Kas aktivitesi ve kalp aktivitesi, ilişkileri. Uyku EMG işlemi sırasında kas aktivitesi. Nelerden oluşur ve nerede gerçekleştirilir?

Kas sistemi mecazi olarak kişinin dış dünyaya açılan biyolojik anahtarı olarak tanımlanır.

Elektromiyografi - Kas biyopotansiyellerini kaydederek hareket organlarının fonksiyonel durumunu incelemeye yönelik yöntem. Elektromiyografi, kaslardaki elektriksel süreçlerin, aslında kas liflerinin kasılmasına neden olan aksiyon potansiyellerinin kaydedilmesidir. Kas, birbirine bağlı ve uyum içinde çalışan birçok bireysel kas lifinden oluşan bir doku kütlesidir. Her kas lifi, yalnızca yaklaşık 0,1 mm kalınlığında ve 300 mm uzunluğunda ince bir ipliktir. Bir motor nörondan bir fibere gelen bir elektriksel aksiyon potansiyeli ile uyarıldığında, fiber bazen orijinal uzunluğunun yaklaşık yarısına kadar kısalır. İnce motor düzeltmelerinde (bir nesnenin gözlerle sabitlenmesi) görev alan kasların her biriminde yalnızca 10 lif bulunabilir. Duruşu korurken daha kaba ayarlamalar yapan kaslarda, bir motor ünitesinde 3000'e kadar kas lifi bulunabilir.
Yüzey elektromiyogramı (EMG), motor ünitelerin kasılmaya neden olan deşarjlarını özet olarak yansıtır. EMG kaydı, bir hareketi başlatma niyetinin, gerçekleşmeden birkaç saniye önce tespit edilmesini mümkün kılar. gerçek başlangıç. Ayrıca miyogram kas gerginliğinin bir göstergesi olarak da görev yapar. Göreceli dinlenme durumunda, kas tarafından geliştirilen gerçek kuvvet ile EMG arasındaki ilişki doğrusaldır.
Kas biyopotansiyellerinin kaydedildiği cihaza elektromiyograf, onunla kaydedilen kayda ise elektromiyogram (EMG) adı verilir. EMG, beynin biyoelektrik aktivitesinin (EEG) aksine, kas liflerinin yüksek frekanslı deşarjlarından oluşur ve bazı fikirlere göre 10.000 Hz'e kadar bir bant genişliğinin gerekli olduğu bozulmamış kayıt için gereklidir.

Solunum sistemi aktivitesinin göstergeleri

Solunum sistemi oluşur solunum sistemi ve akciğerler.
Temel Lokomotor sistem Bu sistem interkostal kaslardan, diyaframdan ve karın kaslarından oluşur. Nefes alma sırasında akciğerlere giren hava, akciğer kılcal damarlarından akan kana oksijen sağlar. Aynı zamanda karbondioksit ve diğer zararlı ürünler Nefes verildiğinde dışarı atılan metabolizma. Bir kişinin yaptığı kas çalışmasının yoğunluğu ile oksijen tüketimi arasında basit bir doğrusal ilişki vardır.
Psikofizyolojik deneylerde, esas olarak artefaktları kontrol etmek amacıyla nefes alma artık nispeten nadiren kaydediliyor.

Solunumun yoğunluğunu (genlik ve frekans) ölçmek için özel bir cihaz kullanılır - pnömograf. Etrafına sıkıca sarılmış şişirilebilir bir mesaneden oluşur. göğüs denek ve bir basınç göstergesine ve bir kayıt cihazına bağlı bir çıkış tüpü. Solunum hareketlerini kaydetmenin başka yöntemleri de mümkündür, ancak her durumda göğüs hacmindeki değişiklikleri kaydetmek için gerilim sensörlerinin mevcut olması gerekir.
Bu yöntem, solunum hızı ve amplitüdündeki değişikliklerin iyi bir kaydını sağlar. Bu kaydı kullanarak dakikadaki nefes sayısını ve farklı koşullar altında solunum hareketlerinin genliğini analiz etmek kolaydır. Solunumun psikofizyolojik araştırmalarda yeterince değerlendirilmeyen faktörlerden biri olduğunu söyleyebiliriz.

Göz reaksiyonları

Bir psikofizyolog için üç kategorideki göz reaksiyonları büyük ilgi görmektedir: gözbebeğinin daralması ve genişlemesi, göz kırpma ve göz hareketleri.
Pupillometri - gözbebeği reaksiyonlarını inceleme yöntemi. Gözbebeği, ışığın retinaya girdiği iristeki deliktir. Bir kişinin gözbebeğinin çapı 1,5 ila 9 mm arasında değişebilir. Göz bebeğinin boyutu, göze düşen ışık miktarına bağlı olarak önemli ölçüde dalgalanır: ışıkta gözbebeği daralır, karanlıkta genişler. Bununla birlikte, eğer denek etkiye duygusal olarak tepki verirse, gözbebeğinin büyüklüğü önemli ölçüde değişir. Bu bağlamda, gözbebeği ölçümü, insanların belirli dış uyaranlara karşı öznel tutumunu incelemek için kullanılır.
Gözbebeği çapı, bir muayene sırasında basitçe gözün fotoğrafını çekerek veya gözbebeğinin boyutunu yalan makinesinde kaydedilen sürekli değişen bir potansiyel seviyesine dönüştüren özel cihazlar kullanılarak ölçülebilir.
yanıp sönüyor (göz kırpmak) - göz kapaklarının periyodik kapanması. Bir göz kırpmanın süresi yaklaşık 0,35 saniyedir. Ortalama göz kırpma hızı dakikada 7,5'tir ve dakikada 1 ila 46 arasında değişebilir. Göz kırpma, gözün hayati fonksiyonlarının sürdürülmesinde farklı işlevler yerine getirir. Ancak bir psikofizyolog için göz kırpma sıklığının kişinin zihinsel durumuna göre değişmesi önemlidir.
Göz hareketi Psikoloji ve psikofizyoloji alanında yaygın olarak çalışılmaktadır. Bunlar, gözlerin yörüngelerdeki rotasyonunun işlevi, mekanizması ve biyomekaniği açısından çeşitlilik gösterir. Var olmak farklı şekillerçeşitli işlevleri yerine getiren göz hareketleri. Ancak göz hareketlerinin bunlar arasında en önemli işlevi, kişinin ilgilendiği görüntüyü, görme keskinliğinin en yüksek olduğu retinanın merkezinde tutmaktır. Hareketleri izlemenin minimum hızı yaklaşık 5 yaydır. dk/s, maksimum 40 derece/s'ye ulaşır.
Elektrookülografi - göz hareketlerini kaydetme yöntemi, değişimin grafiksel kaydına dayalı elektrik potansiyeli retina ve göz kasları. İnsanlarda gözün ön kutbu elektriksel olarak pozitif, arka kutbu negatiftir, dolayısıyla gözün fundusu ile kornea arasında ölçülebilen bir potansiyel fark vardır. Göz döndüğünde kutupların konumu değişir ve ortaya çıkan potansiyel fark, göz hareketinin yönünü, genliğini ve hızını karakterize eder. Grafiksel olarak kaydedilen bu değişikliğe elektrookülogram denir. Ancak göz mikro hareketleri bu yöntemle kaydedilmemektedir; bunların kaydedilmesi için başka teknikler geliştirilmiştir. (resmi görmek)

Yalan makinesi

Yalan makinesi - duygusal stresin dinamiklerini tanımlamak için aynı anda bir dizi fizyolojik göstergeyi (GSR, EEG, pletismogram vb.) kaydeden bir yalan makinesi cihazının geleneksel adı. Yalan makinesi muayenesine tabi tutulan bir kişiyle röportaj yapılır ve bu sırada tarafsız soruların yanı sıra özel ilgi konusu olan sorular da sorulur. Çeşitli soruların cevaplarına eşlik eden fizyolojik reaksiyonların doğası gereği, bir kişinin duygusal tepkisi ve belirli bir durumdaki samimiyet derecesi bir dereceye kadar değerlendirilebilir. Çoğu durumda, özel eğitimsiz bir kişi bitkisel reaksiyonlarını kontrol etmediğinden, bazı tahminlere göre yalan makinesi, aldatma vakalarının% 71'ine kadar tespit edilmesini sağlar.
Ancak şunu unutmamak gerekir ki, görüşme (sorgulama) prosedürünün kendisi kişi için o kadar nahoş olabilir ki, bu süreçte ortaya çıkan fizyolojik değişiklikler, kişinin prosedüre olan duygusal tepkisini yansıtacaktır. Test prosedürünün tetiklediği duyguları, hedef soruların neden olduğu duygulardan ayırmak imkansızdır. Aynı zamanda duygusal istikrarı yüksek bir kişi bu durumda nispeten sakin hissedebilecek ve bitkisel tepkileri kesin bir yargıya varmak için sağlam bir zemin sağlamayacaktır. Bu nedenle, yalan makinesi yardımıyla elde edilen sonuçlara gereken önem derecesi ile yaklaşılmalıdır (videoya bakın).

Yöntem ve göstergelerin seçimi

İdeal olarak, fizyolojik yöntemlerin ve göstergelerin seçimi, araştırmacı tarafından benimsenen metodolojik yaklaşıma ve deney için belirlenen hedeflere göre mantıksal olarak takip edilmelidir. Ancak uygulamada bunlar genellikle diğer hususlara dayanır; örneğin, aletlerin mevcudiyeti ve deneysel verilerin işlenmesinin kolaylığı.
Yöntem seçimi lehine argümanlar, bunların yardımıyla çıkarılan göstergeler, incelenen psikolojik veya psikofizyolojik model bağlamında mantıksal olarak tutarlı ve anlamlı bir yorum alırsa daha güçlü görünmektedir.

Psikofizyolojik modeller. Bilimde model, bir nesne/olgu hakkında belirli, sınırlı bilgileri taşıyan ve onun belirli özelliklerini yansıtan basitleştirilmiş bilgi olarak anlaşılır. Modelleri kullanarak, incelenen nesnelerin, süreçlerin veya olayların işleyişini simüle edebilir ve özelliklerini tahmin edebilirsiniz. Psikolojide modellemenin iki yönü vardır: zihinsel modelleme Ve durum modelleme. Birincisi, zihinsel aktivitenin mekanizmalarının, süreçlerinin ve sonuçlarının sembolik veya teknik taklidi anlamına gelir; ikincisi, bu aktivitenin gerçekleştirildiği ortamın yapay olarak inşa edilmesi yoluyla bir veya başka tür insan faaliyetinin organizasyonu anlamına gelir.
Modellemenin her iki yönü de psikofizyolojik araştırmalarda yer bulur. İlk durumda, insan faaliyetinin, zihinsel süreçlerin ve durumların modellenmiş özellikleri, genellikle incelenen olguyla doğrudan bağlantısı olmadan kaydedilen nesnel fizyolojik göstergeler temelinde tahmin edilir. Örneğin, algı ve hafızanın bazı bireysel özelliklerinin beyin biyoakımlarının özelliklerinden tahmin edilebileceği gösterilmiştir. İkinci durumda, psikofizyolojik modelleme, fizyolojik bağıntılarını ve/veya mekanizmalarını tanımlamak için belirli zihinsel aktivitelerin laboratuvar koşullarında simüle edilmesini içerir. Bu durumda çalışılan konuların bir şekilde dahil edildiği bazı yapay durumların yaratılması zorunludur. zihinsel süreçler ve işlevler. Bu yaklaşımın bir örneği, algı, hafıza vb. fizyolojik bağıntıları tanımlamak için yapılan çok sayıda deneydir.
Bu tür deneylerde sonuçları yorumlarken araştırmacı, modelin hiçbir zaman incelenen olay veya süreçle tamamen aynı olmadığını açıkça anlamalıdır. Kural olarak gerçekliğin yalnızca belirli yönlerini dikkate alır. Sonuç olarak, örneğin hafıza süreçlerinin nörofizyolojik bağıntılarını tanımlamaya yönelik herhangi bir psikofizyolojik deney ne kadar kapsamlı görünürse görünsün, bu modelin çerçevesi ve metodolojik tekniklerle sınırlı olarak fizyolojik mekanizmalarının doğası hakkında yalnızca kısmi bilgi sağlayacaktır. kullanılan göstergeler. Bu nedenle psikofizyoloji birbirinden ilgisiz ve bazen de tamamen çelişkili deneysel verilerle doludur. Farklı modeller bağlamında elde edilen bu tür veriler, gelecekte muhtemelen psikofizyolojik işleyişin mekanizmalarını açıklayan bütünsel bir sistemde birleştirilmesi gereken parçalı bilgileri temsil etmektedir.

Göstergelerin yorumlanması. Deneycinin kullandığı göstergelerin her birine ne kadar önem verdiği sorusu özel ilgiyi hak ediyor. Prensip olarak, fizyolojik göstergeler iki ana rolü yerine getirebilir: hedef (anlamsal) ve hizmet (yardımcı). Örneğin, zihinsel aktivite sırasında beyin biyoakımlarını incelerken, göz hareketlerini, kas gerginliğini ve diğer bazı göstergeleri aynı anda kaydetmeniz önerilir. Üstelik bu tür bir çalışma bağlamında, yalnızca beyin biyoakımlarının göstergeleri bu görevle ilişkili anlamsal bir yük taşır. Geri kalan göstergeler, eserleri ve biyoakımların kayıt kalitesini (göz hareketlerinin kaydı), kontrolü kontrol etmeye hizmet eder. hissel durumlar(GSR kaydı), çünkü göz hareketlerinin ve duygusal stresin, özellikle de denek bir problemi çözerken, biyoakımların resmini bozabileceği ve parazit oluşturabileceği iyi bilindiği için. Aynı zamanda başka bir çalışmada hem göz hareketlerinin hem de GSR'nin kaydedilmesi hizmetten ziyade anlamsal bir rol oynayabilir. Örneğin, araştırmanın konusu görsel bir arama stratejisi veya insanın duygusal alanının fizyolojik mekanizmalarının incelenmesi olduğunda.
Böylece aynı fizyolojik gösterge farklı sorunların çözümünde kullanılabilir. Başka bir deyişle, bir göstergenin spesifik kullanımı yalnızca kendi işlevselliğine göre değil aynı zamanda içinde yer aldığı psikolojik bağlama göre de belirlenir. Kullanılan fizyolojik göstergelerin doğası ve tüm olasılıkları hakkında iyi bir bilgi, psikofizyolojik bir deneyin düzenlenmesinde önemli bir faktördür.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerin önemi. Yukarıda belirtildiği gibi psikofizyolojideki pek çok sorun hayvanlar üzerinde yapılan deneylerle çözülmüştür ve çözülmeye de devam etmektedir. (Öncelikle nöronların aktivitesini incelemekten bahsediyoruz.) Bu bakımdan L.S.'nin formüle ettiği problem özel bir önem kazanıyor. Vygotsky. Bu, beyin aktivitesindeki yapısal ve fonksiyonel birimler arasındaki insana özgü ilişki ve hayvanlara kıyasla sistemlerin işleyişi, sistem içi ve sistemler arası etkileşimler için yeni ilkelerin belirlenmesi sorunudur.
"Beyin aktivitesindeki yapısal ve fonksiyonel birimlerin insana özgü korelasyonu ve hayvanlara kıyasla sistem işleyişinin yeni ilkelerinin belirlenmesi" sorununun ne yazık ki henüz verimli bir gelişme göstermediğini doğrudan belirtmek gerekir. O.S.'nin yazdığı gibi Andrianov (1993): “Biyoloji ve tıbbın canlı maddenin derinliklerine hızlı bir şekilde “daldırılması”, en önemli sorunun - insan beyninin evrimsel özgüllüğünün - incelenmesini arka plana itmiştir. moleküler düzeyde, yalnızca insan beynine özgü olan ve en karmaşık zihinsel işlevlerin henüz başarı ile taçlandırılmamış özelliklerini belirleyen belirli bir maddi substrattır."
Böylece hayvanlar üzerinde elde edilen verilerin insanlarda beyin fonksiyonlarını açıklamak için aktarılmasının meşruluğu konusunda soru ortaya çıkıyor. Hücresel işleyişin evrensel mekanizmalarının olduğu yaygın olarak kabul edilen bir görüştür ve Genel İlkeler sonuçların enterpolasyonuna izin veren bilgilerin kodlanması (örneğin bakınız: Psikofizyolojinin Temelleri, Düzenleyen Yu.I. Aleksandrov, 1998).
Rus psikofizyolojisinin kurucularından biri olan E.N. Hayvanlar üzerinde yapılan araştırmaların sonuçlarının insanlara aktarılması sorununu çözen Sokolov, psikofizyolojik araştırmanın ilkesini şu şekilde formüle etti: insan - nöron - model. Bu, psikofizyolojik araştırmanın bir kişinin davranışsal (psikofizyolojik) reaksiyonlarının incelenmesiyle başladığı, daha sonra hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde ve insanlarda bir elektroensefalogram kullanılarak sinirsel aktivitenin mikroelektrot kaydı kullanılarak davranış mekanizmalarının incelenmesine geçtiği ve uyarılmış olduğu anlamına gelir. potansiyeller. Tüm verilerin entegrasyonu, sinir benzeri unsurlardan bir model oluşturularak gerçekleştirilir. Bu durumda, tüm modelin bir bütün olarak incelenen işlevi yeniden üretmesi ve bireysel nöron benzeri öğelerin gerçek nöronların özelliklerine ve özelliklerine sahip olması gerekir. Bu tür araştırmaların geleceği, örneğin nörozeka gibi “özellikle insan tiplerine” ilişkin modellerin inşasında yatmaktadır.

Çözüm. Yukarıdaki materyaller çok çeşitli ve farklı düzeylerde psikofizyolojik yöntemleri göstermektedir. Bir psikofizyologun yeterlilik kapsamı, beynin derin yapılarındaki nöronal aktivitenin dinamiklerinden, parmaktaki lokal kan akışına kadar pek çok şeyi içerir. Elde edilme yöntemleri ve içerikleri oldukça farklı olan bu göstergelerin mantıksal olarak tutarlı bir sistemde nasıl birleştirileceği sorusu doğal olarak ortaya çıkıyor. Ancak çözümü genel kabul görmüş tek bir psikofizyolojik teorinin yokluğuna dayanmaktadır.
Psikolojinin deneysel bir dalı olarak doğan psikofizyoloji, teorik temeldeki kusurları metodolojik cephaneliğinin çeşitliliği ve karmaşıklığıyla telafi ederek günümüze kadar büyük ölçüde öyle kalmıştır. Bu cephaneliğin zenginliği büyüktür, kaynakları ve umutları tükenmez görünmektedir. Yeni teknolojilerin hızlı büyümesi kaçınılmaz olarak insan fizikselliğinin sırlarına nüfuz etme olanaklarını genişletecektir. Amaçta kullanılan değişkenlerin karmaşık bir bağımlılık sistemini resmileştirebilen yeni işleme cihazlarının yaratılmasına yol açacaktır. fizyolojik göstergeler doğal olarak insanın zihinsel aktivitesiyle ilgilidir. Yeni çözümlerin elektronik bilgi işlem teknolojisinin, buluşsal modellerin veya henüz bilmediğimiz diğer biliş yöntemlerinin daha da gelişmesinin sonucu olup olmayacağına bakılmaksızın, zamanımızdaki bilimin gelişimi, psikofizyolojik düşünme ve çalışma yöntemlerinde radikal bir dönüşümü öngörüyor.

Terimler Sözlüğü

alfa ritmi
kalp pili
retiküler oluşum
farklılaşma
kortikolimbik etkileşim
galvanik cilt tepkisi (GSR)

Kendi kendine test soruları

Elektroensefalogramın ritmik bileşenleri insan durumuyla nasıl ilişkilidir?
Galvanik cilt tepkisine ne sebep olur?
Pnömografi ve spirografi arasındaki farklar nelerdir?
Periferik damarların durumunun değerlendirilmesi ne sağlar?
Yalan makinesi puanları nasıl yorumlanır?

Kaynakça

Anokhin P.K. Fonksiyonel sistemlerin fizyolojisi üzerine yazılar. M.: Tıp, 1975.
Buresh Y., Bureshova O., Huston D.P. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. M.: Yüksekokul, 1991.
Belenkov N.Yu. Beyin aktivitesinde bütünlük ilkesi. M.: Tıp, 1980.
Bernstein N.A. Hareketlerin fizyolojisi ve aktivite fizyolojisi üzerine yazılar. M.: Tıp, 1966.
Bekhtereva N.P., Bundzen P.V., Gogolitsyn Yu.L. Zihinsel aktivitenin beyin kodları. L.: Nauka, 1977.
Gnezditsky V.V. Klinik uygulamada uyarılmış beyin potansiyelleri. Taganrog: TSTU, 1997.
Danilova N.N. Psikofizyoloji. M.: Aspect Press, 1998.
Dubrovsky D.I. Ruh ve beyin: araştırma sonuçları ve umutları // Psikolojik dergi. 1990.T.11. 6. S. 3-15.
Psikolojinin doğal bilimsel temelleri / Altında. ed. A.A. Smirnova, A.R. Luria, V.D. Nebylitsyna. M.: Pedagoji, 1978.
Ivanitsky A.M., Strelets V.B., Korsakov I.A. Beynin bilgi süreçleri ve zihinsel aktivite. M.: Nauka, 1984.
Lomov B.F. Psikolojinin metodolojik ve teorik sorunları. M.: Nauka, 1984.
Düşünen bilgisayarların temeli olarak nörobilgisayar. M.: Nauka, 1993.
Merlin V.S. Bireyselliğin bütünleyici bir çalışması üzerine deneme. M.: Pedagoji, 1986.
Psikofizyolojik deneyin metodolojisi ve tekniği. M.: Nauka, 1987.
Psikofizyolojinin temelleri / Ed. Yu.I. Alexandrova. M., 1998.
Tikhomirov OK. Düşünme psikolojisi. M.: MSÜ, 1984.
Chuprikova N.I. Beynin bir fonksiyonu olarak ruh ve bilinç. M.: Nauka, 1985.
Hassett J. Psikofizyolojiye giriş. M.: Mir, 1981.
Yarvilehto T. Beyin ve ruh. M.: İlerleme, 1992.

Neden modern insanlar Giderek daha az mı hareket ediyorlar? Bu basit ama önemli soruyu kendimize giderek daha sık soruyoruz. Cevap yüzeyde yatıyor - bunun nedeni dış koşulların belirlediği bir yaşam tarzıdır:

fiziksel emek giderek daha az kullanılıyor;
üretimde insanların yerini çeşitli mekanizmalar alıyor;
giderek daha fazla bilgi işçisi var;
günlük hayatta kullanılır çok sayıdaçamaşır makineleri ve bulaşık makineleri gibi cihazların birkaç düğmeye basılmasıyla kullanımı basitleştirilmiştir;
geniş kullanım çeşitli türler ulaşım yürümenin ve bisiklet sürmenin yerini aldı;
ve tabii ki çocukların fiziksel aktiviteleri çok düşük çünkü sokaktaki aktif oyunlar yerine bilgisayar oyunlarını tercih ediyorlar.

Bir yandan mekanizmaların yaygınlaşması insanların hayatını çok kolaylaştırdı. Öte yandan insanları hareketten de mahrum etti.

Kas “açlığı”, vitamin eksikliğinden veya yiyecek eksikliğinden daha tehlikeli olabilir. Ancak vücut ikincisini hızlı ve net bir şekilde rapor ediyor. Açlık hissi tamamen tatsızdır. Ancak birincisi kendisi hakkında hiçbir şey iletmez, hatta hoş hislere bile neden olabilir: vücut dinleniyor, rahatlıyor, rahatlıyor. Vücudun yetersiz motor aktivitesi, kasların zaten 30 yaşında yıpranmasına neden olur.

Fiziksel aktivite eksikliği modern insanın fiziksel, zihinsel ve zihinsel sağlığını etkiler.
Çıkış yolu nerede? Sonuçta ilerleme durdurulamaz.

Sorun - fiziksel aktiviteyi arttırmada.

Aktif kas çalışması sayesinde bireysel organ ve sistemlerin aşırı gerilimi hafifletilir. Gaz değişim süreci iyileşir, kan damarlarda daha hızlı dolaşır ve kalp daha verimli çalışır. Ayrıca fiziksel aktivite sinir sistemini sakinleştirerek kişinin performansını artırır. Bu, modern toplumun sağlıklı, aktif olacağı, hayatın ilginç ve mutlu olacağı anlamına gelir.

Hareketlerin vücut üzerindeki etkisinin özü aşağıdaki gibidir. Hareketler, nispeten basit olanlar bile, çok sayıda kasın katılımıyla gerçekleştirilir (örneğin, nefes alma eyleminde yaklaşık 90 kas yer alır). Bazı kasların çalışması ana motor hareketini (amaçlı hareket) sağlamayı amaçlar, diğerlerinin kasılması hareketin koordineli olmasını sağlamaya yardımcı olur, üçüncü kas grubunun aktivitesi belirli bir hareket için en uygun vücut duruşunu yaratır. kas tonusunu dağıtmak. Motor aktivite, sadece kasların değil aynı zamanda periferik sinirlerden serebral korteksin daha yüksek merkezlerine kadar sinir sisteminin birçok bölümünün de katıldığı bir süreçtir. Kas çalışması sinir gerginliğini hafifletir ve kişinin ruh halini iyileştirir.

Sinir sisteminin tonusu ve beynin performansı, çeşitli kas gruplarının kasılması ve gerginliğinin, sonraki esneme ve gevşemeleriyle ritmik olarak değişmesi durumunda uzun süre korunabilir. Bu hareket modu yürüme, koşma, kayak yapma, paten yapma vb. için tipiktir.

İnsan vücudunda yetersiz fiziksel aktivite sonucunda doğanın kurduğu ve ağır fiziksel emek sürecinde güçlenen nöro-refleks bağlantıları bozulur, bu da kardiyovasküler ve diğer sistemlerin aktivitesinin düzenlenmesinde bozukluğa yol açar, metabolik bozukluklar ve ateroskleroz vb. hastalıkların gelişimi.

İnsan vücudunun normal işleyişi ve sağlığın korunması için belirli bir "doz" fiziksel aktivite gereklidir.

Başarılı zihinsel çalışma için yalnızca eğitimli bir beyne değil, aynı zamanda eğitimli bir vücuda, yardımcı olan kaslara da ihtiyacınız vardır. gergin sistem Entelektüel stresle başa çıkın. Bellek, dikkat, algı ve bilgi işlemenin istikrarı ve etkinliği, fiziksel uygunluk düzeyiyle doğru orantılıdır. Çeşitli zihinsel işlevler büyük ölçüde belirli fiziksel niteliklere (güç, hız, dayanıklılık vb.) bağlıdır. Sonuç olarak, uygun şekilde organize edilmiş motor aktivite ve optimal fiziksel egzersiz Zihinsel çalışmanın öncesinde, sırasında ve bitiminden sonraki süreçler, zihinsel performansın korunmasını ve artmasını doğrudan etkileyebilir. Normal beyin aktivitesi için, kütlesi neredeyse yarısı kaslardan oluşan vücudun çeşitli sistemlerinden uyarı alması gerekir. Kasların çalışması, beyni, onu çalışır durumda tutan bir etki akışıyla zenginleştiren çok sayıda sinir uyarısı yaratır. Bir kişi zihinsel çalışma yaptığında, kasların elektriksel aktivitesi artar ve bu da iskelet kaslarının gerginliğini yansıtır. Zihinsel yük ne kadar yüksekse ve zihinsel yorgunluk ne kadar güçlüyse, kas gerginliği de o kadar belirgin olur.

Zihinsel çalışma, bir kişinin duyusal aparatı, dikkati, hafızayı zorlamasını ve düşünme süreçlerini etkinleştirmesini gerektirir. Bu tür çalışmalar, bir kişinin motor aktivitesinde önemli bir azalma ile karakterize edilir, bu da vücudun reaktivitesinde bir bozulmaya ve duygusal streste bir artışa yol açar. Hipokinezi, zihinsel çalışması olan kişilerde kardiyovasküler patoloji oluşumunun koşullarından biridir. Uzun süreli zihinsel stresin zihinsel aktivite üzerinde moral bozucu bir etkisi vardır.

Vücudun yüksek performansı ve hayati aktivitesi, beden eğitimini de içermesi gereken çalışma ve dinlenme dönemlerinin rasyonel bir değişimi ile desteklenir.

Akademisyen N.S. Vvedensky başarılı zihinsel çalışma için önemli olan genel öneriler geliştirdi.

1. Yavaş yavaş işe dahil olun; hem gece uykusundan sonra hem de tatilden sonra.

2. Size uygun olan bireysel çalışma ritmini seçin. Bilim adamı, tekdüze, ortalama bir temponun optimal olduğunu düşünüyor. Zihinsel çalışmanın düzensizliği ve aşırı hızı yorucudur. Aynı zamanda yorgunluk daha çabuk başlar.

3. Zihinsel çalışmanın olağan sırasını ve sistematikliğini koruyun. Bilim adamı, önceden planlanmış bir günlük rutine bağlı kalırsanız ve zihinsel çalışma türlerini değiştirirseniz performansın çok daha yüksek olacağına inanıyor.

4. Doğru, rasyonel bir çalışma ve dinlenme değişimi oluşturun. Bu, zihinsel performansın daha hızlı geri kazanılmasına ve optimum seviyede korunmasına yardımcı olacaktır.

Aktif dinlenme, en etkili rekreasyon şekli olarak kabul edilir. Aktif rekreasyonun önemi ilk kez I.M. tarafından bilimsel olarak doğrulandı. Sechenov. Yorulmayan diğer elin kolay işler yapmak için kullanılması durumunda, yorulduktan sonra elin kuvvetinin daha hızlı geri kazanıldığına dikkat çekti. Daha sonra bilim adamları, aktif rekreasyonun yalnızca fiziksel değil aynı zamanda zihinsel çalışmalara da uygulanabileceğini keşfettiler. Burada özel bir rol, çeşitli entelektüel aktivite türlerinden farklı olarak, sinir merkezlerinin çalışmaya dahil olduğu kas aktivitesine aittir. Zihinsel çalışmadan fiziksel çalışmaya geçiş, öncelikle vücudun bir bütün olarak aktivitesinin korunmasına ve geliştirilmesine, ikinci olarak ise işleyişindeki koordinasyon mekanizmalarının geliştirilmesine olanak tanır.

Tipik olarak 70 yaşına gelindiğinde kişinin düzenleyici işlevleri bozulmaya başlar. Ancak yapılan araştırmalara göre, hayatı boyunca sporla uğraşan yaşlı kişilerde bu işlevler daha iyi gelişiyor. Bunun nedeni, sağlıklı insanların daha aktif olma eğiliminde olmasıdır. Haftada 30-60 dakika tempolu yürüyüş, pasif bir yaşam tarzı sürdüren yaşlı insanlarda bile düzenleyici işlevlerin iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Bu tür fiziksel aktivite aynı zamanda Alzheimer hastalığı riskinin azaltılmasına da yardımcı olacaktır. Fiziksel egzersiz beyindeki kılcal damarların sayısını artırmaya yardımcı olur, bu da kan akışını iyileştirir. Egzersiz ayrıca kan dolaşımını uyarır, kalp krizlerini önler ve insan hafızasını geliştirir. Bu nedenle bilgisayar programlarına para harcamak yerine spor yapmak veya bilgisayarı kapatıp temiz havada kısa bir yürüyüş yapmak daha iyidir.

Organ ve dokuların yapısını ve işlevini koruyan yoğun motor aktivite, vücudun dejenerasyonunu önlemek için kesinlikle gerekli bir faktördür. Günümüzde kas aktivitesi ihtiyacını yapay olarak karşılama sorunu giderek acil hale geliyor. En erişilebilir araçlar“Kas açlığını” ortadan kaldırmak beden eğitimi ve spordur. Bu nedenle her insan, yaşlılığa kadar sağlığını güçlendirmek ve korumak, çalışma kapasitesini, fiziksel aktiviteyi ve dinçliğini korumak için büyük fırsatlara sahiptir.

Bu nedenle, birincil görevi sağlığı korumak ve güçlendirmek olan fiziksel kültür, her insanın yaşamının ayrılmaz bir parçası olmalıdır.

Öğrencilerin fiziksel aktivitelerini belirlemek için bir anket yaptım ve sonuçları şu şekilde ortaya çıktı: 6. sınıf öğrencileri beden eğitimi ve sporla ilgileniyorlar mı ve ne kadar düzenli olarak sabahları egzersiz yapıyorlar mı, dışarıda fiziksel emek harcıyorlar mı? okul ve uyku süresinin öğrencilerin refahını nasıl etkilediği.

Anket kapsamında 48 öğrenciyle (6.sınıf “A” ve 6.sınıf “D”) görüşme yapılmıştır.

Anketlerin analizi şunu gösterdi:

a) Öğrencilerin %70,83’ünün düzenli olarak beden eğitimi ve sporla meşgul olduğu,

b) Öğrencilerin %18,75’inin düzenli olarak beden eğitimi ve sporla ilgilenmediği,
c) 6. sınıf öğrencilerinin %10,42'si beden eğitimi ve sporla ilgilenmemektedir (Şekil 1).

Şekil 1

Entelektüel seviyeyi belirlemek için bir psikolog tarafından yürütülen GIT tekniğinin (10-12 yaş arası çocuklara yönelik grup entelektüel testi - 5-6. sınıf öğrencileri) sonuçları kullanıldı.
GIT sonuçlarını öğrencilerin fiziksel aktivitelerine ilişkin bir çalışmanın sonuçlarıyla karşılaştırarak aşağıdaki verileri elde ettik:

İncir. 2

Düzenli olarak spor ve beden eğitimi ile uğraşan çocukların %70,83'ünün (35 kişi):

%37,14’ünün (13 kişi) zihinsel gelişimi yüksek düzeydedir,
%51,43 (18 kişi) - yaş normu,
%11,43 (4 kişi) - normun altında.

Düzenli olarak spor ve beden eğitimi yapmayan çocukların %18,75'inden (9 kişi):

%11,11’inin (1 kişi) zihinsel gelişimi yüksek düzeydedir,
%33,33 (3 kişi) - yaş normu,
%33,33 (3 kişi) - normun altında,
%11,11 (1 kişi) – düşük.

Spor ve beden eğitimi ile uğraşmayan %10,42 (4 kişi) içerisinde:

%25’inin (1 kişi) zihinsel gelişimi yüksek düzeydedir,
%50 (2 kişi) - yaş normu,
%25 (1 kişi) - normun altında (Şekil 2).

Sonuçların analizi, beden eğitimi ve sporla uğraşan öğrenci grubunda düzenli olarak yüksek entelektüel seviyenin %37,14'e ulaştığını, entelektüel seviyenin gelişimi için yaş normunun diğer grupları aştığını gösterdi. Düzenli olarak beden eğitimi ve spor yapan öğrenci grubunda entelektüel düzeyi normun altında olan öğrenci oranı, düzenli olarak beden eğitimi ve spor yapmayan öğrenci grubuna göre %21,9, beden eğitimi ve sporla hiç uğraşmayan öğrenci grubu.

Düzenli spor yapan ve hiç spor yapmayan gruplarda yer alan denekler arasında zeka düzeyinin normun altında farklılaşmasının küçük bir yüzdesi, spor yapmayan öğrenci örnekleminde olmasından kaynaklanıyor olabilir. sadece 4 kişi var. Bu da yüzdeleri büyük ölçüde etkiliyor.

Araştırma sırasında 6-7 saatlik uykunun 6. sınıf öğrencisinin tam performansını geri kazanması için yeterli olmadığını da öğrendik. Ankete katılan 48 kişiden %56,25'i, geç yattıkları için sabahları kalkmakta zorluk çekiyor. Uyku eksikliği aynı zamanda vücudun zihinsel yeteneklerini de etkiliyor, bu nedenle öğrencilerin% 56,25'i kasıtlı olarak vücutlarının zihinsel yeteneklerini sınırlıyor.

Şek. 3

Katılımcıları iki grup olarak ele alırsak, biri spor ve beden eğitimi ile uğraşan (35 kişi), diğeri ise spor ve beden eğitimi ile uğraşmayan (9+4=13 kişi). Her grubu yüzde 100 olarak alalım. Ve şunu görüyoruz: Sabahları zorlukla uyananların büyük bir yüzdesi kesinlikle spor yapmayan erkeklerdir (Şekil 3).

Spor yapmayın:

zorlukla uyanıyorum - %69,23;
kolaylıkla uyanın - %30,77.

Spor yapmak:

zorlukla uyanıyorum - %51,43;
kolaylıkla uyanın - %48,57.

Çözüm: Araştırma, fiziksel aktivitenin öğrencilerin zihinsel yeteneklerini etkilediğini doğruladı.

Çözüm:

Fiziksel aktivite kişinin zihinsel yeteneklerini etkiler.
Vücudun yüksek performansı, çalışma ve dinlenme dönemlerinin rasyonel değişimi ile korunur.
Uyku, kişinin zihinsel performansının yeniden sağlanması için gerekli bir durumdur.
Dolayısıyla kişinin zihinsel performansı fiziksel aktiviteye ve iyi uykuya bağlıdır.

Kaynakça

Bogdanov G.P. Okul çocukları için - sağlıklı görüntü hayat. - E, 1989 – 81 s.
Blinova N.G., “Psiko-fizyolojik teşhis çalıştayı”, Moskova: İnsani Araştırma Merkezi “Vlados”, 2000, 178 s.
Kuznetsov V.S., “Okul çocuklarının sağlık durumunun fiziksel kültür yoluyla düzeltilmesi”, Moskova: TC “Perspektif”, 2012, 175 s.
Lebedeva N.T., “Okul ve öğrenci sağlığı”, Minsk: Üniversite Yayınevi, 1998 – 260 s.

İnternet kaynakları:

vuzlit.ru,
moluch.ru,
sport.bobrodobro.ru

Barbell squat ile ilgili 11 çalışmanın sonuçlarını özetleyen Escamilla incelemesine göre kuadriseps aktivitesi fleksiyonla birlikte giderek artıyor. diz eklemi 80-90° fleksiyonda zirveye ulaşır. Aynı zamanda geniş kasların aktivitesi rektus kasının aktivitesinden %40-50 daha fazladır. Gövde daha dik tutulduğunda rektus femoris kasının diz ekstansörü olarak daha etkili olduğu varsayılmaktadır. Dış ve iç geniş kasların aktivitesi benzerdir. Kuadriseps aktivitesi, halterle yapılan squatlarda leg press veya baldır uzatmalarına göre daha yüksektir. Kapalı zincir egzersizlerinin, açık zincir egzersizlerine göre kuadrisepsleri daha dengeli bir şekilde aktive ettiği Stensdotter ve arkadaşları tarafından rapor edilmiştir. Kuadriseps kasının dört bölümü için EMG aktivitesinin başlangıcı, kinematik zincir kapatıldığında daha iyi senkronize edilir. Açık zincir egzersizinde rektus femoris, Vastus Medialis'ten 7 ± 13 ms daha erken ve daha düşük bir genlikle etkinleştirilir (%46 ± 43'e kıyasla maksimum istemli kasılmanın %40 ± 30'u).

Diz arkası kaslarının aktivitesi çömelme pozisyonundan kalkarken en yüksek seviyeye ulaşırken, biceps kaslarının toplam aktivitesi semimembranosus ve semitendinosus kaslarından daha fazladır. Zirve aktivitesi 50-70°'ye yakın bir sıcaklıkta gerçekleşti ve maksimum gönüllü izometrik çabanın %30 ila %80'i arasında değişti. Wright ve diğerleri. squat'ın eşmerkezli fazında eksantrik faza kıyasla semitendinosus kası ve biceps femoris'te daha fazla aktivite gösterdi, ancak kaval kemiği fleksiyonuna göre önemli ölçüde daha az (neredeyse yarısı kadar) aktivite gösterdi.

Gastroknemius, squat sırasında orta dereceli bir aktivite sergiler; bu, dizler esnedikçe giderek artar ve dizler uzadıkça azalır. Maksimum aktivite baldır kasları 60 ila 90° diz fleksiyonunda gözlendi. Dar bir çömelme duruşunda baldır kas aktivitesi, geniş bir duruşa göre %21 daha fazladır.

Çömelme sırasında ayakların dönüşünü değiştirmek (ayak parmakları 30° içeride, paralel, ayak parmakları 80° dışarıda) kuadriseps kasının farklı bölümlerinin aktivitesini etkilemez. Diğer üç çalışmanın yazarları da kuadriseps, gastrocnemius ve hamstring kaslarının aktivitesinde herhangi bir değişiklik bulamadılar.

Kapalı zincir egzersizleri (squat ve leg press) ve açık zincir egzersizleri (baldır ekstansiyonu) karşılaştırıldığında kuadriseps kas aktivitesinin sırasıyla tam fleksiyon ve ekstansiyona yakın en yüksek olduğu görüldü. Aynı zamanda bacak presleri ve baldır uzatmalarında hamstring kaslarının aktivitesi squattakinin neredeyse yarısı kadardı.

Gluteal kas aktivitesi, squat sırasında daha geniş bir duruşla veya yük veya hareket aralığının artmasıyla daha fazladır.

Ağız kavgasını halterle ve Smith makinesiyle karşılaştırırken kas aktivitesinde farklılıklar bulundu. EMG aktivitesi şu kaslarda ölçüldü: tibialis anterior, gastroknemius, vastus lateralis ve medialis, biseps femoris, erektör lomber erektör kasları ve rektus abdominis. Serbest ağırlıkla yapılan squat sırasında gastroknemius (%34), biseps femoris (%26) ve vastus medialis (%39) kaslarındaki aktivite anlamlı derecede yüksekti.<0,05). не обнаружено существенных различий между активностью остальных мышц. Тем не менее, средняя ЭМГ-активность мышц при приседаниях со свободным весом была на 43% выше ф<0,05). Таким образом, приседания со свободным весом предпочтительнее при тренировке, направленной на увеличение силы сгибателей стопы и колена, а также разгибателей колена. Основываясь на результатах этого исследования, можно также отметить, что ограничение движения в сагиттальной плоскости снижает активность мышц, ответственных за движение коленного сустава вперед (при сгибании). на активность икроножных мышц также оказывает влияние отсутствие существенных движений в голеностопном суставе вследствие практически вертикального положения голени при выполнении упражнения.

Squat yapılan yüzeyin stabilitesi de kas aktivitesini etkiler. Smith makinesi, halter, %60 RM'de yüksüz denge plakası squat'ları Anderson ve Behm arasında karşılaştırıldı. Yüzey stabilitesinin azalmasıyla birlikte gövde kaslarının aktivitesi arttı ancak ana hareket ettiricilerin aktivitesi azaldı.

Saeterbakken ve Finlandiya tarafından yapılan bir araştırma, farklı sabit ve dengesiz yüzeylerde gerçekleştirilen squat sırasındaki güç ve kas aktivitesini karşılaştırdı. Araştırmaya on beş eğitimli erkek katıldı. Kas aktivitesi dört yüzeyde karşılaştırıldı: sabit, denge tahtası, Bosu ve denge konisi. Diz ekleminin fleksiyon açısı 90° idi. Aşağıdaki kasların izometrik kasılması sırasındaki aktivite ölçüldü: rektus femoris, vastus medialis, vastus lateralis, biseps femoris, soleus, rektus abdominis, dış oblik ve erector spinae.

Sabit bir yüzey (%100) ile karşılaştırıldığında, uygulanan kuvvet şu şekildeydi: Denge tahtasında %93 (tek düzlem kararsızlığı); Bosu'da %81 ve denge konisinde %76 (iki düzlemde kararsızlık, konide en büyüğü). Bosu ve koni ile karşılaştırıldığında fark yalnızca sabit yüzey ve denge tahtası için anlamlıydı.

EMG aktivitesinde anlamlı bir fark sadece rektus femoris kasında bulundu. Sabit yüzeyde en yüksek, denge konisinde ise en düşüktü. Soleus kası, Bosu ile artan aktiviteye doğru bir eğilim gösterdi.

Clark ve arkadaşlarının kısa bir incelemesinden kas EMG aktivitesine ilişkin bazı veriler. :

Kas aktivasyonu, orta dereceli yüklerde değişen derinliklerdeki squat'lar arasında farklılık göstermez. Paralel çömelmelerde, aktivasyonun iniş aşamasının sonunda ve çıkış aşamasının başlangıcında en yüksek olduğu görülmektedir.
Mutlak dış yükün artmasıyla bacak ve gövde kaslarının aktivitesi artar.
Halter kemeri uyluk ve üst sırt kaslarının aktivitesini etkilemez.
Orta derecede dış yüklerle (>%50 RM) squat yaparken, gövdeyi stabilize eden kasların aktivitesi, bu bölge için stabilizasyon egzersizleri yaparken olduğundan daha yüksektir.
Submaximal squat sırasında oluşan akut yorgunluk, kas aktivasyonunu artırarak görevdeki güç kaybını önler. Düşük ve yüksek yük testlerinde kas gücü ve EMG aktivitesi 30 dakikaya kadar azaltılır.
Ön taraftaki kas aktivitesi ve %70 RM ağırlığı ile düzenli squat benzerdir.
En yüksek kas aktivitesi squat hareketinin eşmerkezli aşamasında gözlenir.
%85 RM'de başarısızlığa kadar gerçekleştirilen setlerde, eğitimli kişiler eğitimsiz kişilere göre önemli ölçüde daha fazla tekrar yaptı ve hem 1RM testinde hem de başarısızlığa kadar olan sette daha fazla aktivasyon gösterdi.
Maksimum squat tekrarını belirlemek için, her squat türü için benzer, ilişkili submaksimal test yüklerinin kullanılması gerekir; özellikle de amaç iki squat türü, squat varyasyonları veya farklı squat derinlikleri arasındaki kas aktivitesindeki farklılıkları ölçmekse.

V. N. Seluyanov, V. A. Rybakov, M. P. Shestakov

Bölüm 1. Vücut sistemleri modelleri

1.1.4. Kas aktivitesinin fizyolojisi

Fiziksel çalışma sırasındaki kas aktivitesinin biyokimyası ve fizyolojisi şu şekilde tanımlanabilir. Simülasyon kullanarak, bir adım testi gerçekleştirirken kastaki fizyolojik süreçlerin nasıl ortaya çıktığını göstereceğiz.

Bir kasın (örneğin kuadriseps femoris kasının) %50 MMV'ye sahip olduğunu, adımın genliğinin değeri %100 olarak alınan maksimum alaktik gücün %5'i olduğunu ve adımın süresinin %100 olduğunu varsayalım. 1 dakikadır. İlk adımda, düşük dış direnç nedeniyle, Hanneman'ın "büyüklük kuralına" göre düşük eşikli MU'lar (MU'lar) işe alınır. Yüksek oksidatif özelliklere sahiptirler; substratları yağ asitleridir. Ancak ilk 10-20 saniye boyunca enerji tedariği aktif MF'lerdeki ATP ve CrP rezervlerinden sağlanır. Zaten bir adımda (1 dakika) yeni kas liflerinin alımı gerçekleşir, bu sayede verilen gücü adım üzerinde korumak mümkündür. Bunun nedeni, aktif MV'lerdeki fosfojen konsantrasyonunun azalması, yani bu MV'lerin kasılma kuvveti (gücü), merkezi sinir sisteminin aktive edici etkisinin artmasıdır ve bu, yeni motorların devreye girmesine yol açar. birimler (MU'lar). Dış yükte (güçte) kademeli olarak kademeli bir artışa bazı göstergelerde orantılı bir değişiklik eşlik eder: kalp atış hızı, oksijen tüketimi, pulmoner ventilasyonda artış, laktik asit ve hidrojen iyonlarının konsantrasyonu değişmez.

Dış güç belli bir değere ulaştığında öyle bir an gelir ki tüm IMF işe dahil olur ve ara kas lifleri (IMF) görevlendirilmeye başlar. Ara kas lifleri, mitokondri kütlesinin piruvat oluşumu ile mitokondrideki oksidasyonu arasında bir denge sağlamak için yeterli olmadığı kas lifleri olarak adlandırılabilir. PMV'de, fosfojen konsantrasyonundaki bir azalmadan sonra glikoliz aktive edilir, piruvatın bir kısmı kana giren ve PMV'ye nüfuz eden laktik aside (daha doğrusu laktat ve hidrojen iyonlarına) dönüştürülmeye başlar. Laktatın IMF'ye (OMV) girişi, yağ oksidasyonunun inhibisyonuna yol açar; glikojen, daha büyük ölçüde oksidasyonun substratı haline gelir. Sonuç olarak, tüm MMV'lerin (OMV'ler) işe alındığının bir işareti, kandaki laktat konsantrasyonundaki artış ve pulmoner ventilasyonun artmasıdır. PMV'de, kana salındığında kan tampon sistemleriyle etkileşime giren ve aşırı (metabolik olmayan) karbondioksit oluşumuna neden olan hidrojen iyonlarının oluşumu ve birikmesi nedeniyle pulmoner ventilasyon artar. Kandaki karbondioksit konsantrasyonunun artması solunumun artmasına neden olur (Human Physiology, 1998).

Bu nedenle, bir adım testi gerçekleştirirken, genellikle aerobik eşik (AeT) adı verilen bir olay meydana gelir. AeP'nin ortaya çıkışı tüm OMV'lerin işe alındığını gösterir. Dış direncin büyüklüğüne göre, oksidatif fosforilasyon nedeniyle ATP ve CrP'nin yeniden sentezi sırasında sergileyebilecekleri OMV'lerin gücü değerlendirilebilir (Seluyanov V.N. ve diğerleri, 1991).

Gücün daha da artması, çok az mitokondrinin bulunduğu daha yüksek eşikli MU'ların (HMU'lar) işe alınmasını gerektirir. Bu, anaerobik glikoliz süreçlerini artırır ve daha fazla laktat ve H iyonu kana girer. Laktat OMV'ye girdiğinde LDHH enzimi tarafından tekrar piruvata dönüştürülür (Karlsson, 1971,1982). Ancak mitokondriyal OMV sisteminin gücünün bir sınırı vardır. Bu nedenle, önce laktat oluşumu ile OMV ve PMV'deki tüketimi arasında sınırlayıcı bir dinamik denge vardır ve daha sonra denge bozulur ve telafi edilmemiş metabolitler - laktat, H, CO2 - fizyolojik fonksiyonların keskin bir şekilde yoğunlaşmasına neden olur. Nefes almak en hassas süreçlerden biridir ve çok aktif tepki verir. Kan akciğerlerden geçtiğinde, solunum döngüsünün aşamalarına bağlı olarak farklı bir kısmi CO2 gerilimine sahip olmalıdır. Yüksek CO2 içeriğine sahip arteriyel kanın bir "kısmı", kemoreseptörlere ve merkezi sinir sisteminin doğrudan modüler kemosensitivite yapılarına ulaşır ve bu da solunumun yoğunlaşmasına neden olur. Sonuç olarak, CO2 kandan yıkanmaya başlar ve bunun sonucunda kandaki ortalama karbondioksit konsantrasyonu azalmaya başlar. AnP'ye karşılık gelen güce ulaşıldığında, çalışan glikolitik MV'lerden laktat salınım hızı, MV'lerdeki oksidasyon hızıyla karşılaştırılır. Şu anda, OM'de oksidasyonun substratı yalnızca karbonhidratlar haline gelir (laktat, yağların oksidasyonunu engeller), bazıları OM'den gelen glikojendir, diğer kısmı ise glikolitik MV'de oluşan laktattır. Karbonhidratların oksidasyon substratları olarak kullanılması, OMV'nin mitokondrisinde maksimum enerji üretimi (ATP) oranını sağlar. Bu nedenle anaerobik eşikteki oksijen tüketimi ve/veya güç (AnP), OMV'nin maksimum oksidatif potansiyelini (gücünü) karakterize eder(Seluyanov V.N. ve diğerleri, 1991).

Harici güçteki daha fazla artış, glikolitik MV'leri sinirlendiren giderek daha yüksek eşikli motor birimlerinin katılımını gerektirir. Dinamik denge bozulur, H ve laktat üretimi eliminasyon hızını aşmaya başlar. Buna pulmoner ventilasyonda, kalp atış hızında ve oksijen tüketiminde daha fazla artış eşlik eder. ANP'den sonra oksijen tüketimi esas olarak solunum kaslarının ve miyokardın çalışmasıyla ilgilidir. Pulmoner ventilasyon ve kalp atış hızı sınırlarına ulaşıldığında veya lokal kas yorgunluğu oluştuğunda, oksijen tüketimi stabil hale gelir ve ardından azalmaya başlar. Şu anda MIC kaydediliyor.

Kaslar olmadan yaşam mümkün olmazdı. Kalp atışı, kan dolaşımı, sindirim, bağırsak hareketleri, terleme, yiyecekleri çiğneme, görme, hareket; tüm bu süreçler farklı kas türleri tarafından kontrol edilir.

Vücutta üç ana kas türü vardır:

gönüllü olarak kasılan1 ve kas-iskelet sistemindeki çeşitli kemiklere bağlanan iskelet kasları;
düz kaslar veya istemsiz2 kasılmalar. Bunlar mide kaslarını, bağırsakları, kan damarlarını vb. içerir;
kalp kası.

İskelet kasları son derece karmaşık bir yapıya sahiptir. Kas dokusunun en küçük elemanları ince filamentlerdir. filamentler; aktin ve miyozinden oluşan birleşik protein zincirleridir. Bu ipliklerden oluşur sarkomerler(sarcos - “et”, sadece - “kısım”). Bunlar da kas liflerini oluşturan miyofibrillere (miyos - "kaslar", fibriller - "minik lifler") bağlanır. İkincisi ise iskeletin kaslarını oluşturan demetler halinde birleştirilir.

Yani dizi şu şekildedir: protein zincirleri - filamentler - sarkomerler - miyofibriller - kas lifleri - kas lifi demetleri - iskelet kasları.

Enerji gereksinimi

Kasların temel özelliklerinden biri, kaslarımıza besin ve oksijen sağlayan ve atık ürünleri ortadan kaldıran geniş bir kan damarı ağına sahip olmalarıdır.

Kas kasılması enerji gerektiren aktif bir süreçtir.

Birbirine geçme nedeniyle kasın uzunluğu azalır protein sarkomerleri(aktin ve miyozin) birbirine iki tarağın dişleri gibi bağlanır. Ortaya çıkan gerilim, kas bağlarının bağlı olduğu kemiklerin hareket etmesine neden olur.

Herhangi bir kasın her zaman aktif lifleri vardır; herhangi bir zamanda, hatta aktif olmadığında bile. Bu kas liflerinin kasılmaları kemiği hareket ettirmeye yeterli değildir ancak kasların sürekli gerilim altında kalmasını sağlar. İskelet kaslarındaki bu artık gerilime denir. kas tonusu. Kas tonusu eksikliğinden dolayı kaslar gevşek ve gevşek görünebilir, ancak hafif bir gerginlik bile onların daha aktif olmasına neden olur. Güçlü insanların pazılarının rahat bir durumda bile bu kadar etkileyici görünmesi kas tonusu sayesindedir. Kas tonusu, kas liflerinin çoğu gevşediğinde kas şeklini korur. Kişi dinlenirken kas tonusu kemiklerin ve eklemlerin stabil pozisyonuna katkıda bulunur, yokluğunda ise eklemler bu tür bir destekten yoksun kalır. Örneğin felç nedeniyle bir kolunda his kaybı yaşayan kişiler, kolun ağırlığı altında omzunun sürekli olarak yuvasından çıkması durumuyla karşı karşıya kalırlar. Deltoid (omuz eklemi çevresinde bulunan) kas o kadar zayıflar ki artık eklem kapsülündeki çok sayıda kemiği destekleyemez.

Kas tonusu aynı zamanda amortisör görevi de görür ve keskin bir darbe veya sarsıntı sırasında enerjinin bir kısmını emer. İyi kas tonusu, genellikle ani hareketleri içeren spor ve beden eğitimi için gerekli bir durumdur. Egzersiz de kas tonusunun artmasına yardımcı olur.

Kas kasılması

İki tür kas kasılması vardır - izotonik ve izometrik.

Şu tarihte: izotonik kasılmalar Kas üzerindeki dış ve iç yükler sabit kalır ancak uzunluğu ve kesiti değişir. Yerden bir ağırlık kaldırdığınızda, yürüdüğünüzde veya koştuğunuzda vücudunuzdaki kaslar izotonik kasılmalar gerçekleştirir.

Şu tarihte: izometrik kasılmalar Zaten maksimuma kadar kasıldığı için kasın geometrisi değişmez. Bu tür kasılmalar, örneğin bir kişi sabit bir nesneyi (örneğin bir duvarı) hareket ettirmeye çalıştığında, yerden çok ağır bir şeyi kaldırmayı başaramadığında veya direnç egzersizleri yaptığında gözlemlenir.

Kaslara enerji sağlamak

Kas kasılması büyük miktarda enerji gerektirir. Bu nedenle vücudumuzun başka hiçbir yerinde temsil edilmeyen kas dokusunda özel bir enerji elde etme sürecinin gerçekleşmesi şaşırtıcı değildir. Aktif kas hücreleri, yapısı itibariyle kandaki hemoglobine benzeyen ve aynı zamanda oksijeni emip daha sonra kullanmak üzere depolayabilen miyoglobin içerir. Bu nedenle en aktif iskelet kasları parlak kırmızıdır.

Ek olarak, kas dokusu hücreleri, aerobik, yani oksijeni emme, glikoz moleküllerinin dönüşümü sürecinde enerji molekülleri üreten çok sayıda mitokondri (mikroskobik enerji üretim fabrikaları) içerir - bunlar aynı zamanda ATP molekülleridir (adenosin trifosforik asit). . Ancak buna rağmen bazen kasların ihtiyacını karşılamaya yetecek kadar enerjimiz olmuyor. Yani Doğa Ana kasları en yararlı iki fizyolojik özellik ile ödüllendirdi:

artan enerji ihtiyaçlarını karşılamak için herhangi bir zamanda parçalanabilen glikozu glikojen formunda depolama yeteneği;
glikozun enerji moleküllerine ve laktik aside anaerobik (oksijen katılımı olmadan) dönüşümünü gerçekleştirme yeteneği.

Gördüğünüz gibi doğa, iskelet kaslarına inanılmaz bir yetenek bahşetti: Karaciğerden veya diğer iç organlardan yardım beklemeden kendi başlarına enerji üretebilirler. Yani iskelet kasları:

oksijen moleküllerini (miyoglobin) yakalayabilen özel bir protein içerir;
enerji üretmek için glikozun hem aerobik hem de anaerobik parçalanmasını gerçekleştirebilir;
glikojen rezervlerini depolayın (glikoz bazlı bir bileşik);
kas dokusu proteinleri için hayati önem taşıyan glikoz ve kalsiyum sağlayan geniş bir kan damarı ağına sahiptir (kaslar bu iki madde olmadan kasılamaz). Kan damarları ayrıca karbondioksit (karbondioksit) gibi atık ürünlerin vücuttan atılmasına da yardımcı olur.

Kaslar kasıldığında tüm vücudun oksijene olan ihtiyacı artar ve oksijenin büyük bir kısmı kandan alınır. Artan oksijen ihtiyacını karşılamak için nefes alma ve kalp atış hızı artar. Bu nedenle yoğun egzersiz sırasında kalp atış hızınız yükselir ve nefes alışverişiniz hızlanır. Fiziksel aktivitenin kesilmesinden sonra bile, solunum hızı ve kalp atış hızı bir süre yüksek kalır ve vücuda ek miktarda hayat veren oksijen sağlamaya devam eder.

Bu nedenle, fiziksel egzersiz şunları yapmanın tek doğal yoludur:

kan dolaşımını iyileştirmek;
kalbin kan pompalamasını zorlaştırır, böylece kalp kasının tonunu arttırır;
vücuttaki enerji rezervlerini arttırmak;
vücutta aşırı vücut yağını ve birikmiş şekeri yakmak;
Vücudun kaslarına ek bir ton verir, böylece genel refahı artırır.

Aşırı enerji tüketimi

Egzersiz sırasında aşırı kas kasılmasının istenmeyen tek sonucu kas dokusunda laktik asit birikmesidir.

Normal koşullar altında hücrenin mitokondrisindeki glikoz, oksijen molekülleri kullanılarak karbondioksite ve suya dönüştürülür (bkz. sayfa 31).

Kaslar çok aktif hale geldiğinde, mitokondrinin yeterli enerji üretecek zamanı kalmaz, bu da glikozun anaerobik (oksijen katılımı olmadan) laktik aside dönüşümü sırasında ek ATP moleküllerinin oluşmasına neden olur.

Artan enerji ihtiyacı uzun süre devam ederse ve mitokondri oksijen eksikliği nedeniyle bunu tam olarak karşılayamıyorsa laktik asit seviyesi artar. Bu, kas liflerinin kimyasal yapısında bir değişikliğe neden olur; mitokondri, laktik asidi hızlı bir şekilde karbondioksit ve suya dönüştürmek için yeterli oksijen alana kadar kasılma durur.

Genel olarak, glikozun eksik yanmasının bu yan ürünü olan laktik asit vücuda, özellikle de kalp kasına zarar verir.

Laktik asit fazlalığına sadece kas spazmları ve ağrı eşlik etmez, aynı zamanda yorgunluk hissine neden olduğundan kas dokusunun genel performansını da azaltır.

Sporcular kaslarının ne kadar verimli çalıştığını görmek için antrenman sırasında laktik asit seviyelerini düzenli olarak kontrol ettirirler.

Tükenmişlik

Kas yorgunluğu, kasların artık kasılamaması durumudur. Bunun ana nedeni, normal kas fonksiyonuna müdahale eden laktik asit birikmesidir. Bu tam olarak doğanın, insanın kaslarını sonsuz bir şekilde zorlamasını önlemek için yarattığı yoldur. Bu nedenle, maraton koşucuları, özellikle de yetersiz eğitim almış olanlar, genellikle yarı yolda pes ederler ve hepsi bitiş çizgisine ulaşamaz. Kas yorgunluğu, kaslara enerji rezervlerini geri kazanma ve atık ürünlerden kurtulma fırsatı sağlar.

Herhangi bir fiziksel aktivite değişen derecelerde yorgunluğa yol açar. Gözlerdeki veya ellerdekiler gibi en küçük kaslar, büyüklere göre çok daha hızlı yorulur.

Uzun süre elleriyle yazmak zorunda kalanlar, fırçanın artık tek kelime yazamayacak kadar yorulduğu hissine çok aşinadır. Testler veya sınavlar sırasında çocuklar genellikle çok hızlı yazmaya çalışırlar, bu yüzden elleri yorulur, incinmeye başlar ve bu aktiviteyi yarıda kesmekten başka çareleri kalmaz.

Dinlenme ihtiyacı

Bu nedenle egzersiz ve dinlenme dönemlerini değiştirmek gerekir. Bunu başarmak için doğa bize, kasların enerji rezervlerini günlük olarak yenilemesine, fiziksel aşınma ve yıpranmadan kaynaklanan hasarları onarmasına ve laktik asit dahil atık ürünlerden kurtulmasına olanak tanıyan bir uyku mekanizması bahşetti. Kişi yeterince uyuyamadığında ve dinlenmeye ayrılan süreyi kullanarak çok çalıştığında, kaslar normal çalışma yeteneğini kaybeder ve er ya da geç yorgunluk ortaya çıkar.

Ne kadar istesek de kaslarımızı uzun süre sürekli verimle çalışmaya zorlayamayız. Bu nedenle sporcuların müsabakalardan sonra uygun dinlenmeleri veya sağlıklı uyku çekmeleri önerilir.

Kas aktivitesi

Kas aktivitesi aşağıdaki gibi parametrelerle karakterize edilir: güç- Tek bir kasın veya kas grubunun yaratabileceği maksimum gerilim ve dayanıklılık- Bir kişinin fiziksel aktivite ile ilgili bir aktiviteye devam edebildiği süre.

Kas aktivitesi iki ana faktör tarafından belirlenir: İlgili kas liflerinin türü ve kişinin fiziksel uygunluk düzeyi.

Kas lifi türleri

Miyologlar insan vücudundaki üç ana iskelet kası lifi tipini ayırt eder: hızlı, yavaş ve orta.

Hızlı kas lifleri

İskelet kasının çoğu bunlardan oluşur. Bu kas lifleri, isimlerini, dış uyarılardan sonra (yaklaşık saniyenin yüzde biri kadar sonra) anında kasılma yeteneğine sahip olmalarından almaktadır.

Bu liflerin çapı büyüktür, yoğun şekilde paketlenmiş miyofibrillerden oluşur, önemli miktarda glikojen rezervine (glikozun vücutta depolandığı form) sahiptir ve nispeten az miyoglobin ve mitokondri içerir. Hızlı ve ani hareketlerle iyi başa çıkarlar.

Bu kas liflerinin yavaş kanın kendilerine ulaşmasını bekleyecek zamanları yoktur, dolayısıyla çok az kılcal damarları vardır. Bu tür kaslar çok hızlı ve büyük bir kuvvetle kasılırlar ve bu nedenle enerji üretimi için oksijeni kullanmaya ne zamanları ne de yetenekleri vardır (bu nedenle kan dolaşımları düşüktür, mitokondrileri ve miyoglobinleri azdır). Bir yan ürün olarak kötü şöhretli laktik asidin oluştuğu glikozu işlemek için hızlı ve kullanışlı bir anaerobik yöntem kullanıyorlar. Hızlı kasılan kas liflerinin çok çabuk yorulmasının nedeni budur. Görevle başa çıkıyorlar ve sonra güçlerini kaybediyorlar.

Sprinterler 100 metre yarışında kendilerini o kadar zorlarlar ki, bitiş çizgisinde neredeyse yere yığılırlar; bundan sonraki birkaç dakika boyunca neredeyse ayakta bile duramazlar. Eğer onlardan yakın zamanda bir deneme daha yapmalarını isterseniz, sonucun ne kadar kötü olacağına şaşıracaksınız. Yetersiz eğitimli koşucular sıklıkla yan tarafta ağrılı bir kramp olan kolik yaşarlar.

Dayanıklılık söz konusu olduğunda hızlı kaslar diğer kas liflerine göre daha geridedir. Kan damarlarının az sayıda olması ve miyoglobin içeriğinin düşük olması nedeniyle renkleri çok soluktur.

Yavaş kas lifleri

Çapları hızlı liflerin yarısı kadardır ve büzülmesi neredeyse üç kat daha uzun sürer, ancak aynı zamanda çok daha uzun süre çalışabilirler. Bu liflerden yapılan kaslar yeterli miktarda miyoglobin içerir, geniş bir kılcal damar ağına ve birçok mitokondriye sahiptir, ancak glikojen rezervleri minimum düzeydedir (bu yüzden bu kadar hacimli değildirler).

Yavaş kas lifleri ayrıca enerji için başka kaynakları da kullanır: karbonhidratlar, amino asitler ve yağ asitleri.

Bu tür kaslar çok güçlü değildir, ancak çok dayanıklıdırlar: ılımlı enerji ihtiyaçlarını karşılamak için, glikozu dönüştürmenin aerobik sürecini kullanırlar, bu nedenle çok çabuk yorulmazlar. Bol kan akışı sayesinde yeterli oksijen alırlar ve atık ürünler sürekli olarak kandan uzaklaştırılır, böylece yavaş kas lifleri uzun süre normal şekilde çalışabilir.

Yavaş kasılan kas lifleri duruşun korunmasından sorumludur, uzun süre yorulmadan kasılmış kalabilirler. Yüksek miyoglobin içeriği ve geniş kılcal damar ağı nedeniyle, yavaş liflerden oluşan kaslar koyu kırmızı bir renge sahiptir.

Orta kas lifleri

Özellikleri bakımından hızlı ve yavaş kas lifleri arasında ortada yer alırlar. Hızlı liflerden daha esnektirler ancak aynı zamanda yavaş liflerden daha güçlüdürler..

Antrenman sırasında, uzun mesafe koşucuları bu tür kas liflerini geliştirmeye çalışırlar çünkü bunlar inanılmaz bir güç ve dayanıklılık kombinasyonuna sahiptir.

Kas egzersizleri

Doğru tasarlanmış bir antrenman programı sayesinde kas liflerinin tipini kolaylıkla değiştirebilirsiniz. Halterciler ve vücut geliştiriciler, biceps ve diğer kasları hızla kasarak ara kas liflerinin oluşumunu sağlarlar.

Bir kastaki farklı kas lifi türlerinin oranı, seçilen antrenman programına bağlı olarak değişebilir.

Hızlı ve yavaş kas liflerinin oranı genetik parametrelerle belirlenir, ancak ara liflerin göreceli sayısı (hızlıya göre) artırılabilir.

Düzenli egzersiz, ek mitokondri oluşumunu, glikojen rezervlerinin birikmesini ve kas dokusundaki protein ve enzim konsantrasyonunun artmasına katkıda bulunur. Tüm bu faktörler sayesinde kasların hacmi artar.

Genetik olarak belirlenen kas liflerinin sayısı zamanla değişmez, ancak bileşimleri (protein, glikojen, enzim, mitokondri içeriği) değişebilir.

İnsan kaslarının çoğu her türlü kas lifini içerir, bu nedenle bu tür kaslar pembe görünür. Bununla birlikte, sırt kasları (baldır kasları gibi) çoğunlukla yavaş kasılan liflerden oluşur, bu nedenle kırmızı renktedirler ve duruşu koruyabilirler. Hızlı hareketlerden sorumlu olan göz ve el kasları, kan damarları ve miyoglobini daha az olduğu için beyazdır.

Bazı insanlar ne kadar yerse yesin ya da spor salonunda egzersiz yaparsa yapsın zayıf kalır. Yalnızca minimum kas kütlesi kazanabilirler. Bu onların genetik yapısıdır. Sumo güreşçileri, yüksek kalorili bir diyet ve sürekli antrenman yoluyla büyük kas ve yağ dokusu rezervleri oluşturur.

Daha önce Sovyet sporcular kefiri büyük miktarlarda içiyordu, çünkü bununla birlikte vücut kaslarda protein oluşumu için gerekli amino asit zincirlerini de alıyordu. Ayrıca kas gücünü ve dayanıklılığını artırmak için ginseng (özellikle Sibirya'da) aldılar. Bu nedenle Sovyet sporcuları Olimpiyat Oyunlarında halter ve diğer disiplinlerde yenilmezdi.

Kas kütlesi kazanmak için bazı sporcular steroid veya testosteron kullanır. Ancak bu gibi durumlarda bile kasların hacmi yalnızca düzenli yorucu antrenmanlarla artar: "pompalamanın" basit bir yolu yoktur.

Steroid ve testosteron almanın "yapay olarak" kas kütlesi kazanmak için yararlı olduğuna dair ikna edici bir kanıt yok, ancak bunların vücuda verdikleri zarar uzun zamandır herkes tarafından iyi biliniyor.

Kaslar sadece büyümekle kalmaz, aynı zamanda atrofiye de uğrayabilir, özellikle de günlük yaşamda pek kullanılmadıkları takdirde. Kütle kaybederler. Uzun süre alçıda kalan ve hareket etmeyi imkansız hale getiren kırık bacaktan da bu açıkça görülüyor. Çocuk felci gibi bazı hastalıklar sinirleri etkileyerek felce ve belirli kasların atrofisine yol açar.

Çözüm

Böylece bilim adamları kaslarla ilgili aşağıdaki gerçekleri tespit ettiler.

İnsan vücudunda üç tür kas vardır: iskelet, düz ve kalp.
İskelet kasları kural olarak gönüllü olarak kasılır; onları istediğimiz zaman kontrol edebiliriz.
Düz kaslar istemsiz olarak kasılır ve bilincimizin kontrolüne tabi değildir (kan damarlarının duvarları, mesane, bağırsaklar vb.).
İskelet kaslarını oluşturan lifler sırasıyla üç türe ayrılır:
- hızlı kas lifleri. Az sayıda kan damarı ve miyoglobin içerirler, soluk bir renkle karakterize edilirler ve hızlı ve ani hareketler yapmaktan sorumludurlar. Çabuk yorulursun;
- yavaş kas lifleri. Pek çok kan damarı, mitokondri ve miyoglobin içerirler, kırmızı renktedirler ve duruşun korunması gibi yavaş ve sürekli faaliyetlerden sorumludurlar. O kadar çabuk yorulmazlar;
- ara kas lifleri. Özelliklerine göre hızlı ile yavaş arasındadırlar. Hızlı kasılan kas liflerine göre daha yavaş yorulurlar (bu bakımdan duruşun korunmasından sorumlu kaslara daha yakındırlar).
İki tür kas kasılması vardır:
- izometrik - kasın uzunluğu değişmeden kalır;
- izotonik - kas üzerindeki yük değişmez, ancak uzunluğu ve kesiti değişir (bu, çeşitli hareketler yapılırken olur).
Kaslar kasılırken büyük miktarda enerji tüketir ve bu nedenle onu bağımsız olarak üretmeye zorlanır. Bunu yapmak için iki mekanizmadan birini kullanırlar:
- Yavaş kas liflerinde aerobik süreç. Kanda bol miktarda oksijene erişimleri vardır ve miyoglobin bu oksijeni kullanmalarına yardımcı olur;
- Hızlı kas liflerinde anaerobik süreç. Enerji, oksijenin katılımı olmadan glikozun eksik yanması sürecinde üretilir. Ayrıca laktik asit oluşur ve bu da kasların yorulmasına neden olur.
Kaslar, liflerin motor nöronlar tarafından uyarılması nedeniyle kasılır. Kasılma, kalsiyumun katılımıyla ortaya çıkan ve bunun sonucunda protein zincirlerinin birbirine uyması sonucu oluşan karmaşık bir biyomekanik reaksiyona dayanır. Bu nedenle kas fonksiyonu sadece mekanik açıdan değil aynı zamanda nörolojik açıdan da değerlendirilmelidir. Gerilen kaslar gözle görülür bir çaba sarf ederken aynı zamanda elektriksel uyarıları kendi içinden geçirir.