Trening i układy: cz. 2.

autor:
22 Wrzesień 2010
0
Trening i układy: cz. 2.

Oto i druga część rozpoczętego tydzień temu cyklu artykułów. Dziś pod lupę trafia tkanka mięśniowa. Przyjrzymy się jej budowie i działaniu, oraz zmianom, jakie pozostawia w niej trening.

Nie zajmiemy się jednak wszystkimi rodzajami mięśni, a tylko tymi, które najbardziej nas wszystkich interesują ? poprzecznie prążkowanymi, odpowiedzialnymi za wprawianie naszego szkieletu w ruch. Zaczynajmy więc !

Budowa mięśni poprzecznie prążkowanych.

Podstawowymi elementami, które składają się na ten rodzaj mięśni są włókna mięśniowe poprzecznie prążkowane. Każdy mięsień kończy się z jednej i z drugiej strony ścięgnem, za pośrednictwem którego działa na układ kostny, umożliwiając ruch. Ścięgna są bardzo mocnymi, niekurczliwymi strukturami zbudowanymi z włókien kolagenowych. Wróćmy jednak do samych mięśni. Każde włókno mięśniowe tworzą komórki mięśniowe ? miocyty. We wnętrzu włókien znajdują się włókienka kurczliwe, czyli miofibryle. Włókienka te są zbudowane w dużej mierze z dwóch rodzajów białek : aktyny i miozyny. Na poziomie miofibryli można zauważyć powtarzające się odcinki ?grube?, w skład których wchodzi miozyna, oraz ?cienkie? zawierające aktynę. Naprzemienne, warstwowe ułożenie tych odcinków daje wrażenie występowania prążków, skąd też pochodzi nazwa rodzaju mięśni ? poprzecznie prążkowane.

W jaki sposób mięsień się kurczy ?

Ten niezwykle skomplikowany proces, wyjaśnia teoria ślizgowa skurczu. Cały mechanizm jest na tyle złożony, że jego szczegółowe opisanie dałoby nam tutaj pokaźny esej. Przedstawimy więc wszystko w uproszczeniu ekstremalnym.

Oczywiście, aby mogło dojść do skrócenia (skurczu) mięśnia, konieczna jest wcześniejsza sygnalizacja z układu nerwowego (patrz ?Trening i układy? cz. 1.). Ale co zachodzi na poziomie samych mięśni ? Tak jak pisałem wcześniej, włókienka mięśniowe dzielimy na grube (miozynowe) i cienkie (aktynowe). Są one ułożone w taki sposób, że włókienko miozynowe łączy się z jednej i z drugiej strony z włókienkami aktynowymi. Gdy do mięśnia dochodzi pobudzenie nerwowe, włókienka cienkie są wciągane pomiędzy włókienka grube (?wślizgują? się pomiędzy nie) i w konsekwencji dochodzi do zmniejszenia długości mięśnia (skurczu). Dla całego zajścia konieczna jest obecność jonów, przede wszystkim sodu, potasu i wapnia.

Podział włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych.

Najogólniej nasze włókna mięśniowe możemy podzielić na wolno kurczące się (typu I) oraz szybko kurczące się (typu II). Te szybko kurczące się możemy dzielić dalej ? na odporne na zmęczenie tlenowo-glikolityczne (typu IIA) i podatne na zmęczenie glikolityczne (typu IIB, dziś coraz częściej określane jako IIX).
Włókna wolne uzyskują energię z przemian tlenowych. Są bardzo odporne na zmęczenie, jednak siła, jaką mogą rozwijać, jest mała w porównaniu z włóknami szybkimi. Mała jest również ich średnica. Czas skurczu i rozkurczu za to jest najdłuższy spośród wszystkich włókien.
Włókna szybkie tlenowo-glikolityczne jako źródło energii wykorzystują przemiany zarówno tlenowe jak i beztlenowe. Mają niezłą odporność na zmęczenie przy jednocześnie stosunkowo dużej sile.
Włókna szybkie glikolityczne działają dzięki przemianom beztlenowym. Rozwijają największą siłę i mają największą średnicę, niestety, najszybciej też się męczą.
Większość naszych mięśni zawiera włókna różnych typów, które są ze sobą przemieszane. Najczęściej jednak w danym mięśniu jest znaczna przewaga jednego z rodzajów włókien. Zależy to od tego jaka jest główna rola mięśnia. Przykładowo, mięsień płaszczkowaty (zlokalizowany na łydce) uczestniczy w utrzymaniu postawy stojącej. Musi zatem być zdolny do pracy przez długi okres czasu bez zmęczenia. Dlatego składa się głównie z włókien wolno kurczących się.
Wszyscy różnimy się składem naszych mięśni. To, jakie włókna u kogo występują procentowo w największej ilości, zależy od naszej genetyki. Dlatego niektórzy są bardziej predysponowani do sportów, gdzie aktywność trwa bardzo długo (mają przewagę włókien wolnych), a inni do takich, gdzie potrzeba dużej siły egzekwowanej w krótkim czasie jak np. podnoszenie ciężarów (u takich osób w przewadze są włókna szybkie glikolityczne).

Regulacja siły skurczu.

Różne czynności ruchowe wymagają od mięśni pracy z różną siłą. Istnieją dwa podstawowe mechanizmy regulacji tej siły. Pierwszy polega na włączaniu do pracy odpowiedniej ilości włókien, drugi zaś na pobudzaniu mięśnia przez komórkę nerwową z odpowiednią częstotliwością (im większa ilość sygnałów pobudzających w jednostce czasu, tym silniejszy skurcz mięśnia). W czasie każdej pracy mięśniowej oba te mechanizmy zachodzą jednocześnie, nawzajem się uzupełniając.

Jeśli chodzi o kolejność angażowania różnych włókien do pracy to nie jest ona przypadkowa. Przy wykonywaniu czynności ruchowej, jako pierwsze włączają się włókna typu I (wolne), gdyż komórki je unerwiające są najbardziej pobudliwe. Zaraz za nimi uruchamiane są włókna typu IIA (szybkie tlenowo glikolityczne), a jako ostatnie ? włókna typu IIB (szybkie glikolityczne). Kolejność dezaktywacji jest dokładnie odwrotna. Dzieje się tak dlatego, że włókna I są najbardziej odporne na zmęczenie, a włókna IIB ? najmniej.

Drżenie mięśniowe ? nie tylko u alkoholików.

Ciekawostką jest, że u każdego zdrowego człowieka nie znajdującego się w spoczynku, cały czas zachodzi drżenie mięśniowe. Ma ono charakterystyczną częstotliwość 10 Hz. Objawia się bardzo nieznacznymi odchyleniami od trajektorii ruchu, najczęściej niezauważalnymi. Odczujemy je tylko podczas wykonywania zadań wymagających dużej precyzji (jak np. strzelanie do celu). Niekiedy jednak, pod wpływem stresu, substancji psychoaktywnych, lub w wyniku choroby związanej z naszym układem hormonalnym, drżenie może przybrać na sile, skutecznie przeszkadzając nam na polach, na których dotąd nie sprawiało problemu.
Drżenie mięśniowe nie występuje podczas snu, kiedy to wszystkie nasze mięśnie są w pełni zrelaksowane i rozluźnione.

Trening.

Przejdźmy wreszcie do najciekawszego, czyli do wpływu treningu na nasz układ mięśniowy. W sztukach walki liczy się rozwój wielu cech: wytrzymałości, siły eksplozywności, elastyczności, czasem również rozbudowa masy. O tym, jak trudne jest to zadanie świadczą różne skutki różnego rodzaju treningu. W zasadzie niemożliwy jest rozwój na wszystkich płaszczyznach jednocześnie. Dlatego właśnie zawodnicy, których znasz chociażby z gal UFC (oczywiście nie tylko) stosują odpowiednią periodyzację swoich treningów. To znaczy, że mają ściśle zaplanowane (najczęściej przez świetnych specjalistów od przygotowania fizycznego), w jakim okresie i jak długo pracują nad rozwojem danej cechy.
W tym artykule skupimy się na dwóch podstawowych rodzajach treningu. Wytrzymałościowym oraz siłowym.

Trening wytrzymałościowy.

Jest on realizowany na niższych poziomach siły skurczu, zatem powoduje najwięcej zmian we włóknach typu I i IIA. U osoby poddanej temu treningowi wzrasta odporność na zmęczenie (o którym było nieco tutaj). Okazuje się, że na skuteczność treningu wytrzymałościowego, niebagatelny wpływ ma jego charakter. Najbardziej efektywnie na nasze mięśnie wydaje się działać trening interwałowy.
Trenując wytrzymałość zwiększamy nasz maksymalny pobór tlenu (VO2 max), czyli maksymalną ilość tlenu jaką są w stanie wykorzystać nasze mięśnie. Wiąże się to najprawdopodobniej ze znacznym usprawnieniem jego transportu. Ten rodzaj treningu przyczynia się również do obniżenia stężenia kwasu mlekowego we krwi, powstałego w wyniku wysiłku. Ów mleczan jest jednym z czynników powodujących uczucie zmęczenia. Obniżenie jego stężenia jest możliwe dzięki polepszeniu transportu i wykorzystania tlenu (mniejszy dług tlenowy) oraz sprawniejszemu metabolizmowi (czyli mówiąc prościej ?unicestwianiu?) właśnie kwasu mlekowego. Trenując wytrzymałość zwiększamy w naszych mięśniach ilość kapilar ? najcieńszych naczynek krwionośnych, bezpośrednio zaopatrujących mięśnie w tlen i składniki odżywcze. Bez wątpienia wpływa to pozytywnie na usprawnieni pracy mięśni obciążonych dużym wysiłkiem. Kolejną zmianą na plus jest wzrost w mięśniach ilości mioglobiny ? substancji wiążącej tlen, stanowiącej więc pewien rodzaj magazynu tego życiodajnego pierwiastka.

Jak już wspomniałem trening wytrzymałościowy zwiększa ilość tlenu jaką mięśnie są w stanie skonsumować. Dzieje się tak, ponieważ w komórkach mięśniowych wzrasta ilość mitochondriów, w których zachodzą procesy zużywania tlenu. I choć podczas dużego wysiłku część mitochondriów zostaje uszkodzona, to w okresie odpoczynku dochodzi do nadbudowy ich ilości. Ponad to, skutkiem treningu będzie również wzrost aktywności enzymów, które usprawniają transport tłuszczy do mitochondriów, gdzie są one następnie spalane.

A co dzieje się z masą przy treningu wytrzymałościowym ? No więc może on spowodować jej niewielki wzrost, bardziej odczuwalny u osób nie trenujących wcześniej. Warto jednak wiedzieć, że u wybitnych biegaczy długodystansowych trening ten wywołał nawet lekkie zmniejszenie ilości masy mięśniowej, zwłaszcza kosztem włókien typu I i IIA. Niektórzy badacze wyjaśniają to zjawisko tym, że dyfuzja tlenu z kapilar do cieńszych włókien jest łatwiejsza. Zatem przez redukcję masy nasz organizm prawdopodobnie zapewnia sobie lepsze zaopatrzenie tlenowej.
Za zmniejszeniem masy idzie również, co prawda bardzo nieznaczne, zmniejszenie siły skurczu całkowitego mięśni.

Trening siłowy.

Chyba każdy orientuje się, czym różni się on, jeśli chodzi o jego wygląd, od treningu wytrzymałościowego (a jeśli nie, niech przejrzy wcześniejsze artykuły w dziale TRENING). Skupmy się zatem na zmianach jakie wywołuje siłówka w mięśniach.
Początkowy przyrost siły w treningu siłowym jest wywołany poprzez wzmocnienie pracy układu nerwowego. Dalszy jej wzrost, jest powodowany głównie przyrastaniem średnicy włókien mięśniowych (hipertrofią). O tym czy tworzą się nowe włókna nadal dyskutują naukowcy ? nie ma na to bowiem jednoznacznego dowodu. Wielu jednak twierdzi, iż przyrost nowych włókien jest możliwy dzięki komórkom satelitarnym ? odpowiedzialnym za wzrost masy mięśni u dzieci oraz za ich regenerację u dorosłych. Możliwe, że mięśnie, w których po treningu siłowym powstają mikrouszkodzenia, są nadbudowywane (w sensie: powstają nowe włókna) podczas regeneracji (z udziałem komórek satelitarnych). Hipertrofia, w każdym razie, jest powodowana zwiększaniem się ilości białek kurczliwych w mięśniach ? zwłaszcza we włóknach typu IIB (szybkich glikolitycznych). Ciekawym jest, że trening siłowy może wywołać wzrost siły skurczu, nawet gdy występuje niedobór białek.

Trening siły mięśniowej poprawia naszą odporność na zmęczenie, między innymi dzięki temu, że te same czynności ruchowe wraz ze wzrostem siły wymagają angażowania mniejszej ilości włókien. Wzrasta także ilość kapilar, co ma skutki takie same jak przy treningu wytrzymałościowym (lepsze ukrwienie, a z tym odżywienie tkanki).

Dzięki ćwiczeniom siłowym możemy wzmocnić potencjał beztlenowy włókien szybko kurczących się glikolitycznych. Chodzi o to, że nasze mięśnie będą bardziej efektywnie uzyskiwać energię z przemian beztlenowych – zatem w warunkach, gdy obciążenie jest na tyle duże, że organizm nie nadąża z dostarczaniem odpowiedniej ilości tlenu. Co ważne ? w mięśniach pod wpływem treningu siłowego spada zawartość mioglobiny ? co za tym idzie, pogarszać nieco może się nasza wytrzymałość w wysiłkach trwających dłużej.

Interesujące może być również porównanie efektów ćwiczeń siłowych izometrycznych (czyli napinanie mięśni pod wpływem obciążenia, ale bez wykonywania ruchu) z efektami ćwiczeń izotonicznych (już z ruchem). Ćwiczenia izometryczne skutkują większym przyrostem zarówno siły jak i masy, natomiast izotoniczne poprawiają znacznie szybkość skurczu mięśni (co nie występuje w treningu izometrycznym).

Miksowanie.

Sztuki walki wymagają od nas mieszania różnego rodzaju treningu. Niezbędne są ćwiczenia siłowe jak i wytrzymałościowe. Choć skutki każdego z tych treningów prowadzonych osobno zdają się być nieco sprzeczne, to tak naprawdę nie wiadomo jakie efekty wywoła u danej osoby konkretne ich połączenie. Tym bardziej, że choć znamy efekty, to nie do końca znamy ich podłoże fizjologiczne. Warto zatem eksperymentować w poszukiwaniu najbardziej optymalnego dla siebie połączenia, a jeszcze lepiej robić to pod okiem specjalisty.

Na podstawie: Jan Górski, Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego.
Źródła zdjęć: www.leifiphysik.de , www.wistatutor.com

Podziel się ze znajomymi
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Waszym zdaniem

avatar
 
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 
  Subscribe  
Powiadom o