عضلات جزو جالب ترين بافت های بدن می باشند . حدود 50 درصد بدن يک فرد بالغ را عضلات تشكيل می دهند . بدن انسان دارای  بيش از 60 ميليون تار عضلانی است . تفاوت اصلی در اندازه یک عضله كوچک و يک عضله بزرگ به تعداد تارهای موجود در عضله مربوط می باشد.و تقريباً به طور كامل تحت كنترل قرار دارند . نوع ديگر عضلات عضله قلبی است كه عمل پمپاژ يا به جلو راندن خون در رگ ها را به عهده دارد و نوع سوم عضله ، عضلات صاف می باشند كه عهده دار حركات اعضاء درونی بدن مانند معده ، روده ها ، احشاء و رگ های خونی می باشند .

عضلات صاف و قلبی از نظر طبقه بندی هر دو در نوع عضلات غير ارادی جای دارند كه انسان كنترل آگاهانه ای بر عمل آن ها ندارد . با توجه به ويژگی های بحث فيزيولوژی ورزشی  كه بيشتر به حركت اندام مربوط می شود تمركز در اين قسمت بر عضلات ارادی يا اسكلتی( و يا مخطط ) می باشد .عضلات مخطط ، معمولاً بطور ارادی ، توسط تحريكاتی كه از دستگاه مركزی اعصاب فرستاده می شود كنترل می شوند. اگر اين انقباضات با توالی صحيح و با نيروی كافی انجام گيرد ، قادر به راه رفتن ، دويدن ، شنا كردن ، پرتاب اجسام ، نفس كشيدن و انجام حركات متعدد ديگر خواهيم بود . برخي از عضلات ، مانند عضلاتی كه در عمل تنفس دخالت دارند هم ارادی و هم غير ارادی می باشند .

ساختمان عضلات ارادی

عضلات از نظر اندازه بسيار متفاوت اند ، بطوری كه در بدن اشخاص بالغ ، از نظر درازا ، دامنه طولی عضلات تقريباً كمتر از 2 تا 61 سانتيمتر می باشد.همچنين عضلات از نقطه نظر شكل نيز بسيار متفاوت اند ، بعضی از آن ها طويل و باريک ، بعضی كوتاه و پهن و برخی گرد و مسطح و يا پهلو دار مي باشند.عضلات وابسته به وظيفه ای كه بر عهده دارند ممكن است دارای يك سر ( در هر طرف دارای يک تاندون می باشند ) و يا دو سر و يا سه سر می باشند.

فیزیولوژی عضلاتهر عضله از تعداد زيادی فيبر يا تار عضلانی ( سلول ) تشكيل شده است . تارهای عضلانی واحدهای اصلي ساختمانی عضلات هستند . هر تار عضلانی توسط غشائی به نام « ساركولما » ( پوست ) پوشيده شده است . بلافاصله در زير ساركولما غشاء پلاسما قرار دارد . پلاسما می تواند تحريكات عصبی را در سرتاسر تار عضلانی منتشر كند . تارهای عضلانی با تارهای عصبی ارتباط دارند و از اين طريق پيام های عصبی وارد تارهای عضلانی می شود . مويرگ های بسيار ظريف خونی نيز وظيفه انتقال اكسيژن و مواد غذايی را به تار عضلانی عهده دار می باشند.

در مشاهده هر تار عضلانی در زير ميكروسكوپ هزاران تارچه باريک به نام ميوفيبريل در نقاط تيره و روشنی قابل مشاهده هستند كه به موازات يكديگر قرار گرفته اند .بطور عمده ميوفيبريل ها از دو ماده پروتئينی به نام های آكتين و ميوزين تشكيل شده است ، بطوری كه مقدار كل ميوزين در ميوفيبريل بيش از آكتين استاين پروتئين ها آكتين ها و ميوزين ها در واقع همان عناصر انقباض پذير عضله هستند كه بطور مرتب به موازات يكديگرند در طول تارچه عضلانب كشيده شده اند . براساس تئوری لغزشی در نتيجه روی يكديگر لغزيدن آكتين ها و ميوزين ها عمل انقباض عضلانی اتفاق می افتد .

فیزیولوژی عضلات

انواع تارهای عضلانی

همه تارهای عضلات ارادی انسان و حيوانات از يک نوع نيستند . هر چند كه تمام تارها می توانند در شرايط هوازی و غير هوازی كار كنند ولی بعضی از آن ها برای انجام كار غير هوازی و بعضی ديگر برای انجام كارهای هوازی مناسب تر هستندتارهای ماهيچه ای را می توان بر پايه رنگ ظاهری به دو دسته قرمز و سفيد تقسيم كرد . به عضلات گروه قرمز عضلات كند انقباض و به عضلات گروه سفيد تند انقباض نيز گفته می شود . در عين حال اين تقسيم بندی كامل نيست ، زيرا تعدادی دارای خصوصيات ويژه مخلوطی از هر دو نوع تار عضلانی می باشند .

1-ويژگی های تارهای عضلانی كند انقباض ( ST )

عمده ويژگی های اين تارهای عضلانی عبارتند از :

  •  سرعت كوتاه شدن آنها كم است .
  •  دارای شبكه مويرگی وسيع ، گسترده و پرتراكم می باشند .
  •  مي توانند برای مدت طولانی فعاليت انقباضی داشته باشند .
  •  دير خسته می شوند .
  •  دارای تارهای عصبی ميلين دار ( غلاف عصبی ) هستند ( با سرعت هدايت عصبی پايين)
  •  معمولاً دارای تارهای عضلانی باريک اند .
  •  دارای ميوگلوبين ( عامل انتقال اكسيژن در عضله ) زياد هستند .
  •  دارای ذرات چربی ذخيره شده زياد و ذخيره گليكوژن اندک هستند .
  •  توانايی استفاده از همه انواع مواد انرژی زا مخصوصاً چربی ها را دارند .

2-ويژگی هاي تارهای عضلانی تند انقباض ( FT )

عمده ويژگی هاي اين تارهای عضلانی عبارتند از :

  •  سرعت كوتاه شدن آن ها زياد است .
  •  دارای شبكه مويرگی با وسعت تراكم می باشند .
  •  می توانند با سرعتی زياد مقدار قابل ملاحظه ای نيروی انقباضي توليد كنند ( زمان فعاليت انقباض آن ها كوتاه است .(
  •  زود به دوره خستگی خود می رسند .
  • دارای تارهای عصبی با سرعت هدايت عصبی بالا می باشند .
  •  معمولاً دارای تارهای عضلانی قطورتراند .
  •  دارای ذخيره گليكوژن زياد هستند .
  •  بخش اعظم انرژی مورد نياز خود را از راه تجزيه بی هوازی گليكوژن يا گلوكز و تبديل آن به اسيد لاكتيک تأمين می كنند .

3-تارهای عضلانی تند انقباض خستگی ناپذير ( FTG )

با توجه به اينكه در ميان عضلات تند انقباض گروهی از عضلات مورد شناسايی قرار گرفته اند كه در مقابل خستگی بسيار مقاوم می باشند دانشمندان اين علم آن ها را تحت عنوان « تارهای عضلانی تند انقباض خستگی ناپذير » در گروه سوم تارهای عضلاني قرار داده اند . اين گروه از تارهای عضلانی نيز قرمز رنگ بوده و شبكه مويرگی وسيعی دارند . توانايی آن ها در جذب اكسيژن زياد و همانند تارهای عضلانی كند انقباض است و می توانند چربی ها و كربوهيدارت ها را در حضور اكسيژن به خوبی مصرف كننده سرعت انقباض و نيروهای حاصل از آن در اين تارهای عضلانی به نحو قابل ملاحظه ای بالا است

اين تارهای عضلانی تنها وقتی خسته می شوند كه دريافت اكسيژن آن ها كم شده و يا برای  مدتی طولانی در حالت اقباض نگهداشته شوند . بنابراين در شرايط نرمال نسبت به خستگی مقاوم اند .تحقيقات نشان داده است كه رابطه جالبی بين انواع فيبرها و قابليت های خاص ورزشی وجود دارد . به عنوان مثال دوندگان سرعت در سطح جهانی دارای درصد بالايی ( تا حدود 75 درصد ) از تارهای تند انقباض در عضلات پای خود می باشند در حالی كه دوندگان استقامت در سطح جهانی صاحب درصد بالاتری از تارهای كند انقباض در عضلات پای خويش نسبت به افراد تمرين نكرده هستند .

انقباض عضلانی

ثابت شده است كه توسعه قدرت و استقامت عضلانی نتيجه تغييراتی است كه در عضله پديد می آيد . در واقع توسعه قدرت عضلانی نتيجه افزايش قطر فيبرهای عضلانی است در حالی كه توسعه استقامت موضعی عضلات ارتباط بسيار نزديكی با افزايش تعداد مويرگ های عضله در نتيجه تمرين دارد . تحقيقات نشان داده است كه يكی از بهترين روش های توسعه قدرت و استقامت ، تمرينات با وزنه است اما آگاهی از اين موضوع كه در برنامه تمرينات با وزنه برای كسب قدرت و استقامت كداميک از فعاليت های انقباضی بايد مورد استفاده قرار گيرند از اهميت فوق العاده برخوردار است.

بطور كلی در هر انقباض عضلانی مقدار نيرويی كه يک عضله كامل می تواند توليد كند به دو عامل بستگی دارد :

1-تعداد تارهای عضلانی موجود در يک عضله كه در حال تحريک شدن و انقباض هستند .
2-مقدار نيروئی كه هر يک از تارهای عضلانی می تواند به تنهايی در موقع انقباض توليد كند .

انواع انقباض

انقباض عضلانی را به سه گروه تقسيم می كنند :

1-درونگرا  و  برونگرا ( ايزوتونيک (
2-انقباض هم طول ( ايزومتريک (
3-انقباض هم جنبش ( آيزوكنتيک (

1-ايزوتونيک
درونگرا :وقتی يک عضله به هنگام انقباض كوتاه شود و باری را جابجا كند انقباض را ايزوتونيک  می گويند . در اين انقباض نيرويی كه با بار عضله وارد می شود ، كميتی ثابت داشته و در طول عمل انقباض تغيير نمی كند . اكثر فعاليت های روزمره و بيشتر فعاليت های  ورزشی از نوع انقباض ايزتونيک است .يكي از موثرترين روش های توسعه قدرت و استقامت برنامه ارائه شده در قالب تمرينات ايزوتونيک توسط دو متخصص تربيت بدني به نام هاي دلورم و اتكينز است . آن ها توصيه می كنند برنامه تمرينات با وزنه براي افراد كم تحركی كه تازه تمرينات را شروع كرده اند سه جلسه تمرين در هفته و براي سايرين 4 جلسه تمرين در هفته جهت رسيدن به نتايج مطلوب تعقيب شود . از تحقيقات موجود چنين بر می آيد كه بيشترين توسعه در قدرت ايزوتونیک احتمالاً با 3 تا 5 جلسه تمرين در هفته كه در هر جلسه تمرين سه نوبت انجام حركت پيش بينی و هر نوبت آن شامل 5 تا 7 تكرار حداكثر وزنه باشد امكانپذير خواهد بود.

برون گرا:در اين انقباض عضله در حين انقباض كشيده می شود . به عبارت ديگر عكس انقباض درونگرا كه با بروز انقباض طول عضله كوتاه می شود در اين شكل از انقباض طول عضله افزايش می يابد . مثال بارز اين گونه انقباض پايين آوردن مساعد از زاويه بسته آن همراه با يک وزنه چند كيلوگرمی است . اين انقباض آسيب رسان ترين نوع انقباض است .

2-انقباض هم طول ( ايزومتریک(
وقتي عضله ای در موقع انقباض فقط نيرو توليد كرده اما طول آن تغيير نكند ( كوتاه نشود ) اين انقباض را هم طول يا ايزومتريک می گويند . در اين انقباض كار عضلانی مساوی با صفر خواهد بود . دليل تغيير نكردن طول عضله آن است كه مقاومت خارجی ( بار يا هر نيروی مقاومت ديگر ) كه عضله سعی در جابجايی آن دارد بيشتر از حداكثر نيروی عضله می باشد . همچنين از آنجا كه به هنگام انقباض ايزومتريک هيچگونه كاری ( طبق معادله فيزيكی كار W = F.D ) صورت نمی گيرد ، تمام انرژی حاصل از انقباض صرف ايجاد گرما می شود .

توسعه قدرت و استقامت موضعی با تكنيک ايزومتريک ابتدا توسط دانشمنداني بنام « هتينگر » و « ولر » از آلمان در سال 1953 مطرح شده . برنامه آنها شامل انقباضات ساكن با 3/2 حداكثر قدرت عضله و نگهداشتن و يا مكث به مدت 6 ثانيه ، يك بار در روز و 5 روز در هفته بود . براساس تحقيقات بعدی مشخص شد كه بهترين نتيجه با 5 روز تمرين در هفته كه هر جلسه آن شامل انقباضاتی با حداكثر قدرت 6 ثانيه مكث و 5 تا 10 تكرار در روز است بدست می آيد .

3-انقباض هم جنبش ( ايزوكنیتيک)

به انقباض ايزوتونيكی گفته می شود كه نيرو و سرعت انقباض در سرتاسر دامنه حركت عضله ثابت و پايدار نگهداشته می شود . دستگاه های مخصوصی برای انجام اين انقباض ساخته شده است كه علی رغم تغيير يافتن زاويه حركتی ، سرعت انقباض را ثابت نگه می دارد . اين انقباض مفيدترين نوع انقباض در ورزش است .

 گردآورنده : حسين شهابي