Jednak czym są owe mięśnie z punktu widzenia fizjologicznego i anatomicznego?
Wybitni rzeźbiarze znają doskonale odmiany drzewa, na którym pracują, jego gatunki, historię, budowę, twardość, wytrzymałość. Dzięki tej wiedzy proces rzeźbienia przebiega tak, jak sobie zaplanowali, a ich dzieła są wyjątkowe.
Kulturyście znającemu swoje ciało (mięśnie i organizm), podobnie jak wspomnianemu rzeźbiarzowi, będzie dużo łatwiej i efektywniej „rzeźbić” swą sylwetkę.
CO WARTO WIEDZIEĆ O MIĘSNIACH?
Otóż mięśnie stanowią 2/5 ciała człowieka i występują w liczbie ok. 400 jednostek anatomicznych. Są swoistym silnikiem, wykonującym pracę mechaniczną. W ich skład wchodzą trzy rodzaje włókien mięśniowych:
- mięśnie gładkie – wyścielają ściany narządów wewnętrznych oraz wchodzą w skład ścian naczyń krwionośnych. Ich skurcz jest powolny, długotrwały i niezależny od naszej woli.
- mięsień sercowy – zbudowany z włókien mięśni poprzecznie prążkowanych o specyficznej budowie. Jego skurcz jest automatyczny i niezależny od naszej woli.
- mięśnie poprzecznie prążkowane, tworzące mięśnie szkieletowe – są w głównej mierze odpowiedzialne za funkcjonowanie narządu ruchu. Kurczą się szybko i zależnie od naszej woli.
[-------]
BUDOWA I RODZAJE MIĘŚNI
To właśnie mięśnie szkieletowe są tymi, o których hipertrofię (rozwój) zabiegają adepci „żelaznego sportu”.
Każdy mięsień składa się w 70-80% z wody, w 15-20% z białek i mniej więcej w 3-5% z elektrolitów, przy czym proporcje mogą się zmieniać w zależności od stanu treningu i nawyków żywieniowych.
Mięśnie tworzone są z komórek mięśniowych (miocytów), wewnątrz których znajdują się równolegle ułożone włókienka kurczliwe (mikrofibryle). Te z kolei zbudowane są z grubych nitek białek kurczliwych – miozyny, i z nitek cienkich – aktyny oraz tropomiozyny. Aktyna i miozyna odpowiadają za kurczenie się mięśnia za pośrednictwem procesów depolaryzacji (pobudzenia komórki nerwowej lub mięśniowej poprzez zmniejszenie elektroujemnego potencjału elektrycznego błony komórkowej) i repolaryzacji (proces odwrotny do depolaryzacji).
Mięśnie najczęściej tworzone są z dwóch podstawowych elementów: część czynna (główna), czyli brzusiec (venter) oraz ścięgno (tendo). Mogą składać się jednak z kilku brzuśców, zakończonych wspólnym ścięgnem. Wówczas przyjmują one nazwę głów. Wyróżnić zatem można mięśnie dwugłowe, trójgłowe i czworogłowy. Występują też mięśnie brzuścowe, czyli takie, gdzie dwa brzuśce przedzielone są ścięgnem pośrednim.
Ze względu na rodzaj wykonywanej pracy, najprościej mięśnie można podzielić na:
- zginacze - leżące ku przodowi od osi obrotu stawu, np.: dwugłowy ramienia (biceps brachii),
- prostowniki – przeciwległe do zginaczy, np.: trójgłowy ramienia (triceps brachii),
-
obracające – mają przebieg skośny, spiralny lub poprzeczny, np.: mogą być jednocześnie
mięśniami zginającymi i obracającymi - nawrotny obły (pronator teres), - odwodziciele – leżące po stronie przyśrodkowej np.: odwodziciel palucha (abduktor hallucis),
- przywodziciele – leżące po stronie bocznej np.: przywodziciel wielki (adductor magnus).
W trakcie wykonywania ćwiczenia na określona grupę mięśniową aktywuje się kilka mięśni jednocześnie. Noszą one nazwę synergistów (współdziałających), natomiast mięśnie wykonujące ruch przeciwny do nich, noszą nazwę antagonistów.
Stosując ćwiczenia izolowane, polegające na wykonaniu ruchów poprawnych technicznie, precyzyjnych, niezbędne jest ustalenie mięśni, które aktualnie nie biorą udziału w ruchu (podczas ćwiczeń na biceps aktywowane w jak najmniejszym stopniu – wyizolowane powinny być: triceps i mięśnie grzbietu). Za tę czynność odpowiadają mięśnie stabilizujące - służące jako wsparcie i przygotowanie do dokładnych, nienagannych ruchów ciała.
Włókna mięśniowe można podzielić również ze względu na rodzaj wykonywanej przez nie prac:
- wolnokurczliwe - ST (włókna czerwone) – mają mało miofibryli (włókienek kurczliwych), natomiast dużo sarkoplazmy (cytoplazmatycznej komórki mięśniowej), mioglobiny (czyli białka o intensywnie czerwonej barwie zawierające hem) i mitochondriów (w których zachodzą procesy będące głównym źródłem energii w postaci ATP dla komórki, w szczególności procesy fosforylacji oksydacyjnej (utleniania). Przeznaczone są do pracy długotrwałej, lecz mało dokładnej np.: mięśnie grzbietu,
- szybkokurczliwe – FT (włókna białe) – posiadają znaczną ilość miofibryli, mniej zaś sarkoplazmy, mioglobiny i mitochondriów. Charakteryzują się wysoką zdolnością do uwalniania energii podczas glikolizy beztlenowej (głównej ścieżki przemian energetycznych dla wysiłków trwających 45-150 sekund). Odpowiadają za ruchy krótkotrwałe, szybkie i precyzyjne, np.: ruchy palców. Szczególnie aktywowane podczas ćwiczeń w siłowni.
- pośrednie – podobne do białych, lecz przeważa w nich metabolizm tlenowy. U człowieka występują w przewadze nad włóknami stricte czerwonymi i białymi.
[-------]
FUNKCJONOWANIE MIĘŚNI
Rola mięśni sprowadza się do wykonywania pracy poprzez zbliżenie przyczepów (początkowego i końcowego), czyli skurcz. Aby został on wywołany, na komórkę mięśniową musi zadziałać pojedynczy bodziec o sile progowej, bądź nadprogowej. Komórka mięśniowa reaguje na bodziec prawem „wszystko albo nic”, tzn., że na każdy bodziec o sile progowej lub wyższej działa maksymalnie (zbliża do siebie przyczepy), natomiast na bodźce podprogowe nie reaguje w ogóle. Warto odnotować fakt, iż skurcz pojedynczy w mięśniach szybkokurczliwych (Fast Twich) trwa ok. 7,5 milisekund (1sekunda = 1000ms), w wolnokurczliwych (Slow Twich) zaś nawet do 100 ms. Po skurczu zawsze następuje rozkurcz.
Przyczepy mięśniowe (ścięgna) osadzone są na kościach, ale występują też na powięziach, torebkach stawowych lub na wewnętrznej powierzchni skóry.Skurcz zachodzi właściwie podczas każdego ćwiczenia, wykonywanego na treningu. Podczas wykonywania ćwiczeń na mięśnie klatki piersiowej (np.: wyciskanie sztangi leżąc), bicepsy, czy mięśnie brzucha, obserwujemy napinanie - skurcz (fazę koncentryczną) oraz rozciąganie (fazę ekscentryczną) mięśni. Zarówno faza koncentryczna jak i ekscentryczna są niezwykle istotne dla prawidłowego funkcjonowania aparatu kostno-stawowo-mięśniowego oraz do rozwoju muskulatury i kształtowania sylwetki.
Osoby ćwiczące często zapominają o ćwiczeniach rozciągających, uważając je za niepotrzebną stratę czasu. Jednym z podstawowych ćwiczeń rozciągających mięśnie klatki piersiowej są rozpiętki. Optymalnym rozwiązaniem jest poświęcenie choćby 10 min na koniec treningu, na stretching - czyli rozciąganie.
Największą wydajność osiąga mięsień, który od pełnego rozluźnienia przechodzi do pełnego skurczu, to znaczy gdy wykonuje pełny zakres ruchu, np. jeżeli podczas unoszenia przedramion ze sztangą (ćwiczenie na bicepsy), ruch unoszenia sztangi rozpoczniemy od fazy, w której bicepsy są rozluźnione, to podniesiemy większy ciężar niż w wypadku, gdy ten sam ruch wykonamy wtedy, gdy bicepsy są napięte.
Siła mięśnia zależy od jego przekroju fizjologicznego, czyli przekroju prostopadłego do przebiegu włókien. 1 cm² przekroju fizjologicznego zawiera włókna mięśniowe, które zdolne są rozwinąć różną siłę, w zależności od rodzaju mięśni. Duże mięśnie, takie jak mięśnie ud (np. czworogłowy uda), klatki piersiowej (np. piersiowy większy), czy pleców (np. najszerszy grzbietu) potrafią rozwinąć dużo większą siłę niż mięśnie kończyn górnych (np. biceps, czy triceps). Bezwzględną siłę mięśnia wyraża się w N (kg) na 1 cm² poprzecznego przekroju fizjologicznego.
Największą siłę zyskuje się podczas ćwiczeń fazy ekscentrycznej.
Jednak nie wolno zapominać, iż siła zależna jest od wielu czynników. Oprócz czynników morfologicznych (m.in.: wspomnianego przekroju fizjologicznego) ważne są m.in.: miejsce i długość przyczepów mięśnia, długość brzuśca, wiek oraz płeć ćwiczącego, stopień jego wytrenowania, a także forma w danym dniu oraz motywacja. Otóż osoba, zmotywowana do ćwiczeń, np. startem w zbliżających się zawodach i mająca „dobry dzień” potrafi wykrzesać z siebie więcej siły niż np. w dniu, gdy ma zły nastrój i czuje się zniechęcona.
[-------]
ENERGETYKA SKURCZU MIĘŚNIA
Bezpośrednim źródłem energii, niezbędnej do skurczu mięśni szkieletowych jest ATP (adenozynotrifosforan). W czasie skurczu rozkłada się on do ADP (adenozynodifosforanu) i fosforanu. Aby mogła zajść resynteza ATP (odnowienie zasobów ATP), konieczny jest proces spalania składników odżywczych do CO² i O². Jednak najwięcej energii do resyntezy ATP dostarczane jest podczas rozpadu podstawowego składnika odżywczego – glukozy, która zachodzi podczas glikolizy tlenowej, pierwszego z trzech etapów oddychania tlenowego. Właśnie podczas ćwiczeń aerobowych, glukoza przemienia się w 2 cząsteczki kwasu pirogronowego (pirogronianu – czyli końcowego produktu glikolizy) oraz w cząsteczkę ATP i 2 cząsteczki NADH2 (zredukowanej postaci koenzymu NAD).
Należy wiedzieć, że ok. 75-80% energii wytworzonej w procesie glikolizy tlenowej ze spalania glukozy zamieniane jest na energię cieplną. Na energię mechaniczną, czyli tę związaną ze skracaniem mięśnia, wykorzystywane jest tylko 20-25% energii spalania.
Jednak kulturyści podczas kształtowania masy mięśniowej, wykonując ćwiczenia siłowe (np.: wyciskanie sztangi), mają do czynienia przede wszystkim z wysiłkiem beztlenowym (anaerobowym), gdzie podczas szybko narastającego wysiłku dowóz tlenu do komórek mięśniowych nie nadąża za zapotrzebowaniem na energię. Wówczas dochodzi do dysocjacji (odwracalnego procesu rozpadu) mioglobiny, która uwalnia związany tlen. Jednak ilość tlenu związanego z mioglobiną jest niewielka w porównaniu z zapotrzebowaniem na tlen. Dlatego energia do resyntezy ATP jest czerpana w procesie glikolizy beztlenowej oraz z hydrolizy fosfokreatyny (czyli reakcji chemicznej polegającej na rozpadzie związku gromadzącego energię w wiązaniach wysokoenergetycznych).
W warunkach beztlenowych pirogronian zostaje przekształcony poprzez dehydrogenazę mleczanową (LDH), czyli reakcję przyspieszenia przejścia pirogronianu w mleczan i odwrotnie.
Jednak energia czerpana w tymże procesie jest dużo mniej wydajna w porównaniu z fazą tlenową i jest ograniczona w czasie w związku ze zmniejszeniem się pH na skutek gromadzenia się mleczanów.
Krzysztof Mizera
