Koeliik ja erutuvate kudede füsioloogia

Koeliik määrab, kuidas keha ärritusele vastab: närv saadab impulsi, lihas tõmbub kokku ja nääre eritab nõret. See lugu võtab vana konspekti teema lahti selgemas keeles, aga jätab alles põhimõisted, mis aitavad mõista närvi-lihasaparaadi tööd.

Kui treeningul kang järsku raskeks läheb, ei ole asi ainult tahtejõus. Mängus on erutus, pidurdus, sünapsid, kaltsiumiioonid ja motoorsed ühikud. Just need nähtused seovad närvisüsteemi lihase tööga.

Miks koeliik erutuse mõistmisel loeb?

Ärrituvus tähendab eluskoe võimet vastata väliskeskkonna mõjutustele ja sisekeskkonna muutustele. Selliseid mõjutusi nimetatakse ärritajateks. Organismi vastureaktsioon ärritusele võib olla väga erinev. Närvikoes tekib ja levib erutuslaine ehk närviimpulss. Lihaskoes avaldub vastus kontraktsioonina, mis tähendab lihaskiudude pingearendust või lühenemist. Näärmekoes on vastuseks nõre eritumine.

Lihtne tõde: sama ärritaja ei mõju igale koele ühtemoodi. Sellepärast on koeliik füsioloogias tähtis mõiste. Ärrituvuse vorm ja kestus olenevad ka koe funktsionaalsest seisundist. Väsinud lihas vastab teisiti kui puhanud lihas. Sama kehtib närvikoe kohta.

Ärritajad jagunevad energeetilise olemuse järgi füüsikalisteks, keemilisteks ja füüsikalis-keemilisteks. Füüsikalised ärritajad on näiteks temperatuur, heli, valgus, elekter, löök, surve, venitus ja liikumine ruumis. Keemiliste ärritajate hulka kuuluvad hormoonid, ainevahetuse produktid nagu piimhape ja pürovaat, samuti ravimid ja mürgid. Füüsikalis-keemilised ärritajad on näiteks osmootse rõhu, happe-leelistasakaalu ehk pH ja elektrolüütide koosseisu muutused.

Füsioloogilise olemuse järgi räägitakse adekvaatsetest ja mitteadekvaatsetest ärritajatest. Adekvaatne ärritaja on selline, mille suhtes organ või koeliik on evolutsiooni jooksul kohanenud. Silmale on selleks valgus, kõrvale heli, naha taktiilsetele retseptoritele surve ja skeletilihastele närviimpulsid. Mitteadekvaatne ärritaja ei kutsu tavatingimustes sama kergesti vastust esile, kuid piisava tugevuse, kestuse ja sageduse korral võib ka see põhjustada sarnase reaktsiooni. Näiteks võib elekter skeletilihast ärritada.

Ärritus on ärritaja toime eluskoele. Toimejõu järgi räägitakse alaläviärritusest, läviärritusest ja üleläviärritusest. Alaläviärritus annab nõrga lokaalse vastuse, kuid ei tekita veel koele omast täielikku funktsionaalset efekti. Läviärritus on minimaalne ärritus, mis kutsub esile vastuse. Üleläviärritus on sellest tugevam ning toob tavaliselt kaasa selgelt nähtava reaktsiooni.

Erutuvus on närvi-, lihas- ja näärmekoe omadus vastata ärritusele erutuse tekkega. Erutuvad koed ongi need koed, mis sellise vastuse annavad. Erutus ise on energiatarbimisega seotud vastureaktsioon. Selle käigus muutuvad nii koe füüsikalis-keemiline seisund kui ka ainevahetus.

Koeliik, depolarisatsioon ja pidurdus

Erutuse üldine tunnus kõigis erutuvates kudedes on rakumembraani ioonne nihe. Seda nimetatakse depolarisatsiooniks. Puhkeolekus on rakumembraani sisepind negatiivse laenguga. Depolarisatsiooni ajal see negatiivne laeng väheneb.

Kui ärritaja on nõrk ja alalävine, tekib lokaalne erutus. See on väike ja paikne depolarisatsioon. Kui depolarisatsioon saavutab kriitilise piiri, tekib leviv erutus: rakumembraani ärritunud osas tekib suure amplituudiga aktsioonipotentsiaal, mis levib naaberaladele ja põhjustab ka seal depolarisatsiooni.

Närvikoel on erutuse eriline tunnus närviimpulsside genereerimine. Lihaskoel on selleks kontraktsioon. Näärmekoel on selleks sekreedi eritumine. Aktsioonipotentsiaal tekib enne nähtavat funktsionaalset efekti. Näiteks enne seda, kui lihas jõudu arendab, peab lihaskiud saama elektrilise signaali.

Erutuse juhtivus tähendab võimet erutust edasi anda. See on omane kõigile erutuvatele kudedele. Närviraku kehas tekkinud erutus kandub edasi aksonile ja selle kaudu sünapsite vahendusel teistele närvirakkudele, lihasele või näärmele.

Pidurdus on erutuvate kudede funktsionaalse aktiivsuse alanemine või lakkamine ärritajate toimel. Kesknärvisüsteemis on pidurdusel sama suur tähtsus kui erutusel. Tänu pidurdusele ei levi erutus kontrollimatult üle kogu süsteemi. Nii tekivad koordineeritud refleksid ja terviklik liigutus.

Kui erutusega käib kaasas depolarisatsioon, siis pidurdus on seotud vastupidise protsessiga: rakumembraani hüperpolarisatsiooniga. See tähendab membraani sisepinna negatiivse laengu suurenemist. Ülepiiriline pidurdus võib tekkida liiga sagedase või liiga kestva erutuse tagajärjel. Siis langeb närvirakkude labiilsus ja taastumine pärast igat erutustsüklit pikeneb.

Otsene pidurdus on seotud pidurdavate neuronite ja sünapsite tööga. Presünaptilise pidurduse korral moodustavad pidurdavad neuronid sünapse erutavate neuronite aksonite terminalidel. Vabanev mediaator takistab impulsside levikut presünaptilisel membraanil. Postsünaptiline pidurdus tekib näiteks gamma-amino-võihappe toimel postsünaptilisele membraanile. See hüperpolariseerib järgmist neuroni ja muudab erutuse tekke raskemaks.

Renshaw pidurdus ehk tagasipidurdus on postsünaptilise pidurduse eriliik. Renshaw rakud saavad impulsse seljaaju alfa-motoneuronite kollateraalidelt ja moodustavad pidurdavaid sünapse samal alfa-motoneuronil või teistel motoneuronitel. Mida tugevam on alfa-motoneuroni erutus, seda tugevamalt toimib ka Renshaw rakkude pidurdav mõju. See on autoregulatsioon, mille ülesanne on piirata liigset erutust.

Närvi- ja lihaskoe erutuvuse mõõtmine

Elektrostimulatsiooni kasutatakse füsioloogias ja meditsiinis närvi-lihasaparaadi funktsionaalse seisundi hindamiseks. Selle eelis on lihtne doseerimine: alalisvoolu tugevust, pinget, toimeaega ja sagedust saab täpselt muuta. Elektrivool on närvi- ja lihaskoe suhtes mitteadekvaatne ärritaja, kuid ta on neile lähedasem kui paljud keemilised või mehaanilised mõjutused, sest nende kudede tööga kaasnevad ka loomulikud elektrilised nähtused.

Otsese ehk direktse elektristimulatsiooni korral antakse elektriärritus elektroodi kaudu otse lihasele. Kaudse ehk indirektse elektristimulatsiooni korral ärritatakse lihast innerveerivat närvi. Polaarsuse seaduse järgi tekib voolu sisselülitamisel erutus katoodi ehk negatiivse elektroodi piirkonnas ja voolu väljalülitamisel anoodi ehk positiivse elektroodi piirkonnas.

Elektrotoonus tähendab koe erutuvuse muutust elektrivoolu mõjul. Voolu sisselülitamisel tõuseb erutuvus katoodi ümbruses ja väheneb anoodi ümbruses. Voolu väljalülitamisel kaob anoodi piirkonnas hüperpolarisatsioon, mis võib samuti erutuvust tõsta. Katoodil toimub samal ajal erutuvuse langus seoses repolarisatsiooniga.

Erutuse teke sõltub voolutugevusest, ärrituse toimeajast ja voolugradiendist. Mida madalam on läviärritus, seda kõrgem on koe erutuvus. Lokaalsed alalävised muutused peavad jõudma lävitasemeni. Selleks kulub aeg. Minimaalset aega, mis on vajalik erutuse esilekutsumiseks eluskoes, nimetatakse kasulikuks ajaks.

Kui voolu pinget tõsta aeglaselt, võib närvi- ja lihasraku membraan akkommodeeruda ehk kohaneda. Siis ei pruugi erutust tekkida isegi suhteliselt tugeva voolu korral. Kui pinget suurendada järsku, tekib kontraktsioon palju tõenäolisemalt. Ka elektroodi pindala loeb. Punktikujulise elektroodi korral on voolu tihedus suurem ja läviärritus ehk reobaas ilmneb väiksemal voolutugevusel kui suure plaatelektroodi korral.

Reobaas on alalisvoolu minimaalne pinge V või voolutugevus mA, mis on vajalik piiramatu toimeaja tingimustes erutuse esilekutsumiseks eluskoes. Mida väiksem on reobaas, seda kõrgem on koe erutuvus. Kronaksia on minimaalne aeg ms, mis on vajalik väikseima vastureaktsiooni esilekutsumiseks kahekordse reobaasi tugevusega alalisvoolu toimel. Mida lühem on kronaksia, seda kiiremini tekib erutuslaine.

Erutuvate kudede labiilsus tähendab funktsionaalset liikuvust. Seda kasutatakse erutusprotsessi leviku kiiruse kirjeldamiseks. Mõiste võttis kasutusele Nikolai Vvedenski 1892.a. Labiilsus ei ole püsiv nähtus. Tavaliselt hinnatakse seda rütmiliste elektriärrituste maksimaalse sageduse järgi, millele kude suudab vastata ilma rütmi transformatsioonita.

Ärritussageduse optimum on sagedus, mis kutsub esile maksimaalse efekti, näiteks skeletilihase maksimaalse kontraktsiooni. Pessimum tekib siis, kui ärritussageduse edasisel suurendamisel kontraktsioon nõrgeneb ja lõpuks lihas lõtvub. Parabioos ehk elulähedane seisund on labiilsuse langusega seotud pidurduse vorm. Kui labiilsus langeb, kaovad ka organi erutuvus ja talitlus.

Koeliik ja bioelektrilised nähtused

Bioelektriliste nähtuste selgitamisel kasutatakse membraaniteooriat. Selle järgi tekivad biopotentsiaalid ioonide mittetasakaalulise jaotuse tõttu rakumembraanidel ja ioonide liikumise tõttu läbi membraani. Puhkeolekus on rakumembraan elektriliselt polariseeritud: välispind on positiivne ja sisepind negatiivne. Seda potentsiaalivahet nimetatakse membraani puhkepotentsiaaliks.

Puhkepotentsiaali hoiavad üleval mitmed tegurid: põhiliste katioonide ja Na+ ning anioonide A-, Cl- ja HCO- mittetasakaaluline jaotus, rakumembraani valikuline läbilaskvus erinevate ioonide suhtes ning Na+- ja K+-ioonide aktiivne transport Na+/K+-pumba abil. See pump töötab metaboolse energia arvel.

Depolarisatsioon on puhkepotentsiaali vähenemine. Hüperpolarisatsioon on puhkepotentsiaali suurenemine. Repolarisatsioon tähendab puhkepotentsiaali lähtetaseme taastumist. Nende kolme sõna mõistmine teeb suure osa närvi- ja lihasfüsioloogiast palju lihtsamaks.

Elektrotooniline potentsiaal tekib nõrga alalävise ärrituse korral, kui ärritus jääb alla 0,5 depolarisatsiooni kriitilisest piirist. Lokaalne vastus tekib siis, kui ärritus kasvab vahemikku 0,5 0,9 depolarisatsiooni kriitilisest piirist. Mõlemad nähtused sõltuvad ärritaja toimejõust, paiknevad ärrituspaigas ega levi raku naaberaladele.

Aktsioonipotentsiaal on raku erutumisel tekkiv lühiaegne membraani puhkepotentsiaali muutus. Seda nimetatakse ka tegevuspotentsiaaliks. Tipp-potentsiaalis eristatakse 1) kiiret depolarisatsiooni, 2) ümberpolarisatsiooni ja 3) kiiret repolarisatsiooni. Järelpotentsiaal on madalama pingega ja pikema kestusega. Selle hulka kuuluvad negatiivne järelpotentsiaal ja positiivne järelpotentsiaal.

Aktsioonipotentsiaal tekib siis, kui membraani puhkepotentsiaali vähenemine jõuab depolarisatsiooni kriitilise piirini. Na+-ioonide sisenemine rakku muutub siis peatamatuks. Väga lühikese aja jooksul muutub rakumembraani sisepind elektropositiivseks ja välispind elektronegatiivseks. See on ümberpolarisatsioon ehk inversioon.

Kui aktsioonipotentsiaal saavutab maksimaalse amplituudi, väheneb Na+-ioonide läbilaskvus ja suureneb K+-ioonide läbilaskvus. K+-ioonid liiguvad rakust välja, mis kutsub esile repolarisatsiooni. Nii taastub puhkeolekule omane membraani polarisatsioon ja ioonide jaotus.

Aktsioonipotentsiaalil on kaks tähtsat seaduspära. Esiteks tekib lävi- ja üleläviärrituse korral alati ühesuguse maksimaalse amplituudiga vastus. Seda tuntakse kui seadust kõik või mitte midagi. Teiseks levib aktsioonipotentsiaal närvi- ja lihaskiudu mööda ilma dekremendita, s.t ilma amplituudi alanemiseta.

Erutav postsünaptiline potentsiaal on postsünaptilise membraani lokaalne depolarisatsioon mediaatori, näiteks atsetüülkoliini toimel. Kui see jõuab depolarisatsiooni kriitilise piirini, tekib mööda rakumembraani leviv aktsioonipotentsiaal. Pidurdav postsünaptiline potentsiaal on vastupidine: see on närviraku membraani hüperpolarisatsioon pidurdava mediaatoraine toimel.

Erutuse leviku seadused närvis ja lihases

Närvi- ja lihaskoe mingis osas tekkinud aktsioonipotentsiaal levib piki kiudu edasi. See toimub lokaalsete tasakaalustusvoolude abil. Ärrituspaigas membraan depolariseerub. See tekitab naaberaladel voolud, mis ärritavad järgmisi membraanipiirkondi. Nii nihkub erutus uude kohta.

Esimene seadus on kudede anatoomilise ja füsioloogilise terviklikkuse seadus. Erutuslaine levik närvi- ja lihaskoes on võimalik ainult siis, kui kude on terviklik. Rakumembraani mehaaniline kahjustus, mürgid, anesteetilise toimega ained või tugev veepuudus võivad erutuse levikut häirida.

Teine seadus on isoleeritud juhtivuse seadus. Närvi- ja lihaskiudu mööda liikuv erutus ei kandu tavaliselt naaberkiududele. Tänu sellele saavad seganärvi eri kiud kanda impulsse üksteisest sõltumatult ning iga impulss jõuab oma sihtkohta. Sama põhimõte kehtib lihaskiudude kohta.

Kolmas seadus on erutuse kahepoolse leviku seadus. Närvi- või lihaskiu ühes punktis tekkinud erutuslaine levib mõlemas suunas. Organismis tervikuna liigub erutus närvikiududes siiski kindla suunaga: aferentsetes kiududes perifeeriast keskuse suunas ja eferentsetes kiududes keskusest perifeeria suunas.

Neljas seadus on kõik või mitte midagi. Mööda närvi- ja lihaskiu membraani leviva aktsioonipotentsiaali amplituud ei sõltu seda esile kutsunud ärrituse tugevusest. Kui lävi on ületatud, on vastus füsioloogilistes tingimustes konstantne.

Erutuslaine levikul muutub ka koe enda erutuvus. Lokaalse vastuse ajal erutuvus tõuseb. Aktsioonipotentsiaali depolarisatsioonifaasis kaob erutuvus mõneks ajaks täielikult. Seda nimetatakse absoluutseks refraktaarsusperioodiks. Motoorses närvikius kestab see 0,5 1 ms.

Seejärel tuleb suhteline refraktaarsusperiood, motoorses närvirakus 3 5 ms. Sel ajal saab erutust esile kutsuda ainult tugevama üleläviärritusega. Negatiivse järelpotentsiaali lõpuosas tekib kõrgenenud erutuvus ehk supernormaalne faas, motoorses närvikius ~15 ms. Positiivse järelpotentsiaaliga langeb kokku subnormaalne faas, motoorses närvikius ~50 ms. Mida lühem on refraktaarsusperiood, seda rohkem impulsse saab rakk juhtida ja seda suurem on tema labiilsus.

Neuromuskulaarne sünaps ja lihase töö

Erutuse ülekanne motoorselt närvilt lihasele toimub neuromuskulaarse sünapsi kaudu. Sünapsid võivad olla keemilised või elektrilised. Neuromuskulaarne sünaps on keemiline sünaps, kus erutuse ülekandes osaleb mediaatoraine atsetüülkoliin.

Närviimpulsi saabudes aksoni terminaali vabaneb atsetüülkoliin presünaptilise membraani aktiivsetelt punktidelt sünapsipilusse. Seal liigub see lihaskiu lõpp-plaadini ja seostub postsünaptilise membraani kolinoretseptoritega. Selle tulemusena avanevad Na+-kanalid, Na+-ioonid liiguvad rakku ja tekib lõpp-plaadi potentsiaal.

Lõpp-plaadi potentsiaal kutsub esile lihaskiu membraani mööda leviva aktsioonipotentsiaali. Sünapsipilusse sattunud atsetüülkoliin lagundatakse kiiresti atsetüülkoliinesteraasi toimel koliiniks ja atsetaadiks. Nii saab postsünaptiline membraan uue impulsi vastuvõtuks valmis.

Neuromuskulaarsel sünapsil on mitu eripära. Erutuse levik on ligi 100 korda aeglasem kui närvikius. 0,1 mm laiuse sünapsipilu läbimiseks kulub erutuslainel aeg 1 ms. Seda nimetatakse sünaptiliseks peetuseks. Erinevalt närvi- ja lihaskiudude kahepoolsest erutusjuhtivusest annab neuromuskulaarne sünaps erutust edasi ühes suunas: närvilt lihasele.

Lihaskontraktsioonile eelneb elektriliste, keemiliste ja mehaaniliste nähtuste ahel. Seda nimetatakse erutuse ja kontraktsiooni sidestusmehhanismiks. Skeletilihase töö algab alfa-motoneuroni närviimpulsist. See vallandab lihaskiudude sarkolemmi depolarisatsiooni. Aktsioonipotentsiaal liigub T-torukeste kaudu sarkoplasmaatilise retiikulumi membraanidele ja suurendab nende läbilaskvust Ca2+-ioonidele.

Ca2+-ioonid väljuvad terminaaltsisternidest sarkoplasmasse. Seal seostuvad nad troponiiniga ja muudavad aktiini ning müosiini koostöö võimalikuks. Tropomüosiin, mis puhkeolekus takistab ristsillakeste kinnitumist, liigub eest. Müosiini pead saavad seostuda aktiini aktiivtsentritega. ATP hüdrolüüs annab selleks energiat.

Libisemisteooria järgi ei muutu kontraktsiooni ajal jämedate müosiini- ja peente aktiinifilamentide pikkus. Muutub sarkomeeri pikkus, sest filamendid libisevad üksteise suhtes. Ristsillakesed kinnituvad aktiinile, arendavad tõmbejõudu, lahknevad ja alustavad uut tsüklit. Iga ristsillakese kinnitumis-lahknemistsükkel on seotud ühe ATP molekuli hüdrolüüsiga. Ristsillakeste liikumissuunda kirjeldatakse ligikaudu 45o nurgana.

Lihas lõõgastub siis, kui Ca2+-ioonide kontsentratsioon müofibrillaaralas langeb alla kriitilise taseme. Müosiini ja aktiini ühendused katkevad, ristsillakesed inaktiveeruvad ning tropomüosiini-troponiini kompleks blokeerib taas aktiini aktiivtsentrid. Ca2+-ioonid viiakse ATP energia abil sarkoplasmaatilisse retiikulumi tagasi.

Ühekordsele ärritusele vastab lihas lühiaegse kontraktsiooniga, mida nimetatakse üksikkontraktsiooniks. Sellel on latentsifaas, kontraktsioonifaas ja lõõgastusfaas. Kiirete, eriti FG-tüüpi lihaskiudude suurem osakaal teeb üksikkontraktsiooni lühemaks ja jõu suuremaks.

Trepifenomen tähendab üksikkontraktsiooni amplituudi järkjärgulist suurenemist rütmilise madalsagedusliku stimulatsiooni tingimustes. Teetanusejärgne potenseerumine tähendab üksikkontraktsiooni jõu olulist kasvu ja kontraktsioonifaasi lühenemist vahetult pärast lühiajalist 2-5 s tetaanilist kontraktsiooni. Tahteliste pingutuste korral avaldub see juhul, kui pingutuse suurus ületab 50% tahtelisest maksimaaljõust.

Tetaaniline kontraktsioon tekib üksikute kontraktsioonide summeerumisel. Hambuline ehk osaline teetanus tekib inimese lihaste ärritamisel sagedusega 5 10 Hz. Sile ehk täielik teetanus tekib sagedusega 15 20 Hz. Aeglased motoorsed ühikud töötavad sileda teetanuse tingimustes juba ärritussagedusel 20 Hz, kiirete motoorsete ühikute jaoks on sageli vaja 35 40 Hz. Tahtelises liikumises on lihaskontraktsioonid tavaliselt tetaanilised.

Lihaspinge regulatsioon ja treeningu mõju

Lihase erijõud tähendab lihase maksimaalset isomeetrilist jõudu, mis on jagatud lihase füsioloogilise ristlõikega. Seda väljendatakse tavaliselt jõukilogrammides ruutsentimeetri kohta ehk kg/cm2. Lihaste maksimaaljõud on jõud, mis avaldub kõigi lihaskiudude maksimaalsel kontraktsioonil. Seda saab hinnata supramaksimaalse elektrostimulatsiooniga, kus stimulatsioonirežiimi kestus on 0,5 1 ms ja ärritussagedus 50 100 Hz.

Tahteline maksimaaljõud on jõud, mida inimene suudab avaldada maksimaalse pingutuse olukorras. See sõltub neuraalsetest ja perifeersetest teguritest. Neuraalsete tegurite hulka kuuluvad lihasesisene ja lihastevaheline koordinatsioon. Perifeersete tegurite hulka kuuluvad jõu rakendumise tingimused, lihase pikkus, liigesenurk, lihase ristlõige ja lihaskiudude koostis.

Lihasesisene koordinatsioon põhineb kolmel mehhanismil: aktiivsete motoorsete ühikute arvul, nende impulseerimissagedusel ja impulsside ajalistel suhetel. Mida rohkem motoorseid ühikuid töötab, seda suuremat pinget lihas arendab. Seda nimetatakse rekruteerimiseks.

Rekruteerimine toimub motoneuronpuuli tasandil. Madala erutuslävega väikesed alfa-motoneuronid lülituvad tööle varem. Kui erutavate mõjude intensiivsus kasvab, lisanduvad kõrgema erutuslävega suured alfa-motoneuronid. Seda tuntakse suuruse printsiibina. Seda seostatakse teadlasega E. Hennemann.

Motoorse ühiku impulseerimissagedus määrab, kui palju pinget see ühik arendab. Väikese pingutuse korral töötavad madala erutuslävega aeglased motoorsed ühikud madalal sagedusel. Pingutuse kasvades lisandub uusi motoorseid ühikuid ja juba töötavate ühikute sagedus suureneb. Maksimaalsetel tahtelistel pingutustel on motoorsete ühikute impulsatsiooni sagedus tavaliselt 50 60 Hz, erandjuhul, näiteks kiirel ballistilisel liigutusel, kuni 100 Hz.

Impulsside ajalised suhted mõjutavad samuti jõudu. Kui osa motoorseid ühikuid töötab sünkroonselt, võib lihaspinge tõusta. Enamasti töötavad motoorsed ühikud siiski asünkroonselt, sest see annab liigutusele sujuvuse. Väsimuse korral võib sünkroonsus suureneda ja ilmneda väsimustreemorina.

Lihastevaheline koordinatsioon tähendab sünergistlihaste sobivat valikut, antagonistlihaste liigse aktiivsuse pidurdamist ja fiksaatorlihaste optimaalset tööd. See põhineb sünergist- ja antagonistlihaste alfa-motoneuronite retsiprooksetel suhetel. Kui painutajalihaseid juhtiv närvikeskus erutub, pidurdub üldjuhul sirutajalihaste keskus, ja vastupidi.

Treening muudab seda süsteemi. Süstemaatiline kehaline treening võib parandada nii lihasesisest kui ka lihastevahelist koordinatsiooni. Seda nimetatakse neuraalseks adaptsiooniks. See tähendab, et närvi-lihasaparaadi juhtimine muutub täpsemaks. Koos lihasadaptsiooniga, eriti lihaskiudude hüpertroofiaga, on see jõu ja kiirusjõu arengu füsioloogiline alus.

Praktikas tähendab see, et algaja jõunäitajad võivad paraneda enne, kui lihas silmaga palju suuremaks muutub. Närvisüsteem õpib lihaseid paremini tööle panema. Paranevad rekruteerimine, impulseerimissagedus ja lihaste koostöö. See on põhjus, miks tehnika õppimine ei ole jõutreeningus kõrvalasi, vaid osa füsioloogiast.

Praktilised märkused erutuse ja jõu kohta

Kui tahad treeningut targemalt mõista, jälgi kolme asja. Esiteks vajab lihas piisavalt tugevat signaali. Kui ärritus jääb alla läve, ei teki täit vastust. Teiseks mõjutab väsimus närvi- ja lihaskoe erutuvust. Mida rohkem väsimus kasvab, seda raskem on hoida sama jõudu ja sama täpset liigutust. Kolmandaks on koordinatsioon treenitav.

Mis siis tegelikult juhtub, kui seeria lõpus kordused aeglustuvad? Osa põhjusest on lihases, osa närvisüsteemis. Ca2+-ioonide liikumine, ATP kasutus, motoorsete ühikute rekruteerimine ja pidurdusmehhanismid töötavad kõik samal ajal. Väljast paistab see lihtsalt nii, et raskus ei liigu enam nii hästi.

Ausalt öeldes on füsioloogia sõnavara kohati kuiv. Aga mõte on väga praktiline: keha ei tõsta raskust ainult lihase suurusega. Ta tõstab raskust närviimpulsside, sünapsite, lihaskiudude, koordinatsiooni ja energia abil. Kui mõistad neid lülisid, on lihtsam aru saada, miks puhkepaus, tehnika, koormuse tõus ja väsimuse juhtimine treeningus loevad.

KKK: koeliik ja närvi-lihasaparaat

Mis on koeliik füsioloogia mõttes?

Koeliik tähendab sarnase ehituse ja tööga rakkude rühma. Erutuse teemas on tähtsad närvikude, lihaskude ja näärmekude, sest need vastavad ärritusele selgelt eristatava funktsiooniga.

Miks lihas ei reageeri igale ärritusele?

Ärritus peab ületama läve ja kestma piisavalt kaua. Kui toime on liiga nõrk või liiga aeglane, võib tekkida ainult lokaalne vastus või membraani kohanemine, mitte täisväärtuslik kontraktsioon.

Kuidas treening närvi-lihasaparaati arendab?

Treening parandab motoorsete ühikute rekruteerimist, impulseerimissagedust ja lihastevahelist koordinatsiooni. Hiljem lisandub lihasadaptsioon, sealhulgas lihaskiudude hüpertroofia.

Autor: EKFK

Allikas: WHO – kehaline aktiivsus.

Allikas: WHO – kehaline aktiivsus.