 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
При поступлении от ЦНС (центральной нервной системы) к мотонейронам
(расположенным в спинном мозге), возбуждающего сигнала (запускающий импульс),
мембрана мотонейрона поляризуется, и он генерирует серию импульсов, направляемых по
аксону к волокнам. Чем сильнее воздействие на мотонейрон (поляризация мембраны), тем
выше частота генерируемого им импульса – от небольшой стартовой частоты (4-5 Гц), до
максимально возможной, для данного мотонейрона, частоты (50 Гц и более). Быстрые
мотонейроны способны генерировать гораздо более высокочастотный импульс, чем
медленные, поэтому сила сокращения быстрых волокон гораздо больше подвержена
частотной регуляции, чем сила медленных.
В то же время имеется и обратная связь с мышцей, от которой поступают тормозящие
сигналы, уменьшающие поляризацию мембраны мотонейрона и снижающие его ответ.
Каждый мотонейрон имеет свой порог возбудимости. Если сумма возбуждающих и
тормозящих сигналов, превышает этот порог и на мембране достигается необходимый
уровень поляризации, то мотонейрон вовлекается в работу. Медленные мотонейроны имеют,
как правило, низкий порог возбудимости, а быстрые – высокий. Мотонейроны же целой
мышцы имеют широкий спектр значений этого параметра. Таким образом, при повышении
силы сигнала ЦНС, активируется все большее число мотонейронов, а мотонейроны с низким
порогом возбудимости увеличивают частоту генерируемого импульса.
Когда требуется легкое усилие, например, при ходьбе или беге трусцой, активируется
небольшое число медленных мотонейронов и соответствующее число медленных волокон,
ввиду высокой выносливости этих волокон такая работа может поддерживаться очень долго.
По мере увеличения нагрузки ЦНС приходится посылать все более сильный сигнал, и
большее число мотонейронов (а, следовательно, волокон), вовлекается в работу, а те, что уже
работали, увеличивают силу сокращения, по причине увеличения частоты импульсации,
поступающей от мотонейронов. По мере увеличения нагрузки в работу включаются быстрые
окислительные волокна, а по достижения определенного уровня нагрузки (20%-25% от
максимума), например, во время подъема в гору или финального спурта, силы
окислительных волокон становится недостаточно, и посылаемый ЦНС сигнал включает в
работу быстрые – гликолитические волокна. Быстрые волокна значительно повышают силу
сокращения мышцы, но, в свою очередь, быстро утомляются, и в работу вовлекается все
большее их количество. Если уровень внешней нагрузки не уменьшается, работу в скором
времени приходится останавливать из-за усталости, в результате накопления молочной
кислоты.
Скорость движения мышцы зависит от соотношения внешней нагрузки и количества
вовлеченных в движение волокон. Мобилизация относительно небольшого количества
волокон, приведет к медленному движению, как только совместная сила сокращающихся
волокон превысит уровень внешней силы. Мобилизация все большего количества волокон
при той же внешней нагрузке приведет к увеличению скорости сокращения, а увеличение
внешней нагрузки, или падение силы волокон в результате усталости, при неизменном
количестве мобилизованных волокон, приведет к падению скорости сокращения.
При предельных нагрузках, например, при подъеме максимального веса или подъеме
относительно небольшого веса, но с максимальной скоростью, сокращается сразу
максимально возможное для данного индивида число волокон.
По вопросу вовлечения волокон при предельных нагрузках в литературе приводятся
противоречивые сведения. Так ряд авторов утверждает, что даже у тренированных
спортсменов при предельных нагрузках активно не более 85% от общего количества
двигательных единиц в мышце. С другой стороны, Гурфинкель и Левин приводят данные,
что большая часть двигательных единиц рекрутируется уже при нагрузках до 50% от
максимума, и в дальнейшем, при повышении силы, подключается лишь небольшая часть
(около 10%) самых крупных двигательных единиц, а рост силы от 75% до 100% происходит
уже не за счет вовлечения новых двигательных единиц, а за счет повышения частоты
импульса, генерируемого мотонейронами. Независимо от того, чья точка зрения является
