ГЛАВА 10. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ГЛАВА 10. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Изучение изменений двигательной функции с возрастом представляет для исследователя огромный интерес. Это одна из тех функций организма, изменения в которых происходят постоянно, практически на всем протяжении онтогенетического развития человека. Возрастная эволюция двигательной функции человека - процесс многогранный, включающий в себя скоординированное и гетерохронное развитие звеньев нескольких систем, в первую очередь - мышечной и нервной системы.

 

10.1. Изменение микростроения и функциональных возможностей мышц в онтогенезе

10.2. Возрастная изменчивость двигательных качеств

Изменение микростроения и функциональных возможностей мышц в онтогенезе

10.1.1. Микроструктура мышечного волокна

10.1.2. Показатели мышц в онтогенезе

10.1.3. Иннервация и кровоснабжение мышечных единиц

10.1.4. Лабильность мышц

10.1.5. Причины изменения лабильности мышц в онтогенезе

10.1.6. Хронаксия

10.1.7. Уровень работоспособности мышц в онтогенезе

 

Микроструктура мышечного волокна

В мышце различают среднюю часть - брюшко, состоящее из мышечной ткани, и сухожилие, образованное плотной соединительной тканью. Каждая мышца состоит из большого количества волокон поперечно-полосатой скелетной мускулатуры, расположенных параллельно и связанных между собой прослойками рыхлой соединительной ткани, по которым к ним подходят нервные волокна и сосуды.

Снаружи поперечно-полосатое мышечное волокно покрыто сарколеммой, внутри в саркоплазме расположены миофибриллы, сократительный аппарат мышечного волокна, а также митохондрии и другие органеллы клеток. Волокно разделено на правильно чередующиеся участки (диски), обладающие разными оптическими свойствами (рис. 29). Одни участки анизотропны (А), то есть в обыкновенном свете выглядят темными. Другие участки в обыкновенном свете выглядят светлыми - они изотропны (I). В середине диска А различается светлая полоска Н, посередине диска I - темная полоса Z, представляющая собой ионную мембрану с проходящими через нее миофибриллами.

 

 

Рисунок. Строение миофибрилл.

 

Каждая миофибрилла в свою очередь состоит из 2800 протофибрилл, представляющий собой длинные цепочки молекул белков миозина и актина. Миозиновые нити вдвое толще актиновых.

 

В состоянии покоя нити расположены таким образом, что тонкие длинные актиновые нити входят в промежуток между толстыми и более короткими нитями миозина. Важным компонентом микроструктуры миофибриллы является наличие многочисленных поперечных мостиков, соединяющих между собой актиновые и миозиновые нити.

При сокращении мышечного волокна за счет этих мостиков нити начинают скользить друг по другу, актиновые нити вдвигаются в промежуток между миозиновыми.

Причиной скольжения является химическое взаимодействие между актином и миозином в присутствии ионов кальция и АТФ. Наблюдается нечто подобное зубчатому колесу, протягивающего одну группу нитей относительно другой. Роль зубчиков в этом процессе принадлежит поперечным мостикам, за счет которых взаимодействуют между собой молекулы актина и миозина.

 

Иннервация и кровоснабжение мышечных единиц

Двигательные нервные окончания в мышцах появляются еще задолго до рождения и длительное время после рождения их сеть продолжает развиваться. А вот проприорецепторный аппарат формируется более быстрыми темпами, и опережает в своем развитии моторные окончания.

К моменту рождения нервно-мышечное веретено уже имеет хорошо выраженную капсулу, извитые и разветвленные нервные волокна и мышечный стержень.

С возрастом меняется не только структура, но и их распределение в мышце.

Так, если у новорожденного " веретена" расположены более или менее равномерно, то к 4-11 годам нервно-мышечные веретена обнаруживаются в большей мере в концевых третях, чем в середине.

Примерно до 17 лет и старше особенно быстро увеличивается количество мышечных веретен в участках мышц, испытывающих наибольшее растяжение.

Кровоснабжение мышц в эмбриональном и в раннем детском возрасте развито уже хорошо, но в отличие от взрослого организма в этом периоде тип ветвления сосудов мышц иной: он бывает рассыпной или переходный, а у взрослого - магистральный. В общем можно отметить, что структура артериального русла мышц формируется уже к рождению.

В ходе онтогенеза существенным образом изменяются и функции мышц.

 

Лабильность мышц

Одним из важных показателей функции мышц является их лабильность. Под лабильностью или функциональной подвижностью Н.Е. Введенский понимал большую или меньшую скорость тех элементарных реакций, которыми сопровождается физиологическая деятельность данного аппарата, в нашем случае мышечного. Мерой лабильности по Введенскому является наибольшее число потенциалов действия, которое возбудимый субстрат способен воспроизвести в 1 сек под влиянием раздражителя.

Наиболее низкая лабильность отмечается во внутриутробном периоде. Скелетная мускулатура воспроизводит лишь 3-4 сокращения в секунду, тогда как у взрослого - до 60-80. Во внутриутробном периоде при превышении оптимальной величины частоты раздражения мышца продолжает сокращаться столько времени, сколько длится раздражение, при этом отсутствует свойственное у взрослого состояние пессимума. Пессимальное торможение заключается, как известно, в уменьшении величины тетанического сокращения при очень высокой частоте раздражения мышцы, при этом сила ее сокращения снижается.

 

Хронаксия

Для характеристики изменений функционального состояния двигательного аппарата в онтогенезе значительный интерес представляет оценка роли времени в рефлекторных реакциях мышц.

Хронаксия (характеризует скорость возникновения возбуждения) мышц у новорожденных от 1, 5 до 10 раз больше, чем у взрослых.

По величине хронаксии было показана гетерохронность развития отдельных мышечных групп в онтогенезе.

Так, например, хронаксия двуглавой и трехглавой мышцы плеча формируется на уровне взрослого уже к 5 годам, тогда как для большинства мышц это происходит в пределах 9-15 лет. Достигнув определенной величины, показатели хронаксии удерживаются на этом уровне всю жизнь, несколько снижаясь в старости.

 

Быстрота движений

Выносливость

Быстрота движений

Быстрота движений характеризует способность выполнять различные действия в наиболее короткий отрезок времени.

Развитие этого качества определяется состоянием самого двигательного аппарата и деятельностью центральных иннервационных механизмов, то есть высокий уровень быстроты движений тесно связан с подвижностью и уравновешенностью процессов возбуждения и торможения. С возрастом быстрота движений увеличивается.

Определяя этот показатель по максимальной частоте оборотов педалей велоэргометра, удалось установить, что наибольшее развитие этого качества достигается у детей 14-15 лет.

Быстрота движения тесно связана и с другими качествами - силой и выносливостью. Примечательно, что максимальные показатели быстроты вращения педалей зависят от сопротивления движению педалей, так как увеличение нагрузки, прилагаемой в упражнении, приводило к смещению максимальных значений скорости в сторону более старших возрастов.

Такая же картина была обнаружена и при увеличении длительности педалирования, то есть когда испытуемым требовалось проявить большую выносливость.

Таким образом, быстрота движений на разных этапах онтогенеза зависит от степени функционального развития нервных центров и периферических нервов, что определяет в конечном счете скорость передачи возбуждения от нейронов к мышечным единицам.

Исследования показали, что скорость проведения импульсов в волокнах периферических двигательных нервов достигает величин взрослых уже к 5 годам. Это положение подтверждается данными гистологии, показывающими, что строение волокон передних спинномозговых корешков у человека начинает соответствовать строению взрослого организма между 2 и 5 годами, а волокон задних корешков - между 5 и 9 годами.

 

Выносливость

Выносливость - это способность продолжать работу при развивающемся утомлении. Но несмотря на большую практическую значимость выяснения возрастных особенностей развития выносливости, развитие этой стороны двигательных качеств менее всего изучено.

Некоторые данные, представленные ниже на рис. 30, указывают на то, что статическая выносливость (измеряемая по времени сжимания рукой кистевого динамометра при силе, равной половине от максимального) с возрастом значительно увеличивается.

Например, у мальчиков 17 лет выносливость была в 2 раза выше, чем у семилетних, а достижение взрослого уровня происходит только в 20-29 лет. К старости выносливость уменьшается примерно в 4 раза.

Примечательно, что в разные возрастные периоды выносливость не зависит от развития силы. Если наибольший прирост силы наблюдается в 15-17 лет, то максимум повышения выносливости происходит в возрасте 7-10 лет, то есть при быстром развитии силы развитие выносливости замедляется.

 

 

Рис. 30. Максимальная сила сжатия правой кисти (Леонова, Гарсия, 1986 г.).

 

Вопросы.

1. Какие изменения происходят в микростроение и функциональных возможностях мышц в онтогенезе.

2. Особенности микроструктуры мышечного волокна

3. Функциональные показатели мышц в онтогенезе

4. Особенности иннервации и кровоснабжения мышечных единиц

5. Что такое лабильность мышц

6. Укажите основные причины изменения лабильности мышц в онтогенезе

7. Что такое хронаксия

8. Как изменяется уровень работоспособности мышц в онтогенезе

9. В чем заключается возрастная изменчивость мышц.

10. Как изменяются показатели силы мышц с возрастом

11. Как изменяется быстрота движений с возрастом

12. Как изменяется выносливость с возрастом

13. Как изменяется координация деятельности мышц с возрастом.

 

ГЛАВА 10. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Изучение изменений двигательной функции с возрастом представляет для исследователя огромный интерес. Это одна из тех функций организма, изменения в которых происходят постоянно, практически на всем протяжении онтогенетического развития человека. Возрастная эволюция двигательной функции человека - процесс многогранный, включающий в себя скоординированное и гетерохронное развитие звеньев нескольких систем, в первую очередь - мышечной и нервной системы.

 

10.1. Изменение микростроения и функциональных возможностей мышц в онтогенезе

10.2. Возрастная изменчивость двигательных качеств

12Следующая ⇒

Поделиться: