فیزیولوژی عضلات
عضلات جزو جالب ترین بافت های بدن می باشند . حدود ۵۰ درصد بدن یک فرد بالغ را عضلات تشکیل می دهند . بدن انسان دارای بیش از ۶۰ میلیون تار عضلانی است . تفاوت اصلی در اندازه یک عضله کوچک و یک عضله بزرگ به تعداد تارهای موجود در عضله مربوط می باشد.و تقریباً به طور کامل تحت کنترل قرار دارند . نوع دیگر عضلات عضله قلبی است که عمل پمپاژ یا به جلو راندن خون در رگ ها را به عهده دارد و نوع سوم عضله ، عضلات صاف می باشند که عهده دار حرکات اعضاء درونی بدن مانند معده ، روده ها ، احشاء و رگ های خونی می باشند .
عضلات از نظر اندازه بسیار متفاوت اند ، بطوری که در بدن اشخاص بالغ ، از نظر درازا ، دامنه طولی عضلات تقریباً کمتر از ۲ تا ۶۱ سانتیمتر می باشد.همچنین عضلات از نقطه نظر شکل نیز بسیار متفاوت اند ، بعضی از آن ها طویل و باریک ، بعضی کوتاه و پهن و برخی گرد و مسطح و یا پهلو دار می باشند.عضلات وابسته به وظیفه ای که بر عهده دارند ممکن است دارای یک سر ( در هر طرف دارای یک تاندون می باشند ) و یا دو سر و یا سه سر می باشند.
هر عضله از تعداد زیادی فیبر یا تار عضلانی ( سلول ) تشکیل شده است . تارهای عضلانی واحدهای اصلی ساختمانی عضلات هستند . هر تار عضلانی توسط غشائی به نام « سارکولما » ( پوست ) پوشیده شده است . بلافاصله در زیر سارکولما غشاء پلاسما قرار دارد . پلاسما می تواند تحریکات عصبی را در سرتاسر تار عضلانی منتشر کند . تارهای عضلانی با تارهای عصبی ارتباط دارند و از این طریق پیام های عصبی وارد تارهای عضلانی می شود . مویرگ های بسیار ظریف خونی نیز وظیفه انتقال اکسیژن و مواد غذایی را به تار عضلانی عهده دار می باشند.
در مشاهده هر تار عضلانی در زیر میکروسکوپ هزاران تارچه باریک به نام میوفیبریل در نقاط تیره و روشنی قابل مشاهده هستند که به موازات یکدیگر قرار گرفته اند .بطور عمده میوفیبریل ها از دو ماده پروتئینی به نام های آکتین و میوزین تشکیل شده است ، بطوری که مقدار کل میوزین در میوفیبریل بیش از آکتین استاین پروتئین ها آکتین ها و میوزین ها در واقع همان عناصر انقباض پذیر عضله هستند که بطور مرتب به موازات یکدیگرند در طول تارچه عضلانب کشیده شده اند . براساس تئوری لغزشی در نتیجه روی یکدیگر لغزیدن آکتین ها و میوزین ها عمل انقباض عضلانی اتفاق می افتد .
انواع تارهای عضلانی
همه تارهای عضلات ارادی انسان و حیوانات از یک نوع نیستند . هر چند که تمام تارها می توانند در شرایط هوازی و غیر هوازی کار کنند ولی بعضی از آن ها برای انجام کار غیر هوازی و بعضی دیگر برای انجام کارهای هوازی مناسب تر هستندتارهای ماهیچه ای را می توان بر پایه رنگ ظاهری به دو دسته قرمز و سفید تقسیم کرد . به عضلات گروه قرمز عضلات کند انقباض و به عضلات گروه سفید تند انقباض نیز گفته می شود . در عین حال این تقسیم بندی کامل نیست ، زیرا تعدادی دارای خصوصیات ویژه مخلوطی از هر دو نوع تار عضلانی می باشند .
۱-ویژگی های تارهای عضلانی کند انقباض ( ST )
عمده ویژگی های این تارهای عضلانی عبارتند از :
- سرعت کوتاه شدن آنها کم است .
- دارای شبکه مویرگی وسیع ، گسترده و پرتراکم می باشند .
- می توانند برای مدت طولانی فعالیت انقباضی داشته باشند .
- دیر خسته می شوند .
- دارای تارهای عصبی میلین دار ( غلاف عصبی ) هستند ( با سرعت هدایت عصبی پایین)
- معمولاً دارای تارهای عضلانی باریک اند .
- دارای میوگلوبین ( عامل انتقال اکسیژن در عضله ) زیاد هستند .
- دارای ذرات چربی ذخیره شده زیاد و ذخیره گلیکوژن اندک هستند .
- توانایی استفاده از همه انواع مواد انرژی زا مخصوصاً چربی ها را دارند .
۲-ویژگی های تارهای عضلانی تند انقباض ( FT )
عمده ویژگی های این تارهای عضلانی عبارتند از :
- سرعت کوتاه شدن آن ها زیاد است .
- دارای شبکه مویرگی با وسعت تراکم می باشند .
- می توانند با سرعتی زیاد مقدار قابل ملاحظه ای نیروی انقباضی تولید کنند ( زمان فعالیت انقباض آن ها کوتاه است .(
- زود به دوره خستگی خود می رسند .
- دارای تارهای عصبی با سرعت هدایت عصبی بالا می باشند .
- معمولاً دارای تارهای عضلانی قطورتراند .
- دارای ذخیره گلیکوژن زیاد هستند .
- بخش اعظم انرژی مورد نیاز خود را از راه تجزیه بی هوازی گلیکوژن یا گلوکز و تبدیل آن به اسید لاکتیک تأمین می کنند .
۳-تارهای عضلانی تند انقباض خستگی ناپذیر ( FTG )
با توجه به اینکه در میان عضلات تند انقباض گروهی از عضلات مورد شناسایی قرار گرفته اند که در مقابل خستگی بسیار مقاوم می باشند دانشمندان این علم آن ها را تحت عنوان « تارهای عضلانی تند انقباض خستگی ناپذیر » در گروه سوم تارهای عضلانی قرار داده اند . این گروه از تارهای عضلانی نیز قرمز رنگ بوده و شبکه مویرگی وسیعی دارند . توانایی آن ها در جذب اکسیژن زیاد و همانند تارهای عضلانی کند انقباض است و می توانند چربی ها و کربوهیدارت ها را در حضور اکسیژن به خوبی مصرف کننده سرعت انقباض و نیروهای حاصل از آن در این تارهای عضلانی به نحو قابل ملاحظه ای بالا است
این تارهای عضلانی تنها وقتی خسته می شوند که دریافت اکسیژن آن ها کم شده و یا برای مدتی طولانی در حالت اقباض نگهداشته شوند . بنابراین در شرایط نرمال نسبت به خستگی مقاوم اند.تحقیقات نشان داده است که رابطه جالبی بین انواع فیبرها و قابلیت های خاص ورزشی وجود دارد . به عنوان مثال دوندگان سرعت در سطح جهانی دارای درصد بالایی ( تا حدود ۷۵ درصد ) از تارهای تند انقباض در عضلات پای خود می باشند در حالی که دوندگان استقامت در سطح جهانی صاحب درصد بالاتری از تارهای کند انقباض در عضلات پای خویش نسبت به افراد تمرین نکرده هستند .
انقباض عضلانی
ثابت شده است که توسعه قدرت و استقامت عضلانی نتیجه تغییراتی است که در عضله پدید می آید . در واقع توسعه قدرت عضلانی نتیجه افزایش قطر فیبرهای عضلانی است در حالی که توسعه استقامت موضعی عضلات ارتباط بسیار نزدیکی با افزایش تعداد مویرگ های عضله در نتیجه تمرین دارد . تحقیقات نشان داده است که یکی از بهترین روش های توسعه قدرت و استقامت ، تمرینات با وزنه است اما آگاهی از این موضوع که در برنامه تمرینات با وزنه برای کسب قدرت و استقامت کدامیک از فعالیت های انقباضی باید مورد استفاده قرار گیرند از اهمیت فوق العاده برخوردار است.
بطور کلی در هر انقباض عضلانی مقدار نیرویی که یک عضله کامل می تواند تولید کند به دو عامل بستگی دارد :
انواع انقباض
انقباض عضلانی را به سه گروه تقسیم می کنند :
برون گرا:در این انقباض عضله در حین انقباض کشیده می شود . به عبارت دیگر عکس انقباض درونگرا که با بروز انقباض طول عضله کوتاه می شود در این شکل از انقباض طول عضله افزایش می یابد . مثال بارز این گونه انقباض پایین آوردن مساعد از زاویه بسته آن همراه با یک وزنه چند کیلوگرمی است . این انقباض آسیب رسان ترین نوع انقباض است .
توسعه قدرت و استقامت موضعی با تکنیک ایزومتریک ابتدا توسط دانشمندانی بنام « هتینگر » و « ولر » از آلمان در سال ۱۹۵۳ مطرح شده . برنامه آنها شامل انقباضات ساکن با ۳/۲ حداکثر قدرت عضله و نگهداشتن و یا مکث به مدت ۶ ثانیه ، یک بار در روز و ۵ روز در هفته بود . براساس تحقیقات بعدی مشخص شد که بهترین نتیجه با ۵ روز تمرین در هفته که هر جلسه آن شامل انقباضاتی با حداکثر قدرت ۶ ثانیه مکث و ۵ تا ۱۰ تکرار در روز است بدست می آید .
۳-انقباض هم جنبش ( ایزوکنیتیک)
به انقباض ایزوتونیکی گفته می شود که نیرو و سرعت انقباض در سرتاسر دامنه حرکت عضله ثابت و پایدار نگهداشته می شود . دستگاه های مخصوصی برای انجام این انقباض ساخته شده است که علی رغم تغییر یافتن زاویه حرکتی ، سرعت انقباض را ثابت نگه می دارد . این انقباض مفیدترین نوع انقباض در ورزش است .
