انواع تار عضلانی و ویژگی آن ها

انواع تار عضلانی

تمام تارهای عضلانی به هم شبیه نیستند . یک عضله ی اسکلتی شامل تارهایی است که دارای سرعت کوتاه شدن و قدرت متفاوت هستند ، یعنی کند تنش یا نوع  I و تند تنش یا نوع   II . تارهای کندتنش وقتی تحریک می شوند ، تقریبا" 110 میلی ثانیه طول می کشد تا به اوج تنش خود برسند ، از طرف دیگر تارهای تندتنش می توانند در مدت حدود ۵۰ میلی ثانیه به اوج تنش برسند. اگر چه استفاده از واژه های کند تنش و تند تنش هم چنان ادامه دارد ، اما در حال حاضر دانشمندان ترجیح می دهند که از واژه ی نوع I  و نوع  II استفاده کنند.

انواع تار عضلانیعلیرغم این که فقط یک نوع از تارهای نوع I شناسایی شده است ، اما تارهای نوع  II را می توان باز هم تقسیم بندس کرد. دو نوع عمده ی تارهای نوع  II، تارهای تند تنش نوع a  و تارهای تندتنش نوع  x  هستند. تارهای نوع II  در انسان تقریبا" معادل تارهای نوع  II در حیوانات است. بر اساس تصویر  تارهای نوع I  به رنگ سیاه رنگ آمیزی شده اند ، تارهای نوع  II بدون رنگ هستند و تارهایی نوع   II خاکستری رنگ به نظر می رسند . هر چند در این تصویر معلوم نیست ، اما یک نوع سوم از تارهای تند تنش مشخص شده است که نوع  C نامیده می شود(II).

انواع تار عضلانی

تلگرام

تفاوت بین تارهای نوع  II.a ، II.x و II.c به طور کامل مشخص نشده است ، ولی اعتقاد بر این است که تارهای نوع   II.a از نظر تناوب فراخوانی ، بیش ترین تناوب را دارند.فقط تارهای نوع I  هستند که تعداد تناوب فراخوانی آن ها بیش تر از تارهای نوع II.a  است. تارهای II.c هم کم تر از همه استفاده می شود. به طور میانگین بیش تر عضلات از ۵۰ درصد تارهای نوع I  و ۲۵ درصد تارهای نوع II.a تشکیل شده اند. ۲۵ درصد باقیمانده ، اکثرا" تارهای نوع  II.x همراه با ۱ تا ۳ درصد تارهای نوع II.c هستند. به دلیل فقدان اطلاعات کافی ، درباره ی تارهای نوع II.c بیش تر بحث نخواهیم کرد. درصد دقیق انواع تارها در عضلات گوناگون و در بین افراد ، متفاوت است و اعداد اشاره شده میانگین هستند. این تنوع گسترده ، در ورزشکاران کاملا" بارز هستند.

ویژگی های تارهای نوع I و  II

انواع مختلف تارهای عضلانی ، نقش های متفاوتی را در فعالیت جسمانی ایفا می کنند. این موضوع ، تا حد زیادی به تفاوت ویژگی های این تارها مربوط می شود.

ATP.ase

سرعت انقباض در تارهای نوع  I  و II  متفاوت است . به طور عمده این تفاوت ، ناشی از شکل های متفاوت  ATP میوزین می باشد.ATP.ase  ،آنزیمی است که   ATP را تجزیه کرده و انرژی مورد نیاز انقباض یا انبساط تار عضلانی را آزاد می کند. تارهای نوع  I شکل آهسته ی  ATP.ase میوزین را دارا می باشند ، در حالی که تارهای نوع II ، شکل سریع آن را دارند.  ATP در پاسخ به یک محرک عصبی ، در تارهای نوع  II بسیار سریع تر از تارهای نوع  I  تجزیه می شود. در نتیجه ، پل های ارتباطی در تارهای نوع  II ، چرخش سریع تری خواهند داشت.

یکی از روش های مورد استفاده ، برای طبقه بندی تارهای عضلانی ، رنگ آمیزی شیمیایی است که برای برش های نازک بافت عضلانی کاربرد دارد. این روش رنگ آمیزی ، فعالیت ATP.ase تارها را اندازه گیری می کند. بنابراین تارهای نوع I ،II.x و II.c  به طور متفاوت رنگ شده اند. این روش مشخص می کند که هر تار عضلانی فقط یک نوع   ATP.ase دارد ، اما تارها می توانند  مخلوطی از.ATP.ase  را داشته باشند . برخی از تارها دارای  ATP.ase – I  غالب هستند و سایر تارها ، بیش تر دارای  ATP.ase – II  هستند. ظاهر آنان پس از رنگ آمیزی به جای این که در قالب تارهای جداگانه مورد ملاحظه قرار گیرد ، باید به صورت یک پیوستار در نظر گرفته شود.

روش جدیدتر برای تعیین انواع تارها ، جداسازی شیمیایی انواع مختلف مولکول های میوزین ( ایزوفورم ها ) با استفاده از فرآیندی است که ژل الکتروفورز نامیده می شود. ایزوفورم ها برای نشان دادن پیوندهای پروتئینی (مثل میوزین) که مشخصه ی تار نوع  I ، II.a  و نوع II.x  هستند ، جداسازی و رنگ آمیزی شده اند.

طبقه بندی انواع تار عضلانی

01شبکه ی سارکوپلاسمی

تارهای نوع  II ، شبکه ی سارکوپلاسمی وسیع تری نسبت به تارهای نوع  I دارند . از این رو ، تارهای نوع  II ، وقتی تحریک می شوند ، بهتر می توانند  کلسیم را در درون سلول عضلانی آزاد کنند. تصور می شود که این توانایی در سرعت بیش تر انقباض (Vo) تارهای نوع II  سهیم باشد. به طور متوسط  Vo تارهای نوع II انسان ، پنج تا شش برابر سریع تر از تارهای نوع I  است. اگر چه مقدار نیروی تولید شده (Po) به وسیله ی تارهای نوع   II و I  که دارای قطر یکسان باشند ،مشابه است ، اما توان محاسبه شده ( میکرونیوتن بر طول تار بر ثانیه ) در تار نوع  II  ، سه تا پنج برابر بیش تر از تار نوع I  است که دلیل آن سرعت کوتاه شدگی بیش تر در تار نوع   II می باشد. این موضوع ممکن است که تا حدی ، دلیل سرعتی بودن افرادی که دارای مقادیر برجسته ای از تارهای نوع  II ، نسبت به افرادی که دارای درصد بالایی از تارهای نوع  I هستند ، را توضیح دهد.

واحد حرکتی

 یک واحد حرکتی ، یک نورون حرکتی آلفا و تارهای عضلانی است که توسط آن عصب رسانی شده است. به نظر می رسد که نورون حرکتی آلفا ، نوع تار عضلانی را مشخص می کند. نورون حرکتی آلفا در یک واحد حرکتی نوع  I دارای یک جسم سلولی کوچک است و عمدتا" حدود ۳۰۰ تار عضلانی یا کم تر را عصب رسانی می کند. در حالی که یک واحد حرکتی آلفا در واحد حرکتی نوع  II دارای جسم سلولی بزرگ تر است و ۳۰۰ تار عضلانی یا بیش تر را عصب رسانی می کند . این اختلاف در اندازه ی واحدهای حرکتی به این معنی است که وقتی نورون حرکتی آلفا از نوع I  تارهای خود را تحریک می کند ، تارهای عضلانی کم تری نسبت به زمانی که نورون حرکتی آلفا از نوع  II  تارهای خود را تحریک می کند ، منقبض می شوند. در نتیجه تارهای عضلانی نوع  II ، سریع تر به اوج تنش خود می رسند و در مجموع نیروی بیش تری را نسبت به تارهای نوع  I تولید می کنند.

توزیع انواع تارها

همان گونه که بیش تر ذکر شد ، درصد تارهای نوع  II و I در همه عضلات یکسان نیست . به طور کلی ، عضلات دست و پای یک فرد ، دارای ترکیب مشابهی از انواع تارهاست. تحقیقات نشان داده اند ، افرادی که دارای تارهای نوع  I بیش تر در عضلات پا هستند ، احتمالا" درصد بالایی از این نوع تار را در عضلات دست نیز دارند. رابطه ی مشابهی برای تارهای نوع  II نیز وجود دارد. البته استثناء نیز دیده می شود ، برای مثال عضله ی نعلی (که در زیر عضله ی دو قلوی ساق قرار دارد ) ، در تمام افراد از درصد خیلی بالایی از تارهای نوع I تشکیل شده است.

نوع تار عضلانی و ورزش

به دلیل این تفاوت ها در تارهای نوع I  و II  ، شخص ممکن است انتظار داشته باشد که انواع مختلف تارها به هنگام فعالیت های بدنی ، عملکرد های متفاوتی نیز داشته باشند. در حقیقت این موضوع صحیح است.

تارهای نوع I 

به طور کلی تارهای عضلانی نوع I  دارای سطح بالایی از استقامت هوازی هستند. واژه ی هوازی به معنی « در حضور اکسیژن » است ؛ بنابراین اکسایش به معنی یک فرآیند هوازی است . تارهای نوع  I ، کارایی زیادی در تولید ATP از اکسایش کربوهیدرات و چربی دارند.

برای تولید انرژی جهت انقباض و انبساط تار عضلانی  ATP لازم است . تا زمانی که اکسایش انجام می گیرد ، تارهای نوع I  به فراهمی  ATP، جهت فعال نگهداشتن تارها ادامه می دهند . توانایی حفظ فعالیت عضلانی برای مدت طولانی ، استقامت عضلانی نامیده می شود ، بنابراین تارهای نوع I  دارای استقامت هوازی زیادی هستند . به همین دلیل آن ها اغلب در هنگام فعالیت های ورزشی استقامتی با شدت کم (مانند دویدن ماراتن) و هنگام اکثر فعالیت های روزمره که با نیروی عضلانی کم انجام می شوند (مانند راه رفتن ) فرا خوانده می شوند.

تارهای نوع II 

از طرف دیگر ، تارهای نوع  II ، استقامت هوازی نسبتا ضعیفی در مقایسه با تارهای نوع  I دارند. آن ها بیش تر مناسب انجام کارهای بی هوازی (بدون اکسیژن ) هستند ، بدین معنی که ATP آن ها بدون حضور اکسیژن ، از طریق مسیرهای بی هوازی و نه مسیرهای اکسایشی تامین می شود .

واحدهای حرکتی  II به طور قابل توجهی نیروی بیش تری نسبت به واحدهای حرکتی I تولید می کنند ، اما خیلی زود خسته می شوند ؛ زیرا استقامت آن ها محدود است . از این رو به نظر می رسد که تارهای نوع  II به طور عمده در فعالیت های استقامتی کوتاه تر و شدیدتر مانند یک مایل دویدن یا ۴۰۰ متر شنا کردن استفاده می شوند.

گرچه اهمیت تارهای II.x  به طور کامل مشخص نشده است ، ولی ظاهرا" آن ها به راحتی با سیستم عصبی تحریک نمی شوند . بنابراین آن ها اغلب در فعالیت های عادی با شدت کم به کار نمی روند ولی غالبا" در فعالیت های سریع و انفجاری مانند دوی ۱۰۰ متر و شنای ۵۰ متر سرعت به کار می روند.

تعیین نوع تار

به نظر می رسد که ویژگی های تارهای عضلانی در اوایل زندگی و شاید در همان چند سال اول تعیین می شود. مطالعاتی که بر روی دوقلوهای همسان انجام گرفته است ، نشان می دهد که نوع تار عضله تا حد زیادی به صورت ارثی تعیین می شود و از کودکی تا میانسالی به مقدار کمی تغییر می کند. این تحقیقات هم چنین نشان می دهد که دو قلوهای همسان تقریبا" دارای نوع یکسانی از تار عضله هستند ولی ترکیب تار عضلانی در دوقلوهای ناهمسان متفاوت است.

ژن هایی که ما از والدین خود به ارث می بریم ، احتمالا" مشخص می کنند که کدام نورون های حرکتی آلفا ، تارهای عضلانی را عصب رسانی  کنند. بعد از این که عصب رسانی انجام گرفت ، تارهای عضلانی مطابق با نوع نورون حرکتی آلفا که آن ها را تحریک می کند ، متمایز می شوند ( ویژگی پیدا می کنند).

به هر حال ، برخی شواهد اخیر ، پیشنهاد می کنند که تمرین استقامتی ، تمرین قدرتی و بی تحرکی عضلانی ممکن است ایزوفورم های میوزین را تغییر دهد در نتیجه ، تمرین ممکن است تغییرات جزئی ، شاید کم تر از ۱۰ درصد در درصد تارهای نوع I  و II را ایجاد کند. به علاوه نشان داده شده است که هم تمرین استقامتی و هم تمرین مقاومتی درصد تارهای نوع  II.x را کاهش می دهد ، در صورتی که نسبت تارهای نوع II.a را افزایش می دهند.

مطالعات انجام گرفته روی زنان و مردان مسن نشان داده است که توزیع تارهای نوع I و  II ممکن است بر اثر کهولت تغییر یابد. همراه با روند کهولت ، عضلات متمایل به از دست دادن واحدهای حرکتی نوع  II می شوند که باعث افزایش درصد تارهای نوع  I در این دوران می شود.

muscle-fiber-types-and-their-characteristics

منبع: فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی، جک اچ، ویلمور، دیوید ال، کاستر دابلیو، لاری کنی ( فیزیولوژی ۵ استاد)

منبع تصاویر :

muscleandstrength

ajpendo.physiology

به اشتراک بگذارید :
اینستاگرام

مطالب مشابه

شما چه نظری دارید؟ برای ما بنویسید.

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *