

:

267

-

270

.10

Хамалайнен

N

,

Петле

D

.

Паттерны изоформ миозина в волокнах скелетных мышц млекопитающих

.

Microsc Res Tech

.

1995

;

30

:

381

-

389

.11

Талмадж

RJ

,

Рой

РР

,

Эджертон

ВР

.

Типы и функции мышечных волокон

.

Curr Opin Rheumatol

.

1993

;

5

:

695

-

705

.12

Jostarndt-Fogen

К

,

Puntschart

A

,

Hoppeler

H

,

Billeter

R

.

Волоконно-специфическая экспрессия быстрых и медленных мРНК незаменимых легких цепей миозина в тренированных скелетных мышцах человека

.

Acta Physiol Scand

.

1998

;

164

:

299

-

308

,13

Берк

РЭ

.

Комментарий о существовании моторного блока «Тип

». В кн .: Башня БД, изд.

Основные нейронауки

. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Raven Press,

1975

.

Нервная система

.;

том 1.

14

Берк

РЭ

.

Возвращение к понятию «типы двигателей

.».

Prog Brain Res

.

1999

;

123

:

167

-

175

,15

Берк

РЭ

,

Levine

PN

,

Zajac FE

III

.

Двигательные единицы млекопитающих: физиолого-гистохимическая корреляция трех типов у кошек gastrocnemius

.

Наука

.

1971

;

174

:

709

-

712

,16

Берк

РЭ

.

Типы двигательных единиц трехглавой мышцы бедра кошки

.

Дж. Физиол

.

1967

;

193

:

141

-

160

,17

Sieck

GC

,

Prakash

YS

.

Морфологические адаптации нервно-мышечных соединений зависят от типа волокна

.

Можно использовать Physiol

.

1997

;

22

:

197

-

230

,18

Гроссман

EJ

,

Рой

RR

,

Talmadge

RJ

и др. .

Влияние неактивности на состав тяжелой цепи миозина и размер волокон камбаловидной мышцы крысы

.

Мышечный нерв

.

1998

;

21

:

375

-

389

,19

Ricoy

JR

,

Encinas

AR

,

Cabello

A

и др. .

Гистохимическое исследование типов мышечных волокон широкой мышцы бедра у спортсменов

.

Дж. Физиол Биохим

.

1998

;

54

:

41

-

47

.20

Рой

руб. ,

Talmadge

RJ

,

Hodgson

JA

, et al. .

Дифференциальная реакция быстрых мышц-разгибателей и сгибателей задних конечностей на нагрузку у взрослых кошек с спинномозговой системой

.

Мышечный нерв

.

1999

;

22

:

230

-

241

,21

Экен

т

,

Гундерсен

К

.

Электростимуляция, напоминающая нормальную активность двигательных единиц: воздействие на денервированные быстрые и медленные мышцы крысы

.

Дж. Физиол

.

1988

;

402

:

651

-

669

.22

Ру

MR

,

Рис

CL

,

Вандервурт

AA

.

Возрастные изменения функции моторного агрегата

.

Мышечный нерв

.

1997

;

20

:

679

690

,23

Портер

ММ

,

Вандервурт

AA

,

Lexell

J

.

Старение мышц человека: структура, функции и адаптивность

.

Scand J Med Sci Sports

.

1995

;

5

:

129

-

142

.24

Лекселл

Дж

,

Тейлор

CC

,

Sjostrom

M

.

В чем причина старческой атрофии

? Общее количество, размер и пропорция различных типов волокон, изученных во всей широкой латеральной мышце широкой мышцы бедра, у мужчин в возрасте от 15 до 83 лет.

J Neurol Sci

.

1988

;

84

:

275

-

294

.25

Наричи

МВ

,

Бордини

M

,

Cerretelli

P

.

Влияние старения на функцию приводящей мышцы большого пальца человека

.

J Appl Physiol

.

1991

;

74

:

1227

1281

,26

Харридж

SD

,

Крайгер

А

,

Стенсгаард

А

.

Сила, активация и размер разгибателей колена у очень пожилых людей после силовых тренировок

.

Мышечный нерв

.

1999

;

22

:

831

839

,27

Камень

G

,

Sison

SV

,

Du

CC

,

Patten

C

.

Разрядка моторных единиц у пожилых людей во время сокращений с максимальным усилием

.

J Appl Physiol

.

1995

;

79

:

1908

-

1913

,28

Андерсен

JL

,

Terzis

G

,

Kryger

A

.

Повышение степени коэкспрессии изоформ тяжелой цепи миозина в волокнах скелетных мышц очень старого образца

.

Мышечный нерв

.

1999

;

22

:

449

-

454

.29

Holloszy

JO

,

Стенд

FW

.

Биохимические адаптации мышц к упражнениям на выносливость

.

Анну Рев Физиол

.

1976

;

38

:

273

-

291

,30

Фитинги

правая

,

Видрик

JJ

.

Мышечная механика: адаптация с упражнениями

.

Exerc Sport Sci Rev

.

1996

;

24

:

427

-

473

,31

Ларссон

л

,

Li

XP

,

Berg

HE

,

Frontera

WR

.

Влияние отмены функции опоры на сократительную способность и состав изоформ миозина в отдельных клетках скелетных мышц человека

.

Арка Пфлюгерса

.

1996

;

432

:

320

-

328

.32

Видрик

JJ

,

Trappe

SW

,

Blaser

CA

и др. .

Изометрическая сила и максимальная скорость сокращения отдельных мышечных волокон у элитных бегунов-мастеров

.

Am J Physiol

.

1996

;

271

(

2 балла 1

):

C666

-

C675

.33

Kraemer

WJ

,

Флек

SJ

,

Эванс

WJ

.

Силовые тренировки: физиологические механизмы адаптации

.

Exerc Sport Sci Rev

.

1996

;

24

:

363

-

397

,34

МакАрдл

WD

,

Катч

FI

,

Катч

VL

.

Основы физиологии упражнений

. Филадельфия, Пенсильвания: Леа и Фебигер,

, 1994,

.

35

Старон

RS

,

Карапондо

DL

,

Kraemer

WJ

и др. .

Адаптация скелетных мышц на ранней стадии тренировок с отягощениями у мужчин и женщин

.

J Appl Physiol

.

1994

;

76

:

1247

1255

,36

Kraemer

WJ

,

Patton

JF

,

Gordon

SE

и др. .

Совместимость высокоинтенсивных силовых тренировок и тренировок на выносливость с гормональной адаптацией и адаптацией скелетных мышц

.

J Appl Physiol

.

1995

;

78

:

976

-

989

.37

Старон

RS

,

Малики

ES

,

Леонарди

MJ

и др. .

Гипертрофия мышц и быстрое преобразование типов волокон у женщин, тренирующихся с отягощениями

.

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

.

1990

;

60

:

71

79

,38

Адамс

GR

,

Hather

BM

,

Baldwin

KM

,

Dudley

GA

.

Состав тяжелых цепей миозина скелетных мышц и тренировки с отягощениями

.

J Appl Physiol

.

1993

;

74

:

911

915

,39

Хаккинен

К

,

Ньютон

RU

,

Гордон

SE

и др. .

Изменения морфологии мышц, электромиографической активности и характеристик производства силы во время прогрессивных силовых тренировок у молодых и пожилых мужчин

.

J Gerontol A Biol Sci Med Sci

.

1998

;

53

:

B415

-

B423

.40

Уильямсон

DL

,

Godard

MP

,

Porter

DA

и др. .

Прогрессивные тренировки с отягощениями снижают коэкспрессию тяжелых цепей миозина в отдельных мышечных волокнах у пожилых мужчин

.

J Appl Physiol

.

2000

;

88

:

627

-

633

.

© 2001 Американская ассоциация физиотерапии

Кости, суставы и мышцы человека Факты:

Кости, суставы и мышцы человека Факты:
Ваши кости состоят на 31% из воды.
Твои кости, фунт за фунтом, в 4 раза прочнее бетона.
Мышца, называемая диафрагмой, контролирует процесс дыхания человека.
Кость прочнее стали.
Кости составляют только 14% нашего веса.
При рождении у нас более 300 костей. По мере взросления некоторые кости начинают срастаться, в результате чего у взрослого человека всего 206 костей.
Мышцы нашего тела составляют 40% веса нашего тела.
Глазные мышцы двигаются более 100 000 раз в день.
Мышцы, контролирующие ваши глаза, сокращаются примерно 100 000 раз в день (это эквивалентно тренировке ног при ходьбе на 50 миль).
Если вы удалите минералы из кости, замочив ее на ночь в шестипроцентном растворе соляной кислоты, она станет настолько мягкой, что ее можно будет связать узлом.
В человеческом черепе 22 кости.
Самая твердая кость в человеческом теле - челюсть.
Человеческий скелет обновляется раз в три месяца.
Человеческое тело состоит из более чем 600 мускулов.
Человеческая кость прочна, как сталь, но в 50 раз легче.
Человеческие пальцы растягиваются и сгибаются примерно 25 миллионов раз за нормальную жизнь.
Человеческая речь создается взаимодействием 72 мышц.
У людей больше лицевых мышц, чем у любого другого животного на Земле - по 22 с каждой стороны лица.
Требуется 17 мышц, чтобы улыбнуться, и 43, чтобы хмуриться.
Если вы перестанете тренироваться, потеря новых мускулов займет в два раза больше времени, чем для их набора.
Мышечная ткань сжигает калории в три раза эффективнее, чем жир.
У одного человека из 20 есть лишнее ребро, и это чаще всего мужчины.
Наши мышцы часто работают парами, поэтому они могут тянуть в разные или противоположные стороны.
Ступни составляют четверть всех костей человеческого тела.
Бедренная кость / бедренная кость - самая длинная кость в нашем теле, ее высота составляет около четверти человека.
Сердечные мышцы перестанут работать, только когда мы умрем.
Человеческое тело имеет 230 подвижных и полоподвижных суставов.
В человеческом теле меньше мускулов, чем у гусеницы.
Подъязычная кость в горле - единственная кость в вашем теле, которая не прикреплена к другим костям.
Кость ноги - самая быстрорастущая кость в организме человека.
Длина стопы равна длине предплечья между запястьем и внутренней стороной локтя.
Самая длинная мышца в человеческом теле - портняжная мышца, которая находится в области бедра и обычно называется портняжной мышцей.
Единственная кость без суставов в человеческом теле - это подъязычная кость, которая находится в области горла.
Лопатка соединена с телом с помощью 15 различных мышц и не прикреплена к одной кости.
Звук, который вы слышите, когда хрустите костяшками пальцев, на самом деле является звуком лопнувших пузырьков азота.
Самыми сильными мышцами человеческого тела являются жевательные мышцы, расположенные по обе стороны рта.
Бедренная кость настолько прочна, что выдерживает осевую нагрузку порядка 1600-1800 кг.
Самая крошечная мышца, стремечко среднего уха, составляет всего одну пятую дюйма в длину.
Кончики ваших пальцев обладают достаточной силой, чтобы выдержать вес всего вашего тела.
Язык - самая сильная мышца человеческого тела.
Когда мы улыбаемся, мы тренируем не менее 36 мышц.
Когда вы родились, у вас было 300 костей. Теперь у вас 206, если вы взрослый. Остальные кости не исчезли - они просто срослись.
Вы сидите на самой большой мышце своего тела, большой ягодичной мышце a.к.а. прикладом.
Чтобы сделать один шаг, нужно задействовать 200 мышц.
Ваша стопа содержит 25% всех костей вашего тела.
Ваши ребра двигаются примерно 5 миллионов раз в год, каждый раз, когда вы дышите!

Источник: https://www.disabled-world.com/medical/human-body-facts.php

в рубрике: Последние новости .

Комментировать

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *