सममितीयसंकुचन आइसोटोनिक संकुचन

यह विभिन्न शारीरिक व्यायामों में लगे व्यक्ति के लिए उपयोगी है, और इससे भी अधिक उन लोगों के लिए जो स्वयं प्रशिक्षण लेते हैं, यह जानना कि संपूर्ण मांसपेशी का संकुचन कैसे होता है।

मांसपेशियाँ अधिकतम शक्ति विकसित करने में सक्षम होती हैं जब वे थोड़ी सी सीमा तक सिकुड़ी या सिकुड़ी नहीं होती हैं। आइसोमेट्रिक के साथ मांसपेशी में संकुचनकाल, लेकिन छोटा नहीं होता। वह है, सममितीय संकुचन यह तब होता है जब किसी मांसपेशी के दोनों सिरों को एक निश्चित दूरी पर अलग रखा जाता है और उत्तेजना के कारण मांसपेशी की लंबाई बदले बिना उसमें तनाव विकसित हो जाता है। उदाहरण सममितीय संकुचनशायद बारबेल पकड़े हुए।

आइसोमेट्रिक संकुचन के दौरान, एक्टिन और मायोसिन फाइबर के बीच लगभग सभी पुल तुरंत बन जाते हैं, क्योंकि नई जगहों पर नए कनेक्शन बनाने की कोई आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि मांसपेशियां छोटी नहीं होती हैं। इसलिए, मांसपेशियों में अधिक ताकत विकसित हो सकती है।

आइसोटोनिक के साथ मांसपेशी में संकुचनबिना तनाव खोए छोटा हो जाता है। यह तब किया जाता है जब मांसपेशियों का एक सिरा गति के लिए स्वतंत्र होता है, और मांसपेशी छोटी हो जाती है, इस समय एक निरंतर बल विकसित होता है। उदाहरण आइसोटोनिक संकुचनशायद बारबेल उठा रहा हूँ। केवल बहुत के साथ तेज़ गतिप्रयास अपेक्षाकृत छोटा हो सकता है.

लत मांसपेशियों का प्रयासमांसपेशियों के संकुचन की गति को एक व्यक्तिगत सार्कोमियर की कार्यप्रणाली द्वारा समझाया गया है। व्रत के साथ मांसपेशी में संकुचनबहुत तेजी से आगे बढ़ें. इससे पता चलता है कि समय के प्रत्येक क्षण में एक्टिन और मायोसिन फिलामेंट्स के बीच एक निश्चित संख्या में पुलों का विघटन होना चाहिए ताकि वे नए स्थानों में उत्पन्न हो सकें। परिणामस्वरूप, एक अपेक्षाकृत कमज़ोर शक्ति विकसित हो सकती है।

वास्तव में, अधिकांश एक्रोनिम्स में दोनों तत्व शामिल होते हैं।

तो अब हमें अंदाज़ा हो गया है कि यह क्या है सममितीय संकुचनमांसपेशियों, आइसोटोनिक संकुचनमांसपेशियाँ, साथ ही पूरी मांसपेशी का संकुचन। आइसोमेट्रिक संकुचन के दौरान, मांसपेशियाँ तन जाती हैं लेकिन छोटी नहीं होतीं। आइसोमेट्रिक के साथ मांसपेशी में संकुचनअधिक बल विकसित कर सकता है। आइसोटोनिक के साथ मांसपेशी में संकुचनबिना तनाव खोए छोटा हो जाता है। अधिकांश संक्षिप्ताक्षरों में दोनों तत्व शामिल होते हैं।

समीक्षा पढ़ें कंकाल की मांसपेशियांबहुत उपयोगी। मेरा सुझाव है! पढ़ना।

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संकुचन के परिणामस्वरूप मांसपेशियों के तंतुओं में तनाव उत्पन्न होता है। तनाव विकसित करने की यह क्षमता मांसपेशियों का एक मौलिक गुण है। संकुचन के दौरान मांसपेशियों में उत्पन्न तनाव का एहसास अलग-अलग तरीकों से होता है। यदि बाहरी भार संकुचन करने वाली मांसपेशी के तनाव से कम है, तो मांसपेशी छोटी हो जाती है और गति का कारण बनती है - यह एक आइसोटोनिक (गाढ़ा, मायोमेट्रिक) प्रकार का संकुचन है। चूँकि प्रायोगिक परिस्थितियों में, विद्युत उत्तेजना के साथ, मांसपेशियों में कमी एक स्थिर वोल्टेज पर होती है = बाहरी भार.

यदि संकुचन के दौरान बाहरी भार मांसपेशियों द्वारा विकसित तनाव से अधिक है, तो ऐसी मांसपेशी संकुचन के दौरान खिंच जाती है - यह संकुचन का एक विलक्षण (प्लायोमेट्रिक) प्रकार है।

आइसोटोनिक और विलक्षण प्रकार के संकुचन, अर्थात्। संक्षिप्तीकरण जिसमें मांसपेशी अपनी लंबाई बदलती है उसे संकुचन का गतिशील रूप कहा जाता है।

मांसपेशियों का संकुचन जिसमें तनाव विकसित होता है लेकिन इसकी लंबाई नहीं बदलती है, आइसोमेट्रिक कहलाता है। यह स्थिर रूपसंक्षिप्तीकरण यह दो मामलों में होता है: या तो जब बाहरी भार = संकुचन के दौरान मांसपेशियों द्वारा विकसित तनाव, या जब बाहरी भार मांसपेशियों के तनाव से अधिक हो जाता है, लेकिन इस बाहरी भार के प्रभाव में मांसपेशियों में खिंचाव की कोई स्थिति नहीं होती है।

पर गतिशील रूपकटौती की जा रही है बाहरी कार्य- आइसोटोनिक संकुचन के साथ यह सकारात्मक है, विलक्षण संकुचन के साथ यह नकारात्मक है। दोनों मामलों में काम की मात्रा को बाहरी भार (उठाया गया वजन) और तय की गई दूरी के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। आइसोमेट्रिक संकुचन के साथ, "दूरी" = 0, और, के अनुसार भौतिक नियम, इस स्थिति में मांसपेशी कोई कार्य नहीं करती है।

यदि मांसपेशियों पर बाहरी भार उसके तनाव से कम है, तो मांसपेशी छोटी हो जाती है और गति का कारण बनती है। यह एक संकेंद्रित, या मायोमेट्रिक, प्रकार का संकुचन है। विद्युत उत्तेजना के साथ प्रायोगिक परिस्थितियों में पृथक मांसपेशीइसका छोटा होना बाहरी भार के बराबर स्थिर वोल्टेज पर होता है। इसलिए, इस प्रकार के संकुचन को आइसोटोनिक (आइसोस - बराबर, टोन - तनाव) भी कहा जाता है।

यदि मांसपेशी पर बाहरी भार संकुचन के दौरान विकसित तनाव से अधिक है, तो मांसपेशी खिंचती है (लंबी हो जाती है)। यह संकुचन का एक विलक्षण, या प्लायोमेट्रिक प्रकार है। संकुचन के संकेंद्रित और विलक्षण प्रकार, अर्थात्। संकुचन जिसमें मांसपेशियों की लंबाई बदलती है, संकुचन के गतिशील रूप माने जाते हैं।

किसी मांसपेशी का संकुचन, जिसके दौरान उसमें तनाव विकसित होता है लेकिन उसकी लंबाई नहीं बदलती, आइसोमेट्रिक (आइसोस - बराबर, मीटर - लंबाई) कहलाती है। यह संकुचन का एक स्थिर रूप है। यह दो मामलों में होता है: जब बाहरी भार संकुचन के दौरान मांसपेशियों द्वारा विकसित तनाव के बराबर होता है, या जब बाहरी भार मांसपेशियों के तनाव से अधिक होता है, लेकिन इस बाहरी भार के प्रभाव में मांसपेशियों में खिंचाव की कोई स्थिति नहीं होती है।

संकुचन के गतिशील रूपों के साथ, बाहरी कार्य किया जाता है: संकेंद्रित संकुचन के साथ - सकारात्मक, विलक्षण संकुचन के साथ - नकारात्मक। दोनों मामलों में काम की मात्रा बाहरी भार (उठाया गया वजन) और तय की गई दूरी के उत्पाद के रूप में निर्धारित की जाती है। एक आइसोमेट्रिक संकुचन के साथ, "दूरी" शून्य है, और, भौतिक कानून के अनुसार, इस मामले में मांसपेशी कोई काम नहीं करती है। हालाँकि, साथ शारीरिक बिंदुध्यान में रखते हुए, आइसोमेट्रिक संकुचन के लिए ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है और यह बहुत थका देने वाला हो सकता है। इस मामले में, कार्य को मांसपेशियों के तनाव के परिमाण और उसके संकुचन के समय (यानी, भौतिकी में बल आवेग के बराबर) के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। एक आइसोमेट्रिक संकुचन के दौरान, मांसपेशियों द्वारा जारी सभी ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, और एक गतिशील संकुचन के दौरान, इसकी ऊर्जा का कम से कम 50% परिवर्तित हो जाता है।

तालिका में मुख्य विशेषताएँ दी गई हैं विभिन्न रूपऔर मांसपेशियों के संकुचन के प्रकार।

में वास्तविक स्थितियाँमांसपेशियों की गतिविधि, व्यावहारिक रूप से कोई विशुद्ध रूप से आइसोमेट्रिक या विशुद्ध रूप से आइसोटोनिक संकुचन नहीं होता है। विशेष रूप से, आंदोलनों को निष्पादित करते समय, सिकुड़ने वाली मांसपेशियों पर बाहरी भार बदल जाता है, यदि केवल इसलिए कि उनकी कार्रवाई की यांत्रिक स्थितियां बदल जाती हैं (बलों के कंधे और उनके आवेदन के कोण)। नतीजतन, ऐसा मांसपेशी संकुचन अब पूरी तरह से आइसोटोनिक नहीं है, यानी। साथ स्थिर वोल्टेज. विशुद्ध रूप से आइसोमेट्रिक मांसपेशी संकुचन भी शायद ही संभव है। वास्तविक परिस्थितियों में, मांसपेशियों की लंबाई बदले बिना जोड़ को बिल्कुल मजबूती से ठीक करना असंभव है। प्रायोगिक परिस्थितियों में भी, जब मांसपेशियों के कण्डरा सिरों को सख्ती से तय किया जाता है, तो सिकुड़ा हुआ तत्वों का तनाव स्वयं मांसपेशियों के लोचदार निष्क्रिय तत्वों में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे कुछ खिंचाव होता है। परिणामस्वरूप, मांसपेशियों का सिकुड़ा हुआ हिस्सा अपने आप छोटा हो जाता है। संकुचन का मिश्रित रूप, जिसमें मांसपेशियों की लंबाई और तनाव दोनों बदल जाते हैं, ऑक्सोटोनिक या एनिसोटोनिक कहलाते हैं। संकुचन का यह रूप प्रबल होता है स्वाभाविक परिस्थितियांमानव शरीर में मांसपेशियों का कार्य।

विशेष उपकरणों का उपयोग करके, बाहरी भार (जोड़ों में गति के प्रतिरोध) को इस तरह से नियंत्रित करना संभव है कि मांसपेशियों में तनाव (संयुक्त क्षण) में वृद्धि के साथ, गति का प्रतिरोध उसी हद तक बढ़ जाता है, और कमी के साथ मांसपेशियों में तनाव- प्रतिरोध भी कम हो जाता है.

इस मामले में, निरंतर (अधिकतम) सक्रियण के साथ, मांसपेशियों की गति होती है निरंतर गति. इस प्रकार के गतिशील मांसपेशी संकुचन को आइसोकिनेटिक कहा जाता है। जाहिरा तौर पर, जब एक तैराक पानी में हाथ हिलाता है, तो मांसपेशियां आइसोकिनेटिक के करीब एक मोड में काम करती हैं, क्योंकि हाथ की गति में वृद्धि के साथ, पानी का प्रतिरोध आनुपातिक रूप से बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, पानी में हाथों की गति की गति (मांसपेशियों के छोटा होने की गति) स्थिर के करीब होती है।

धीमी और तेज़ मांसपेशी फाइबर के एकल और टेटैनिक मांसपेशी संकुचन की विशेषताएं। कंकाल की मांसपेशी की प्रारंभिक लंबाई और संकुचन बल के बीच संबंध। मांसपेशियों के संकुचन के बल और गति के बीच संबंध

मोटर तंत्रिका या मांसपेशी की एकल सुपरथ्रेशोल्ड उत्तेजना के साथ, मांसपेशी फाइबर की उत्तेजना भी जुड़ी होती है

एकल संकुचन. यांत्रिक प्रतिक्रिया के इस रूप में 3 चरण होते हैं: एक अव्यक्त या अव्यक्त अवधि, एक संकुचन चरण और एक विश्राम चरण। सबसे छोटा चरण अव्यक्त अवधि है, जब मांसपेशियों में विद्युत यांत्रिक संचरण होता है। विश्राम चरण आमतौर पर संकुचन चरण की तुलना में 1.5-2 गुना लंबा होता है, और जब थक जाता है, तो यह काफी समय तक खिंच जाता है।

यदि तंत्रिका आवेगों के बीच का अंतराल एकल संकुचन की अवधि से कम है, तो सुपरपोजिशन की घटना घटित होती है - एक दूसरे पर मांसपेशी फाइबर के यांत्रिक प्रभावों का सुपरपोजिशन और संकुचन का एक जटिल रूप देखा जाता है - टेटनस। टेटनस के 2 रूप होते हैं - दांतेदार टेटनस, जो कम लगातार उत्तेजना के साथ होता है, जब प्रत्येक बाद का तंत्रिका आवेग व्यक्तिगत एकल संकुचन के विश्राम चरण में प्रवेश करता है, और निरंतर या चिकनी टेटनस, जो अधिक लगातार उत्तेजना के साथ होता है, जब प्रत्येक बाद का आवेग प्रवेश करता है। संकुचन चरण.

इस प्रकार, (कुछ सीमाओं के भीतर) उत्तेजना आवेगों की आवृत्ति और मोटर मांसपेशी फाइबर के संकुचन के आयाम के बीच एक निश्चित संबंध होता है: कम आवृत्ति पर (उदाहरण के लिए, प्रति 1 एस में 5-8 आवेग) एकल संकुचन होते हैं, एक के साथ आवृत्ति में वृद्धि (प्रति 1 सेकंड में 15-20 आवेग) - दांतेदार टेटनस, आवृत्ति में और वृद्धि के साथ (प्रति 1 सेकंड में 25-60 आवेग) - चिकनी टेटनस। एक एकल संकुचन टाइटैनिक संकुचन की तुलना में कमजोर और कम थका देने वाला होता है। लेकिन टेटनस कई गुना अधिक शक्तिशाली, यद्यपि अल्पकालिक, मांसपेशी फाइबर का संकुचन प्रदान करता है।

संपूर्ण मांसपेशी का संकुचन व्यक्तिगत मोटर इकाइयों के संकुचन के रूप और समय में उनके समन्वय पर निर्भर करता है। दीर्घकालिक प्रदान करते समय, लेकिन बहुत नहीं गहन कार्य, व्यक्तिगत एमयू वैकल्पिक रूप से समर्थन करते हुए अनुबंध करते हैं कुल वोल्टेजएक निश्चित स्तर पर मांसपेशियां (उदाहरण के लिए, लंबी और अल्ट्रा-लंबी दूरी दौड़ते समय)। इस मामले में, व्यक्तिगत मोटर इकाइयाँ एकल और टाइटैनिक संकुचन दोनों विकसित कर सकती हैं, जो तंत्रिका आवेगों की आवृत्ति पर निर्भर करता है। इस मामले में थकान धीरे-धीरे विकसित होती है, क्योंकि, बारी-बारी से काम करने पर, मोटर इकाइयों को सक्रियणों के बीच के अंतराल में ठीक होने का समय मिलता है। हालाँकि, एक शक्तिशाली अल्पकालिक प्रयास (उदाहरण के लिए, बारबेल उठाना) के लिए, व्यक्तिगत मोटर इकाइयों की गतिविधि का सिंक्रनाइज़ेशन आवश्यक है, अर्थात। लगभग सभी मोटर इकाइयों का एक साथ उत्तेजना। बदले में, इसके लिए संबंधित के एक साथ सक्रियण की आवश्यकता होती है तंत्रिका केंद्रऔर दीर्घकालिक प्रशिक्षण के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, एक शक्तिशाली और बहुत थका देने वाला टाइटैनिक संकुचन किया जाता है।

एकल फाइबर के संकुचन का आयाम सुपरथ्रेशोल्ड उत्तेजना ("सभी या कुछ भी नहीं" कानून) की ताकत पर निर्भर नहीं करता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे सुपरथ्रेशोल्ड उत्तेजना की ताकत बढ़ती है, पूरी मांसपेशी का संकुचन धीरे-धीरे अधिकतम आयाम तक बढ़ जाता है।

मांसपेशियों के संकुचन के प्रकार.मांसपेशियों को छोटा करने की विधि के आधार पर, मांसपेशियों के संकुचन तीन प्रकार के होते हैं:

1) आइसोटोनिक, जिसमें निरंतर बाहरी भार के तहत फाइबर छोटे हो जाते हैं, वास्तविक आंदोलनों में शायद ही कभी ऐसा होता है(चूँकि मांसपेशियाँ छोटी हो जाती हैं और साथ ही उनका तनाव भी बदल जाता है);

2) सममितीय – यह एक प्रकार की सक्रियता है जिसमें मांसपेशी अपनी लंबाई बदले बिना तनाव विकसित करती है. कहा गया स्थैतिक संचालन हाड़ पिंजर प्रणालीव्यक्ति। उदाहरण के लिए, आइसोमेट्रिक संकुचन मोड में, उस व्यक्ति की मांसपेशियां जिसने खुद को एक बार पर खींच लिया है और अपने शरीर को इस स्थिति में रखा है;

3) ऑक्सोटोनिक या अनिसोटोनिक – यह एक ऐसी विधा है जिसमें मांसपेशियों में तनाव विकसित होता है और वह छोटी हो जाती है. यह इस प्रकार का मांसपेशी संकुचन है जो निष्पादन सुनिश्चित करता है मोटर क्रियाएँव्यक्ति।

अनिसोटोनिक संकुचन में दो प्रकार के मांसपेशी संकुचन होते हैं: काबू पाने और उपज देने के तरीके में।

काबू पाने की स्थिति मेंसंकुचन के परिणामस्वरूप मांसपेशी छोटी हो जाती है (उदाहरण के लिए, एक धावक की पिंडली की मांसपेशी पुश-ऑफ चरण के दौरान छोटी हो जाती है)।

घटिया मोड मेंमांसपेशी एक बाहरी बल द्वारा खिंचती है (उदाहरण के लिए, एक धावक की पिंडली की मांसपेशी जब पैर अवमूल्यन चरण में समर्थन के साथ संपर्क करता है)।

चित्र 1 काबू पाने और उपज देने के तरीके में मांसपेशियों के काम की गतिशीलता को दर्शाता है।

वक्र का दाहिना भाग काम पर काबू पाने के पैटर्न को प्रदर्शित करता है, जिसमें मांसपेशियों के संकुचन की गति में वृद्धि से कर्षण बल में कमी आती है।

अवर मोड में, विपरीत तस्वीर देखी जाती है: मांसपेशियों में खिंचाव की गति में वृद्धि के साथ कर्षण बल में वृद्धि होती है (जो एथलीटों में कई चोटों का कारण है, उदाहरण के लिए, एच्लीस टूटना)।

शून्य गति पर मांसपेशियां आइसोमेट्रिक मोड में काम करती हैं।

क्रिया के अंतर्गत किसी जोड़ में किसी कड़ी की गति के लिए मांसपेशियों की ताकतयह स्वयं ताकतें नहीं हैं जो महत्वपूर्ण हैं, बल्कि वे बल के क्षण जो वे बनाते हैं, क्योंकि एक लिंक की गति जोड़ से गुजरने वाली धुरी के चारों ओर घूमने से ज्यादा कुछ नहीं है। इसलिए, मांसपेशियों के काम के प्रकार को बलों के क्षणों के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है: यदि आंतरिक बलों के क्षण और बाहरी बलों के क्षण का अनुपात एक के बराबर है, तो संकुचन मोड आइसोमेट्रिक होगा, यदि एक से अधिक - पर काबू पाना , यदि एक से कम - निम्नतर। जोड़ के लिए सपोर्ट स्पोर्ट्स टेप से प्रदान किया जा सकता है।

मांसपेशियों की समूह अंतःक्रिया.समूह मांसपेशीय अंतःक्रिया दो प्रकार की होती है: सहक्रियावाद और प्रतिपक्षी।

सहक्रियात्मक मांसपेशियाँशरीर के अंगों को एक दिशा में ले जाएँ। उदाहरण के लिए, हाथ को अंदर की ओर झुकाने में कोहनी का जोड़हिस्सा लेना मछलियांकंधे, ब्राचियालिस और ब्राचियोराडियलिस मांसपेशियां। मांसपेशियों की सहक्रियात्मक अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, क्रिया की परिणामी शक्ति बढ़ जाती है।

प्रतिपक्षी मांसपेशियाँबहुदिशात्मक प्रभाव होते हैं: यदि उनमें से एक उत्कृष्ट कार्य करता है, तो दूसरा घटिया कार्य करता है। मांसपेशियां शरीर के अंगों की पारस्परिक घूर्णी गति प्रदान करती हैं, क्योंकि उनमें से प्रत्येक केवल संकुचन के लिए काम करती है; मोटर क्रियाओं की उच्च परिशुद्धता, क्योंकि लिंक को न केवल गति में सेट किया जाना चाहिए, बल्कि सही समय पर ब्रेक भी लगाना चाहिए। प्रतिपक्षी एक जोड़ी से मिलकर बने होते हैं: एगोनिस्ट (फ्लेक्सर) - प्रतिपक्षी (एक्सटेंसर)।

शक्ति और दक्षता मांसपेशी में संकुचन. जैसे-जैसे मांसपेशियों के संकुचन की गति बढ़ती है, हाइपरबोलिक नियम के अनुसार ओवरकमिंग मोड में काम करने वाली मांसपेशियों का कर्षण बल कम हो जाता है (चित्र 1 देखें)। यह ज्ञात है कि यांत्रिक शक्ति बल और गति (एन = एफ वी) के उत्पाद के बराबर है। एक बल और गति होती है जिस पर मांसपेशियों के संकुचन की शक्ति सबसे अधिक होती है; यह मोड तब होता है जब बल और गति दोनों उनके अधिकतम संभव मूल्यों का लगभग 30% होते हैं।

में लोचदार विरूपण ऊर्जा का संचय तनावग्रस्त मांसपेशियाँऔर कण्डरा.जब मांसपेशियों में संकुचन स्ट्रेचिंग चरण से पहले होता है, तो उत्पादित बल, शक्ति और कार्य बिना पूर्व स्ट्रेचिंग के संकुचन की तुलना में अधिक होते हैं। खिंचाव के बाद, मांसपेशियों के लोचदार घटकों की पुनर्प्राप्ति की दर के कारण संकुचन की दर बढ़ जाती है।

मांसपेशी-कण्डरा प्रणाली को खींचने से लोचदार विरूपण ऊर्जा के संचय और उपयोग की भी अनुमति मिलती है। यह अनुमान लगाया गया है कि औसत गति से दौड़ने के दौरान एच्लीस टेंडन 18 मिमी तक फैलता है, जिससे 42 जे ऊर्जा जमा होती है। खिंचाव के परिमाण और संग्रहीत ऊर्जा के बीच गैर-रैखिक संबंध से पता चलता है कि बड़े विस्तार पर, ऊर्जा संग्रहीत होती है। अधिक ऊर्जाछोटे लोगों की तुलना में. इलास्टिक खिंचाव इसमें महत्वपूर्ण योगदान देगा मांसपेशियों की गतिविधि, केवल यदि पीछे सक्रिय है मांसपेशियों में तनावमांसपेशियों के संकुचन पर काबू पाने का तरीका तुरंत आ जाएगा। स्थिर स्थिति से कूदने की तुलना में क्राउच जंप का उच्च प्रदर्शन मांसपेशियों को पूर्व-खिंचाव के लाभ को दर्शाता है।

मांसपेशी फाइबर की लंबाई में परिवर्तन के आधार पर इसके संकुचन के दो प्रकार प्रतिष्ठित हैं - आइसोमेट्रिक और आइसोटोनिक। मांसपेशी संकुचन जिसमें उसके तंतु निरंतर तनाव पर छोटे हो जाते हैं, आइसोटोनिक कहलाते हैं। मांसपेशी संकुचन जिसमें उसका तनाव बढ़ जाता है जबकि मांसपेशी फाइबर की लंबाई अपरिवर्तित रहती है, आइसोमेट्रिक कहलाती है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, मांसपेशियों के संकुचन मिश्रित होते हैं - मांसपेशी आमतौर पर न केवल छोटी हो जाती है, बल्कि उसका तनाव भी बदल जाता है। अवधि के आधार पर, एकल और टेटैनिक मांसपेशी संकुचन को प्रतिष्ठित किया जाता है।

एकल मांसपेशी संकुचनप्रयोग में एक ही जलन के कारण विद्युत का झटकामांसपेशी या तंत्रिका तंतु. आइसोटोनिक मोड में, एक छोटी अवधि के बाद एकल संकुचन शुरू होता है छिपी हुई (अव्यक्त) अवधि, के बाद उठाने का चरण (छोटा करने का चरण) , तब गिरावट चरण (विश्राम चरण) (चित्र 5.2)। आमतौर पर मांसपेशियां अपनी मूल लंबाई से 5-10% छोटी हो जाती हैं। मांसपेशी फाइबर की कार्य क्षमता की अवधि भी भिन्न होती है और 5-10 एमएस होती है, इसके अंत में पुनर्ध्रुवीकरण चरण की मंदी को ध्यान में रखते हुए। मांसपेशी फाइबर के एकल संकुचन की अवधि परिवर्तनशील होती है, यह एपी की अवधि से कई गुना अधिक लंबी होती है। मांसपेशी फाइबर "सभी या कुछ भी नहीं" कानून का पालन करता है, यानी। समान परिमाण के एकल संकुचन के साथ थ्रेशोल्ड और सुपरथ्रेशोल्ड उत्तेजना पर प्रतिक्रिया करता है। हालाँकि, पूरी मांसपेशी का संकुचन मांसपेशियों की सीधी जलन के दौरान जलन की ताकत और तंत्रिका में जलन होने पर मांसपेशियों में प्रवेश करने वाले तंत्रिका आवेगों की संख्या पर निर्भर करता है। प्रत्यक्ष जलन के मामले में, यह मांसपेशी फाइबर की अलग-अलग उत्तेजना और उत्तेजक इलेक्ट्रोड से उनकी अलग-अलग दूरी के कारण होता है। जलन की ताकत में वृद्धि से संकुचन करने वाले मांसपेशी फाइबर की संख्या में वृद्धि होती है।

समान प्रभावयह प्राकृतिक परिस्थितियों में भी देखा जाता है - उत्तेजित तंत्रिका तंतुओं की संख्या और आवेगों की आवृत्ति (अधिक तंत्रिका आवेग मांसपेशियों में पहुंचते हैं - पीडी) में वृद्धि के साथ, सिकुड़ने वाले मांसपेशी फाइबर की संख्या बढ़ जाती है। एकल संकुचन के साथ, मांसपेशियां थोड़ी थक जाती हैं।

धनुस्तंभीय संकुचन- यह कंकाल की मांसपेशी का निरंतर, लंबे समय तक संकुचन है। यह एकल मांसपेशी संकुचन के योग की घटना पर आधारित है। जब मांसपेशियों पर लगाया जाता है

फाइबर या सीधे मांसपेशी दो जल्दी से अगला दोस्तअन्य उत्तेजनाओं के बाद होने वाले संकुचन का आयाम और अवधि अधिक होती है। इस मामले में, एक्टिन और मायोसिन फिलामेंट्स एक दूसरे के सापेक्ष अतिरिक्त रूप से स्लाइड करते हैं। पहले गैर-संकुचित मांसपेशी फाइबर भी संकुचन में शामिल हो सकते हैं यदि पहली उत्तेजना उनमें सबथ्रेशोल्ड विध्रुवण का कारण बनती है, और दूसरी इसे एक महत्वपूर्ण मूल्य तक बढ़ा देती है। मांसपेशियों में बार-बार जलन होने या उसमें पीडी की आपूर्ति होने पर संकुचन का योग तभी होता है जब दुर्दम्य अवधि पूरी हो जाती है (मांसपेशी फाइबर के पीडी के गायब होने के बाद)।

जब मांसपेशियों में विश्राम के दौरान आवेग पहुँचते हैं, दाँतेदार टेटनस, छोटा करने के दौरान - चिकना टेटनस (चित्र 5.3)। टेटनस का आयाम मांसपेशियों के अधिकतम एकल संकुचन से अधिक होता है। चिकने टेटनस के दौरान मांसपेशियों के तंतुओं द्वारा विकसित तनाव आमतौर पर एकल संकुचन के दौरान 2-4 गुना अधिक होता है, लेकिन मांसपेशियां तेजी से थकती हैं। मांसपेशियों के तंतुओं के पास संकुचन के दौरान खर्च किए गए ऊर्जा संसाधनों को बहाल करने का समय नहीं होता है।

तंत्रिका उत्तेजना की बढ़ती आवृत्ति के साथ चिकनी टेटनस का आयाम बढ़ता है। कुछ (इष्टतम) उत्तेजना की आवृत्ति, चिकनी टेटनस का आयाम सबसे बड़ा है (अनुकूलतम उत्तेजना आवृत्ति)। तंत्रिका की अत्यधिक बार-बार उत्तेजना (100 से अधिक आवेग/सेकंड) के साथ, न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स में उत्तेजना के संचालन में रुकावट के कारण मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं - वेदवेन्स्की की पेसी-माँ (जलन की निराशावादी आवृत्ति). वेदवेन्स्की का पेसिमम मांसपेशियों की प्रत्यक्ष, लेकिन अधिक लगातार जलन (200 से अधिक आवेग/सेकंड) के साथ भी प्राप्त किया जा सकता है (चित्र 5.3 देखें)। वेदवेन्स्की का पेसिमम मांसपेशियों की थकान या सिनैप्स में ट्रांसमीटर की कमी का परिणाम नहीं है, जो इस तथ्य से साबित होता है कि उत्तेजना की आवृत्ति कम होने के तुरंत बाद मांसपेशियों में संकुचन फिर से शुरू हो जाता है। में निषेध विकसित हो जाता है न्यूरोमस्क्यूलर संधितंत्रिका जलन के साथ.

प्राकृतिक परिस्थितियों में, मांसपेशी फाइबर डेंटेट टेटनस या एकल क्रमिक संकुचन के तरीके से सिकुड़ते हैं। हालाँकि, मांसपेशियों के संकुचन का आकार समग्र रूप से चिकने टेटनस जैसा होता है। इसके कारण मोटर न्यूरॉन डिस्चार्ज की अतुल्यकालिकता और व्यक्तिगत मांसपेशी फाइबर की सिकुड़न प्रतिक्रिया की अतुल्यकालिकता, संकुचन में उनकी बड़ी संख्या की भागीदारी है, जिसके परिणामस्वरूप मांसपेशियां आसानी से सिकुड़ती हैं और आसानी से आराम करती हैं, और रह सकती हैं कई मांसपेशीय तंतुओं के बारी-बारी संकुचन के कारण लंबे समय तक सिकुड़ी हुई अवस्था में रहना। इस मामले में, प्रत्येक मोटर इकाई के मांसपेशी फाइबर समकालिक रूप से सिकुड़ते हैं।

इंजन दक्षताया मोटर वाहनों की गणना खपत की गई ऊर्जा के प्रतिशत के रूप में की जाती है जो गर्मी के बजाय काम में परिवर्तित हो जाती है। मांसपेशियों में ऊर्जा की वह मात्रा होती है जिसे कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है सर्वोत्तम स्थितियाँमांसपेशियों को दी जाने वाली कुल ऊर्जा (रासायनिक ऊर्जा) का 25% से कम होता है पोषक तत्व), और शेष ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। इस कम दक्षता का कारण यह है कि एटीपी के निर्माण के दौरान पोषक तत्वों की लगभग आधी ऊर्जा नष्ट हो जाती है, और एटीपी की केवल 40-45% ऊर्जा ही बाद में कार्य में परिवर्तित हो पाती है।

अधिकतम दक्षताइसका एहसास तभी होता है जब मांसपेशियां मध्यम गति से सिकुड़ती हैं। जब संकुचन के दौरान मांसपेशियाँ धीरे-धीरे या बिना किसी संकुचन के सिकुड़ती हैं, तो नहीं एक बड़ी संख्या कीगर्मी बनाए रखना, हालांकि बहुत कम या कोई काम नहीं किया जाता है, जिससे रूपांतरण दक्षता शून्य हो जाती है। इसके विपरीत, यदि संकुचन बहुत तेज़ है, तो मांसपेशियों के भीतर चिपचिपे घर्षण को दूर करने के लिए अधिक ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, और इससे संकुचन की दक्षता भी कम हो जाती है। आम तौर पर अधिकतम दक्षतातब विकसित होता है जब संकुचन दर लगभग 30% होती है।

अनेक मांसपेशी संकुचन की विशेषताएंएकल मांसपेशी संकुचन के उदाहरण का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है। इस तरह के संकुचन तंत्रिका की मांसपेशियों को संक्रमित करने वाली एकल विद्युत उत्तेजना या मांसपेशियों की एक संक्षिप्त विद्युत उत्तेजना द्वारा उत्पन्न होते हैं, जिससे एक सेकंड के एक अंश तक चलने वाले एकल संकुचन का विकास होता है।

आइसोमेट्रिक और आइसोटोनिक संकुचन. मांसपेशियों के संकुचन को आइसोमेट्रिक कहा जाता है यदि संकुचन के दौरान मांसपेशी छोटी नहीं होती है, और यदि मांसपेशी छोटी हो जाती है तो आइसोटोनिक कहा जाता है, लेकिन पूरे संकुचन के दौरान इसका तनाव स्थिर रहता है।

में आइसोमेट्रिक मांसपेशी प्रणालीअपनी लंबाई कम किए बिना सिकुड़ता है, और एक आइसोटोनिक प्रणाली में मांसपेशी छोटी हो जाती है निश्चित भार: मांसपेशी वजन के साथ तराजू को उठाती है। सममितीय प्रणालीमांसपेशियों के संकुचन की ताकत में परिवर्तनों को सख्ती से रिकॉर्ड करता है, और आइसोटोनिक संकुचन के पैरामीटर उस भार पर निर्भर करते हैं जिसके विरुद्ध मांसपेशी सिकुड़ती है, साथ ही भार की जड़ता पर भी। इस संबंध में, कार्यात्मक सुविधाओं की तुलना करते समय विभिन्न प्रकार केमांसपेशियां अक्सर आइसोमेट्रिक प्रणाली का उपयोग करती हैं।

peculiarities एकल आइसोमेट्रिक संकुचन, से पंजीकृत विभिन्न मांसपेशियाँ. मानव शरीर में अनेक मांसपेशियाँ होती हैं विभिन्न आकार- मध्य कान में बहुत छोटी स्टेपेडियस मांसपेशी से, कुछ मिलीमीटर लंबी और लगभग 1 मिमी व्यास वाली, बहुत बड़ी क्वाड्रिसेप्स मांसपेशी तक, स्टेपेडियस से 500,000 गुना बड़ी। इस मामले में, तंतुओं का व्यास छोटा (10 µm) या बड़ा (80 µm) हो सकता है। अंत में, मांसपेशियों के संकुचन की ऊर्जा एक मांसपेशी से दूसरी मांसपेशी में काफी भिन्न होती है। इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि विभिन्न मांसपेशियों के संकुचन की यांत्रिक विशेषताएं अलग-अलग होती हैं।

यह आंकड़ा पंजीकरण वक्र दिखाता है आइसोमेट्रिक संकुचनकंकाल की मांसपेशियाँ तीन प्रकार की होती हैं: नेत्र मांसपेशी (आइसोमेट्रिक संकुचन की अवधि 1/40 सेकंड से कम), गैस्ट्रोकनेमियस मांसपेशी (संकुचन की अवधि लगभग 1/15 सेकंड) और एकमात्र मांसपेशी (संकुचन की अवधि लगभग 1/3 सेकंड)। दिलचस्प बात यह है कि संकुचन की ये अवधि संबंधित मांसपेशियों के कार्यों के अनुरूप होती है। स्पष्ट दृष्टि के लिए किसी वस्तु पर आंखों की स्थिरता बनाए रखने के लिए आंखों की गति बेहद तेज होनी चाहिए। पिंडली की मांसपेशीगति की गति सुनिश्चित करने के लिए इसे मध्यम तेजी से सिकुड़ना चाहिए कम अंगदौड़ने या कूदने के लिए पर्याप्त। और सोलियस मांसपेशी मुख्य रूप से लंबे समय तक गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध शरीर को सहारा देने के लिए धीमे संकुचन से निपटती है।

तेज़ और धीमी मांसपेशी फाइबर. जैसा कि स्पोर्ट्स फिजियोलॉजी पर पिछले लेखों में चर्चा की गई है, शरीर की प्रत्येक मांसपेशी तथाकथित तेज़ और धीमी मांसपेशी फाइबर के संग्रह के साथ-साथ क्षणिक गुणों वाले अन्य फाइबर से बनी होती है। तेजी से प्रतिक्रिया करने वाली मांसपेशियां मुख्य रूप से तेजी से हिलने वाले तंतुओं से बनी होती हैं छोटी संख्याधीमा। इसके विपरीत, धीमी गति से प्रतिक्रिया करने वाली मांसपेशियां मुख्य रूप से धीमी गति से हिलने वाले तंतुओं से बनी होती हैं। इन दोनों प्रकार के रेशों के बीच अंतर इस प्रकार हैं।

तेज़ रेशे: (1) बड़े रेशे प्रदान करने वाले महा शक्तिकटौती; (2) के लिए एक अच्छी तरह से विकसित सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम है त्वरित चयनकैल्शियम आयन जो संकुचन आरंभ करते हैं; (3) ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ऊर्जा की तीव्र रिहाई के लिए बड़ी संख्या में ग्लाइकोलाइटिक एंजाइम होते हैं; (4) रक्त की आपूर्ति अपेक्षाकृत कम है, क्योंकि ऑक्सीडेटिव चयापचय द्वितीयक महत्व का है; (5) ऑक्सीडेटिव चयापचय के मामूली महत्व के कारण इसमें कुछ माइटोकॉन्ड्रिया भी होते हैं।

धीमे रेशे: (1) छोटे रेशे; (2) छोटे से भी संक्रमित होते हैं स्नायु तंत्र; (3) एक सुविकसित प्रणाली हो रक्त वाहिकाएंऔर बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन पहुंचाने के लिए केशिकाएं; (4) प्रदान करने के लिए काफी अधिक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं ऊंची स्तरोंऑक्सीडेटिव चयापचय; (5) इसमें बड़ी मात्रा में मायोग्लोबिन होता है, जो लाल रक्त कोशिका हीमोग्लोबिन के समान लौह युक्त प्रोटीन होता है। मायोग्लोबिन ऑक्सीजन से बंधता है और इसे तब तक संग्रहीत करता है जब तक इसकी आवश्यकता न हो (इससे माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन परिवहन की दर भी काफी बढ़ जाती है)। मायोग्लोबिन देता है धीमे रेशेलाल रंग का दिखना, इसीलिए इन्हें लाल रेशे कहा जाता है, और लाल मायोग्लोबिन की कमी के कारण तेज़ रेशेइन्हें सफेद रेशे कहा जाता है।