5. Возрастные изменения мышечной системы
Безусловно, с возрастом наш организм изменяется. Изменяется и мышечная система. У взрослого человека скелетная мускулатура составляет более 40% массы тела. При старении интенсивность снижения массы мышц более выражена, чем уменьшение массы тела в целом. Форма мышцы с возрастом изменяется за счет ее уменьшения и соответствующего удлинения сухожилия. В частности, длина ахиллова сухожилия увеличивается с 3,5-4 см у молодых людей до 6-9см - у старых. Прогрессирующее нарастание с возрастом гипотрофии мышц происходит неодинаково в функционально разных мышечных группах. Подобный процесс развивается в основном за счет уменьшения диаметра отдельных мышечных волокон. Так, диаметр мышечного волокна грудной мышцы у людей молодого возраста составляет 40-45 мкм, в 50 лет - 20-25 мкм, 70 лет - 10-20 мкм. Морфологические исследования разных лет показали, что при старении в скелетных мышцах наряду с неизмененными и компенсаторно гипертрофированными мышечными волокнами обнаруживаются в разной степени атрофированные мионы, отмечаются очаговые нарушения четкости поперечной исчерченности и возрастание количества ядер. При электронно-микроскопическом исследовании выявляется нарушение архитектоники взаиморасположения митохондрий и элементов сократительной субстанции. Как и в других органах при старении в скелетных мышцах развиваются компенсаторно-приспособительные перестройки, проявляющиеся увеличением площади ядерных мембран, гипертрофией митохондрий и других органелл. Параллельно с изменениями в мышечных волокнах происходят сдвиги в стенке питающих их кровеносных капилляров, свидетельствующие об измененных условиях транскапиллярного обмена, что, в свою очередь, усугубляет нарушения в мышечных волокнах. Процесс регенерации мышечных элементов в старом организме начинается значительно позже, а замещение соединительной тканью раньше, чем в молодом.
Долгое время существовало представление, что мышца при сокращении черпает энергию из своей структуры, разрушаясь. Затем эти воззрения были вытеснены сведениями о метаболических превращениях в процессе мышечной деятельности. К настоящему времени уже невозможно рассматривать биохимические процессы в мышечных волокнах безотносительно их строения, метаболический цикл жестко привязан к месту, а последовательность превращений в нем - к структурным особенностям ферментных рядов.
В зависимости от проявления специфической функции мышц происходит в разной степени выраженности физиологическое обратимое разрушение их ультраструктуры - деградация митохондрий, контрактуры отдельных миофиламентов, разрывы капилляров, локальные нарушения целостности Т-систем. При интенсивной деятельности могут отмечаться выраженные повреждения отдельных мышечных волокон, микрокровоизлияния. Чрезвычайно важным для определения возрастного оптимума сократительной функции является установление границы обратимости этих нарушений, так как одни поломки восстанавливаются бесследно, а другие ведут к постепенной утрате специфичности ткани и последующему склерозированию. Изучение ферментативной активности в мышечной ткани при старении показало наличие весьма сложных перестроек, направленных на сохранение гомеостаза организма.
Принципиально важным является положение о первичных нейронных возрастных сдвигах при старении нервно-мышечной системы, которые приводят к ухудшению связи между нервной и мышечной клетками и определяют сенильные изменения скелетных мышц, наименее выраженные в волокнах диафрагмы, что связано с первичным регулирующим влиянием нейронной импульсной активности, продолжительно форсированной во время акта дыхания.
При старении комплекс нервных механизмов регуляции активности мотонейронов переходит на более низкие частоты. Описанные изменения зависят от медленно прогрессирующих нарушений нервно-мышечного контакта, уменьшения размеров сенильной двигательной единицы, а также диаметра мышечных волокон. В частности, уменьшение в размерах (но не в количестве двигательных единиц) объясняет, почему в сенильных мышцах не обнаруживаются потенциалы фибрилляций. Развитие возрастных изменений в двигательной единице, которое сопровождается ухудшением сократительных свойств мышечных волокон, компенсируется реиннервацией, поэтому их плотность в двигательной единице при старении увеличивается. Данные об изменениях морфо-функционального профиля скелетных мышц при старении организма в какой-то мере могут объяснить особенности чувствительности мышц к гипоксии на поздних этапах онтогенеза. Развивается своеобразная адаптация к этому фактору, выражающаяся в меньшем уровне кровотока, необходимом для поддержания устойчивой работоспособности.
Возрастные изменения в нервно-мышечной системе связаны с характерными сдвигами на всех уровнях: от мышечного волокна до нервных клеток самых высоких отделов центральной нервной системы. Они зависят от нарастающих при старении метаболических сдвигов в организме и связаны со сложной системой перестройки в регуляции функций. В старости сохраняется способность нервно-мышечного аппарата к адаптации под влиянием физической тренировки. Возрастные изменения сердечно-сосудистой и нервной систем, костно-мышечного аппарата приводят к различным болевым ощущениям, физической слабости, психической утомляемости, замедленной моторике. С возрастом мышцы теряют силу, атрофируются.
Список литературы
1. Васильев А.Н. Мышечная система человека. – М., 1998.
2. Шувалова Н.В. Строение человека. – М.: Олма-пресс, 2000.
Сыворотки крови в значительной мере зависит от функциональной активности мышечной ткани. Отсюда мы видим, какую разнообразную патологию можно наблюдать при различных нарушениях и заболеваниях костно-мышечной системы. В школьном возрасте при неправильном распределении нагрузки на позвоночник, при слабо тренированных мышцах могут развиться различные нарушения осанки, которые приводят к снижению...
Ткани канала при необходимости удаётся провести катетер диаметром до 10 мм. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В заключение мне бы хотелось объяснить, почему я выбрал экзамен именно по биологии, на тему анатомии и физиологии мочевой системы человека. Моя мама – врач, как раз уролог, и сам я хочу стать медиком. Существует множество заболеваний выделительного аппарата. Это различные врождённые аномалии развития почек, ...
Развиваются гетерохронно. Сенситивный период развития мышечной силы – 14-17 лет; развития быстроты – 11-14л; выносливости – 15-20л; гибкости 3-15л; ловкости 7-15. 2. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ТОЛКАТЕЛЕЙ ЯДРА Динамика физического развития и анализ контрольных показателей на этапе начальной спортивной специализации дают возможность определить два периода, в соответствии...
Возрасте мышечная сила больше у мальчиков, чем у девочек. Мускулатура значительно развивается в период полового созревания. К 20 - 23 годам формирование мышечной системы и ее рост обычно заканчиваются. ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Дыхательный аппарат к моменту рождения ребенка не достигает полного развития и лишь в процессе роста постепенно совершенствуется в морфологическом и функциональном...
Добрый день, веселый час, рады видеть Вас у нас!
В эту пятницу на повестке дня АБ очередная необычная (вспомните последний раз, а когда они у нас были обычные? :)) тема "Мышцы и возраст". По прочтении Вы узнаете все о том, как следует правильно тренироваться с возрастом. Мы выясним, что происходит с мускулатурой по мере взросления человека, какие изменения ждут молодежь в золотом возрасте “за 40 ” и самое главное - выдадим на руки конкретные рекомендации по вопросам питания и физической активности в целях поддержания здоровья и улучшения конституции тела.
Итак, рассаживайтесь поудобней, будет нудно, но жутко интересно. Поехали!
How old are you? Как меняются характеристики занимающегося человека с возрастом. Чего ждать?
И сразу начнем с напоминания о том, что заметка адресована рубрике “muscle inside”, в которой мы рассматриваем явления/процессы, позитивным образом влияющие на результаты от тренировок. Проявляться это может как в улучшении телосложения человека, так и переходе на новый качественный уровень понимания выполняемой в зале работы. В рамках цикла мы уже выяснили, что такое и их , сегодня мы продолжим раскрытие “внутренних” вопросов и переключим свое внимание с более юной аудитории проекта на тех, кому за 40 . Для начала следует развеять миф о том, что АБ это фитнес-ресурс исключительно для молодого поколения. Так вот, это не так. Конечно, бОльшая часть нашей аудитории это лица в возрасте от 18 (и даже 13 ) до 35 лет, однако на втором и третьем местах находятся читатели 35-45 и 45-60 , также у нас имеются поклонники в категории от 60 до 75 . Если же провести сравнение аудитории по принципу “каких больше”, то выяснится, что красных в сумме читателей от 35 до 75 даже несколько больше, чем от 18 до 35 .
Однако несмотря на такую разбивку, проект в настоящий момент не может похвастаться наличием материалов для более возрастной аудитории. И если читатели от 35 до 45 еще обладают некоторой ответно-информационной базой, то следующая возрастная группа уже лишена такой возможности, т.е. попросту говоря, нам нечего им предложить. Мы обратили внимание на такую несправедливость и решили сделать первый шаг в этом направлении посредством раскрытия темы "Мышцы и возраст, или как тренироваться с возрастом". Скорее всего, мы подойдем к вопросу комплексно, также не исключено, что материал будет двусоставным, т.е. теория + практика. Будет ли это на самом деле так, покажет наш сегодняшний опус. Собственно, хватит лить воду, переходим к сутевой части.
Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.
Что происходит с мышцами человека в возрасте? Химия и физика процессов внутри
Возраст вызывает структурные и функциональные изменения в скелетных мышцах. Структурные изменения включают уменьшение мышечной массы и мышечных волокон и сдвиг последних на тип 1 . Эти структурные изменения связаны с мышечной слабостью и снижением выносливости. Слабость мышц во многом связана с уменьшенной массой. Также снижается мышечная сила на единицу массы мышц. Снижение скорости синтеза МНС (миозин тяжелая цепь) - ключевого белка в сократительном аппарате, вероятно, будет способствовать слабости мышц.
С возрастом происходит снижение скорости синтеза многих мышечных белков, особенно миозиновых и митохондриальных. Основными причинами снижения биогенеза митохондрий и производства АТФ, по-видимому, являются уменьшение митохондриальной ДНК и передающей РНК. Снижение производства митохондриальных АТФ может способствовать мышечной слабости, снижению выносливости, а также сокращению оборота мышечного белка. Повышенное окислительное повреждение митохондриальной ДНК со старением и кумулятивным повреждением ДНК может объяснить общее уменьшение количества копий митохондриальной ДНК в окислительной ткани, скелетной мышце.
Уменьшенное количество копий митохондриальной ДНК может способствовать уменьшению численности мРНК, что приводит к уменьшению синтеза митохондриального белка и активности ферментов. Общий эффект - снижение способности к окислительному фосфорилированию. Сниженная доступность АТФ может способствовать общему сокращению процесса ремоделирования, который включает синтез и разрушение белков.
Примечание:
После 40 , с точки зрения ухудшения как физической формы, так и состояния здоровья в целом, возраст все интенсивнее старается навязать организму новый, комфортный режим существования.
И аэробные, и силовые упражнения усиливают синтез мышечного белка и биогенез митохондрий. Многие метаболические изменения происходят при выполнении аэробных упражнений без увеличения мышечной массы.
Вывод: поддержание добровольной физической активности частично предотвратит возрастной спад мышечных митохондриальных и сократительных функций. Более того, физическая активность и связанные с ней изменения также могут задержать или предотвратить резистентность к инсулину. Таким образом, если Вам за 40 , Вы не хотите резко оказаться на “скамейке запасных”, начните уделять (если даже до этого редко/никогда не занимались) самое пристальное внимание своей физической активности.
Кости, суставы и мышцы: конкретные возрастные изменения
С возрастом люди начинают терять костную массу - плотность костей снижается, они истончаются. У женщин это особенно проявляется после менопаузы, кости теряют кальций и другие минералы. Позвоночник состоит из костей, называемых позвонками. Между каждой костью находится гелеобразная подушка (диск) . Середина тела (ствол) становится короче, так как диски постепенно теряют жидкость и становятся тоньше.
Позвонки также теряют часть своего минерального содержания, делая каждую кость тоньше. Позвоночник становится изогнутым и сжатым. Арки стопы становятся менее выраженными, что отрицательно отражается на росте человека. Кости рук и ног не изменяют своей длины, однако из-за потери минералов становятся более хрупкими/тонкими, заставляя выглядеть конечности длиннее по сравнению с укорачивающимся корпусом.
Происходят изменения в осанке, шея может податься немного вперед. Сужается объем грудной клетки, уменьшается широта плеч, раздается (становится шире) таз, особенно это изменение заметно у женщин.
Суставы становятся более жесткими/менее гибкими, содержание омывающей жидкости в них уменьшается. Хрящи начинают тереться друг о друга и изнашиваться. Минералы осаждаются вокруг некоторых (особенно плечевых) суставов (кальцификация) . В тазобедренных и коленных суставах начинают происходить дегенеративные изменения. Суставы пальцев теряют хрящевую ткань, а кости начинают утолщаться/разбухать.
Также происходят изменения в амплитуде движения: она сокращается и становится проблематичным выполнять некоторые упражнения в полном диапазоне движения. Из-за снижения гибкости суставов повышается риск завала в пластичных упражнениях.
Помимо этого уменьшается масса тела. Уменьшение частично вызвано потерей мышечной ткани (атрофия) . Процент жировой клетчатки начинает увеличиваться. Мышечные волокна сжимаются, мышечная ткань замещается более медленной, жесткой волокнистой (наиболее заметно в руках, которые выглядят тонким и костлявыми) . С возрастом также уменьшается содержание воды в сухожилиях. Эти изменения делают ткани более жесткими и менее способными переносить стресс. В дополнении к сказанному на коже начинают появляться возрастные пигментные пятна.
Что касается мышц, то в целом они теряют свой тонус и снижают величину способности откликаться на нагрузку, им требуется больше времени, чтобы реагировать на сигналы мозга (”забивается” канал ) . Также снижается общая сила за счет уменьшения количества гликолитических волокон (тип II, быстрого подергивания) .
Большинство исследований сходятся во мнении, что потеря мышечных волокон также связана с потерей моторных нейронов. У возрастных людей (от 50 лет) моторных нейронов меньше на 35-50% , чем у более юных (20 лет) .
Примечание:
Если рассматривать возрастные изменения через призму полов, то у женщин быстрее “деградирует” низ, у мужчин – верх.
Изменения также затрагивают и миокард – сердечную мышцу. Она снижает свою способность продвигать большое количество крови (ухудшается функция насоса) . В результате человек быстрее утомляется, а процесс восстановления занимает больше времени.
Существенный вклад в деградацию мышц вносят следующие эндокринные изменения:
- повышенная устойчивость к инсулину;
- снижение выработки гормонов – , эстрогена и ;
- увеличение выработки паратиреоидного гормона (гормон щитовидной железы) ;
- возникновение дефицита витамина D.
Вперед в будущее, или мой (женский) возрастной портрет
Итак, многих женщин волнует вопрос о том, как она будет выглядеть в более старшем возрасте, т.е. что произойдет с ее телом, когда из категории “тонкая, звонкая” (18-30 лет) она перейдет в более возрастную “баба-ягодка опять” (от 30 до 40 лет) .
В первую очередь неэстетичные эффекты отразятся на Вашей фигуре, выглядеть это будет так.
Ну что, очумели от восторга? :) Да, именно такое ждет в будущем каждую, сейчас тонкую-звонкую, из Вас. Это, так сказать, суровые факты, а для кого-то - совсем не столь отдаленные перспективы.
Что с этим знанием делать? Самое главное - понимать, что старость и одрябление тела можно приостановить условно в любом возрасте. И чем раньше Вы возьмете себя в руки, а руки в ноги, тем дольше Вам удастся оставаться Клеопатрами.
Теперь давайте выясним…
С какого конкретно возраста происходит потеря мышц?
По-научному процесс истончения (естественная и прогрессирующая потеря м.в.) мышечной ткани, связанный со старением, называется саркопения.
Обычно разные источники дают разные возрастные рамки и разные процентные соотношения. В настоящий момент нет единого мнения, с какого возраста вступает в свои права саркопения. Тем не менее большинство научных публикаций согласны с тем, что наиболее значимые изменения происходят после 45-50 лет. Оба пола теряют одинаковый процент со старением, однако женщины в целом теряют меньше массы.
Если Вы все-таки любите оперировать конкретными цифрами, то соборные данные исследований приводят следующие значения для возрастных (физически активных) людей:
- от 40 до 50 0,5 до 1% ;
- от 50 до 60 лет процент потери в год - от 1 до 2% ;
- после 60 – 3% .
Самым большим фактором, способствующим потере мышечной массы, является способность (которая по мере старения уменьшается) конкретного индивида продуцировать новые мышечные белки. Исследование, опубликованное в "American Journal of Physiology" (США, 1998 ) , показало, что способность производить новый мышечный белок снижалась на 31% в среднем и на 44% в более старшем возрасте.
Если обобщить результаты большинства научных исследований (как ранних периодов, так и современности) , то можно сделать однозначный вывод – качество телосложения с возрастом ухудшается, причем процесс деградации идет быстрее, если человек перестает следить за питанием и быть физически активным.
Поэтому, даже если Вы выйдете или уже вышли на пенсию, все равно продолжайте посещать тренажерный зал (или занимайтесь дома). И при таком раскладе поджарый вид и хорошее самочувствие будут Вашими спутниками до гробовой доски:) (прошу прощения за черный юмор) .
Ну, а как именно следует питаться и правильно тренироваться с учетом “золотого” возраста, мы разберем в следующий раз в практической части заметки, а пока…
Послесловие
Бытует мнение, что качалка это местопрепровождения исключительно для молодых и интересных, мол, контингенту за 40 там ловить нечего. Так вот, это не так. И хотелось бы, чтобы данная статья еще больше укрепила Вас в принятом решении посещать тренажерный зал. А как это делать в возрасте с умом, мы и разберем уже в следующем информационном выпуске. До связи!
PS: а Вы ходите в зал? Будете ходить, когда стукнет 40 ?
PPS: помог проект? Тогда оставьте ссылку на него в статусе своей социальной сети - плюс 100 очков к карме гарантировано:)
С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий
.
Саркопения - постепенная потеря мышечной массы, представляет собой общее последствие старения, и является одним из основных факторов риска инвалидности в пожилом возрасте. Состояние скелетной мускулатуры играет важную роль в сохранение здоровья, а саркопения приводит к повышенному риску переломов и других травм в основном у людей пожилого возраста.
Международная ассоциация профилактики остеопороза, провела исследования в данной области, и выявила пищевые факторы, способствующие потере мышечной массы, и продукты полезные для поддержания мышечной мускулатуры. Группа ученых проанализировала данные международных исследований в области питания для профилактики саркопении, в частности потребление белка, витамина D/Ca и других питательных веществ, поддержание уровня кислотно-щелочного баланса.
«Самое действенное средство в борьбе с саркопенией – физические упражнения», сообщает профессор Жан Филлип Бонжур, соавтор и профессор медицины в области костных заболеваний Университета Женевы. «Однако, правильное потребление питательных веществ и поддержание кислотно-щелочного баланса – также являются важным элементом в сохранении мышечной массы и борьбе со старением».
В исследовании ученые выявили следующие важные факторы в питании для профилактики заболевания саркопении:
Белки – играют важную роль в сохранении мышечной массы. Ученые предлагают потреблять 1 – 1,2 г/ кг массы тела в день, для поддержания скелетной мускулатуры и оптимального здоровья костей у пожилых людей (противопоказания: нарушение функций почек).
Витамин D – очень важный элемент в сохранении костной и мышечной ткани. Солнечные лучи обеспечивают нас необходимым витамином D, но иногда необходимо принимать витамины. Особенно дополнительный прием витамина D рекомендуется пожилым людям, для оптимального здоровья опорно-двигательной системы.
Кислотно-щелочной баланс. Избыточное потребление кислот (мясо и цельные зерна), в сочетании с низким потреблением щелочных продуктов (овощи и фрукты), оказывают негативное воздействие на опорно-двигательную систему. В данном случае необходимо скорректировать диету, включить как можно больше овощей и в ежедневный рацион.
Новые исследования показали, что витамин В12 и фолиевая кислота также играют важную роль в улучшении функций работы мышц и силы.
Также, необходимо провести исследования в области приема непищевых вмешательств, таких как гормоны, и выявить эффект применения антиоксидантов и противовоспалительных составляющих в профилактики саркопении, сообщает Sciencedaily.
Доктор Эмбриш Миталь, глава центра эндокринологии и диабета, Нью-Дели, подчеркнул необходимость дальнейших исследований в данной области. « Профилактика саркопении сократит число переломов среди пожилого населения. В настоящее время, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что силовые тренировки и правильное питание оказывают синергическое действие в профилактике и лечении саркопении», сообщает Миталь.
«Мы очень надеемся, что дальнейшие исследования прольют свет на другие более эффективные способы профилактики и лечения такого заболевания как саркопения».
Анна Бараловская
Изменения силы мышц
Хорошо известно, что максимальная сила с возрастом уменьшается. Связано ли это с процессом старения или с уменьшением двигательной активности? И то, и другое.
Из этого графика следует, что силовая тренировка в течение всей жизни остается весьма эффективным средством для поддержания силы мышц. Однако, где-то после 60 лет уровень силы быстро падает, несмотря на тренировки. Возможно, здесь сказывается влияние заметных изменений в уровне гормонов. Количество и тестостерона, и гормона роста уменьшается гораздо быстрее после 60. Сила уменьшается из-за атрофии мышечных волокон. Важно отметить, что тренирующий силу 60-летний человек может быть сильнее своих нетренирующихся сыновей! А некоторые исследования показали, что увеличение силы возможно и в 90 лет. Так что начать тренировать силу никогда не поздно!
Тип мышечных волокон и возраст
Существовало много взаимоисключающих сообщений (а также мифов), рассматривавших возрастные изменения мышечных волокон. Однако, исследования срезов тканей людей, скончавшихся в возрасте от 15 до 83 лет, позволили предполагать, что соотношение типов волокон не меняется в течение жизни. Это предположение поддерживается сравнением результатов биопсии мышц более молодых и более возрастных спортсменов, тренирующихся на выносливость. И напротив, одно длительное исследование группы бегунов, проведенное впервые в 1974 г. и повторно в 1992 г., показало, что тренировка может играть некоторую роль в распределении волокон по типам. У спортсменов, которые продолжали тренироваться, оно оставалось неизменным. У тех, кто перестал тренироваться, оказался немного больший процент медленных волокон. Во-первых, причина этому - селективная атрофия быстрых волокон. Это понятно, т.к. они стали меньше использоваться. Также известно, что число быстрых секций немного уменьшается после 50 лет, примерно по 10% за десятилетие. Причины и механизмы этого явления пока неясны. Итак, получаем, что возрастной эффект для тренирующихся на выносливость заключается в неизменности соотношения типов волокон или в небольшом увеличении процента медленных волокон за счет потери быстрых. Но, быстрые волокна не становятся медленными.
Выносливость мышц и возраст
Для тех, кто тренируется на выносливость, важно то, что окислительная способность скелетных мышц мало изменяется с возрастом (если не прекращать тренироваться). Плотность капилляров в мышцах примерно одинакова у атлетов разных возрастов. Уровни окислительных энзимов одинаковы или чуть ниже у более старших. Это небольшое снижение, возможно, связано с уменьшением тренировочных объемов у спортсменов-ветеранов. Более того, даже пожилой человек, начинающий тренироваться, сохраняет потенциал улучшения выносливости мышц.
Выводы
Оказывается, что у спортсменов старшего возраста, которые продолжают тренировки на выносливость и на поддержание силы, заметные изменения в скелетных мышцах не проявляются лет до 50. После этого возраста начинаются изменения в количестве, но не в качестве мышечной массы. Эти изменения, однако, можно нивелировать тренировками. В общем, выявленные изменения снижают максимальную силу и мощность в большей степени, чем выносливость. Так можно объяснить то, что более возрастные атлеты выступают лучше на более длинных дистанциях.
Мышцы триатлета.
Новое исследование опубликовано на сайте www.everymantri.com . На первой иллюстрации изображены мышцы сорокалетнего триатлониста. На второй мышцы семидесятичетырехлетнего мужчины, ведущего сидячий образ жизни. На третьей иллюстрации мышцы 74-х летнего триатлета, регулярно тренирующегося. Все наглядно!
Анатомически у новорожденных имеются все скелетные мышцы, но относительно веса тела они составляют всего 23% (у взрослого 44%). Количество мышечных волокон в мышцах такое же, как у взрослого. Однако микроструктура мышечных волокон отличается. Волокна меньше диаметром, в них больше ядер. По мере роста происходит утолщение и удлинение волокон. Это происходит за счет утолщения миофибрилл, оттесняющих ядра на периферию. Размеры мышечных волокон стабилизируются к 20 годам.
Мышцы у детей эластичнее, чем у взрослого, т.е. быстрее укорачиваются при сокращении и удлиняются при расслаблении. Возбудимость и лабильность новорожденных ниже, чем у взрослых, но с возрастом растет.
У новорожденных даже во сне мышцы находятся в состоянии тонуса. Развитие различных групп мышц происходит неравномерно. В 4-5 лет более развиты мышцы предплечья, отстают в развитии мышцы кисти. Ускоренное созревание мышц кисти происходит в 5-6 лет. Причем разгибатели развиваются медленнее сгибателей. С возрастом изменяется соотношение тонуса мышц. В раннем детстве повышен тонус мышц кисти, разгибателей бедра и т.д. Постепенно распределение тонуса нормализуется.
Показатели силы и работы мышц в процессе роста.
С возрастом сила мышечных сокращений увеличивается. Это объясняется не только уменьшением мышечной массы, но и совершенствованием двигательных рефлексов. Например, сила кисти с5 до 16 лет возрастает в 5-6 раз, мышц ног в 2-2,5 раза. Показатели силы до 10 лет больше у мальчиков. С 10-12 лет – у девочек. Способность к быстрым и точным движениям достигается к 14 годам, выносливость к 17. В 10-11 лет ребенок способен выполнять работу мощностью 100 Вт, 18-19 лет 250-300 Вт.
Физиология процессов межклеточной передачи возбуждения. Проведение возбуждения по нервам.
Функцию быстрой передачи возбуждения к нервной клетке и от нее выполняют ее отростки – дендриты и аксоны, т.е. нервные волокна. В зависимости от структуры их делят на мякотные , имеющие миелиновую оболочку, ибезмякотные . Эта оболочка формируетсяшванновскими клетками , являющимися видоизмененными глиальными клетками. Они содержат миелин, который в основном состоит из липидов. Он выполняет изолирующую и трофическую функции. Одна шванновская клетка образует оболочку на 1 мм нервного волокна. Участки, где оболочка прерывистая, т.е. не покрыта миелином, называютперехватами Ранвье . Ширина перехвата 1 мкм.
Функционально все нервные волокна делятся на 3 группы:
Волокна типа А – это толстые волокна, имеющие миелиновую оболочку. В эту группу входят 4 подтипа:
А альфа – двигательные волокна скелетных мышц и афферентные нервы, идущие от мышечных веретен – рецепторов растяжения. Скорость проведения 70-120 м/с.
А бета – афферентные волокна, идущие от рецепторов давления и прикосновения кожи. Скорость 30-70 м/с.
А гамма – эфферентные волокна, идущие к мышечным веретенам (15-30 м/с).
А дельта – афферентные волокна от температурных и болевых рецепторов кожи (12-30 м/с).
Волокна группы В – тонкие миелиновые волокна, являющиеся преганглионарными волокнами вегетативных эфферентных путей. Скорость проведения 3-18 м/с.
Волокна группы С – безмиелиновые постганглионарные волокна вегетативной нервной системы. Скорость 0,5-3 м/с.
Проведение возбуждения по нервам подчиняется следующим законам:
Закон анатомической и физиологической целостности нервов , т.е. нерв способен выполнять свою функцию лишь при обоих этих условиях. Первые нарушения при перерезке, вторые – при действии веществ, блокирующих проведение, например, новокаин.
Закон двустороннего проведения возбуждения. Оно распространяется в обе стороны от места раздражения. В организме чаще всего возбуждение по афферентным путям идет к нейрону, а по эфферентным – от нейрона. Такое распространение называетсяортодромным . Очень редко возникает обратная илиантидромное распространение возбуждения.
Закон изолированного проведения. Возбуждение не передается с одного не нервного волокна на другое волокно, входящее в состав этого же нервного ствола.
Закон без декрементного проведения. Возбуждение проводится по нервам без декремента, т.е. без затухания. Следовательно, нервные импульсы не ослабляются, проходя по нервам.
Скорость проведения прямо пропорциональна диаметру нервов.
Нервные волокна обладают свойствами электрического кабеля, у которого не очень хорошая изоляция. В основе механизма проведения возбуждения лежит возникновение местного тока. В результате генерации потенциала действия в аксонном холмике и реверсии мембранного потенциала, мембрана аксона приобретает положительный заряд. Снаружи она становится отрицательной, внутри положительной. Мембрана нижележащего невозбужденного аксона заряжена противоположным образом. Поэтому между этими участками по наружной и внутренней поверхностям мембран начинают проходить местные токи. Эти токи деполяризуют мембрану нижележащего невозбужденного участка нерва до критического уровня, и в нем также генерируется потенциал действия. Затем процесс повторяется и возбуждается более отдаленный участок нерва и т.д.
Так как по мембране безмякотного волокна местные токи текут не прерываясь, то такое проведение называется непрерывным . При непрерывном проведении местные токи захватывают большую поверхность волокна, поэтому им требуется длительное время для прохождения по участку волокна. В результате дальность и скорость проведения по безмякотному волокну небольшая.
В мякотных волокнах участки, покрытые миелином, обладают большим электрическим сопротивлением. Поэтому непрерывное проведение потенциала действия невозможно. При генерации потенциала действия местные токи текут лишь между соседними перехватами. По закону «все или ничего» возбуждается ближайший к аксонному холмику перехват Ранвье, затем соседний нижележащий перехват и т.д. Такое проведение называется сальтаторным (прыжком). При этом механизме ослабление местных токов не происходит, и нервные импульсы распространяются на большее расстояние, с большой скоростью.