Как се разпространява възбуждането по мускулните влакна? Сателитни клетки или сателитни клетки Скелетно мускулно влакно
Функцията на сателитните клетки е да улесняват растежа, да поддържат живота и да възстановяват увредената скелетна (несърдечна) мускулна тъкан.Тези клетки се наричат сателитни клетки, защото са разположени на външната повърхност на мускулните влакна, между сарколемата и базалната пластина ( горния слой на базалната мембрана) на мускулните влакна. Сателитните клетки имат едно ядро, което заема по-голямата част от обема им. Обикновено тези клетки са в покой, но се активират, когато мускулните влакна получат някакво нараняване, като например от силова тренировка. След това сателитните клетки се размножават и дъщерните клетки се привличат към увредената област на мускула. След това те се сливат със съществуващите мускулни влакна, дарявайки своите ядра, за да помогнат за регенерирането на мускулните влакна. Важно е да се подчертае, че този процес не създава нови скелетни мускулни влакна (при хора), но увеличава размера и броя на контрактилните протеини (актин и миозин) в мускулните влакна. Този период на активиране и пролиферация на сателитни клетки продължава до 48 часа след нараняване или след силова тренировка.
Виктор Селуянов: Нека да. Но тъй като всички фактори са тясно свързани помежду си, за по-добро разбиране на процеса, ще ви представя накратко обща схема за конструиране на протеинова молекула. В резултат на тренировките концентрацията на анаболни хормони в кръвта се повишава. Най-важният от тях в този процес е тестостеронът. Този факт се потвърждава от цялата практика на използване на анаболни стероиди в спорта. Анаболните хормони се абсорбират от кръвта от активните тъкани. Анаболна хормонална молекула (тестостерон, хормон на растежа) прониква в клетъчното ядро и това служи като тригер за началото на синтеза на протеинова молекула. Това може да спре, но ще се опитаме да разгледаме процеса по-подробно. В ядрото на клетката има ДНК молекула, усукана в спирала, върху която е записана информация за структурата на всички протеини на тялото. Различните протеини се различават един от друг само по последователността на аминокиселините в аминокиселинната верига. Част от ДНК, която съдържа информация за структурата на един вид протеин, се нарича ген. Тази област се отваря в ядрата на мускулните влакна дори от честотата на импулсите, преминаващи през мускулните влакна. Под действието на хормона се разгръща участък от спиралата на ДНК и от гена се отстранява специално копие, което се нарича i-RNA (информационна рибонуклеинова киселина), друго име за неговата иРНК (матрична рибонуклеинова киселина). Това понякога е объркващо, така че просто не забравяйте, че иРНК и иРНК са едно и също нещо. След това тРНК напуска ядрото заедно с рибозомите. Имайте предвид, че рибозомите също са изградени вътре в ядрото и за това са необходими молекули ATP и CRF, които трябва да доставят енергия за ресинтеза на ATP, т.е. за пластични процеси. След това върху грапавия ретикулум рибозомите изграждат протеини с помощта на иРНК и протеиновата молекула се изгражда според желания шаблон. Изграждането на протеин се осъществява чрез комбиниране на свободни аминокиселини, присъстващи в клетката, една с друга в реда, който е „записан“ в i-RNA.
Общо са необходими 20 различни вида аминокиселини, така че липсата дори на една аминокиселина (както се случва при вегетарианска диета) ще потисне протеиновия синтез. Следователно приемането на хранителни добавки под формата на BCAA (валин, левцин, изолевцин) понякога води до значително увеличаване на мускулната маса по време на силови тренировки.
Сега нека да преминем към четирите основни фактора за мускулен растеж.
1. Запас от аминокиселини в клетката
Градивните елементи на всяка протеинова молекула са аминокиселините. Броят на аминокиселините в клетката е единственият фактор, който не е свързан с въздействието върху тялото на силовите упражнения, а зависи единствено от храненето. Поради това е прието, че спортистите в силовите спортове имат минимална доза животински протеин в дневната диета от най-малко 2 грама на кг собствено тегло на спортиста.
ЖМ: Кажете ми, има ли нужда да приемате аминокиселинни комплекси непосредствено преди тренировка? Наистина в процеса на тренировка започваме изграждането на протеинова молекула, а по време на тренировка тя е най-активна.
Виктор Селуянов: Аминокиселините трябва да се натрупват в тъканите. И те се натрупват в тях постепенно под формата на аминокиселинен пул. Следователно, няма нужда от повишено съдържание на аминокиселини в кръвта по време на тренировка. Необходимо е да ги приемате няколко часа преди тренировка, но можете да продължите да приемате хранителни добавки преди, по време и след силова тренировка. В този случай вероятността за получаване на необходимата маса протеин става по-висока. Синтезът на протеин се извършва на следващия ден след силовата тренировка, така че протеиновите добавки трябва да продължат няколко дни след силовата тренировка. Това се доказва и от повишения метаболизъм в рамките на 2-3 дни след силова тренировка.
2. Повишаване концентрацията на анаболни хормони в кръвта
Това е най-важният от четирите фактора, тъй като именно той започва процеса на синтез на миофибрили в клетката. Увеличаването на концентрацията на анаболни хормони в кръвта възниква под въздействието на физиологичен стрес, постигнат в резултат на неуспешни повторения в подхода. В процеса на тренировка хормоните влизат в клетката, но не излизат обратно. Следователно, колкото повече подходи се правят, толкова повече хормони ще има вътре в клетката. Появата на нови ядра по отношение на растежа на миофибрилите не променя нищо фундаментално. Е, появиха се 10 нови нуклеоли, но те трябва да дадат информация, че трябва да се създадат миофибрили. И те могат да го отделят само с помощта на хормони. Под действието на хормоните в ядрата на мускулните влакна се образува не само иРНК, но и транспортна РНК, рибозоми и други структури, участващи в синтеза на протеинови молекули. Трябва да се отбележи, че за анаболните хормони участието в протеиновия синтез е необратимо. Те се метаболизират напълно в клетката в рамките на няколко дни.
3. Повишаване на концентрацията на свободен креатин в МФ
Наред с важната роля за определяне на контрактилните свойства в регулацията на енергийния метаболизъм, натрупването на свободен креатин в саркоплазменото пространство служи като критерий за интензифициране на метаболизма в клетката. CrF транспортира енергия от митохондриите до миофибрилите в OMW и от саркоплазмения ATP до миофибриларния ATP в GMW. По същия начин той транспортира енергия до клетъчното ядро, до ядрения АТФ. Ако мускулните влакна се активират, тогава АТФ също се изразходва в ядрото и CRF е необходим за ресинтеза на АТФ. В ядрото няма други източници на енергия за ресинтеза на АТФ (няма митохондрии). За да се подпомогне образуването на I-RNA, рибозоми и др. Необходимо е навлизането на CrF в ядрото и освобождаването на свободен Cr и неорганичен фосфат от него. Обикновено казвам, че Kr работи като хормон, за да не навлизам в подробности. Но основната задача на CR не е да чете информация от спиралата на ДНК и да синтезира иРНК, това е работа на хормоните, а да осигури този процес енергийно. И колкото повече CRF, толкова по-активно ще протича този процес. В спокойно състояние клетката съдържа почти 100% CRF, така че метаболизмът и пластичните процеси протичат в бавна форма. Въпреки това, всички органели на тялото се актуализират редовно и следователно този процес продължава винаги. Но в резултат на обучението, т.е. активност на мускулните влакна, в саркоплазменото пространство има натрупване на свободен креатин. Това означава, че има активни метаболитни и пластични процеси. CrF в нуклеолите дава енергия за ресинтеза на АТФ, свободният Cr се придвижва към митохондриите, където отново се ресинтезира в CrF. По този начин част от CRF започва да се включва в енергийното снабдяване на клетъчното ядро, като по този начин значително активира всички пластични процеси, протичащи в него. Ето защо допълнителният прием на креатин при спортисти в силовите спортове е толкова ефективен. ЖМ: Съответно приемът на анаболни стероиди отвън не премахва ли необходимостта от допълнителен прием на креатин? Виктор Селуянов: Разбира се, че не. Действието на хормоните и CR по никакъв начин не се дублират взаимно. Напротив, взаимно се подсилват.
4. Повишаване концентрацията на водородни йони в MW
Увеличаването на концентрацията на водородни йони причинява лабилизация на мембраните (увеличаване на размера на порите в мембраните, което улеснява проникването на хормони в клетката), активира действието на ензимите и улеснява достъпа на хормоните до наследствена информация, към ДНК молекули. Защо няма хиперплазия на миофибрилите в OMF по време на тренировка в динамичен режим. В края на краищата те са също толкова ангажирани в работата, колкото и SMO. И защото при тях, за разлика от GMV, се активират само три от четирите фактора на мускулен растеж. С оглед на големия брой митохондрии и непрекъснатото доставяне на кислород от кръвта по време на тренировка, не настъпва натрупване на водородни йони в саркоплазмата на OMF. Съответно хормоните не могат да влязат в клетката. И анаболните процеси не се развиват. Водородните йони активират всички процеси в клетката. Клетката е активна, през нея преминават нервни импулси и тези импулси карат миосателитите да започнат да образуват нови ядра. При висока честота на импулсите се създават ядра за BMW, при ниска честота ядра за MMV.
Необходимо е само да запомните, че подкисляването не трябва да бъде прекомерно, в противен случай водородните йони ще започнат да разрушават протеиновите структури на клетката и нивото на катаболните процеси в клетката ще започне да надвишава нивото на анаболните процеси.
ЖМ: Мисля, че всичко по-горе ще бъде новина за нашите читатели, тъй като анализът на тази информация опровергава много установени разпоредби. Например фактът, че мускулите растат най-активно по време на сън и в почивните дни.
Виктор Селуянов: Изграждането на нови миофибрили продължава 7-15 дни, но най-активното натрупване на рибозоми става по време на тренировка и първите часове след нея. Водородните йони вършат своята работа както по време на тренировка, така и в следващия час след нея. Хормоните работят - разкодират информацията от ДНК още 2-3 дни. Но не толкова интензивно, колкото по време на тренировка, когато този процес се активира и от повишена концентрация на свободен креатин.
ЖМ:Съответно, по време на периода на изграждане на миофибрилите е необходимо да се провежда стресова тренировка на всеки 3-4 дни, за да се активират хормоните и да се използват мускулите в процес на тонизиране, за да се подкиселят донякъде и да се осигури лабилизация на мембраната за проникване в MF и клетъчните ядра на нова порция хормони.
Виктор Селуянов: Да, тренировъчният процес трябва да бъде изграден въз основа на тези биологични закони и тогава той ще бъде възможно най-ефективен, което всъщност се потвърждава от практиката на силови тренировки.
ЖМ: Възниква и въпросът за целесъобразността на приема на анаболни хормони отвън в почивните дни. Наистина, при липса на водородни йони, те няма да могат да преминат през клетъчните мембрани.
Виктор Селуянов: Абсолютно справедливо. Част от това ще мине. Малка част от хормоните проникват в клетката дори в спокойно състояние. Вече казах, че процесите на обновяване на протеиновите структури протичат постоянно и процесите на синтез на протеинови молекули не спират. Но повечето от хормоните ще отидат в черния дроб, където ще умрат. освен това в големи дози ще има отрицателен ефект върху самия черен дроб. Следователно целесъобразността от постоянно приемане на мегадози анаболни стероиди с правилно организирана силова тренировка не е необходима. Но при сегашната практика на "мускулно бомбардиране" на културисти, приемането на мега дози е неизбежно, тъй като катаболизмът в мускулите е твърде голям.
ЖМ: Виктор Николаевич, много ви благодаря за това интервю. Надявам се, че много от нашите читатели ще намерят отговор на своите въпроси в него.
Виктор Селуянов: Все още е невъзможно да се отговори на всички въпроси строго научно, но е много важно да се изградят такива модели, които обясняват не само научните факти, но и емпиричните положения, разработени от практиката на силови тренировки.
ЦНС се нуждае от повече време за възстановяване, отколкото мускулите и метаболитните процеси.
30 сек - ЦНС незначителен - метаболизъм 30-50% - изгаряне на мазнини, изчерпване на енергията.
30-60 ctr - CNS 30-40% - metabolzyme 50-75% - изгаряне на мазнини, сила. Vyn, малък хипертр.
60-90 ctr - 40-65% - met 75-90% - hypertr
90-120 s - 60-76% - изпълнени 100% - хипертр и сила
2-4 мин - 80-100% - 100% - сила
Аеробни тренировки Видове аеробни упражнения. Видове кардио уреди. Видове кардио уреди в зависимост от целта на клиента
Развитие на сърдечно-съдовата система, белите дробове, аеробна издръжливост, повишаване на функциите на резервите на организма.
Аеробни тренировки (тренировки, упражнения), аеробика, кардио- това е вид физическа активност, при която мускулните движения се извършват поради енергията, получена по време на аеробна гликолиза, тоест окисляването на глюкозата с кислород. Типичните аеробни тренировки са бягане, ходене, колоездене, активни игри и др. Аеробните тренировки се характеризират с голяма продължителност (постоянната мускулна работа продължава повече от 5 минути), докато упражненията са динамични и повтарящи се.
Аеробни тренировкиса предназначени за повишаване на издръжливостта на организма, тонизиране, укрепване на сърдечно-съдовата система и изгаряне на мазнини.
Аеробни тренировки. Интензивността на аеробните упражнения. Зони на сърдечната честота > Формула на Карвонен.
Друг доста точен и прост метод се нарича тест за реч. Както подсказва името, това предполага, че трябва да сте топли и потни по време на аеробни упражнения, но дишането ви не трябва да е толкова хаотично, че да пречи на говора ви.
По-сложен метод, изискващ специално техническо оборудване, е измерването на пулса по време на тренировка. Съществува връзка между количеството кислород, консумиран по време на определена дейност, сърдечната честота и ползите, получени от тренировката при такива показатели. Има доказателства, че най-голямата полза за сърдечно-съдовата система идва от тренировки в определен диапазон на сърдечната честота. Под това ниво тренировките не дават желания ефект, а над това води до преждевременна умора и претрениране.
Има различни методи, които ви позволяват правилно да изчислите нивото на сърдечната честота. Най-често срещаният от тях е дефинирането на тази стойност като процент от максималната сърдечна честота (MHR). Първо трябва да изчислите условната максимална честота. За жените се изчислява чрез изваждане на собствената ви възраст от 226. Пулсът по време на тренировка трябва да бъде между 60-90 процента от тази стойност. За дълги тренировки с ниско въздействие изберете честота между 60-75 процента от вашия MHR, а за по-кратки, интензивни тренировки тя може да бъде 75-90 процента.
Процентът на MHR е доста консервативна формула и добре обучените хора по време на аеробно обучение са напълно способни да надвишат предписаните стойности до 10-12 удара в минута. По-добре да използват формулата на Карвонен. Въпреки че този метод не е толкова популярен като предишния, той може да се използва за по-точно изчисляване на консумацията на кислород по време на конкретно упражнение. В този случай сърдечната честота в покой се изважда от MHR. Работната честота се определя като 60-90 процента от получената стойност. След това пулсът в покой се добавя към това число, което дава крайния еталон за тренировка.
Помолете вашия инструктор да ви покаже как да изчислите пулса си по време на тренировка. На първо място, трябва да намерите точката, в която се усеща пулсът (шията или китката са най-подходящи за това) и да се научите как правилно да броите сърдечните удари. Освен това много машини във фитнес залите имат вградени сензори за пулс. Има и доста достъпни индивидуални сензори, които могат да се носят на тялото.
Американският колеж по спортна медицина препоръчва тренировки с 60-90 процента MHR или 50-85 процента Karvonen формула, за да получите най-голяма полза от тях. По-ниските стойности, в диапазона от 50-60 процента от MHR, са подходящи главно за хора с намалено ниво на сърдечно-съдова годност. Хората с много малко тренировки ще имат полза дори от тренировки при сърдечна честота само 40-50 процента от MHR.
Избройте основните задачи на загрявката.
Загрявка- Това е набор от упражнения, които се изпълняват в началото на тренировката с цел загряване на тялото, развитие на мускулите, връзките и ставите. По правило загрявката преди тренировка включва изпълнение на леки аеробни упражнения с постепенно увеличаване на интензивността. Ефективността на загрявката се оценява от пулса: в рамките на 10 минути пулсът трябва да се увеличи до около 100 удара в минута. Също така важни елементи на загряването са упражнения за мобилизиране на ставите (включително гръбначния стълб по цялата дължина), разтягане на връзки и мускули.
Загряване или разтягане, случва се:
· Динамиченсе състои в напомпване - заемате поза и започвате да се разтягате до точката, в която усещате мускулно напрежение, след което връщате мускулите в първоначалната им позиция, тоест до първоначалната им дължина. След това повторете процедурата. Динамично разтягане повишава силовите показателипреди "експлозивна" силова тренировка или докато си почивате между сериите.
· статичен- Разтягането включва разтягане на мускула до точката, в която усещате мускулно напрежение, и след това поддържане на тази позиция за известно време. Такова разтягане е по-безопасно от динамичното разтягане, но то влияе отрицателно върху силата и представянето при бягане, ако се извършва преди тренировка.
Загряването преди тренировка е много важен компонент от тренировъчната програма и е важно не само в бодибилдинга, но и в други спортове, но много спортисти напълно го игнорират.
Защо се нуждаете от загрявка в бодибилдинга:
Загряването помага за предотвратяване на наранявания и това е доказано от изследвания
Загряването преди тренировка повишава ефективността на тренировката
Предизвиква прилив на адреналин, което впоследствие помага за по-интензивни тренировки
Повишава тонуса на симпатиковата нервна система, което спомага за по-интензивните тренировки
Ускорява сърдечната честота и разширява капилярите, във връзка с което се подобрява кръвообращението на мускулите, а оттам и доставката на кислород с хранителни вещества
Загряването ускорява метаболитните процеси
Повишава еластичността на мускулите и връзките
Загряването увеличава скоростта на провеждане и предаване на нервните импулси
Дефинирайте „гъвкавост“. Избройте факторите, които влияят на гъвкавостта. Каква е разликата между активния и пасивния стречинг.
Гъвкавост- способността на човек да изпълнява упражнения с голяма амплитуда. Гъвкавостта също е абсолютният обхват на движение в става или набор от стави, който се постига при мигновено усилие. Гъвкавостта е важна в някои спортни дисциплини, особено в художествената гимнастика.
При хората гъвкавостта не е еднаква във всички стави. Ученик, който лесно изпълнява надлъжен шпагат, трудно може да изпълни напречен шпагат. Освен това, в зависимост от вида на тренировката, гъвкавостта на различни стави може да се увеличи. Също така, за отделна става, гъвкавостта може да бъде различна в различни посоки.
Нивото на гъвкавост зависи от различни фактори:
физиологичен
тип става
Еластичност на сухожилията и връзките около ставата
способността на мускула да се отпуска и свива
· Телесна температура
възрастта на лицето
пола на лицето
тип тяло и индивидуално развитие
· тренировка.
Дайте пример за статично, динамично, балистично и изометрично разтягане.
Определете посоката на функционалното обучение Задачи на функционалното обучение.
функционално обучение- обучение, насочено към обучение на двигателни действия, развитие на физически качества (сила, издръжливост, гъвкавост, скорост и координационни способности) и техните комбинации, подобряване на физиката и др. това, което може да попадне в определението за „добро физическо състояние“, „добра физическа форма“, „спортен външен вид“. (Е.Б. Мякинченко)
Трябва да се отбележи, че часовете по „функционално обучение“ трябва да са адекватни на вашето здравословно състояние и ниво на физическа годност. Също така е необходима консултация с лекар преди започване на тренировка. И винаги помнете - форсирането на натоварването води до негативни последици за тялото.
Това е принципно нов етап в развитието на фитнеса, предлагащ широки възможности за тренировки. Пионерите в развитието на това направление във фитнеса у нас бяха треньорите Андрей Жуков и Антон Феоктистов.
Функционалното обучение първоначално се използва от професионални спортисти. Скейтърите и скейтърите тренираха чувството си за баланс с помощта на специални упражнения, хвърлячите на диск и копие - експлозивна сила, спринтьорите - стартов тласък. Преди няколко години функционалното обучение започна активно да се въвежда в програмата на фитнес клубовете.
Един от предшествениците на функционалните тренировки е пилатес. Обичайното усукване на пресата беше предложено да се извършва с бавно темпо, поради което стабилизиращите мускули, отговорни за стойката, бяха включени в работата ( Много противоречиво твърдение.). От такова необичайно натоварване, дори опитен наклон в началото е изтощен.
Смисълът на функционалното обучение е, че човек отработва движенията, от които се нуждае в ежедневието: той се научава лесно да става и да сяда на маса или в дълбок стол, умело да прескача локви, да повдига и държи дете на ръце - списъкът е безкраен, което подобрява силата на мускулите, участващи в тези движения. Оборудването, на което се провежда обучението, ви позволява да извършвате движения не по фиксирана траектория, както на конвенционалните симулатори, а по свободна - това са симулатори на сцепление, амортисьори, топки, свободни тежести. Така вашите мускули работят и се движат по най-физиологичния за тях начин, точно както се случва в ежедневието. Такива упражнения са много ефективни. Тайната е, че функционалните упражнения включват абсолютно всички мускули на тялото ви, включително дълбоките, отговорни за стабилността, баланса и красотата на всяко наше движение. Този тип обучение ви позволява да развиете всичките пет физически качества на човек - сила, издръжливост, гъвкавост, скорост и координационни способности.
Равномерното и едновременно развитие на горните и долните мускулни групи създава оптимално натоварване на цялата костна структура, което прави движенията ни в ежедневието по-естествени. Възможно е да се постигне хармонично развитие на цялата ни морфофункционална система с помощта на ново направление на съвременния фитнес, което бързо набира скорост в своята област и привлича все повече фенове на здравословния начин на живот - функционалното обучение. Функционалните тренировки са бъдещето на фитнеса.
Функционалната тренировка има огромно разнообразие от упражнения, техники и техните вариации. Но първоначално не бяха толкова много от тях. Има няколко основни упражнения, които формират гръбнака на функционалната тренировка.
Упражнения за телесно тегло:
Клекове - могат да бъдат разнообразни (на два крака, на един крак, с широко разтворени крака и др.)
Удължаване на гърба - краката са фиксирани, бедрата опират в опората, гърбът е в свободно състояние, ръцете са зад главата. Гърбът се повдига от позиция 90 градуса, в съответствие с краката и гърба.
Скачане - от клекнало положение спортистът скача върху импровизиран пиедестал и след това скача назад.
Burpee - упражнение, подобно на обичайните лицеви опори от пода, само след всяка лицева опора трябва да придърпате краката си към гърдите си, да скочите нагоре от тази позиция, докато правите пляскане с ръце над главата си.
Лицеви опори с главата надолу - приближаваме се до стената, фокусираме се върху ръцете си, откъсваме се от земята с краката си и ги притискаме към стената. В това положение правете лицеви опори, докосвайки пода с главата си.
Скачане на въже - дори дете знае това упражнение. Единствената разлика между това упражнение във функционалното обучение е, че скокът се прави по-дълъг, за да имате време да превъртите въжето около вас два пъти. В този случай трябва да натиснете по-силно и да скочите по-високо.
напади - спортистът от изправено положение прави широка крачка напред, след което се връща. Опорният крак трябва почти да докосва пода, а падащият крак трябва да е огънат на не повече от 90 градуса.
Упражнения с гимнастически уреди:
Ъгъл - на пръти, пръстени или друга опора на изправени ръце, повдигнете правите крака успоредно на пода и ги задръжте в това положение за няколко секунди. Можете да изправяте един по един крак. Торсът ви трябва да образува ъгъл от 90 градуса с краката ви.
Набирания на пръстените - като държите гимнастически пръстени в ръцете си, повдигнете тялото си с ръце до спирка от 90 градуса, след това рязко се хвърлете нагоре, изправяйки ръцете си. Върнете се в позицията на свити лакти, по-ниско на пода.
Лицеви опори на неравномерни пръти - поддържайки тежестта на тялото върху ръцете, свити в лактите, успоредни на пода, рязко изправете ръцете си, след което се върнете в изходна позиция. Гърбът трябва да е перпендикулярен на пода и да не се отклонява.
· Катерене по въжето – с ръце и крака, подпрени на въжето и захванати за него, оттласнете се и се изкачете нагоре по въжето.
Набирания на напречната греда - обичайните набирания на хоризонталната лента, когато от висящо положение, с усилие на ръцете, тялото се издърпва нагоре.
дистанционни упражнения:
· Кръстосано бягане - бързо бягане напред и назад, когато спортистът бяга между разстояния от 100 метра до 1 км.
Гребане - използва се симулатор, според техниката на изпълнение, напомнящ гребане с гребла на лодка. Преодоляват се разстояния от 500 до 2000 метра.
Упражнения с тежести:
Мъртва тяга - от седнало положение, хващайки щангата на ширината на раменете, спортистът се издига на изправени крака и повдига щангата от пода. След това се връща в първоначалното си положение.
· Натискане - от седнало положение, хващайки щангата малко по-широка от раменете, спортистът се издига на изправени крака и откъсвайки щангата от пода, я повдига до гърдите си. След това той дръпва щангата над главата си с изпънати ръце.
· Клек с щанга – щангата лежи на раменете и се поддържа от ръцете, краката са на ширината на раменете. Спортистът кляка дълбоко и се издига до изправени крака.
· Суинг с гиря – хващайки гирата с две ръце, състезателят я повдига над главата си и я спуска между краката си и обратно нагоре, но на принципа на суинга.
Това е само малка част от това, което функционалното обучение използва в своите тренировъчни програми.
Функционално обучение за отслабване[редактиране]
Функционалното обучение е може би най-добрата тренировка за отслабване. Толкова е интензивно, че консумацията на калории става с ускорени темпове. Защо функционално обучение?
· Първо, такава тренировка ще ви помогне да поддържате пулса си с високо темпо. Това означава, че консумацията на енергия ще се случи много по-бързо, отколкото при статична заседнала тренировка.
· Второ, дишането ви ще бъде интензивно и често. Това означава, че тялото ще използва повече кислород от обикновено. Има мнение, че ако тялото няма достатъчно кислород, тогава то заема кислород от мускулите. За да не се случи това, трябва да тренирате дробовете си.
· Трето, функционалната тренировка тренира вашата сила и издръжливост.
Четвърто, интензивното обучение според системата за функционално обучение включва много мускулни групи едновременно, което ви позволява да изгаряте много калории. След такава тренировка скоростта на метаболизма се увеличава.
· Пето, вдигането на големи тежести ще допринесе за нараняване на мускулната тъкан по време на тренировка и нейното възстановяване след това. Това означава, че вашите мускули ще растат и ще се увеличават по време на почивка. Ще изгорите калории, дори ако лежите на дивана.
Шесто, функционалните тренировъчни сесии обикновено не са твърде дълги - от 20 до 60 минути. Тоест, за 20 минути на ден ще дадете всичко най-добро по такъв начин, че ще пожелаете смъртта. Това са много трудни тренировки.
Основните мускули включват:
наклонени коремни мускули
напречна м. на корема
прав м. на корема
малък и среден глутеален m.
водещ m.
м. задната част на бедрото
infraspinatus m.
coraco-humeral m. и др.
Билет 23. Определете посоката на кросфит. 5 физически качества, към които е насочен CrossFit.
кросфит (CrossFit Inc.) е търговско ориентирана компания за спортно движение и фитнес, основана от Грег Гласман и Лорън Дженай през 2000 г. (САЩ, Калифорния). CrossFit активно насърчава философията на физическото развитие. CrossFit също е състезателен спорт.
По отношение на CrossFit има множество отрицателни експертни отзиви и критични отзиви, един от които е публикуван в списание T Nation (Crossed Up by CrossFit от Bryan Krahn). Повдигнати са и опасения за здравето (повишен риск от нараняване и рабдомиолиза).
1. Ефективност на сърдечно-съдовата и дихателната система.
Способността на основните телесни системи да съхраняват, обработват, доставят и използват кислород и енергия.
- (лат. сателити бодигардове, сателити). 1. S. клетки (синоними на амфицити, периневронални клетки, Trabantenzel len), името, дадено от Рамон и Кахал (Ramon y Cajal) на специални клетки, разположени в нервните възли на цереброспиналната система между ... ...
Диаграма на структурата на хромозомата в късната профаза-метафаза на митозата. 1 хроматид; 2 центромери; 3 късо рамо; 4 дълга ръка. Хромозомен набор (кариотип) на човек (жена). Хромозоми (гръцки χρώμα цвят и ... Уикипедия
НЕРВНИ КЛЕТКИ- НЕРВНИ КЛЕТКИ, основните елементи на нервната тъкан. Открит от N. to Ehrenberg и описан за първи път от него през 1833 г. По-подробни данни за N. до. с указание за тяхната форма и наличието на аксиален цилиндричен процес, както и ... ... Голяма медицинска енциклопедия
Вирусни частици, които не могат сами да изграждат капсиди. Те заразяват клетки, за които естествената смърт от старост е необичайна (например амеба, бактерии). Когато клетка, заразена със сателитен вирус, зарази обикновен вирус, тогава ... ... Уикипедия
- (textus nervosus) набор от клетъчни елементи, които образуват органите на централната и периферната нервна система. Притежавайки свойството раздразнителност, Н.т. осигурява получаването, обработката и съхранението на информация от външната и вътрешната среда, ... ... Медицинска енциклопедия
Невроглията или просто глията (от други гръцки νεῦρον „влакно, нерв“ и γλία „лепило“) е набор от спомагателни клетки на нервната тъкан. Той представлява около 40% от обема на ЦНС. Терминът е въведен през 1846 г. от Рудолф Вирхов. Глиални клетки ... Уикипедия
- (от Neuro ... и гръцки glía лепило) глия, клетки в мозъка, с техните тела и процеси, запълващи пространствата между нервните клетки Неврони и мозъчни капиляри. Всеки неврон е заобиколен от няколко N. клетки, които равномерно ... ... Велика съветска енциклопедия
Адаптацията (приспособяването) към променящите се условия на съществуване е най-често срещаното свойство на живите организми. Всички патологични процеси могат по същество да бъдат разделени на две групи: (1) процеси на увреждане (алтернативни процеси) и (2) ... ... Wikipedia
- (s) (gliocytus, i, LNH; Glio + hist. cytus клетка; синоним: глиална клетка, невроглиална клетка) общото наименование на клетъчните елементи на невроглията. Глиоцити на мантията (g. mantelli, LNH; син. сателитни клетки) G., разположени на повърхността на телата ... ... Медицинска енциклопедия
- (g. mantelli, LNH; син. сателитни клетки) G., разположени на повърхността на телата на невроните ... Голям медицински речник
47.2.Източници на развитие
Разделяне на клетките на неврони и глия.
Нервната тъкан в ембриогенезата възниква последна. Залага се на 3-та седмица от ембриогенезата, когато се образува невралната пластина, която се превръща в невралната бразда, след това в невралната тръба. Вентрикуларните стволови клетки пролиферират в стената на невралната тръба, те образуват невробласти - образуват нервни клетки, невробластите пораждат огромен брой неврони (10 12), но скоро след раждането те губят способността си да се делят.
и глиобласти - те образуват глиални клетки - това са астроцити, олигодендроцити и епендимоцити. Така нервната тъкан включва нервни и глиални клетки.
Глиобластите, поддържайки пролиферативна активност за дълго време, се диференцират в глиоцити (някои от които също са способни на делене).
В същото време, т.е. в ембрионалния период, значителна част (до 40-80%) от получените нервни клетки умират чрез апоптоза. Смята се, че това са, първо, клетки със сериозни увреждания на хромозомите (включително хромозомна ДНК) и, второ, клетки, чиито процеси не могат да установят връзка със съответните структури (целеви клетки, сетивни органи и др.). д.)
47.3 Локализация на различни видове глиални клетки
Глия на централната нервна система:
макроглия - идва от глиобласти; те включват олигодендроглия, астроглия и епендимална глия;
микроглия – произлиза от промоноцити.
Глия на периферната нервна система (често разглеждана като вид олигодендроглия): глиоцити на мантията (сателитни клетки или ганглийни глиоцити),
невролеммоцити (клетки на Шван).
47.4.Структура на различните видове глиални клетки
Накратко: 
детайл:астроглия- представени от астроцити, най-големите от глиалните клетки, които се намират във всички части на нервната система. Астроцитите се характеризират със светло овално ядро, цитоплазма с умерено развити основни органели, множество гликогенови гранули и междинни нишки. Последните от тялото на клетката проникват в процесите и съдържат специален глиален фибриларен киселинен протеин (GFAP), който служи като маркер на астроцитите. В краищата на процесите има ламеларни разширения ("крака"), които, свързвайки се помежду си, обграждат съдовете или невроните под формата на мембрани. Астроцитите образуват междинни връзки помежду си и с олигодендропгаи и епендимни глиални клетки.
Астроцитите се разделят на две групи:
Протоплазмените (плазмени) астроцити се намират предимно в сивото вещество на ЦНС, характеризират се с наличието на множество разклонени, къси, относително дебели процеси и ниско съдържание на GFCB.
Фиброзните (фиброзни) астроцити са разположени предимно в бялото вещество на ЦНС. От телата им се простират дълги, тънки, леко разклонени процеси. Характеризират се с високо съдържание на GFCB.
Функции на астроглията
поддържащо образуване на поддържащата рамка на ЦНС, вътре в която са разположени други клетки и влакна; по време на ембрионалното развитие те служат като поддържащи и насочващи елементи, по които се осъществява миграцията на развиващите се неврони. Насочващата функция също е свързана със секрецията на растежни фактори и производството на определени компоненти на междуклетъчното вещество, разпознати от ембрионалните неврони и техните процеси.
ограничаване, транспорт и бариера (насочени към осигуряване на оптимална микросреда на невроните):
метаболитна и регулаторна се счита за една от най-важните функции на астроцитите, която е насочена към поддържане на определени концентрации на K + йони и медиатори в микросредата на невроните. Астроцитите заедно с олигодендроглиалните клетки участват в метаболизма на медиатори (катехоламини, GABA, пептиди).
защитно (фагоцитно, имунно и репаративно) участие в различни защитни реакции при увреждане на нервната тъкан. Астроцитите, подобно на микроглиалните клетки, се характеризират с изразена фагоцитна активност. Подобно на последните, те също имат APC характеристики: те експресират МНС клас II молекули на повърхността си, способни са да улавят, обработват и представят антигени и също така произвеждат цитокини. В крайните стадии на възпалителни реакции в ЦНС, астроцитите растат и образуват глиален белег на мястото на увредената тъкан.
епендимална глия, или епендимаобразувани от клетки с кубична или цилиндрична форма (епендимоцити), чиито еднослойни слоеве покриват кухините на вентрикулите на мозъка и централния канал на гръбначния мозък. Към епендималната глия редица автори включват и плоски клетки, които образуват лигавицата на менингите (менинготел).
Ядрото на епендимоцитите съдържа плътен хроматин, органелите са умерено развити. Апикалната повърхност на някои епендимоцити носи реснички, които движат цереброспиналната течност (CSF) с техните движения, а дълъг процес се простира от базалния полюс на някои клетки, простирайки се до повърхността на мозъка и представлявайки част от повърхностната гранична глиална мембрана (маргинална глия).
Тъй като клетките на епендималната глия образуват слоеве, в които техните странични повърхности са свързани чрез междуклетъчни връзки, според морфофункционалните свойства се нарича епител (епендимолиален тип според N.G. Khlopin). Базалната мембрана, според някои автори, не присъства навсякъде. В някои области епендимоцитите имат характерни структурни и функционални характеристики; такива клетки, по-специално, включват хороидни епендимоцити и таницити.
Епендимоцити на хороидеята- епендимоцити в областите на васкуларния плексус на образуване на CSF. Те имат кубична форма и покриват издатини на пиа матер, изпъкнали в лумена на вентрикулите на мозъка (покрива на III и IV вентрикули, участъци от стената на страничните вентрикули). На тяхната изпъкнала апикална повърхност има множество микровили, страничните повърхности са свързани с комплекси от съединения, а базалните повърхности образуват издатини (дръжки), които се преплитат помежду си, образувайки базалния лабиринт. Слоят от епендимоцити е разположен върху базалната мембрана, която го отделя от подлежащата рехава съединителна тъкан на пиа матер, която съдържа мрежа от фенестрирани капиляри, които са силно пропускливи поради множеството пори в цитоплазмата на ендотелните клетки. Епендимопитите на хороидните плексуси са част от хематоликворната бариера (преградата между кръвта и CSF), през която се извършва ултрафилтрация на кръвта с образуването на CSF (около 500 ml / ден).
Таницити- специализирани клетки на епендима в страничните участъци на стената на третата камера, инфундибуларен джоб, средна височина. Те имат кубична или призматична форма, тяхната апикална повърхност е покрита с микровили и отделни реснички, а от базалната повърхност се простира дълъг процес, завършващ с ламеларно разширение на кръвоносния капиляр. Таницитите абсорбират вещества от CSF и ги транспортират по своя процес в лумена на съдовете, като по този начин осигуряват връзка между CSF в лумена на вентрикулите на мозъка и кръвта.
Функции на епендималната глия:
невроликьор (с висока пропускливост),
хематоликвор
поддържащи (поради базалните процеси);
образуване на бариера:
ултрафилтрация на компонентите на CSF
Олигодендроглия(от гръцки олиго е малък, дендрон дърво и глия лепило, т.е. глия с малък брой израстъци) обширна група от различни малки клетки (олигодендроцити) с къси, малко израстъци, които обграждат телата на невроните, са част от нервните влакна и нервни окончания. Открива се в ЦНС (сиво и бяло вещество) и ПНС; характеризиращ се с тъмно ядро, плътна цитоплазма с добре развит синтетичен апарат, високо съдържание на митохондрии, лизозоми и гликогенни гранули.
сателитни клетки(клетки на мантията) покриват телата на невроните в гръбначните, черепните и автономните ганглии. Имат сплескана форма, малка кръгла или овална сърцевина. Те осигуряват бариерна функция, регулират метаболизма на невроните, улавят невротрансмитери.
Лемоцити(Schwann клетки) в PNS и олигодендроцитите в CNS участват в образуването на нервни влакна, изолиращи процесите на невроните. Те имат способността да произвеждат миелинова обвивка.
микроглия- набор от малки удължени звездовидни клетки (микроглиоцити) с плътна цитоплазма и относително къси разклонени процеси, разположени главно по капилярите в централната нервна система. За разлика от макроглиалните клетки, те имат мезенхимален произход, развиват се директно от моноцити (или периваскуларни макрофаги на мозъка) и принадлежат към системата макрофаг-монопит. Те се характеризират с ядра с преобладаване на хетерохром! ina и високо съдържание на лизозоми в цитоплазмата.
Функцията на микроглията е защитна (включително имунна). Микроглиалните клетки традиционно се считат за специализирани макрофаги на ЦНС - те имат значителна подвижност, като се активират и увеличават броя си при възпалителни и дегенеративни заболявания на нервната система, когато губят процесите си, заобикалят и фагоцитират остатъците от мъртви клетки. Активираните микроглиални клетки експресират МНС клас I и II молекули и CD4 рецептора, изпълняват функцията на дендритни APC в ЦНС и секретират редица цитокини. Тези клетки играят много важна роля в развитието на лезии на нервната система при СПИН. Приписват им ролята на "троянски кон", който разпространява (заедно с хематогенни моноцити и макрофаги) ХИВ в централната нервна система. Повишената активност на микроглиалните клетки, които освобождават значителни количества цитокини и токсични радикали, също е свързана с повишена смърт на неврони при СПИН по механизма на апоптоза, която се индуцира в тях поради нарушаване на нормалния баланс на цитокини.
Aagaard P. Хиперактивиране на миогенни сателитни клетки с упражнение с ограничен кръвен поток // 8-ма международна конференция за силово обучение, 2012 г. Осло, Норвегия, Норвежко училище по спортни науки. – С.29-32.
П. Аагаард
ХИПЕРАКТИВАЦИЯ НА МИОГЕННИ САТЕЛИТНИ КЛЕТКИ С ИЗПОЛЗВАНЕ НА СИЛОВИ УПРАЖНЕНИЯ С ОГРАНИЧЕНИЕ НА КРЪВОТОКА
Институт по спортни науки и клинична биомеханика, Университет на Южна Дания, Одензе, Дания
Въведение
Упражнения за ограничаване на кръвния поток (BFRE)
Силовите тренировки с ограничаване на кръвния поток при ниска до умерена интензивност (20–50% от максимума), използващи паралелно ограничаване на кръвния поток (хипоксична силова тренировка), представляват нарастващ интерес както в научните, така и в приложните области (Manini & Clarck 2009, Wernbom et al. 2008). ). Нарастващата популярност се дължи на факта, че скелетната мускулна маса и максималната мускулна сила могат да бъдат увеличени в същата или по-голяма степен с хипоксични силови тренировки (Wernbom et al., 2008) в сравнение с конвенционалните силови тренировки с големи тежести (Aagaard et al. , 2001). В допълнение, хипоксичните силови тренировки изглежда водят до засилени хипертрофични реакции и увеличаване на силата в сравнение с упражненията, прилагащи идентично натоварване и обем, без да блокират кръвния поток (Abe et al. 2006, Holm et al. 2008), въпреки че потенциалната хипертрофия е ролята на ниско- интензивните силови тренировки могат да съществуват и самостоятелно (Mitchell et al. 2012). Въпреки това, специфичните механизми, отговорни за адаптивните промени в морфологията на скелетните мускули по време на хипоксична силова тренировка, остават практически неизвестни. Синтезът на миофибрилен протеин се увеличава по време на интензивни сесии на хипоксични силови тренировки заедно с нерегулирана активност в пътищата AKT/mTOR (Fujita et al. 2007, Fry et al. 2010). В допълнение, намаляване на експресията на гени, които причиняват протеолиза (FOXO3a, Atrogin, MuRF-1) и миостатин, отрицателен регулатор на мускулната маса, се наблюдава след интензивна хипоксична силова тренировка (Manini et al. 2011, Laurentino et al. 2012).
Структурата и функциите на мускулите са описани по-подробно в книгите ми Хипертрофия на скелетната мускулатура на човека и Мускулна биомеханика.
Миогенни сателитни клетки
Влияние на хипоксичната силова тренировка върху контрактилните функции на мускулите
Хипоксичната силова тренировка с ниско до умерено тренировъчно натоварване показва значително увеличение на максималната мускулна сила (MVC) въпреки относително кратките периоди на тренировка (4-6 седмици) (напр. Takarada et al. 2002, Kubo et al. 2006; прегледано от Wernbom et al. др. 2008). По-специално, адаптивният ефект на хипоксичната силова тренировка върху мускулната контрактилна функция (MVC и мощност) е сравним с този, постигнат с 12-16 седмици тренировка с тежки тежести (Wernbom et al. 2008). Въпреки това, ефектът от хипоксичните силови тренировки върху способността на скелетните мускули да се свиват бързо (RFD) остава до голяма степен неизследван и интересът към него започна да се проявява едва наскоро (Nielsen et al., 2012).
Ефект от тренировката за хипоксична сила върху размера на мускулните влакна
Хипоксичната силова тренировка, използваща високоинтензивна тренировка с леки тежести, показва значителни печалби в обема на мускулните влакна и площта на напречното сечение (CSA) на целия мускул (Abe et al. 2006, Ohta et al. 2003, Kubo et al. 2006, Такадара и др. 2002 г.). Обратно, тренировките с ниско съпротивление без исхемия обикновено не водят до печалба (Abe et al. 2006, Mackey et al. 2010) или леко увеличение (<5%) (Holm et al. 2008) роста мышечного волокна , хотя это недавно было оспорено (Mitchell et al. 2012). При гипоксической силовой тренировке большой прирост в объеме мышечного волокна частично объясняется распространением миогенных клеток-сателлитов и формированием новых миоядер .
Ефект от тренировката за хипоксична сила върху миогенните сателитни клетки и броя на мионуклеусите
Наскоро изследвахме участието на миогенни сателитни клетки в мионуклеарната експанзия в отговор на тренировка за хипоксична сила (Nielsen et al. 2012). Доказателства за експанзия на сателитни клетки и увеличаване на мионуклеусите бяха открити на 3 седмици след хипоксична силова тренировка, придружени от значително увеличаване на обема на мускулните влакна (Nielsen et al. 2012). (Фиг. 1).
Ориз. 1. Площ на напречното сечение на мускулните влакна (CSA), измерена преди и след 19 дни тренировка за леко съпротивление (20% от максимума) с ограничение на кръвния поток (BFRE) и силова тренировка без ограничение на кръвния поток в мускулни влакна тип I (вляво) и мускулни влакна.тип II влакна<0.001, ** p<0.01, межгрупповая разница: p<0.05. Адаптировано из Nielsen et al., 2012.
Плътността и броят на Pax-7+ сателитните клетки се увеличава с 1-2 пъти (т.е. със 100-200%) след 19 дни хипоксична силова тренировка (фиг. 2). Това значително надвишава 20-40% увеличение на сателитните клетки, наблюдавано след няколко месеца конвенционална силова тренировка (Kadi et al. 2005, Olsen et al. 2006, Mackey et al. 2007). Броят и плътността на сателитните клетки се увеличава еднакво в мускулните влакна тип I и тип II (Nielsen et al. 2012) (Фигура 2). Докато при конвенционалните силови тренировки с големи тежести се наблюдава по-голям отговор в сателитните клетки на мускулните влакна тип II в сравнение с тип I (Verdijk et al. 2009). В допълнение, по време на хипоксична силова тренировка, броят на мионуклеусите се увеличи значително (+ 22-33%), докато мионуклеарният домен (обем на мускулни влакна / брой мионуклеуси) остана непроменен (~1800-2100 μm 2), въпреки лека наблюдавано, макар и временно, намаление на осмия ден от обучението (Nielsen et al. 2012).
Последици от растежа на мускулните влакна
Увеличаването на активността на сателитните клетки, предизвикано от тренировка за хипоксична сила (Фиг. 2) е придружено от значителна хипертрофия на мускулните влакна (+30-40%) в мускулни влакна I и II от биопсии, взети 3-10 дни след тренировка (Фиг. 1) . В допълнение, тренировката за хипоксична сила причинява значително увеличение на максималната доброволна мускулна контракция (MVC ~10%) и RFD (16-21%) (Nielsen et al., ICST 2012).
Ориз. 2 Брой миогенни сателитни клетки, измерен преди и след 19 дни тренировка за устойчивост на светлина (20% от максимума) с ограничение на кръвния поток (BFRE) и силова тренировка без ограничение на кръвния поток (CON) в мускулни влакна тип I (вляво) и мускулни влакна тип II (вдясно). Промените са значителни: *стр<0.001, † p<0.01, межгрупповая разница: p<0.05. Адаптировано из Nielsen et al., 2012.
След хипоксична силова тренировка, увеличаването на броя на сателитните клетки има положителен ефект върху растежа на мускулните влакна. Имаше положителна корелация между промените преди и след тренировка в средната стойност на площта на напречното сечение на мускулните влакна и съответно увеличението на броя на сателитните клетки и броя на мионуклеусите (r=0,51-0,58, стр<0.01).
Не е открита промяна в параметрите, изброени по-горе, в контролната група, изпълняваща подобен тип тренировка без ограничение на кръвния поток, с изключение на временно увеличение на размера на мускулните влакна тип I+II след осем дни тренировка.
Потенциални адаптивни механизми
Установено е, че CSA на мускулните влакна се увеличава и в двата вида влакна само след осем дни хипоксична силова тренировка (10 тренировъчни сесии) и остава повишена на третия и десетия ден след тренировка (Nielsen et al., 2012). Неочаквано, мускулният CSA също временно се увеличава в контролната група на проучването, извършваща неоклузивно обучение на осмия ден, но се връща към изходното ниво след 19 дни обучение. Тези наблюдения предполагат, че бързата първоначална промяна в CSA на мускулните влакна зависи от фактори, различни от натрупването на миофибриларен протеин, като оток на мускулните влакна.
Краткосрочното подуване на мускулните влакна може да бъде причинено от индуцирана от хипоксия промяна на каналите на сарколемата (Korthuis et al. 1985), отваряне на мембранните канали, което се дължи на разтягане (Singh & Dhalla 2010) или микрофокално увреждане на самата сарколема ( Grembowicz et al. 1999). Обратно, по-късното увеличение на CSA на мускулните влакна, наблюдавано след 19 дни хипоксична силова тренировка (Фигура 1), вероятно се дължи на натрупване на миофибриларни протеини, тъй като CSA на мускулните влакна остава повишен 3-10 дни след тренировка заедно със 7-11 % продължително покачване на максималната волева мускулна контракция (MVC) и RFD.
Специфичните пътища на стимулирано действие на хипоксична силова тренировка върху миогенни сателитни клетки остават неизследвани. Хипотетично намаляването на освобождаването на миостатин след хипоксична силова тренировка (Manini et al. 2011, Laurentino et al., 2012) може да играе важна роля, тъй като миостатинът е силен инхибитор на активирането на миогенни сателитни клетки (McCroskery et al. 2003, McKay et al. 2012) чрез потискане на Pax-7 сигнали (McFarlane et al. 2008). Прилагането на варианти на съединението с инсулиноподобен растежен фактор (IFR) IFR-1Ea и IFR-1Eb (механозависим фактор на растежа) след хипоксична силова тренировка може потенциално също да играе важна роля, тъй като е известно, че те са силни стимули за сателитна клетъчна пролиферация и диференциация (Hawke & Garry 2001, Boldrin et al. 2010). Механичният стрес върху мускулните влакна може да предизвика активиране на сателитни клетки чрез освобождаване на азотен оксид (NO) и хепатоцитен растежен фактор (HGR) (Tatsumi et al. 2006, Punch et al. 2009). Следователно, NO може също да бъде важен фактор в хиперактивирането на миогенни сателитни клетки, наблюдавани по време на хипоксична силова тренировка, тъй като временните повишения на стойностите на NO вероятно могат да възникнат в резултат на исхемични състояния по време на хипоксична силова тренировка.
За по-нататъшно обсъждане на потенциални сигнални пътища, които могат да активират миогенни сателитни клетки по време на тренировка за хипоксична сила, вижте презентацията на конференцията Wernborn (ICST 2012).
Заключение
Краткосрочните силови упражнения, изпълнявани с леки тежести и частично ограничаване на кръвния поток, изглежда предизвикват значителна пролиферация на миогенни сателитни стволови клетки и водят до мионуклеарно уголемяване в човешкия скелетен мускул, което допринася за ускоряването и значителната степен на хипертрофия на мускулните влакна, наблюдавана при този тип на обучение. Молекулярни сигнали, които причиняват повишена активност на сателитни клетки по време на тренировка за хипертрофична сила, могат да бъдат: увеличаване на интрамускулното производство на инсулиноподобен растежен фактор, както и локални стойности на NO; както и намаляване на активността на миостатина и други регулаторни фактори.
Литература
1) Aagaard P Andersen JL, Dyhre-Poulsen P, Leffers AM, Wagner A, Magnusson SP, Halkjaer-Kristensen J, Simonsen EB. J Physiol. 534.2, 613-623, 2001
2) Abe T, Kearns C.F., Sato Y. J. Appl. физиол. 100, 1460-1466, 2006 Boldrin L, Muntoni F, Morgan JE., J. Histochem. Cytochem. 58, 941–955, 2010 г
3) Фрай CS, Glynn EL, Drummond MJ, Timmerman KL, Fujita S, Abe T, Dhanani S, Volpi E, Rasmussen BB. J. Appl. физиол. 108, 1199–1209, 2010 г
4) Fujita S, Abe T, Drummond MJ, Cadenas JG, Dreyer HC, Sato Y, Volpi E, Rasmussen BB. J. Appl. физиол. 103, 903–910, 2007 г
5) Grembowicz KP, Sprague D, McNeil PL. Mol. Biol. Клетка 10, 1247–1257, 1999
6) Hanssen KE, Kvamme NH, Nilsen TS, Rønnestad B, Ambjørnsen IK, Norheim F, Kadi F, Hallèn J, Drevon CA, Raastad T. Scand. J. Med. наука Спорт, в пресата 2012 г
7) Хоук TJ, Гари DJ. J. Appl. физиол. 91, 534–551, 2001 г
8) Holm L, Reitelseder S, Pedersen TG, Doessing S, Petersen SG, Flyvbjerg A, Andersen JL, Aagaard P, Kjaer M. J. Appl. физиол. 105, 1454–1461, 2008 г
9) Kadi F, Charifi N, Denis C, Lexell J, Andersen JL, Schjerling P, Olsen S, Kjaer M. Pflugers Arch. - ЕВРО. J Physiol. 451, 319–327, 2005 г
10) Kadi F, Ponsot E. Scand. J. Med. Sci.Sports 20, 39–48, 2010
11) Kadi F, Schjerling P, Andersen LL, Charifi N, Madsen JL, Christensen LR, Andersen JL. J Physiol. 558, 1005–1012, 2004 г
12) Кади Ф., Торнел ЛЕ. Histochem. Cell biol. 113, 99–103, 2000 Korthuis RJ, Granger DN, Townsley MI, Taylor AE. Circ. Рез. 57, 599–609, 1985 г
13) Кубо К, Комуро Т, Ишигуро Н, Цунода Н, Сато И, Иши Н, Канехиса Х, Фукунага Т, J. Appl. биомех. 22,112–119, 2006 г
14) Laurentino GC, Ugrinowitsch C, Roschel H, Aoki MS, Soares AG, Neves M Jr, Aihara AY, Fernandes Ada R, Tricoli V. Med. наука Спортни упражнения. 44, 406–412, 2012 г
15) Mackey AL, Esmarck B, Kadi F, Koskinen SO, Kongsgaard M, Sylvestersen A, Hansen JJ, Larsen G, Kjaer M. Scand. J. Med. наука Спорт 17, 34–42, 2007
16) Mackey AL, Holm L, Reitelseder S, Pedersen TG, Doessing S, Kadi F, Kjaer M. Scand. J. Med. наука Спорт 21, 773–782b 2010
17) ManiniTM, Clarck BC. упражнение спортни науки Rev. 37, 78-85, 2009 г
18) Manini TM, Vincent KR, Leeuwenburgh CL, Lees HA, Kavazis AN, Borst SE, Clark BC. Acta Physiol. (Oxf.) 201, 255–263, 2011 г
19) McCroskery S, Thomas M, Maxwell L, Sharma M, Kambadur R. J. Cell Biol. 162, 1135–1147, 2003 г
20) McFarlane C, Hennebry A, Thomas M, Plummer E, Ling N, Sharma M, Kambadur R. Exp. Cell Res. 314, 317-329, 2008 г
РАИ НОВИНИ. БИОЛОГИЧНА ПОРЕДИЦА, 200?, № 6, с. 650-660
КЛЕТЪЧНА БИОЛОГИЯ
САТЕЛИТНИ КЛЕТКИ НА МУСКУЛНАТА СИСТЕМА И РЕГУЛИРАНЕ НА ПОТЕНЦИАЛА НА МУСКУЛНОТО ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ
Н. Д. Озерншк и О. В. Балан
Институт по биология на развитието Н.К. Колцов Руската академия на науките, 119991 Москва, ул. Вавилов, 26
Електронна поща: [имейл защитен]Постъпила на 26.03.2007 г
Обзорът анализира основните аспекти на биологията на сателитните клетки на мускулната система: идентификация, произход в ранните етапи на развитие, механизми на тяхното самоподдържане поради асиметрично разделяне, съдържание в различни видове мускули и на различни етапи от онтогенезата, ролята на регулаторните гени на семейството. Pax (по-специално Pax7) и техните продукти в контрола на пролиферацията, участие на растежни фактори (HGF, FGF, IGF, TGF-0) в активирането на тези клетки по време на мускулно увреждане. Обсъждат се характеристиките на началните етапи на миогенна диференциация на активирани сателитни клетки по пътя, подобен на образуването на мускули по време на ембрионалното развитие.
Тъй като стволовите клетки са способни да се самоподдържат през целия живот и могат потенциално да се диференцират в различни типове клетки, тяхното изследване позволява по-задълбочено разбиране на механизмите за поддържане на тъканната хомеостаза в един възрастен организъм, както и използването на този тип клетки за анализ на насочена диференциация in vitro. Много проблеми в биологията на стволовите клетки се решават успешно с помощта на модела на мускулна сателитна клетка. Сателитните клетки на мускулната система се изучават активно, за да се анализират характеристиките на биологията на стволовите клетки (Comelison and Wold, 1997; Seale and Rudnicki, 2000; Seale et al, 2000, 2001; Bailey et al, 2001; Charge and Rudnicki, 2004; Gros et al., 2005; Shinin et al., 2006).
Диференциацията на клетките на мускулната система по време на ембрионалното развитие и образуването на миогенни клетки от сателитни клетки на мускулите на възрастен организъм са взаимосвързани процеси. Сателитните клетки в хода на процесите на заместване и възстановяване в мускулите на възрастни животни преминават основно през същия път на диференциация като миогенните клетки по време на периода на ембрионално развитие. Най-важният елемент в регулирането на потенциала за възстановяване на мускулите е активирането на сателитни клетки в отговор на определени влияния или увреждане.
САТЕЛИТНИТЕ КЛЕТКИ СА МУСКУЛНИ СТВОЛОВИ КЛЕТКИ?
Сателитните клетки са описани за първи път от Mauro в скелетните мускули на жаба (Mauro, 1961) въз основа на анализ на тяхната морфология и разпределение.
местоположение в зрелите мускулни влакна. По-късно тези клетки са идентифицирани в мускулите на птици и бозайници (Schultz, 1976; Armand et al, 1983; Bischoff, 1994).
Сателитните клетки образуват стабилен, самообновяващ се пул от стволови клетки в мускулите на възрастни, където участват в растежа и възстановяването на мускулите (Seale et al, 2001; Charge and Rudnicki, 2004). Известно е, че стволовите клетки от различни тъкани, в допълнение към експресията на специфични генетични и протеинови маркери, както и способността да образуват клонинги, при определени условия се диференцират в определени клетъчни линии, което се счита за един от важните признаци на стволовост. Първоначално се смяташе, че мускулните сателитни клетки пораждат само един вид клетки - миогенни прекурсори. Въпреки това, по-подробно проучване на този проблем показа, че при определени условия сателитните клетки могат да се диференцират in vitro в други видове клетки: остеогенни и адипогенни (Katagiri et al., 1994; Teboul et al., 1995).
Обсъжда се и гледната точка, според която скелетните мускули на възрастни животни съдържат прекурсори на сателитни клетки, които са стволови клетки (Zammit and Beauchamp, 2000; Seale and Rudnicki, 2000; Charge and Rudnicki, 2004). Следователно въпросът за сателитните клетки като стволови клетки на мускулната система изисква допълнителни изследвания.
Ориз. Фиг. 1. Сателитни клетки на бедрените мускули на възрастен плъх, експресиращи специфичен маркер Pax7] от тези клетки: а - по периферията на мускулните влакна, б - в клетъчна култура. Скала: 5 µm.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ НА МУСКУЛНИ САТЕЛИТНИ КЛЕТКИ
Сателитните клетки се идентифицират по няколко критерия. Един от важните критерии е морфологичният. Тези клетки са локализирани във вдлъбнатините между базалната ламина и сарколемата на миофибрилите. Сателитните клетки се характеризират с високо ядрено-цитоплазмено съотношение, както и с високо съдържание на хетерохроматин и намалено съдържание на цитоплазмени органели (Seale и Rudnicki, 2000; Charge и Rudnicki, 2004). Сателитните клетки също се определят от експресията на специфични генетични и протеинови маркери: предимно гена Pax7 и неговия протеинов продукт, транскрипционния фактор Pax7, който се експресира в ядрата на почиващи и активирани сателитни клетки (фиг. 1). Скелетните мускули на мишката с дефицит на Pax7 гена не се различават от мускулите от див тип при раждането, но те са напълно лишени от мускулни сателитни клетки (Seale et al, 2000, 2001; Bailey et al., 2001; Charge and Rudnicki, 2004) .
Сателитните клетки също експресират стандартни маркерни гени на стволови клетки: CD34, Msx-1, MNF, c-Met рецепторен ген (Bailey et al., 2001; Seale et al., 2001). В почиващите сателитни клетки, експресията на миогенните регулатори на фам. bHLH (Smith et al., 1994; Yablonka-Reuveni and Rivera, 1994; Cornelison and Wold, 1997; Cooper et al., 1999). По-късно обаче беше открито много ниско ниво на експресия на Myf5, представител на семейството, в почиващи сателитни клетки. bHLH, експресиран по време на ранните етапи на ембрионалната миогенеза (Beauchamp et al., 2000; Katagiri et al.).
ПРОИЗХОД НА МУСКУЛНИ САТЕЛИТНИ КЛЕТКИ В ЕМБРИОГЕНЕЗАТА: СОМИТИ ИЛИ СЪДОВ ЕНДОТЕЛ?
Един от съществените въпроси в биологията на стволовите клетки, анализиран на примера на мускулната система, е произходът на сателитните клетки в хода на онтогенезата. Развитието на скелетните мускули при гръбначните животни става по време на ембриогенезата и попълването на пула от миофибрили поради тяхната диференциация от сателитните клетки продължава през целия живот (Seale and Rudnicki, 2000; Bailey et cil., 2001; Seale et cil., 2001; Charge и Rudnicki, 2004). Какви клетъчни източници образуват групата от сателитни клетки в ембриона, която функционира през целия онтогенез? Според общоприетата гледна точка сателитните клетки произлизат от мултипотентни мезодермални сомитни клетки.
Мултипотентните клетки на аксиалната мезодерма на ембрионите се ангажират в посока на миогенна диференциация в отговор на локални морфогенетични сигнали от съседни тъкани: невралната тръба (гени от семействата Shh и Wnt и техните продукти), хордата (генът от семейството Shh и негов продукт) и ектодерма. Въпреки това, само част от клетките на ембрионалната мезодерма пораждат мускулна диференциация (фиг. 2). Някои от тези клетки продължават да се делят и не се диференцират в мускул. Някои от тези клетки присъстват и в мускулите на възрастни, където служат като прекурсори на сателитни клетки (Armand et al., 1983).
Първоначално хипотезата за сомитния произход на сателитните клетки се основаваше на експерименти за трансплантация на сомит при птици: сомитите от донорни (пъдпъдъчи) ембриони бяха трансплантирани в реципиентни (пилешки) ембриони и
неврална тръба
Миогенеза от сателитни клетки
Миогенин MRF4
Структурни ■ гени на контрактилни протеини
Травма, изкълчване, упражнения, електрическа стимулация
HGF FGF TGF-ß IGF
Пролифериращи миобласти
I Миофибрили J^-- Миогенин
Структурни гени на контрактилни протеини
Ориз. 2. Схема на регулиране на миогенезата в ембрионалното развитие и формиране, активиране, диференциация на сателитни клетки. DM - дермамиотом, C - склеротом; Shh, Wnt - гени, чиито продукти служат като индуктори на морфогенетични процеси; Pax3, Myf5, MyoD, миогенин, MRF4 - специфични протеинови регулатори на миогенезата; Pax7, CD-34, MNF, c-met - сателитни клетъчни маркери; HGF, FGF, TGF-ß, IGF са растежни фактори, които активират сателитните клетки.
след завършване на ембриогенезата, донорни пъдпъдъчи сомитни клетки са открити в пилета и възрастни кокошки (Armand et al., 1983). Въз основа на данните, получени в тази работа, беше направено заключение за сомитния произход на всички миогенни клетъчни линии, включително мускулни сателитни клетки. Някои работи, сочещи различен произход на сателитни клетки, по-специално от костния мозък, немускулни резидентни клетки и т.н., също трябва да бъдат отбелязани (Ferrari et al., 1998; Bittaer et al., 1999).
Има и данни за образуването на сателитни клетки от съдовия ендотел на ембриони (De Angelis et al., 1999). В тази работа беше показано наличието на миогенни прекурсори в дорзалната аорта на миши ембриони. Клонове на ендотелни клетки на този съд, когато се култивират in vitro, експресират както ендотелни, така и миогенни маркери, подобни на маркерите на възрастни мускулни сателитни клетки. В допълнение, клетките от такива клонинги са морфологично подобни на сателитните клетки на дефинитивните мускули. Когато тези клетки се инжектират директно в регенериращия мускул, те се включват
в регенериращи фибрили и тези клетки имат сателитни характеристики. Освен това, ако ембрионалната аорта се трансплантира в мускулите на новородени мишки с имунен дефицит, клетките от трансплантирания съд могат да доведат до различни миогенни клетки (De Angelis et al., 1999; Minasi et al., 2002).
По този начин, ендотелните клетки могат да участват в образуването на нови миофибрили по време на мускулното развитие поради способността да пораждат активирани сателитни клетки, но не е ясно дали ендотелните клетки са в състояние да допринесат за популацията на почиващи сателитни клетки в възрастни мускули . Доказано е, че ембрионалните васкуларни ендотелни клетки могат да служат като допълнителен източник на сателитни клетки по време на ембриогенезата (De Angelis, 1999; Charge и Rudnicki, 2004).
Наскоро беше обсъден друг източник на произход на сателитни клетки. Доказано е, че пречистени хематопоетични стволови клетки от костния мозък след интравенозното им инжектиране в облъчени мишки могат да участват в регенерацията на миофибрилите (Gus-
Sony и др., 1999). В г
За по-нататъшно четене на статията трябва да закупите пълния текст. Статиите се изпращат във формат
БАЛАН О. В., МЮГЕ Н. С., ОЗЕРНЮК Н. Д. - 2009 г.