Для того чтобы «не стрелять наугад, попадая в основном в молоко», желая увеличить силу и объем мышц перебирая одну за одной тренировочные программы, нужно сначала разобрать строение мышц человека. Зная как они устроены, из чего состоят и как работают можно вынести для себя определенные выводы для достижения желаемого результата.
Вообще в человеческом организме существует три вида мышц: сердечная, гладкая и скелетная. Из сердечной состоит понятно что. Гладкими мышцами устилается поверхность внутренних органов – сосудов, кишечника. Они нужны для поддержания жизни организма. То есть первые два вида в вопросах накачки нам не интересны. Остаются скелетные мышцы, ростом и силой которых мы можем управлять.
Все живые организмы состоят из клеток. Cтроение мышц человека практически ничем не отличается. Основными составляющими клетки являются ядро и цитоплазма и мембрана.
Ядро содержит ДНК (вместилище наследственной информации) и отвечает за деление клетки. Деление начинается с деления ядра.
В цитоплазму входят: клеточная жидкость, а также так называемые органеллы — митохондрии, рибосомы, лизосомы и т.д.
Для нас очень интересны митохондрии – производители энергии в клетке. В них образуются молекулы АТФ (аденезинотрифосфата) – источника энергии.
В рибосомах собирается молекула белка. В лизосомах содержатся ферменты – вещества ускоряющие химические реакции.
Мембрана клетки это ее оболочка которая способна пропускать в клетку нужные ей вещества.
Как уже сказано выше мышца состоит из клеток, но клетки эти не обычные. По сравнению с другими клетками организма они огромны, имеют форму очень вытянутого цилиндра. Длинна их может достигать 14 см, а диаметр – сотые миллиметра. Снаружи мышечная клетка окружается сосудами и нервами. Мышечная клетка или волокно, как говорят, составляют пучки которые объединены в мышцу. Мышцы на концах с помощью сухожилий крепятся к костям.
При сокращении мышечных клеток через сухожилия кости приводятся в движение. Мышцы сокращаются по сигналу нервных клеток, которые находятся в спинном мозге. У каждой такой клетки есть длинные ответвления – аксоны, которые подведены к мышцам. В мышце аксон разделяется на много веточек, каждая из которых идет к своей мышечной клетке. При подаче информации на сокращение через аксон и его ответвления все мышечные клетки к которым они подсоединены сокращаются. Получается что для необходимого усилия сокращается только такое количество мышечных клеток, которое необходимо и к которым придет сигнал по нервной системе.
Мышечные клетки отличаются от других не только своими размерами. Механизм размножения у них несколько другой. Взрослая мышечная клетка не имеет способности делиться. Но как же заменять их при повреждении мышечного волокна? На поверхности мышечных волокон находятся недоразвитые клетки сателлиты, которые умеют делиться и при необходимости делятся и преобразуются в мышечные волокна, заменяя собой поврежденные.
К тому же в каждой мышечной клетке вдоль нее параллельно расположены несколько тысяч тонких нитей – миофибрилл. Это сократительные элементы которые могут уменьшать свою длину, когда поступает сигнал через нервную систему. Миофибриллы состоят из белков актина и миозина, которые являют собой относительно друг друга соответственно тонкие и толстые нити, которые чередуются по всей длине миофибриллы. При сокращении тонкие и толстые нити актина и миозина движутся друг к другу и длинна миофибриллы в результате уменьшается, сокращается и вся мышечная клетка.
Рассматривать строение мышц человека мы практически закончили. Откуда же берется энергия для сокращения миофибрилл. Источником ее в живых организмах есть АТФ. Для ее получения под действием ферментов происходит такая реакция:
АТФ + H2O = АДФ + H3PO4 + энергия, где
H3PO4 – ортофосфорная кислота,
АДФ – молекула Аденезиндифосфата,
АТФ – молекула Аденезинтрифосфата,
H2O – вода.
Но запас АТФ ограничен, поэтому необходимо постоянное ее пополнение.
Есть три источника для этого.
1. Ращепление креатинфосфата (реакция Ломана).
АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин.
При этом от креатинфосфата отщепляется фосфатная группа, которая присоединяется к АДФ образуя АТФ.
Этот источник энергии действует только вначале работы мышцы так как запасы креатинфосфата в мышце небольшие.
2. Гликолиз.
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O
При этом молекула глюкозы C6H12O6 распадается на две молочной кислоты C3H6O3. Энергии от этого распада хватает на превращение двух молекул АДФ в две молекулы АТФ. Восстановление АТФ происходит быстро.
Для этой реакции кислород не нужен. Это анаэробный процесс. Такой процесс используется во время тяжелой силовой работы.
3. Окисление.
Это так называемые аэробный процесс. Он годится для длительной не тяжелой работы. Для окисления логично что необходим кислород и время на его доставку. Оно происходит в митохондриях мышечной клетки с помощью ферментов (ускорителей реакции). Окисление происходит в течении нескольких этапов. Первым будет тот же гликолиз. Но он не происходит до конца, то есть промежуточное соединение из которого должна была получиться молочная кислота окисляется в митохондриях (так называемый цикл Кребса) с образованием углекислого газа СО2 и воды Н2О с выделением энергии для преобразования еще 36 молекул АДФ в АТФ (кроме тех двух что образовались в процессе гликолиза).
Общая реакция будет выглядеть так:
C6H12O6 + 6O2 + 38АДФ + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H (2)О + 38АТФ.
В зависимости от типа основного для мышцы вида снабжения энергией различают два основные типа мышечных волокон.
Так называемые красные мышечные волокна (медленные) используют в основном окисление. Они красные от того что окружены большим количеством капилляров для поставки кислорода и содержат белок миоглобин, который транспортирует кислород к митохондриям. В них окисляются не только углеводы, но и жирные кислоты. Красные волокна имеют относительно небольшой диаметр, имеют низкую скорость утомления, выдерживают длительное напряжение небольшое по мощности.
Так называемые белые мышечные волокна (быстрые) имеют большую скорость расхода АТФ, чем красные. Поэтому энергией они снабжаются с помощью гликолиза, который происходит намного быстрее чем окисление и не требует кислорода. Но такие волокна быстро утомляются из-за образования молочной кислоты. При повышении ее количества до критического уровня работа мышечного волокна такого типа останавливается.
Для силового спорта нужны белые мышечные волокна, которые кстати хорошо склонны к гипертрофии — росту. Поэтому если их у человека много от природы, то считается что он одаренный.
