Raumenys — kūrybos šedevras
GYVYBĘ palaiko judėjimas. Pavyzdžiui, kaskart įkvepiant bei iškvepiant, tavo krūtinės ląsta kilnojasi ir širdis ritmingai plaka palaikydama gyvybę. Kas sukelia šiuos judesius? Raumenys!
Raumenys — tai tvirti, elastingi audiniai, leidžiantys kūno organams funkcionuoti ir išreikšti mintis bei jausmus veiksmais. Ką beveiktume: šypsotumės, juoktumės, verktume, kalbėtume, eitume, bėgtume, dirbtume, žaistume, skaitytume ar valgytume, — viskas siejasi su raumenimis. Vargu ar būtų įmanoma ką nors daryti be raumenų.
Kūne yra maždaug 650 raumenų. Mažiausieji prisitvirtinę prie smulkiausių ausies klausomųjų kaulelių. Didžiausi yra sėdmens raumenys, valdantys kojas. Raumenys sudaro maždaug pusę vyro ir trečdalį moters kūno svorio ir yra skirti darbui. Jie vadinami „biologiniais varikliais“ ir ‛per dieną paverčia judėjimu daugiau energijos nei visi žmonių sukurti varikliai kartu, įskaitant automobilius’, — pasakė bioinžinerijos profesorius Džeraldas H. Polekas.
Netgi ilsintis raumenys išlieka parengtyje — pasiruošę veikti. Kiekvienas raumuo visuomet turi susitraukusių skaidulų. Jeigu neturėtų, tavo burna būtų prasižiojusi ir vidiniai kūno organai menkai tesilaikytų. Net stovint ar sėdint tavo raumenys palengva prisitaiko — padeda tau išlaikyti kūno padėtį ar sulaiko, kad nenugriūtum nuo kėdės.
Raumenų rūšys
Tavo kūne yra trijų rūšių raumenų. Visi jie atlieka skirtingą darbą. Pavyzdžiui, širdies raumuo verčia širdį plakti. Jis pusę savo gyvenimo ilsisi, nes po kiekvieno susitraukimo, prieš susitraukdamas kitą kartą, turi atsipalaiduoti.
Kita rūšis — lygusis raumuo. Lygieji raumenys apsiviję daugumą vidinių organų, taip pat kraujagysles. Lygiųjų raumenų, kaip ir nevalinio širdies raumens, veiklos sąmoningai paveikti negalima. Jie atlieka gyvybiškai svarbias funkcijas — varinėja skysčius per inkstus ir šlapimo pūslę, stumia maistą virškinimo traktu, reguliuoja kraujotaką, keičia akies lęšiuko formą bei praplečia akies vyzdį.
Dauguma iš 650 raumenų yra griaučių raumenys. Jie atlieka valingus judesius. Valdyti šiuos raumenis mokomasi nuo gimimo. Pavyzdžiui, kūdikis mokosi valdyti rankas bei kojas, kad galėtų vaikščioti ir išlaikyti pusiausvyrą. Kadangi raumenys gali tik susitraukti, griaučių raumenys dirba poromis. Kai vienas raumuo susitraukia, kitas atsileidžia. Jei nebūtų šios darnios veiklos, kaskart pasikrapštęs pakaušį turėtum laukti, kol sunkio jėga nusvers ranką žemyn. Tačiau to nereikia, nes dvigalvio raumens kolega, trigalvis raumuo, susitraukia ir tu gali greitai atlenkti ranką.
Raumenys yra įvairaus dydžio bei formos. Kai kurie ilgi ir ploni, tarkim, užpakaliniai šlaunies raumenys. Kiti masyvūs ir stori, pavyzdžiui, sėdmens raumenys. Jie visi padeda tau judėti. Krūtinės ląsta būtų nepaslanki, jeigu tarpuose tarp šonkaulių nebūtų raumenų. Jie įgalina krūtinės ląstą kilnotis kaip armoniką, todėl tu kvėpuoji. Pilvo raumenys susideda iš raumens lakštų, įtvirtintų įvairiais kampais, kad neiškristų vidaus organai.
Raumenų ir sausgyslių sąveika
Raumenys, kurie judina kaulus, pritvirtinti prie jų baltais, panašiais į virvę audiniais, vadinamais sausgyslėmis. Sausgyslės yra giliai raumenyse ir jungiasi su raumenines skaidulas supančiu jungiamuoju audiniu. Dėl jungiamojo audinio raumenų sukurtos jėgos tempia sausgyslę ir judina kaulus. Pati tvirčiausia Achilo sausgyslė pritvirtinta prie vieno iš stipriausių — blauzdos raumens. Blauzdos raumenys yra tarsi kūno amortizatoriai. Vaikštant, bėgiojant ar šokinėjant, jie atlaiko didesnį nei tonos spaudimą.
Ranka yra kitas raumenų ir sausgyslių sąveikos pavyzdys. Dilbio raumenys, kurių yra dvidešimt porų, daugeliu jungčių pritvirtinti prie rankos bei pirštų kaulų ilgomis sausgyslėmis, einančiomis po riešo raiščių pluoštu. Jie, drauge su daugiau kaip 20 kitų raumenų, dengiančių delną ir pirštus, suteikia tavo rankai nepaprastą miklumą — ji gali surinkti jautrų puikaus laikrodžio mechanizmą arba paimti kirvį už koto ir skaldyti malkas.
Daugiau kaip 30 veido raumenų
Iš visų kūno dalių tavo individualybę geriausiai išreiškia veidas. Norėdamas suteikti veidui didžiulę įvairovę išraiškų, Kūrėjas sudėliojo jame daugybę raumenų — iš viso per 30. Juk vien tik nusišypsant dirba 14 raumenų!
Kai kurie veido raumenys stiprūs, pavyzdžiui, pritvirtintieji prie žandikaulio; maistui sukramtyti jis panaudoja 75 kilogramų jėgą. Kiti raumenys mažyčiai, tačiau patvarūs, pavyzdžiui, raumenys, valdantys akių vokus mirksint; taip akys vilgomos skysčiu — nuplaunamos dulkės ir mikrobai daugiau kaip 20000 kartų per dieną.
Nuostabi sandara
Kiekvienas raumuo sukurtas taip, kad tolygiai susitrauktų. Griaučių raumenys turi prisitaikyti, kad pakeliant plunksną trauktųsi ne taip stipriai, kaip keliant 10 kilogramų svorį. Kaip tai atliekama? Panagrinėkime.
Visi raumenys sudaryti iš ląstelių. Raumenų ląstelės pailgos, todėl vadinamos skaidulomis. Vienos skaidulos šviesesnės, kitos tamsesnės. Šviesesniosios susitraukia greitai. Jos darbuojasi, kai jėga turi pasireikšti trumpą laiką — tarkim, reikia pakelti sunkų krovinį ar nubėgti 100 metrų distanciją. Greitai susitraukiančios raumenų skaidulos yra stiprios; jos gauna energiją iš polisacharido glikogeno. Tačiau šios skaidulos greitai nuvargsta ir dėl susikaupusios pieno rūgšties net ima stingti arba mausti.
Tamsesniosios raumenų skaidulos susitraukinėja lėtai; jų veikimą lemia deguonies apykaita. Šios raumeninės skaidulos krauju aprūpinamos gausiau nei greitai susitraukiančiosios ir turi daugiau aerobinės energijos, — tad yra „ištvermės laidai“.
Dar vienos skaidulos — kiek tamsesnės už blyškias greitai susitraukiančiąsias skaidulas. Jos panašios į blyškiąsias, tačiau atsparios nuovargiui. Kadangi jų „kuras“ yra ir cukrus, ir deguonis, tikriausiai jos įsijungia, kai tenka ilgai ir įtemptai dirbti.
Žmogaus raumenyse yra visų rūšių skaidulų. Pavyzdžiui, ilgų nuotolių bėgikų kojų raumenyse yra vidutiniškai 80 procentų lėtai susitraukiančiųjų skaidulų, o sprinterių kojų raumenyse — daugiau kaip 75 procentai greitai susitraukiančiųjų.
Sužadina nervai
Visas raumenines skaidulas sužadina nervai. Jie siunčia į raumenis impulsus, ir raumenys susitraukia. Tačiau ne visos raumens skaidulos susitraukia iš karto. Jos suskirstytos į motorinius centrus. Motoriniame centre vienas nervas yra sujungtas su daugeliu skaidulų ir jas valdo.
Kai kuriuose motoriniuose centruose, pavyzdžiui, kojų raumenų, vienas nervas valdo per 2000 skaidulų. Tačiau akies motoriniuose centruose kiekvienas nervas valdo tik po tris skaidulas. Kai centre mažiau skaidulų, o raumenyje daugiau centrų, raumenų judesiai būna darnesni bei tikslesni, — tokie, kokių reikia įverti siūlui į adatą ar groti pianinu.
Paimant plunksną, susitraukia tik kai kurie motoriniai centrai. Keliant sunkų daiktą, specialūs jutiminiai organai raumenų skaidulose žaibiškai siunčia impulsą į smegenis ir sužadina dar daugiau motorinių centrų; taip naštai pakelti pasitelkiama daugiau jėgos. Einant lėtai, veikia tik kai kurie motoriniai centrai, o bėgant jų sužadinama daug daugiau ir dažniau.
Širdies raumuo skiriasi nuo griaučių raumenų tuo, kad susitraukia ir atsipalaiduoja visas iš karto. Kai sudirginama viena širdies raumens ląstelė, impulsas perduodamas į visas ląsteles ir jos visos iš karto inervuojamos. Taip susitraukia, o paskui atsipalaiduoja visas raumuo — maždaug 72 kartus per minutę.
Lygusis raumuo, panašiai kaip širdies raumuo, susitraukia visas iš karto. Tačiau lygieji raumenys gali būti susitraukę ir nenuvargti ilgiau nei širdies raumuo. Lygiųjų raumenų beveik nejaučiame, — nebent retkarčiais, kai kamuoja alkis ar stiprūs gimdymo spazmai.
Palaikyk raumenų formą
„Mankštinimasis naudingas visam kūnui, tiek vidui, tiek išorei... Nuolat treniruojami raumenys viską atlieka našiau“, — sakoma knygoje Muscles: The Magic of Motion. Treniruojant raumenis, pagerėja jų tonusas, tada jie geriau laiko vidaus organus ir lengviau pakelia nuovargį.
Raumenims naudingi dvejopi pratimai. Anaerobiniai pratimai — kasdienis trumpalaikis svarsčių kilnojimas stiprina raumenis. Stipresni raumenys turi ne tik daugiau cukraus bei riebiųjų rūgščių, bet ir efektyviau jas sudegina bei išlieka atsparūs nuovargiui.
Aerobiniai pratimai, pavyzdžiui, bėgiojimas, plaukiojimas, važinėjimasis dviračiu arba greitasis ėjimas, gerina fizinę būklę. Tokie ištvermės reikalaujantys pratimai gerina kraujo pritekėjimą į raumenis ir dėl to pagausėja mitochondrijų, kuriose gaminasi ATF — energetinis junginys, reikalingas raumenims susitraukti. Šie pratimai ypač naudingi širdžiai: jie netgi gali apsaugoti nuo širdies priepuolio.
Raumenų mankšta — lenkimas ir tempimas prieš pradedant energingus pratimus — padeda apsisaugoti nuo sausgyslių patempimo ar kitokių raumens sužalojimų. Taip mankštinantis pakyla raumenų temperatūra, į juos priteka daugiau kraujo ir tai padeda fermentams gaminti daugiau energijos — raumenys geriau susitraukia. Jei norėdamas atvėsti mankštinsiesi kaip ir apšildamas, apsisaugosi nuo skausmų ir sąstingio, nes taip pasišalina susikaupusi pieno rūgštis.
Tačiau dera nepamiršti, kad pernelyg energingais pratimais, ypač, jei nesi treniravęsis, gali pažeisti griaučių raumenis. Be to, jeigu raumenys bus per daug įsitempę dėl pakartotinių susitraukimų, tarkim, lėtai dedant ant žemės sunkų krovinį ar bėgant į pakalnę, gali trūkti raumens skaidulos. Net mažytis trūkis nuo įtempimo gali sukelti skausmingus raumenų spazmus ir uždegimą.
Rūpinkis savo raumenimis. Deramai juos mankštink ir ilsėkis, kad jie išliktų tau kaip gerai sukonstruotas kūno ‛pagrindinis variklis’.
[Anotacija 20 puslapyje]
Tavo kūne yra maždaug 650 raumenų. Didžiausi yra sėdmens raumenys, valdantys kojas
[Rėmelis 24 puslapyje]
Raumenys ir mityba
Svarbiausias veiksnys, kad raumenys išliktų sveiki, yra tinkama mityba. Maistas, turintis daug kalcio, kaip antai pieno produktai, ir kalio, pavyzdžiui, bananai, taip pat citrusiniai bei džiovinti vaisiai, ryškiai geltonos spalvos daržovės, riešutai bei grūdai padeda reguliuoti raumenų susitraukimus. Rupių miltų duonoje ir košėse gausu geležies bei B grupės vitaminų, ypač B1, kuris itin svarbus, kad angliavandeniai, baltymai bei riebalai virstų raumenims reikalingu energetiniu kuru. Geriant daug vandens ne tik palaikoma elektrolitų pusiausvyra, bet ir pašalinama pieno rūgštis bei kitos atliekos, kliudančios raumenims funkcionuoti.
[Rėmelis/schema 22, 23 puslapiuose]
RAUMENŲ SUSITRAUKIMO STEBUKLAS
Galbūt atrodo, kad raumuo veikia paprastai. Tačiau susitraukimo procesas nuostabus. Profesorius Džeraldas H. Polekas sako: „Gamtos kūrinių grožis man kelia pagarbią baimę. Cheminė energija taip meistriškai, sakyčiau, net sumaniai, paverčiama mechanine, kad neįmanoma nesižavėti.“
Pažvelkime pro elektroninį mikroskopą į sudėtingą raumens susitraukimo procesą ir labiau patyrinėkime šį mūsų Kūrėjo šedevrą.
Kiekvieną raumens ląstelę, arba skaidulą, sudaro pluoštas smulkesnių, lygiagrečiai išdėstytų skaidulėlių, vadinamų miofibrilėmis. Kiekvienoje miofibrilėje yra tūkstančiai plonyčių siūlelių — miofilamentų. Vieni miofilamentai storesni, kiti — plonesni. Storesniuosiuose yra miozino, o plonesniuosiuose — aktino; tai baltymai, padedantys raumens ląstelei susitraukti.
Kiekvienos raumens skaidulos paviršiuje yra įduba. Joje baigiasi nervinė skaidula, atsišakojanti nuo nugaros smegenų. Raumenys ima judėti, kai smegenų nurodymas bei signalas, žaibiškai siunčiamas milijonais centrinės nervų sistemos ląstelių, pasiekia nervo galūnę. Sužadinus kiekvieną nervo galūnę, atsiveria per 100 mažyčių pūslelių ir išsilieja cheminė medžiaga, kuri sustiprina nervinį impulsą, pasiekusį raumeninės ląstelės membraną. Taip prasideda elektrinis procesas, sužadinantis visą raumens ląstelę: ląstelės membrana atpalaiduoja įelektrintus kalcio jonus, o šie sukelia mechaninį susitraukimą.
Paskui kalcio jonai plonyčiais vamzdeliais pasklinda po visą raumens skaidulą ir susiduria su įvairiais baltymais. Kalcio veikiami šie baltymai, išsidėstę išilgai plonų aktino filamentų grandinės, atsidengia.
Tuo pat metu pradeda veikti iš storesniųjų miozino filamentų išsikišusios poros apvalainų pumpurėlių, turinčių energetiškai aktyvaus junginio, vadinamo ATF. Vienas miozino filamento galvutės pumpurėlis prisijungia prie vieno dabar atsidengusio aktyvaus aktino filamento baltymo, sudarydamas jungtį. Kitas pumpurėlis skaldo ATF ir išlaisvina pakankamai energijos jungčiai, kad aktino filamentas prisitrauktų prie miozino filamento ar slystų išilgai jo. Tarsi grupė žmonių, ranka rankon traukiančių virvę, miozino galvutės atsijungia ir vėl prisijungia išilgai aktino grandinės, stumdamos aktino filamentą link miozino filamento centro. Tas veiksmas kartojasi, kol raumens skaidula visiškai susitraukia. Visa grandininė reakcija trunka vos kelias tūkstantąsias sekundės!
Raumeniui susitraukus, kalcis grįžta atgal į raumens ląstelės membraną, atsidengusios vietos išilgai aktino filamento grandinės vėl užsidaro ir raumenų skaidulos atsipalaiduoja, kol vėl bus sudirgintos. Taip ‛nuostabiai ir baimę keliančiai esame sukurti’! (Psalmių 139:14, Brb red.)
[Schema]
(Prašom žiūrėti patį leidinį)
Mūsų raumenys — tai sluoksniais suklostyti skaidulų ryšulėliai
Storieji bei plonieji miofilamentai (labai padidinti)
Miofibrilė
Miofibrilių pluoštas
Raumeninė skaidula
Raumuo
[Iliustracija 21 puslapyje]
(Padidinta dukart)
Mažiausi raumenys pritvirtinti prie smulkių ausies klausomųjų kaulelių
[Iliustracija 21 puslapyje]
Vien tik nusišypsant dirba 14 raumenų!
[Iliustracija 21 puslapyje]
Raumenys leidžia tau mirksėti daugiau kaip 20000 kartų per dieną
[Iliustracija 24 puslapyje]
Širdies raumuo susitraukia ir atsipalaiduoja maždaug 72 kartus per minutę, arba 2,6 milijardo kartų per vidutinės gyvenimą
[Iliustracija 24 puslapyje]
Anaerobinis pratimas
[Iliustracijų šaltinių nuorodos 20 puslapyje]
Žmogus, p. 20; akis, p. 21; širdis, p. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck