Как называются рефлексы на растяжение мышцы
Мышечные рефлексы (продолжение)
27 ноября 2012
Поделиться на:
Всем известно, что идеальной техникой бега обладают совсем маленькие дети, которые только что научились ходить. Но как им удается, не имея представления о том, что они делают, выполнять движения с наивысшим КПД. Кроме этого в грудном возрасте все люди крепко хватаются за пальцы — это рефлекс.
Интересно было наблюдать за сыном, когда он еще не умел ходить. Но когда я касался своими большими пальцами его ладошек, он так крепко их обхватывал, что я поднимал его из кроватки. А вот еще один интересный эксперимент, который мы с ним проделывали в то время. Я обхватывал его под мышками и удерживал над диваном так, что он едва касался пальцами ног покрывала. И он начинал выполнять беговые движения. Если при этом я проносил его вперед, то создавалось полное впечатление, что он бежит.
Мышечные рефлексы
В скелетных мышцах имеются два специализированных типа нервных рецепторов, которые могут воспринимать напряжение. Это мышечные веретена и сухожильный орган Гольджи (GTO’s). Мышечные веретена имеют сигарообразную форму и состоят из крошечных измененных мышечных волокон, называющихся интрафузалъными волокнами, и нервных окончаний, вместе покрытых соединительнотканной оболочкой. Они располагаются между и параллельно главным мышечным волокнам. Сухожильный орган Гольджи расположен главным образом в месте соединения мышц и их сухожилий или апоневроза.
Рис. 18. Анатомия мышечного веретена и сухожильного органа Гольджи
Рефлекс растяжения мышцы
Рефлекс растяжения мышцы обеспечивает сохранение положения тела благодаря поддержанию мышечного тонуса. Он также предотвращает повреждение, давая возможность мышце отвечать на внезапное или неожиданное увеличение длины. Механизм рефлекса следующий:
1. Когда мышца удлиняется, мышечные веретена также растягиваются, заставляя каждое веретено посылать нервный импульс спинному мозгу.
2. При получении импульса спинной мозг немедленно посылает импульс обратно растянутым мышечным волокнам, заставляя их сокращаться, чтобы сопротивляться дальнейшему мышечному растяжению. Этот циркулярный процесс называется рефлекторная дуга.
3. Импульс одновременно посылается от спинного мозга до антагониста мышечного сокращения (т. е. мышце, выступающей против сокращения), вызывая расслабление антагониста, чтобы он не мог сопротивляться сокращению растянутого мышечного волокна. Этот процесс называется реципрокное торможение.
4. Параллельно этому спинальному рефлексу нервные импульсы также посылаются от спинного к головному мозгу с целью передачи информации относительно длины мышцы и скорости ее сокращения. Головной мозг посылает обратно нервные импульсы к мышце для поддержки соответствующего мышечного тонуса, чтобы обеспечить требуемое положение тела и движения.
5. Тем временем чувствительность к растяжению мелких интрафузальных мышечных волокон в пределах мышечного веретена сглаживается и регулируется гамма-эфферентными нервными волокнами, отходящими от двигательных нейронов в спинном мозге. Таким образом, гамма-мотонейрон-рефлекторная дуга обеспечивает равномерность сокращения мышечной ткани, которое иначе было бы хаотичным, если бы мышечный тонус основывался на одном рефлексе растяжения.
Рис. 19. Основная рефлекторная дуга.
На практике классическим клиническим примером рефлекса растяжения мышцы является коленный рефлекс, или коленный маятникообразный рефлекс, когда по надколенному сухожилию слегка ударяют небольшим резиновым молотком. Рефлекс заключается в следующем:
1. Внезапный удар по надколенному сухожилию приводит к растяжению четырехглавой мышцы.
2. Быстрое растяжение регистрируется мышечными веретенами четырехглавой мышцы, вызывая ее сокращение. Это вызывает небольшой толчок, т. е. внезапное распрямление колена и снятие напряжения мышечных веретен.
3. Одновременно подавляются нервные импульсы к мышцам задней группы бедра, которые являются антагонистами четырехглавой мышцы, это приводит к расслаблению мышц задней группы бедра.
Рис. 20. Рефлекторная дуга напряжения.
На практике другим ярким примером рефлекторной дуги растяжения является следующее: когда человек засыпает в сидячем положении, голова наклоняется вперед, затем отдергивается, потому что напряженные мышечные веретена задней части шеи активизировали рефлекторную дугу.
Рефлекс растяжения мышцы работает постоянно для поддержания тонуса постуральных мышц (т. е. мышц, обеспечивающих правильную осанку). Таким образом рефлекс позволяет человеку оставаться в вертикальном положении без сознательных усилий и без падения вперед. Последовательность событий, предотвращающих падение вперед, происходит за доли секунды следующим образом:
1. В вертикальном положении человек естественно начинает покачиваться вперед.
2. Икроножные мышцы растягиваются, активизируя рефлекс напряжения.
3. Икроножные мышцы последовательно сокращаются, удерживая человека в вертикальном положении.
Рис. 21. Коленный маятникообразный рефлекс.
Глубокий сухожильный рефлекс (аутогенное торможение)
В противоположность рефлексу растяжения, который вызывает реакцию мышечного веретена, глубокий сухожильный рефлекс вызывает реакцию сухожильных органов Гольджи, приводящую к мышечному сокращению. Глубокий сухожильный рефлекс вызывает противоположный эффект рефлексу растяжения. Он работает следующим образом:
1. При сокращении мышцы происходит натягивание сухожилий, расположенных с обоих концов мышцы.
2. Напряженность в сухожилии заставляет сухожильный орган Гольджи передавать импульсы спинному мозгу (большое количество импульсов передается мозжечку).
3. Как только импульсы достигают спинного мозга, они подавляют двигательные нервы, обеспечивающие сокращение мышцы, вызывая расслабление.
4. Одновременно активизируются двигательные нервы, обслуживающие мышцы-антагонисты, заставляя их сокращаться. Этот процесс называется взаимной активацией.
5. Одновременно обрабатывается и отправляется назад информация для мозжечка, корректирующего напряженность мышц.
Рис. 22. Глубокий сухожильный рефлекс.
Глубокий сухожильный рефлекс имеет защитную функцию, противодействуя сильному мышечному сокращению, которое может нарушить прикрепление к кости. Это особенно важно при активных движениях, таких, как бег, при которых происходит быстрое переключение между сгибанием и разгибанием.
ПРИМЕЧАНИЕ: при обычных повседневных движениях напряженности в мышцах недостаточно, чтобы активизировать глубокий сухожильный рефлекс. В отличие от этого порог растяжения мышечного веретена устанавливается ниже, потому что он должен постоянно поддерживать достаточный тонус постуральных мышц, чтобы удерживать человека в вертикальном положении. Следовательно, рефлекс активен во время обычной ежедневной физической активности
Нам осталось рассмотреть еще один не маловажный, а даже наоборот — основополагающий вопрос. Это конечно, питание. И связанные с ним мероприятия восстанивления. Не знаю будет ли под силу в одной статье охватить столь жизненный и повседневный вопрос.
Источник
Мышечные волокна
Скелетные мышцы состоят из пучков мышечных волокон. Мышечные волокна могут сокращаться, расслабляться или удлиняться.
Мышечные волокна сокращаются под действием электрического импульса, поступающего от нерва. Одно мышечное волокно всегда сокращается полностью, создавая фиксированную силу. Сила, развиваемая всей мышцей, определяется количеством волокон, вовлеченных в это действие нервной системой.
Соединительные ткани
Соединительные ткани в опорно-двигательном аппарате — это связки, сухожилия и фасции. Связки обоими концами крепятся к костям сустава, сухожилия крепят мышцы к костям, а фасции обволакивают группы мышц и пучки мышечных волокон.
Связки и сухожилия содержат большое количество белка коллагена, который придает им жесткость. Связки и сухожилия практически не растягиваются — избыточная нагрузка на эти ткани может привести к травме. Фасции относятся к эластичным соединительным тканям (содержат белок эластин), и их растягивание повышает гибкость. Большинство упражнений на гибкость направлено на растяжение фасций.
Механизм растягивания
При растягивании сначала вытягиваются мышечные волокна, а затем в направлении вытягивающего усилия выравниваются коллагеновые волокна соединительной ткани. Это позволяет упорядочить волокна в направлении растяжения, благодаря чему в упражнениях на растяжение восстанавливается здоровая структура ткани.
При растяжении мышц часть мышечных волокон растягивается, а часть остается в исходном состоянии. Длина мышцы определяется количеством растянутых волокон (аналогично тому, как длина и сила сжатой мышцы определяется количеством сжатых волокон). Чем больше растянутых волокон, тем длиннее растянутая мышца.
Рефлекс растяжения
В толще мышц находятся нервно-мышечные веретена — нервные окончания, реагирующие на удлинение мышц. Веретена располагаются параллельно мышечным волокнам и растягиваются вместе с ними. При этом они регистрируют как изменение длины мышцы, так и скорость этого изменения.
При сильном или резком удлинении мышцы сигнал от веретен вызывает защитный рефлекс растяжения — мышца самопроизвольно сокращается в попытке помешать удлинению.
Рефлекс растяжения имеет статическую и динамическую составляющие. Статическая составляющая сохраняется все время, пока мышца растянута. Динамическая составляющая — это ответ на скорость изменения длины мышцы, он может быть очень сильным при резком удлинении мышцы и снижается, когда скорость удлинения мышцы уменьшается.
Одна из целей удержания позы растяжения в течение некоторого времени — дать мышечным веретенам адаптироваться к новой длине мышцы с уменьшением интенсивности их сигналов в новом положении.
Реакция удлинения
При сокращении мышца создает натяжение на сухожилии, к которому она крепится. На это реагирует сухожильный орган Гольджи — тип нервного окончания, который находится в местах соединения волокон мышц и сухожилий. Сухожильный орган реагирует на величину возникающей силы натяжения (статический эффект) и на скорость изменения этой силы (динамический эффект: резкое натяжение вызывает сильный сигнал).
Когда сигнал от сухожильного органа превосходит определенный порог, возникает защитная реакция удлинения — резкое самопроизвольное расслабление всей мышцы.
Вторая причина для удержания позы растяжения в течение некоторого времени — позволить произойти реакции удлинения, которая помогает мышце расслабиться (преодолевая рефлекс сжатия).
Взаимное торможение
По отношению к выполняемому движению мышцы можно отнести к одному из четырех типов:
- Агонисты — вызывают движение.
- Антагонисты — вызывают противоположное движение; отвечают за возвращение в начальное положение тела.
- Синергисты — корректируют действие мышцы-агониста для обеспечения нужного направления результирующей силы.
- Стабилизаторы — удерживают остальную часть тела при выполнении движения.
Агонисты и антагонисты обычно находятся с противоположных сторон сустава (например, бицепс и трицепс), а синергисты — на той же стороне, что и агонисты, рядом с ними. При работе крупных мышц-агонистов часто вовлекаются в качестве синергистов находящиеся рядом меньшие мышцы.
Сокращение мышцы-агониста может привести к рефлекторному расслаблению ее антагониста. Это явление называется взаимным торможением.
Взаимное торможение происходит не при всех движениях. Иногда возникает явление совместного сжатия. Например, при приседаниях сжимаются как мышцы брюшного пресса, так и их антагонисты — разгибатели спины.
Упражнения на растяжения легче выполнять с расслабленными, а не с сокращающимися мышцами. Для этого можно использовать эффект взаимного торможения (когда он происходит) — заставляя мышцы-антагонисты расслабляться за счет сжатия агонистов. Также желательно расслабить синергистов мышцы, которую вы растягиваете. Например, при растягивании икроножной мышцы, следует нагнуть стопу, сжав мышцы передней поверхности голени. С другой стороны, икроножная мышца — синергист подколенного сухожилия, поэтому желательно расслабить и его. Для этого нужно выпрямить ногу, сжав тем самым антагониста подколенного сухожилия — четырёхглавую мышцу бедра.
Источник
При занятиях на растяжку (стретчинг) люди часто не видят стабильного результата от механического растягивания:
«Приболел, неделю не занимался, снова нужно несколько недель, чтобы вернуть былую растяжку», «Хожу на стретчинг уже полгода, в зале уже получается сесть на продольный шпагат, но через пару часов после занятия снова проблемы с растяжкой…»
Один из множества комплексов на растяжку, который практически не работает
Что происходит, почему растягивание мышцы приводит к её укорочению, как используется эта реакция для улучшения осанки — под катом.
Как работает система поддержания длины мышцы?
В мышце существуют рецепторы длины мышцы – мышечные веретена с аннулоспиральными окончаниями. При растяжении мышцы сигнал от них посылается в спинной мозг и там формируется сигнал на сокращение мышцы, возвращающий мышцу в исходное состояние. Когда я на приёме проверяю коленные рефлексы – происходит именно это (в ответ на быстрый удар молотком по сухожилию надколенника происходит растяжение мышечных веретён, после чего сокращается четырёхглавая мышца бедра – нога подскакивает).
На уровне центральной нервной системы этот рефлекс (стретч-рефлекс, миотатический рефлекс, рефлекс поддержания длины мышцы) замыкается в сером веществе спинного мозга – чувствительный нейрон (Iа волокно на рисунке) переключается на двигательный нейрон (-мотонейрон на рисунке).
Одновременно с сигналом на мышцу для сокращения, -мотонейрон посылает сигнал на вставочную клетку Реншоу, которая тормозит передачу следующих импульсов на -мотонейрон (возвращение с разгона ноги за исходное положение не сможет спровоцировать повторную активацию рефлекса).
На картинке изображён «быстрый» компонент стретч-рефлекса, в ответ на быстрые изменения длины; есть ещё и «медленный» компонент этого рефлекса, он происходит по похожей системе, только участвуют в нём медленно возбуждающиеся на изменение длины рецепторы. «Медленный» компонент стретч-рефлекса ответственен за большее сокращение мышцы после длительного растяжения и часто включается при неправильном занятии растяжкой.
На рисунке вы видите ещё несколько источников сигналов для рефлекса поддержания длины мышцы.
Первый – «центральные влияния» – это сигналы от систем подготовки мышцы к движению и поддержания устойчивости; эти сигналы через -мотонейрон влияют на длину мышечного веретена, задавая новый уровень длины мышцы.
Второй – «пирамидный тракт» – передаёт наши сознательные сигналы на сокращение мышцы через -мотонейрон; в то же время, в пирамидном тракте около 70% сигналов – тормозные, они препятствуют проявлению нижележащих рефлекторных воздействий на мышцу (сознательно можно подавить стреч-рефлекс, из-за этого не у всех людей на приёме нога скачет при ударе молотком сразу, нужно отвлечь их внимание, чтобы рефлекс сработал).
Молоток невролога далеко не самая важная причина для наличия стретч-рефлекса.
Для чего же нужен стретч-рефлекс?
Статуи стоящего человека требуют массивного основания – площадь опоры стоп мала, центр тяжести высок, статуя не может балансировать при малейших толчках и приходится утяжелять постамент.
В то же время, живому человеку постамент не нужен. Благодаря системе поддержания устойчивости, он уверенно сохраняет баланс тела в большинстве ситуаций. На самом нижнем уровне системы поддержания устойчивости тела работает стретч-рефлекс.
В статичной позе импульсы вышележащих уровней нервной системы задают длину мышц, регулируя тонус мышечного веретена через -мотонейрон. Отклонение от заданной позы вызывает растяжение мышц тела с противоположной стороны тела, стретч-рефлекс быстро, ещё до того, как информация об отклонении дошла до головного мозга, корректирует длину растянутых мышц и возвращает тело в исходное положение.
Как применить стретч-рефлекс для улучшения осанки?
Читатели Гиктаймса уже пробовали улучшить свою осанку стоя за 10 секунд. В этом уроке нужно было стоя ноги вместе, пятки и носки, расставить руки буквой «Т» и качнуться только в голеностопных суставах вперёд, не отрывая пятки от пола, остаться на несколько секунд в таком положении «пизанской башни» и вернитесь в исходное положение, опустить руки.
Вот что писали в комментариях об этом уроке читатели Гиктаймса:
«Попробовал, ничего не почувствовал…»
«Попробовал упражнение с наклоном. Наклонился, почувствовал напряжение мышц «задней части тела», начиная с ягодиц и до шеи, голеностопа (сложно было не отрывать пятки от пола). И действительно, после упражнения, какая-то легкость почувствовалось, как будто это естественное положение для тела.»
«Действительно, что-то в этом есть: после выполнения упражнения появилось ощущение, что исчезло на некоторое время излишнее напряжение вдоль позвоночника.»
«Спало напряжение в верхней части спины, и спал сегодня заметно лучше обычного, с утра тоже заметил, что меньше скованности в спине, даже лежа.»
Цепной миотатический рефлекс
В уроке «Ровная спина стоя за 10 секунд» был задействован механизм цепного миотатического (стретч) рефлекса. В момент наклона сначала удлиняются икроножные мышцы, что ведёт к повышению тонуса в них. Потом в эту цепочку удержания тела от опрокидывания включаются задние мышцы бёдер, мышцы ягодиц, мышцы поясницы, длиннейшие мышцы спины, широчайшие мышцы спины, трапециевидные и ромбовидные мышцы.
При выполнении этого урока следует обратить внимание на то, как активируются мышцы по всей задней поверхности тела – от пяток до макушки – часто люди с сутулой осанкой не включают в движение шею и надплечья, недостаточно отклоняясь вперёд.
Поскольку вы делаете движение не резко, и некоторое время задерживаетесь в состоянии «пизанской башки», активируются рецепторы для «медленного» компонента стретч-рефлекса, что позволяет новому тонусу мышц по задней поверхности тела несколько минут, а то и часов держать тело ровным в положении стоя.
Достижение ровности при таком способе выравнивания осанки позволяет обновить внутренние ориентиры ровной осанки, что действует намного более качественно, чем выравнивать себя по внешним ориентирам (скажем, стоя у стенки, используя различные фиксаторы или электронные контролёры осанки).
В то же время следует помнить, что этот урок калибровочный, делая этот урок чаще 3-4 раз в день, вы провоцируете слишком длительное напряжение мышц по задней поверхности тела – это может привести к болям в пояснице или подошвах стоп.
P.S. Приглашаю на свой семинар «Растяжка без растяжки».
Начало 18.00 26 мая 2017. Продолжительность 4 часа. Москва, Варшавское шоссе, д. 1 cтр. 1, метро Тульская. Бизнес — центр «W-PLAZA», офис 603 «Б», учебный центр «Синтез-Знание».
Стоимость 5000 рублей, скидка 1000 рублей при предоплате до 24 мая, два билета по предоплате до 24 мая за 7200 рублей.
Кликайте на ссылку, заполните форму регистрации на семинар, в течение дня к вам на почту придут дополнительные материалы к встрече и реквизиты для оплаты.
Источник