Изотонические движения. Отличия изометрических упражнений от изотонических

При огромном выборе систем для тренировки, казалось бы трудно удивить опытного спортсмена чем-нибудь новеньким. Но на самом деле мы хотим Вам напомнить об одной незаслуженно забытой программе тренировок, которая направлена не только на укрепление мышц всего тела, но и на воспитание силы духа. Нет, это не йога! Это система «Изотон», которая была разработана российским ученым В.Н.Селуяновым в далеком 1992 году и эффективно использовалась для подготовки студентов в институтах физкультуры. Теперь Вы сможете использовать ее дома для снижения веса и укрепления здоровья.

Отличие системы «Изотон» от других нагрузок

Ученые сначала долго и кропотливо изучали и подвергали анализу различные системы тренировок: йогу, бодибилдинг, аэробику, калланетику, а также наработки лечебной физкультуры. В итоге получилась новая система, которая направлена на оздоровление организма за счет нормализации иммунной и эндокринной систем, соглашается сайт. Она помогает:

Улучшить работоспособность. Этого можно достичь за непродолжительный период два-три месяца, в течение которого сжигаются лишние жировые отложения, и увеличивается мышечная масса тела.
. Использовать небольшое количество времени при достижении максимального эффекта. Этот фактор в условиях постоянной его нехватки, тоже достаточно важен.

Поэтому, придерживаясь данной программы, Вы в итоге получите возможность:

Укрепить свое здоровье и поддерживать все системы организма в нормальном рабочем состоянии.
. Нормализовать психологическую и эмоциональную ситуацию;
. Легко вставать с утра и забыть про упадок сил;
. Приобрести нормальный вес;
. Получить привлекательное тело и хорошо его ощущать.

Основным отличием данной системы является стато-динамический режим тренировок, то есть все упражнения выполняются очень плавно и медленно с постоянным удержанием мышц в состоянии напряжения. Эффективной считается тренировка, когда каждое упражнения выполняется до отказа, т.е. до ощущения невозможности преодолеть сопротивление.

Однако, как ни парадоксально, эта система не вызывает последующих мышечных болей и способствует быстрому восстановлению.

Особенности проведения тренировок по системе «Изотон»

Как уже было сказано, тренировки происходят до состояния жжения в мышцах. Темп выполнения очень медленный, действовать нужно по схеме 30/30. Т.е. 30 секунд отведено на упражнение, а 30 на отдых. Используем ее три раза для одного упражнения. Если Ваша подготовка не позволяет, можно уменьшить нагрузку, занимаясь 20/40.

Когда Ваш уровень вырастет, можно будет использовать круговую тренировку, т.е. выполнять упражнения без отдыха, потом перерыв 1-2 минуты. Затем повторить этот круг 4 раза.

Программа тренировки по системе «Изотон» для дома

Сначала идет проработка крупных мышц, затем тренируем более мелкие:

1. Полуприседания. В исходном положении: ноги на ширине плеч, руки на поясе, ноги немного согните. Медленно приседаем, пока бедра не окажутся параллельно полу, затем также медленно возвращаемся. Не нужно выпрямлять ноги в исходном положении, они всегда должны быть напряжены.

2. Выпады. Стоя делаем длинный шаг ногой, руки на поясе - исходное положение. Начинаем медленно опускаться вниз, пока колено почти не коснется пола (но ставить на пол не нужно). Теперь возвращаемся обратно.

3. Поднимаем ягодицы . Лягте на пол. Ноги согните в коленях и поставьте возле ягодиц, руки вдоль тела. Поднимайте таз постепенно, без рывков до момента прямой линии с телом. Возвращаемся обратно, при этом ягодицы на пол не кладем, сохраняем напряжение.
4. Отжимания на коленях. Становимся на колени, руки на расстоянии шире плеч. Начинаем медленные отжимания к полу. При возврате, руки до конца не разгибаем, они должны сохранять напряжение.

5. Обратные отжимания. Используем табуретку или другую опору. Поворачиваемся спиной к опоре, упираемся ладонями, ноги чуть сгибаем. Переносим вес тела на ладони и пятки, зависаем над полом. Начинаем отжимания. Опускаемся вниз и поднимаемся обратно, руки до конца не выпрямляем.

6. Скручивания . Лежа на полу, ноги согнуты, опираемся на стопу. Руки на груди крестом. Поднимаем голову и плечевой пояс одновременно, опускаемся обратно, но плечи и голова при этом остаются на весу.
7. Скручивания обратные. Лежа на спине, поднимите согнутые ноги под углом 90 градусов. Спина и таз прижаты к полу, затем поднимаем таз, ноги при этом стремятся к груди, возвращаемся в исходное положение. Следите за прессом, он все время напряжен.
8. Планка. Лягте на пол. Сделайте опору на согнутые в локтях руки и носочки. Поднимите тело и удерживайте его максимально долго. Сохраняйте абсолютно ровное положение.

З дравствуйте, уважаемые читатели. Как насчёт того, чтобы узнать, что такое изометрические и изотонические упражнения? Именно об этих видах упражнений пойдёт речь, а ещё я расскажу об их отличии, способах их применения, их положительных и отрицательных сторонах.

Наше тело – наилучший инструмент, которым нас наградила природа, и этот инструмент можно совершенствовать. Но мало кто развивает своё тело всецело: обычно идёт какая-то узкая направленность тренировок. Ну, или чуть пошире, как в кроссфите, например.

Вот Вы, к примеру, применяете статические упражнения? «Планка» — не в счёт, она часто применяется. А что насчёт других упражнений? Сомневаюсь, что они у Вас в обиходе регулярно. Обычно мы как занимаемся? Выполняем движения определённые, а это лишь одна сторона нашего многогранного тела.

Чем отличаются изометрические и изотонические упражнения

Грубо говоря, изометрические упражнения – это те же статические. А изотонические – динамические. Для простоты понимания: динамика – это когда Вы двигаетесь (например, поднимаете штангу на бицепс, жмёте штангу лёжа от груди и т. д.), а вот статика – это неподвижное состояние тела или его частей, при котором Вы тоже испытываете нагрузку.

Представьте две тяжёлые гантели, которые нужно удерживать около 10-ти секунд на вытянутых в стороны или вперёд руках. Ваши сухожилия и мышцы будут в этот момент испытывать хорошее такое напряжение. Это и есть статическое упражнение, и таких – море.

Как Вы понимаете, отличие не только в движении или его отсутствии. Отличается сам характер нагрузки: если при работе со штангой нагружаются в большей степени брюшка мышц, а в меньшей их вторая часть – сухожилия, то при неподвижном напряжении опорно-двигательного аппарата больше нагружаются и, соответственно, укрепляются сами сухожилия, а мышцы – меньше.

Ну, это как работать на какой-то конкретный отдел (пучок) дельтовидных мышц: акцент делается на конкретный отдел, но остальные тоже получают нагрузку, хоть и меньшую. Здесь то же самое.

Но отличия на этом не заканчиваются.

Плюсы и минусы изотонических и изометрических упражнений

К позитивным сторонам изометрических упражнений можно отнести укрепление связочного аппарата, рост абсолютной силы тренируемой мускулатуры, что в значительной мере влияет на рост результатов в динамических упражнениях. К примеру, Вы жмёте от груди сотку (100 кг). И всё, прогресс остановился, или он слабо продвигается вперёд. Применяем наши статические упражнения, и вот Вы уже через пару месяцев без напряга вышли на результат в 110-115 кг. Согласитесь, отличный результат.

Многим известный Александр Засс благодаря разработанной им системе упражнений спокойно мог жонглировать пушечными ядрами по несколько десятков килограмм (если мне не изменяет память, то каждое весило по 60 кг, а всего их было три штуки). Давайте, подкиньте хотя бы одно такое ядро в 60 кг обеими руками. А он это одной делал!

Да и те атлеты (в том числе и я), что постоянно применяют «изометрику» в своих тренировках, отмечают рост показателей.

Ещё одним положительным моментом изометрических упражнений является их простота выполнения: либо вообще без специального оборудования (понадобится всего лишь стена), либо очень простое и дешёвое оборудование (у Засса это цепь). Заниматься можете дома, в зале, даже в общественном транспорте (на СпортВики есть комплекс упражнений для этого случая).

Плюсом ещё будет экономия времени. Изометрическая тренировка длится 15-20 минут. Прорабатываете всё тело, а пользы много. Восстановление происходит быстро: можно заниматься хоть каждый день. Но не у всех есть возможность по 15-20 минут заниматься в зале ежедневно – это дорого по финансам.

А теперь к негативным сторонам. Статические упражнения, применяемые без динамических (изотонических) со временем приводят к укорочению брюшка мышц (сухой её части). А чем меньше объём мышцы, тем она слабее. К тому же я не знаю парней, которые хотели бы не увеличить свою мускулатуру, а наоборот – уменьшить. Получается, на начальных этапах Вы становитесь сильнее, а на более поздних – слабее. Но, повторюсь, это, если заниматься однобоко, без «динамики».

У профессиональных бодибилдеров тоже есть подобная проблема: на фармакологии мышцы растут ой как хорошо, но вот связки за ними не успевают, из-за чего они очень часто травмируются: сильная мышца + слабые связки + большой вес отягощений = травма. Пример – Ронни Коулмэн со своими коленными суставами. Поэтому и изотонические упражнения – не панацея от всего.

Да, это классный способ развития тела, но не полноценный и далеко не единственный. Да просто начните качаться без кардио, и со временем Вы испытаете проблемы с сердцем: ему придётся чаще биться, перекачивая кровь в подросшую мускулатуру. Из-за этого сердцу будет плохо, но укреплять его можно с помощью кардио тренировок. Видите, уже есть неполноценность изотонических упражнений.

Как применять изометрические упражнения

Вы спокойно можете разбавить свою привычную тренировочную программу «статикой». Например, каждое занятие оставляйте 15 минут для «изометрики». Сколько раз в неделю Вы тренируетесь? Я почти каждый день, но изометрически – три раза в неделю. Этого вполне хватает.

Можете наоборот – тренироваться в зале, как и раньше, а в дни отдыха дома прорабатывать свой связочный аппарат. Для этого Вам понадобится стена и дверной проём (косяк). Раздобудете где-то цепь – вообще идеально будет. Может, Вы сами предложите вариант изометрического тренинга?

Как тренироваться с изометрическими упражнениями

Мы уже выяснили, что одно занятие должно длиться 15-20 минут, не больше. И вот Вы приступили к выполнению какого-то упражнения. К примеру, толкаете стену от себя. Сразу максимально выкладываться не нужно: надавливайте на неё постепенно, наращивая давление, и лишь под конец сета делайте максимальное усилие.

Сет для начинающих (это первый месяц-полтора занятий) должен быть в пределах 6-8 секунд. Для опытных (после месяца-полтора) – 10-12 секунд. Всего сетов в одном упражнении может быть от 2 до 5. Отдых между подходами (сетами) составляет 45-60 секунд: заниматься можете прям по секундомеру.

Упражнения можете разделить на зоны (по принципу сплит-системы): сегодня руки и грудь, послезавтра – ноги и ягодицы, а потом спина и другие нужные Вам части тела. А можете прорабатывать все зоны за раз, делая по минимуму подходов.

Я смог Вас убедил, что «изометрика» — это полезно? Оставляйте свой коммент, подписывайтесь на обновления блога и делитесь этим материалом со своими друзьями-спортсменами через социальные сети. Думаю, им пригодится эта информация. И, как говорит, Денис Борисов, да прибудет с Вами сила.

С уважением, Владимир Манеров

Подписывайтесь и узнавайте первым о новых статьях на сайте, прямо у себя на почте.

Изометрическое упражнение – это упражнение статического характера, в ходе выполнения которого мышцы сокращаются, но движение в суставах не происходит и длина мышечных волокон не изменяется. Из-за отсутствия движения в суставах, мышцы не увеличивают свою силу по всей амплитуде движения. Сила увеличивается только в той позиции, в которой происходит напряжение мышц. В других позициях увеличение силы отсутствует (разве, что вы целенаправленно тренируете мышцы в других позициях). Примером изометрического упражнения могут быть статические позы из йоги, где необходимо удерживать равновесие и не нужно выполнять движений.

Изотонические упражнения

Изотоническое мышечное сокращение имеет концентрическую фазу, в которой происходит подъем веса и сокращение мышц и эксцентрическую фазу, в которой вес медленно опускается и мышцы удлиняются под действием напряжения. В ходе выполнения изотонических упражнений действуют такие постоянные внешние факторы, как сила тяжести, штанга или гантели.

При использовании постоянного сопротивления предполагается, что во всей амплитуде движения в суставе сила, развиваемая мышцей, одна и та же. Но даже при небольшом изменении угла сгибания в суставе, напряжение, развиваемое мышцей, существенно отличается. В одних участках движения мышца проявляет большую силу, в других - меньшую. Так, сила активируемой мышцы будет проявляться максимально, когда ее сухожилие направлено к кости под прямым углом.

Одним из методов, позволяющих преодолеть данный недостаток динамической тренировки концентрического типа, является использование силовых упражнений, основанных на эксцентрическом типе сокращения мышц. При таком подходе в движениях, уступающего характера применяются отягощения, на 10-30% превышающие нагрузку предельного уровня, - эксцентрическая тренировка максимальной интенсивности. При использовании данного метода требуется помощь партнера для возвращения отягощения в исходное положение.

К примерам изотонических упражнений относятся: подтягивания, отжимания и работа со свободными весами (штангой и гантелями).

Изокинетические упражнения

Широко используются в спортивных центрах для физической реабилитации. Изокинетические тренажеры сочетают эффект изометрических и изотонических упражнений. Такие тренажеры обеспечивают регулирование величины приложения силы, то есть сокращение мышц происходит с постоянной скоростью. Если вы прикладываете больше силы, сопротивление увеличивается, если меньше – уменьшается. Благодаря возможности регулирования силы (а значит, и безопасному тренингу) изокинетические тренажеры широко используются в реабилитационных целях.

Я создала изотонические, изометрические и растягивающие позы для дыхательных упражнений, чтобы вы могли подтягивать мышцы одновременно со сжиганием жира. Изометрические упражнения подтягивают одну группу мышц относительно другой группы или неподвижного предмета. Изотонические упражнения используют собственное сопротивление тела. Эти виды упражнений уже много раз доказывали свою эффективность и безопасность.

Вытяните руку и сожмите пальцы в кулак. Жмите как можно сильнее. Вы должны почувствовать, как во всей руке напрягаются мышцы. Это изометрическое упражнение.
Теперь сомкните руки в большой круг перед грудью. Пальцы соедините, локти приподнимите, чтобы они находились на одном уровне с плечами и ладонями. Кончиками пальцев одной руки упритесь в пальцы другой руки. Вы должны почувствовать, как напряжение от кончиков пальцев идет по всей руке - особенно в области бицепса, а также по груди. Вы используете равное напряжение, которое вызывают обе нажимающие друг на друга руки, и создаете напряжение во внутренней части рук. Это изотоническое упражнение.

Достоинство всей программы "Бодифлекс" в том, что она основана на простых физических законах. Кислород сжигает жир. Кислород переносится по телу кровью. Если напрягать или растягивать какую-либо часть тела с помощью изометрических или изотонических упражнений, в эту часть тела поступает больше крови. Следовательно, вы можете сжигать жир в конкретном месте и одновременно укреплять там мышцы. Что это, как не работа с каждой проблемной зоной?

Вот в чем здесь смысл: вспомните, что бывает, когда ударяют по руке или травмируют ногу при падении. Ушибленное место тут же краснеет. Или вспомните это ужасное чувство вины, которое появляется, если вы сильно шлепнули ребенка по голой попке и увидели на ней красный отпечаток собственной руки. Эти следы появляются потому, что кровь направилась к пострадавшему месту. Вообще-то организм не может определить, как вы напрягаете мышцы - поднимая штангу как культурист, получая травму или выполняя изометрическое упражнение. Все, что он знает, - это в какой части тела случилась травма, и мозговой центр говорит: "Ого, да нам нужно побольше крови в этом месте! Там что-то происходит!"

Я не выступаю за то, чтобы для укрепления мышц ягодицы, например, получали хорошую взбучку! Программа "Бодифлекс" дает возможность безболезненно направить обогащенную кислородом кровь в те места, на которые вы намерены воздействовать. Когда культурист хочет нарастить мышцы рук, он искусственно вызывает напряжение в бицепсах. В мозг приходит сообщение, и он дает команду: "Посылаем кровь в бицепс, посылаем кровь в бицепс". Как я уже говорила, "Бодифлекс", напротив, не наращивает мышцы. Вместо использования чего-то тяжелого для укорачивания и наращивания мышц мы с помощью поз их удлиняем и укрепляем. Удлиняем, чтобы они стали гибче и живее, чтобы даже в пожилом возрасте мы могли легко двигаться, наклоняться и сгибаться.

Представим, что ваше упражнение направлено на живот. Мозговой центр посылает туда кровь. Если в это время делать глубокое аэробное дыхание, можно сжечь в области живота жир и одновременно укрепить его мышцы. Если вы не выполняете при этом дыхательной части, то уподобляетесь 99% остальных людей - утолщаете мышцы, вместо того чтобы разглаживать и удлинять их. Люди чаще всего жалуются, что занимаются постоянно, но их живот становится не меньше, а больше и тверже. Дело в том, что без аэробного дыхания невозможно увеличить содержание кислорода в крови и сжечь наросший жир, а только укрепить мышцы живота под уже существующими жировыми отложениями.

Лишь дыхание по методу "Бодифлекс", если заниматься им каждый день, ускорит обмен веществ.

Режимы мышечного сокращения.

Для скелетной мышцы:

1. Изометрический режим проявляется в том, что в мышце во время ее активности нарастает напряжение (генерируется сила), но из-за того, что оба конца мышцы фиксированы (например, мышца пытается поднять большой груз) – она не укорачивается.

2.Изотонический режим проявляется в том, что мышца первоначально развивает напряжение (силу), способную поднять данный груз, а потом мышца укорачивается – меняет свою длину, сохраняя напряжение, равное весу поднимаемого груза. Так как изотоническое сокращение не является "чисто" изотоническим (элементы изометрического сокращения имеют место в самом начале сокращения мышцы), а изометрическое сокращение тоже не является "чисто" изометрическим (элементы смещения все-таки есть), то предположено употреблять термин "ауксотоническое сокращение" – смешанное по характеру.

Гладкие мышцы. Когда мышечная стенка полого органа начинает сокращаться, а орган содержит жидкость, выход для которой перекрыт сфинктером, то возникает ситуация изометрического режима: давление внутри полого органа растет, а размеры ГМК не меняются (жидкость не сжимается). Если это давление станет высоким и приведет к открытию сфинктера, то ГМК переходит в изотонический режим функционирования – происходит изгнание жидкости, т.е. размеры ГМК уменьшаются, а напряжение или сила – сохраняется постоянной и достаточной для изгнания жидкости.

Изотоническое сокращение мышечного волокна в свою очередь может быть концентрическим и эксцентрическим. При выполнении концентрического сокращения мышечное волокно укорачивается и уменьшается в длине. Данный вид мышечного сокращения возможен только тогда, когда величина преодолеваемого сопротивления меньше, чем потенциальный силовой максимум атлета. Эксцентрические сокращения мышечных волокон называются также негативными. При выполнении эксцентрического сокращения мышечное волокно удлиняется по мере увеличения угла сгибания конечности, при этом сохраняется контролируемое напряжение.

Виды мышечных сокращений.

Одиночное – это сокращение, которое возникает на одиночный стимул, достаточный для вызова возбуждения мышцы. После короткого скрытого периода (латентный период) начинается процесс сокращения. При регистрации сократительной активности в изометрических условиях (два конца неподвижно закреплены) в первую фазу происходит нарастание напряжения (силы), а во вторую – ее падение до исходной величины. Соответственно эти фазы называют фазой напряжения и фазой расслабления. При регистрации сократительной активности в изотоническом режиме (например, в условиях обычной миографической записи) эти фазы будут называться соответственно фазой укорочения и фазой удлинения. Фаза укорочения всегда меньше по времени, чем фаза расслабления. Если на мышцу действует серия прямых раздражений (минуя нерв) или непрямых раздражений (через нерв), но с большим интервалом, при котором всякое следующее раздражение попадает в период после окончания 2-ой фазы, то мышца будет на каждый из этих раздражителей отвечать одиночным сокращением. В режиме одиночного сокращения мышца способна работать длительное время без развития утомления.

Суммированные возникают в том случае, если на мышцу наносятся 2 и более раздражения, причем всякое последующее раздражение (после предыдущего) наносится либо во время 2-ой фазы (расслабления или удлинения), либо во время 1-ой фазы (укорочения или напряжения). В случае, когда всякое второе раздражение попадает в период фазы расслабления (удлинения), возникает частичная суммация – сокращение еще полностью не закончилось, а уже возникло новое. Если попадается много раздражителей с подобным интервалом, то возникает явление зубчатого тетануса. Если раздражители наносятся с меньшим интервалом и каждое последующее раздражение попадает в фазу укорочения, то возникает так называемый гладкий тетанус.

Механическая работа, выполняемая мышцей, равна произведению развиваемой ею силы и расстояния, на протяжении которого она действует. Мощность мышечного сокращения отличается от силы мышцы, поскольку мощность является мерой общего количества работы, выполняемой в единицу времени. Следовательно, мощность определяется не только силой мышечного сокращения, но также расстоянием сокращения и числом сокращений в минуту. Мышечная мощность обычно измеряется в килограммометрах (кгм) в минуту. Например, о мышце, которая может поднимать вес, равный 1 кг, на высоту 1 м или сдвигать некий объект в сторону с силой 1 кг на расстояние 1 м за 1 мин, говорят, что ее мощность равна 1 кгм/мин.

Мышечная утомляемость – неспособность мышц поддерживать мышечное сокращение заданной интенсивности – связано с присутствием избытка аммиака, усиливающего анаэробный гликолиз, блокируя выход молочной кислоты. Повышение уровня аммиака и ацидоз лежат в основе метаболических нарушений при мышечной утомляемости. Эти процессы играют определяющую роль в формировании усталости, связанной с физиологическим утомлением.

Работоспособность скелетной мускулатуры и скорость развития утомления зависят от уровня умственной деятельности: высокий уро­вень умственного напряжения уменьшает мышечную выносливость.

13. Рефлекс как принцип деятельности нервной системы. Рефлекторная дуга. Определение времени рефлекса, анализ рефлекторной дуги. Условия, необходимые для осуществления рефлекса. Основные положения и законы рефлекторной теории (закон о функциональной неоднородности корешков спинного мозга, закон общего конечного пути, доминанта, рефлекторное кольцо).

Вся деятельность нервной системы имеет рефлекторный характер, т.е. складывается из огромного количества разнообразных рефлексов разного уровня сложности. Рефлекс - это ответная реакция организма на любое внешнее или внутреннее воздействие с участием нервной системы. Рефлекс - это приспособительная реакция организма, обеспечивающая тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с состоянием внешней или внутренней среды. Нервная система работает по принципу отражения: стимул - ответная реакция. Авторами рефлекторной теории являются выдающиеся отечественные физиологи И.П. Павлов и И.М. Сеченов.

Для осуществления любого рефлекса необходимо особое анатомическое образование -рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга - это цепь нейронов, по которым проходит нервный импульс от рецептора (воспринимающей части) до органа, отвечающего на раздражение.

Самая простая рефлекторная дуга – моносинаптическая. Она состоит из 2 нейронов: афферентного и эфферентного. Обычно латентный период, т.е. время от момента нанесения раздражителя до конечного эффекта (время рефлекса) – достигает в таком случае 50-100мс, а центральное время – промежуток времени, в течение которого импульс пробегает по структурам мозга, составляет около 3 мс. Для прохождения 1 синапса в среднем требуется около 1,5 мс. Центрально время рефлекса косвенно указывает на число синаптических передач, имеющих место в данном рефлексе. Пример – спинальные миотатические (возникающие в ответ на растяжение мышцы) рефлексы. Чаще дуга рефлекса представлена 3 и более последовательно соединенными нейронами – афферентным, вставочным и эфферентным. Центральное время у таких рефлексов больше 3 мс (2 синаптических переключения – 4-6 мс). Пример – сгибательные, при раздражении рецепторов кожи.

Время от момента нанесения раздражения до момента появления рефлекса называется временем рефлекса. Это время складывается из времени проведения в афферентных и эфферентных путях и в центральной части рефлекторной дуги; из времени трансформации энергии стимула в рецепторе в потенциал действия; времени передачи в синапсах от эфферентного пути к эффектору; времени активации эффектора путем возбуждения мембраны (например, электромеханическое сопряжение в мышцах).

Для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного звена ведет к нарушению рефлекса. Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

рецептор , воспринимающий внешние или внутренние воздействия; рецепторы преобразуют воздействующую энергию в энергию нервного импульса; рецепторы обладают очень высокой чувствительностью и специфичностью (определенные рецепторы воспринимают только определенный вид энергии)

чувствительный (центростремительный, афферентный ) нейрон, образованный чувствительным нейроном, по которому нервный импульс поступает в ЦНС

вставочный нейрон, лежащий в ЦНС, по которому нервный импульс переключается на двигательный нейрон

двигательный нейрон (центробежный, эфферентный) , по которому нервный импульс проводится к рабочему органу, отвечающему на раздражение

нервные окончания - эффекторы , передающие нервный импульс на рабочий орган (мышцу, железу др.)

Рефлекторные дуги некоторых рефлексов не имеют вставочных нейронов, например коленный рефлекс.

Корешки спинного мозга. Из переднелатеральной борозды или вблизи неё выходят передние корешковые нити, представляющие собой аксоны нервных клеток. Передние корешковые нити образуют передний (двигательный) корешок. Передние корешки содержат центробежные эфферентные волокна, проводящие двигательные импульсы на периферию тела: к поперечно-полосатым и гладким мышцам, железам и др.

В заднелатеральную борозду входят задние корешковые нити, состоящие из отростков клеток, залегающих в спинномозговом узле. Задние корешковые нити образуют задний корешок. Задние корешки содержат афферентные (центростремительные) нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы от периферии, т.е. от всех тканей и органов тела, в ЦНС. На каждом заднем корешке расположен спинномозговой узел.

Направление корешков неодинаково: в шейном отделе они отходят почти горизонтально, в грудном - направляются косо вниз, в пояснично-крестцовом отделе следуют прямо вниз.

Передний и задний корешки одного уровня и одной стороны тотчас кнаружи от спинномозгового узла соединяются, образуя спинномозговой нерв (лат. n. spinalis ), который является, таким образом, смешанным. Каждая пара спинномозговых нервов (правый и левый) соответствует определённому участку - сегменту - спинного мозга.

Следовательно, в спинном мозге насчитывается такое количество сегментов, сколько пар спинномозговых нервов.

«Согласно представлениям Чарльза Шеррингтона, количественное преобладание чувствительных и других приходящих волокон над двигательными создает неизбежное столкновение импульсов в общем конечном пути, которым является группа мотонейронов и иннервируемые ими мышцы. Благодаря такому столкновению достигается блокирование всех воздействий, кроме одного, которое и регулирует протекание рефлекторной реакции. Принцип общего конечного пути , как один из принципов координации, применяется не только для спинного мозга, но и любого другого отдела центральной нервной системы». Для пояснения этого принципа часто используют метафору: предположим, на железнодорожную станцию по пяти путям прибывает пять составов, но со станции отходит только один путь и, соответст

венно, со станции в единицу времени уйдёт только один поезд...

Доминанта – господствующая, доминирующая в течение определенного времени система рефлексов, реализуемая доминирующими центрами, которые подчиняют себе или подавляют деятельность других нервных центров и рефлексов. Нейроны доминирующих центров имеют повышенную возбудимость и более облегченное синаптическое проведении, быстро и легко реализуют рефлекторные реакции. Через систему вставочных нейронов доминирующий центр сопряжено тормозит другие центры и текущие рефлексы. Принцип доминанты позволяет концентрировать внимание и строить поведение для достижения определенной намеченной цели.

Рефлекторное кольцо - совокупность структур нервной системы, участвующих в осуществлении рефлекса и передаче информации о характере и силе рефлекторного действия в центральной нервной системе. Рефлекторное кольцо включает в себя: - рефлекторную дугу; и - обратную афферентацию от эффекторного органа в центральную нервную систему.

14. Вегетативная нервная система: особенности организации эфферентных звеньев симпатической и парасимпатической нервной системы. Физиологические проявления активности симпатической и парасимпатической нервной системы.

Вегетативная или автономная нервная система представляет собой совокупность нейронов головного и спинного мозга, участвующих в регуляции деятельности внутренних органов. ВГН – это комплекс центральных и периферических клеточных структур, регулирующих необходимый для адекватной реакции всех систем функциональный уровень внутренней жизни организма.

Общий план строения ВНС. Для симпатической и парасимпатической нервной системы характерно следующее строение: центральные нейроны (преганглионарные), расположены в стволе мозга (парасимпатичекие) или в спинном мозге (в торакальном отделе – симпатические, в сакральном – парасимпатические нейроны). Их отростки – преганглионарные волокна – идут до соответствующих вегетативных ганглиев (симпатические – до паравертебральных и превертебральных, парасимпатические – до интрамуральных), где они заканчиваются синапсами на постганглионарных нейронах. Эти нейроны дают аксоны, которые идут непосредственно к органу (объекту управления). Эти аксоны называются постганглионарными волокнами.

Основная масса преганглионарных волокон заканчивается в паравертебральных ганглиях и здесь переходит на постганглионарные нейроны, аксоны которых (постганглионарные волокна) доходят до соответствующих органов. Часть волокон проходит транзитом через паравертебральные ганглии и прерывается в превертебральных ганглиях. Скопление превертебральных ганглиев образует сплетение. Самые крупные из них – солнечное (чревное), верхнее брыжеечное, нижнее брыжеечное. Отсюда идут постганглионарные волокна, которые непосредственно влияют на орган. Постганглионарные волокна симпатической нервной системе, как правило, являются адренергическими (в их окончаниях выделяется норадреналин).

Эфферентное звено - компонент рефлекторной дуги, осуществляющий передачу возбуждения из ц.н.с. к исполнительным органам или тканям.

Периферический отдел симпатической части автономной нервной системы образован эфферентными и чувствительными ней­ронами и их отростками, располагающимися в удаленных от спинного мозга узлах. В околопозвоночных, или паравертебральных, узлах часть преганглионарных симпатических волокон синаптически окан­чивается на эфферентных нейронах. Волокна эфферентных нейронов, именуемые постганглионарными, разделяются на две группы. Волок­на одной из них в виде серых соединительных ветвей вновь вступают в соматический нерв и в его составе без перерыва достигают эффекторного органа (сосуды кожи, мышц), волокна другой группы, собрав­шись в отдельные веточки, образуют обособленный стволик, направ­ляющийся либо непосредственно к исполнительным органам, либо к предпозвоночным узлам, а через них далее также к исполнительным органам. Постганглионарные волокна в большинстве своем лишены миелиновой оболочки, поэтому имеют розово-серую окраску. Серые ветви отходят от всех узлов пограничного симпатического ствола, ко­торый делится на шейную, грудную, поясничную, крестцовую части.

15. Морфо-функциональные особенности сердца как мышечного органа. Свойства сердечной мышцы. Проводящая система сердца, ее функции. Синоатриальный узел как ритмоводитель. Возбуждения в специализированных кардиомиоцитах, ионные механизмы медленной диастолической деполяризации. Градиент автоматии.

Сердце – полый мышечный орган, который обеспечивает движение крови по замкнутой системе. Сердце представляет собой мышечный мешок, разделенный на 4 камеры: два предсердия и два желудочка. Левое предсердие соединено с левым желудочком отверстием, в створе которого располагается митральный клапан. Правое предсердие соединено с правым желудочком отверстием, которое закрывает трехстворчатый клапан. Правая и левая половины сердца между собой не соединены, поэтому в правой половине сердца всегда находится «венозная», т. е. бедная кислородом кровь, а в левой - «артериальная», насыщенная кислородом. Выход из правого (легочная артерия) и левого (аорта) желудочков закрыт сходными по конструкции полулунными клапанами. Они не позволяют крови из этих крупных выходящих сосудов возвращаться в сердце в период его расслабления. Функция сердца – резервуарная и нагнетательная: в период диастолы в нем накапливается очередная порция крови, а во время систолы часть этой крови выбрасывается в большой (аорту) или малый (легочную артерию) круги кровообращения. Сердце, как орган и как особая мышца обладает свойствами: возбудимость, сократимость, автоматия, рефрактерность (состояние невозбудимости сердечной мышцы), высокая хим. чувствительность.

Проводящая система обеспечивает автоматизм сердечных сокращений и координацию сократительной функции миокарда предсердий и желудочков. Центрами проводящей системы сердца являются два узла: 1) синусно-предсердный узел, расположенный в стенке правого предсердия между отверстием верхней полой вены и правым ушком; 2) предсердно- желудочковый узел, лежащий в толще нижнего отдела межпредсердной перегородки. Синусно-предсердный узел является основным водителем сердечного ритма, от него пучки волокон проводящей системы расходятся, в миокарде предсердий и к предсердно-желудочковому узлу; от последнего в межжелудочковую перегородку направляется предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса), который далее разделяется на правую и левую ножки к миокарду правого и левого желудочков.

Сердце способно самостоятельно ритмически возбуждаться и сокращаться. Это свойство обеспечивается работой проводящей системы сердца. Эта система состоит из специализированных кардиомиоцитов (особые клетки, которые обладают возбудимостью, проводимостью, располагаются в определенных местах сердца). (синусный узел (синоатриальный) – предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулрный) – ножки Гисса, волокна Пуркинье). Все регуляторные влияния на сердце апосредуются через проводящую систему. Все элементы проводящей системы обладают автоматией, но в разной степени. Ритмоводитель сердца в норме – синусный узел. Этот узел обладает автоматией, которая обеспечивает сокращения сердца 60-70 ударов/мин. ПЖУ – если он ритмоводитель, то 50-60 уд/мин; если ножки Гисса, то 30-40уд/мин; волокна Пуркинье – 20-30 уд/мин. Функции проводящей системы: задает ритм сердечных сокращений; обеспечивает последовательность сокращений предсердий и желудочков; обеспечивает одновременное возбуждение миокарда желудочков.

В синусном узле процессы возбуждения протекают следующим образом: Na + /K + - АТФ-аза играет важную роль, блокатор – строфантин – снижает возбудимость СУ (увеличивается диастола)4 ацетилхолин – тоже снижает частоту и силу сердечных сокращений. В мембране находятся 3 канала, они особые и обеспечивают медленную диастолическую деполяризацию.

Потенциал действия сократительных кардиомиоцитов . Начальная реполяризация сменяется стадией плато благодаря открытию кальциевых каналов. Рефрактерность – невозбудимость (либо снижение возбудимости). В момент плато сердечная мышца находится в абсолютной рефрактерности.

У потенциала действия кардиомиоцитов системы Гиса-Пуркинье и выделяют пять фаз: фаза быстрой деполяризации (фаза 0) обусловлена входом ионов Na+ по так называемым быстрымнатриевым каналам. Затем, после кратковременной фазы ранней быстрой реполяризации (фаза 1), наступает фаза медленной деполяризации, или плато (фаза 2). Она обусловлена одновременным входом ионов Са2+ по медленным кальциевым каналам и выходом ионов К+. Фаза поздней быстрой реполяризации (фаза 3) обусловлена преобладающим выходом ионов К+. Наконец, фаза 4 - это потенциал покоя.

Фаза медленной диастолической деполяризации начинается сразу по завершении реполяризации и при достижении максимального диастолическогопотенциала. Самопроизвольную медленную диастолическую деполяризацию называют также пейсмекерным потенциалом клеток сердца , или предпотенциалом действия. Пейсмекерный потенциал снижается до критического уровня деполяризации, достигает его, что приводит к возникновению потенциала действия. Медленная диастолическая деполяризация аналогична локальному (местному) потенциалу.

Градиент автоматии – это уменьшение способности к автоматии по мере удаления от синоатриального узла, то есть от места непосредственной генерализации импульсов.Градиент автоматизма проявляется в том, что способность к автоматизму у разных структур проводящей системы сердца выражена по-разному: частота самопроизвольных разрядов убывает в направлении от основания к верхушке сердца, составляя:

¾ у синусового узла - 80-100 в минуту;

¾ у атриовентрикулярного узла - 40-60 в минуту;

¾ у волокон Пуркинье - 15-40 в минуту.

Физиологический смысл градиента автоматизма следующий. С одной стороны, обладать автоматизмом должны все клетки проводящей системы сердца (если бы способностью к автоматизму обладал только синусовый узел, то его выход из строя означал бы остановку сердца и смерть). С другой стороны, проявлять автоматизм должен только синусовый узел (возбуждение, а следовательно, сокращение сердца должно начинаться от предсердий), в противном случае вместо строго последовательного сокращения сердца наблюдались бы нерегулярные некоординированные сокращения, начинающиеся то от одного, то от другого отдела. Значит, автоматизм других клеток должен быть в норме подавлен, а проявляться он должен только при повреждении синусового узла. Это и достигается благодаря градиенту автоматизма.

16. Электромеханическое сопряжение: особенности процессов возбуждения в сократительных кардиомиоцитах (плато, рефрактерность и ее функциональное значение), механизмы электромеханического сопряжения. Сердечный цикл: систола и диастола предсердий и желудочков. Периоды и фазы сердечного цикла. Нагнетательная функция сердца, роль клапанного аппарата, тоны сердца. Механизмы наполнения сердца кровью.

Электромеханическое сопряжение. Важную роль в этом играют процессы связанные с Са 2+ - плато, АР. Если не все нормально- возникает экстрасистола (аритмия). Ион кальция нужен для процесса сокращения. В процессе сокращения участвуют сократительные белки – миозин, актин. Ионы кальция поступают в сердце из двух источников: внешней среды и внутриклеточной – саркоплазматический ретикулум.

Сердечный цикл.

75 мл *70 уд/мин = 5 л крови/мин перекачивает сердце. (300 л за час, 7200 л за сутки). 75 уд/мин – нормальная частота 75/60=0,8 с – длительность одного сердечного цикла (сокращения) Предсердие: систола 0,1с; диастола 0,7с. Желудочек: диастола 0,1с; систола 0,33. (Д=0,47, С=0,33). Нормакардия=60-80 уд/мин; тахикардия >80; брадикардия <60.

Периоды и фазы сердечного цикла.

Наполнение желудочка происходит в момент диастолы 70-75%, 25-30% - систола предсердия. Причины наполнения желудочка: замкнутая система; дыхание; вены тоже имеют клапана, поэтому кровь течет только в одном направлении (мышцы работают как аппарат движения крови).

Систола предсердий. Сокращения предсердий начинаются при распространении возбуждения от синоатриального узла по миокардиоцитам предсердий, а также по пучкам. В результате вся кровь, которая за время диастолы предсердия накопилась в нем, изгоняется в желудочки. После окончания систолы предсердий начинаются 2 процесса: в предсердиях имеет место диастола, а в желудочках начинается систола.

Систола желудочков. 2 периода: напряжения и изгнания крови, диастола – 3 периода: протодиастолический, изометрического расслабления, период наполнения.

1. изометрического сокращения – 0,08с, I систолический тон (после закрытия створчатых клапанов)

2. изгнание крови 0,25

1. протодиастолический период – 0,1с; II тон (полулунные клапаны)

2. изометрического расслабления – 0,08с

3. наполнение кровью – 0,25

4. предсистолический период – 0,04

Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря перио­дическому синхронному сокращению мышечных клеток, составля­ющих миокард предсердий и желудочков. Сокращение миокарда вызывает повышение давления крови и изгнание ее из камер сердца.

Сердце, сокращается, выталкивает кровь в артерии. Эту функцию выполняют желудочки. Желудочки с обеих сторон (на входе и на выходе) имеют клапаны, которые в определенные периоды сердечного цикла закрывают соответствующие отверстия. Четыре клапанные отверстия в сердце расположены примерно в одной плоскости. Основы створок клапанов прикрепляются к жесткому кольца из фиброзной ткани. Соединяясь между собой, фиброзные кольца образуют каркас для прикрепления мышечных волокон каждой камеры сердца. Клапаны предназначены для того, чтобы кровь двигалась всегда в одном направлении.

Тоны сердца. Механическая работа сердца сопровождается звуковыми явлениями, кот. называются тонами сердца. Первый тон возникает одновременно с началом систолы желудочков, основное значение в возникновении – сокращение мускулатуры желудочков; называют систолическим, длится 0,12с. Второй тон (=диастолический) продолжается около 0,08с., возникает при захлопывании полулунных клапанов. Различные нарушения сопровождаются шумами. Запись тонов сердца – фонокардиограмма, с ее помощью можно выявить 3 и 4 тоны. Третий тон отражает вибрацию стенок желудочков вследствие быстрого поступлениях в них крови в начале фазы накопления. Четвертый тон возникает во время систолы предсердий и продолжается до начала их расслабления.

Наполнение сердца кровью. Поступление крови в сердце обу­словлено рядом причин. Первой из них является остаток движущей силы, вызванной предыдущим сокращением сердца. О наличии этой остаточной силы свидетельствует то, что из периферического конца нижней полой вены, перерезанной вблизи сердца, течет кровь, что было бы невозможно в случае, если бы сила предыдущего сердечного сокращения была полностью израсходована. Вторая причина притока крови к сердцу - сокращение скелетных мышц и наблюдающееся при этом сдавливание вен конечностей и туловища. В венах имеются клапаны, пропускающие кровь только в одном направлении - к сердцу. Периодическое сдавливание вен вызывает систематическую подкачку крови к сердцу. Эта так на­зываемая венозная помпа обеспечивает значительное увеличение притока венозной крови к сердцу, а значит, и сердечного выброса при физической работе. Третья причина поступления крови в сердце - присасывание ее грудной клеткой, особенно во время вдоха. Предсердия являются резервуаром для прите­кающей крови, легко изменяющим свою вместимость благодаря небольшой толщине стенок. Грудная клетка пред­ставляет собой герметически закрытую полость, в которой вследствие эластической тяги легких существует отрицательное давление. В мо­мент вдоха сокращение наружных межреберных мышц и диафрагмы увеличивает эту полость: органы грудной полости, в частности полые вены, подвергаются растяжению и давление в полых венах и пред­сердиях становится отрицательным. Именно поэтому к ним сильнее притекает кровь с периферии.

17. Частота сердечных сокращений. Изменение ритма сердца: тахикардия и брадикардия. Экстрасистола и ее виды (предсердная, желудочковая), фибрилляция. Сердечный выброс: систолический и минутный объем крови, сердечный индекс.

Частота сердечных сокращений (пульса) в покое у человека составляет от 60 до 80 ударов в минуту. Влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называют хронотропными, а изменения силы сокращения сердца – инотропными. Повышение частоты сердечных сокращений является важным адаптационным механизмом увеличения МОК (минутный объем крови), осуществляющим быстрое приспособление его величины к требованиям организма. При некоторых экстремальных воздействиях на организм сердечный ритм может повышаться в 3-3,5 раза по отношению к исходному.

Нарушение частоты генерации потенциала действия: в норме за 1 минуту у взрослого человека совершается 60-80 уд/мин (у новорожденного до 140). При патологии может наблюдаться синусовая тахикардия – когда натуральный водитель ритма задает ритм, превышающий 90-100 уд/мин, или наоборот – синусовая брадикардия – когда частота сокращений сердца становится менее 40-50 уд/мин. У спортсменов высокой квалификации синусовая брадикардия является вариантом нормы.

Другая фора нарушения ритма сердца – это появление экстрасистол. Экстрасистола – это внеочередное возбуждение, которое может возникнуть в сердечной мышце после очередного возбуждения в результате появления «нового» очага возбуждения, «нового» пейсмекера. Как правило, это обусловлено возбуждением миокардиоцитов или миоцитов, расположенных за пределами синоатриального узла. Поэтому такие очаги называют эктопическими. Обычно – это предсердие и желудочек. Поэтому говорят: предсердная экстасистола, желудочковая экстрасистола. В основе появления экстрасистолы лежит явление гипоксии и аноксии – резкого нарушения нормального уровня метаболизма в миокардиоцитах и миоцитах. Экстасистолы могут появляться эпизодически, редко или, наоборот, непрерывно. В последнем случае эти приступы экстрасистолии крайне тяжело переносятся больными. При половом созревании, у спортсменов при явлениях перетренировки также могут возникать явления экстрасистолии. Но в этом случае, как правило, наблюдаются единичные экстрасистолы, которые не наносят организму существенного урона.

Фибрилляция предсердий является одним из осложнений ишемической болезни сердца (ИБС) наряду с другими нарушениями ритма. Это один самых распространенных нарушений ритма сердца. Помимо ИБС причиной фибрилляции предсердий могут быть заболевания щитовидной железы, сопровождающиеся ее повышенной функцией и ревматизм (не путать с болью в пояснице – это не ревматизм). Фибрилляция предсердий бывает в виде двух основных форм. Это временная или пароксизмальная и постоянная или хроническая формы. Проявления фибрилляции предсердий такие же, как и при аритмиях:

чувство перебоев в работе сердца;

ощущение «клокотания» в груди;

возможны обмороки;

потемнение в глазах.

Из осложнений фибрилляции можно выделить инсульты и гангрены, как результат тромбоза артерий. Тромбы формируются потому что кровь «взбивается» как в миксере из-за хаотичного сокращения стенок предсердий. Затем тромб прилипает к внутренней стенке предсердий. Если принимать соответствующие препараты, то риск тромбоза резко снижается.

Фибрилляция, или мерцание, желудочков - это аритмич­ные, некоординированные и неэффективные сокращения от­дельных групп мышечных волокон желудочков с частотой бо­лее 300 в 1 мин. При этом желудочки не развивают давления, и насосная функция сердца прекращается.

Сердечный выброс – количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды в единицу времени. В клинической литературе используют понятия – минутный объем крови (МОК) и систолический, или ударный, объем крови.

Минутный объем крови – количество крови, перекачиваемое правым или левым отделами сердца в течение одной минуты в сердечно-сосудистой системе. Размерность МОК – л/мин или мл/мин. Величину МОК можно сравнить у разных людей по сердечному индексу . Это величина МОК, деленная на площадь поверхности тела в м 2 .Размерность индекса – л/(мин · м 2).

Соотношение максимальной величины МОК, возникающей при максимальной мышечной работе, с его значением в условиях покоя дает представление о функциональном резерве всей сердечно-сосудистой системы. Аналогичное соотношение характеризует функциональный резерв гемодинамиеской функции сердца. В норме этот резерв составляет 300-400%, т.е. МОК покоя может быть увеличен в 3-4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв может достигать 500-700%.

В условиях покоя и горизонтального положение тела величина МОК равна 4-6 л/мин (чаще приводятся величины 5-5,5л/мин). При этом сердечный индекс равен 2-4 л/(мин · м 2 ). Полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК здорового человека может увеличиваться до 25-30 л/мин, а у спортсменов – до 35-40 л/мин.

Факторами, определяющими величину МОК, наряду с упоминавшимися выше ОПСС (общее периферическое сопротивление сосудов), является систолический объем крови, частота сердечных сокращений и венозный возврат крови к сердцу.

Систолический (ударный) объем крови нагнетается каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца. В покое ударный объем крови составляет от трети до половины количества крови, содержащейся в желудочке к концу диастолы. У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 70 до 100 мл.

После систолы в сердце остается резервный объем крови . Величина резервного объема крови является гарантом срочного изменения сердечного выброса. Даже после максимальной систолы в желудочках остается резервный объем крови.