Мускулите — ремек-дело на дизајн

ЖИВОТОТ се поддржува со движење. На пример, градниот кош се крева и се спушта со секое вдишување и издишување, а срцето бие ритмички, одржувајќи Ве во живот. Што ги предизвикува овие движења? Мускулите!

Мускулите се цврсти, еластични ткива кои им овозможуваат на телесните органи да функционираат и да ги изразуваат мислите и чувствата во дејства. Без разлика на тоа дали дејството е насмевка, смеење, плачење, зборување, одење, трчање, работење, играње, читање или јадење, вклучени се мускулите. Тешко е и да се помисли на нешто што правите, а при тоа да не е вклучен некој мускул.

Во телото има околу 650 мускули. Најмалите се прицврстени за најситните ковчиња, кои се наоѓаат во увото. Најголеми се седалните мускули на бутовите, кои ги движат нозете. Мускулите сочинуваат околу една половина од тежината на телото кај мажите и околу една третина од тежината на телото кај жените. Тие се наменети за работа, се сметаат за „биолошки машини“ и ‚секој ден претвораат во движење повеќе енергија отколку сите машини направени од човек заедно, вклучувајќи го и автомобилот‘, забележал Жералд Х. Полак, професор по биоинженеринг.

Дури и кога одморате, мускулите остануваат во состојба на готовност — спремни да стапат во акција. Во секое време, некои од влакната на секој поединечен мускул се стегнати. Без ваквата слаба контракција, вилицата би Ви висела отворена а внатрешните органи би имале мала поткрепа. Дури и кога стоите или седите, мускулите прават мали прилагодувања за да помогнат во одржувањето на положбата или, пак, да спречат да паднете од столицата.

Видови мускули

Во телото има три вида мускули. Секој извршува поинаква задача. Еден е срцевиот мускул, кој го пумпа срцето. Срцевиот мускул одмора половина од својот живот, бидејќи после секое стегање мора да се олабави сѐ до следната контракција.

Друг вид мускули се мазните мускули. Мазните мускули ги обвиткуваат повеќето внатрешни органи, вклучувајќи ги и крвните садови. Исто како и срцевиот мускул, чие дејство не е условено со наша желба, мазните мускули не се контролираат свесно. Тие извршуваат такви витални функции како што се движење на течностите низ бубрезите и мочниот меур, туркање на храната низ дигестивниот тракт, регулирање на протокот на крв низ крвните садови, обликување на леќата во окото и ширење на отворот за светлина на зениците.

Повеќето од Вашите 650 мускули се скелетни мускули. Тие ги извршуваат движењата со наша желба. Уште од раѓање учите да ги контролирате овие мускули. На пример, бебето учи да ги движи рачињата и ножињата за да може да оди и да одржува рамнотежа. Бидејќи мускулите можат да се движат само со контракции, скелетните мускули функционираат во парови. Кога ќе се стегне еден мускул, другиот се олабавува. Без оваа тимска работа, секогаш кога ќе се почешате по главата, ќе морате да чекате гравитацијата да Ви ја повлече раката надолу. Наместо тоа, Вашиот трицепс, мускулот кој му е партнер на бицепсот, се стега, овозможувајќи Ви брзо да ја спуштите раката.

Мускулите се разликуваат по големината и по обликот. Некои се долги и тенки, како што се вретенестите мускули на нозете. Други се тешки и дебели, како што се седалните мускули на бутовите. Сите се наменети да го овозможат движењето. Градниот кош би бил крут да не се мускулите кои ги пополнуваат празнините меѓу ребрата. Тие му овозможуваат на ѕидот на градниот кош да се движи како армоника, помагајќи Ви да дишете. Слично на слоевите на шперплоча, стомачните мускули се наредени во листови под различни агли, за да не дозволат да испаднат стомачните органи.

Соработка помеѓу мускулите и тетивите

Мускулите кои ги движат коските се прицврстени за нив со едно цврсто, бело ткиво во вид на јаже, наречено тетива. Тетивите се протегаат длабоко во мускулите и се спојуваат со сврзното ткиво кое го обвиткува мускулното влакно. Сврзното ткиво им овозможува на силите кои се создаваат во мускулите да ја повлечат тетивата и да ги придвижат коските. Најсилната, Ахиловата тетива, е прицврстена за еден од најјаките мускули во телото — лисниот мускул. Лисните мускули дејствуваат како амортизери на телото. Кога чекорите, трчате или скокате, тие издржуваат притисок поголем од еден тон.

Различните функции на раката се уште еден пример на соработка помеѓу мускулите и тетивите. Дваесетте пара мускули кои се наоѓаат во подлактот се прицврстени за повеќезглобните коски на шаката и прстите со долги тетиви кои поминуваат под една фиброзна манжетна. Сите заедно, со уште 20 мускули кои ги обложуваат дланката и прстите, ѝ ја даваат на раката зачудувачката вештина што е потребна за да ги поврзете ситните делчиња на механизмот на еден квалитетен рачен часовник или, пак, да ја стегнете дршката на секирата за да насечете дрва.

Повеќе од 30 мускули на лицето

Повеќе од која и да е друга карактеристика на телото, лицето ја одразува Вашата личност. За да им излезе во пресрет на многуте различни изрази на лицето, за него Творецот употребил голема концентрација на мускули — повеќе од 30. Па, потребни се 14 мускули само за да се насмевнете!

Некои мускули на лицето се јаки, како што се мускулите кои се прицврстени за вилицата, кои можат да издржат сила од 75 килограми при џвакање на храната. Други, пак, се нежни но издржливи, како што се мускулите кои ги контролираат очните капаци кога трепкате, капејќи ги очите со течност која ја измива нечистотијата и микробите повеќе од 20.000 пати на ден.

Зачудувачки дизајн

Секој мускул е дизајниран да се контрахира рамномерно. Контракциите на скелетните мускули мора да бидат усогласени за да не се употреби истата сила кога се подига пердув и кога се подига тежина од 10 килограми. Како се постигнува ова? Да видиме.

Сите мускули се составени од поединечни клетки. Поради тоа што мускулните клетки се долгнавести, се нарекуваат и мускулни влакна. Некои влакна имаат посветла, а други потемна боја. Посветлите се брзоконтрахирачки, односно брзопотегнувачки влакна. Нив ги користите кога Ви требаат краткотрајни налети на енергија, како, на пример, кога кревате тежок товар или трчате на патека од 100 метри. Брзопотегнувачките мускулни влакна се јаки, а гликогенот, еден вид шеќер, е изворот кој ги снабдува со енергија. Меѓутоа, тие брзо се заморуваат и може дури и да се грчат или да болат поради насобирањето на млечна киселина во нив.

Потемните мускулни влакна се бавноконтрахирачки, односно бавнопотегнувачки, и нив ги движи метаболизмот на кислородот. Бидејќи овие влакна се побогато снабдени со крв и имаат поголема аеробична енергија од брзоконтрахирачките влакна, бавнопотегнувачките влакна претставуваат „јажиња на издржливост“.

Другиот вид мускулни влакна се нешто потемни од бледите брзоконтрахирачки влакна. Овие влакна се слични на нив, но отпорни се на замор. Бидејќи овој вид лесно користи и шеќери и кислород како гориво, веројатно тие се вклучени кога вршите подолга, интензивна работа.

Кај секого од нас и во различни мускули има мешавина од овие видови мускулни влакна. Тркачите на долги патеки, на пример, може да имаат во просек 80 проценти бавнопотегнувачки мускулни влакна во мускулите на нозете, додека спринтерите може да имаат во просек повеќе од 75 проценти брзопотегнувачки мускулни влакна.

Активирани од нервите

Сите мускулни влакна се активираат од нервите. Кога тие ќе испратат импулси до мускулите, мускулите одговараат со стегање, односно контракција. Сепак, не се контрахираат во исто време сите мускулни влакна во еден мускул. Наместо тоа, мускулните влакна се организирани во моторни единици. Во една моторна единица, еден нерв е прицврстен за многу влакна и ги контролира сите нив.

Некои моторни единици, како што се оние во мускулите на нозете, содржат повеќе од 2.000 мускулни влакна кои ги контролира еден нерв. Но, моторните единици во окото контролираат само по три мускулни влакна. Ако во една единица има помала група мускулни влакна и ако за секој мускул има повеќе единици, тоа овозможува покоординирани, понежни движења, како што се движењата кои се потребни за да се вдене конец во игла или за да се свири пијано.

Кога ќе дигнете пердув, се контрахираат само некои моторни единици. Кога ќе дигнете некој тежок предмет, специјални сензорни органи кои се наоѓаат во мускулното влакно испраќаат секавично брза порака до мозокот и повикуваат во акција повеќе моторни единици, со што се зголемува силата што ќе ја употребите за да го подигнете товарот. Кога чекорите полека, се активираат само некои моторни единици; а кога трчате, се надразнуваат многу повеќе моторни единици и со поголема фреквенција.

Срцевиот мускул се разликува од скелетните мускули по тоа што се контрахира или цел или воопшто не се контрахира. Кога добива дразба една клетка од срцевиот мускул, пораката се раширува до сите клетки и сите тие се надразнуваат истовремено, што доведува до стегање и олабавување на целиот мускул околу 72 пати во минута.

Мазните мускули функционираат многу слично на срцевиот мускул — штом ќе почне контракцијата, се стега целиот орган. Но, мазните мускули можат да останат стегнати без да се заморат подолго време отколку мускулите на срцето. Мазните мускули едвај ја покажуваат својата присутност, освен тогаш кога ќе почувствувате повремена болка од глад или, пак, силни грчеви при породувањето.

Одржувајте ги мускулите во форма

„Вежбањето му помага на целото тело, однатре и однадвор . . . Мускулите кои редовно вежбаат, подобро ја извршуваат секоја работа“, наведува книгата Muscles: The Magic of Motion (Мускулите — магија на движењето). Вежбањето создава добар тонус на мускулите, кој подобро ги држи внатрешните органи и им помага на мускулите да не се заморуваат.

За мускулите се корисни два вида вежби. Анаеробното вежбање, при кое секој ден подигате тежина кратко време, ги зајакнува мускулите. Појаките мускули не само што складираат повеќе шеќери и масни киселини туку можат и поефикасно да ги согорат овие горива, помагајќи им на мускулите да не се заморуваат.

Вежбањето во облик на аеробик, како што е џогингот, пливањето, возењето велосипед или брзото пешачење, ја зголемува вкупната кондиција. Ваквите вежби на издржливост го зголемуваат дотокот на крв во мускулите и бројот на митохондриите, кои создаваат АТП, енергетска состојка која е потребна за контракција на мускулите. Ваквото вежбање е корисно особено за срцето, бидејќи може да спречи дури и срцев удар.

Свиткувањето и протегањето на мускулите пред да правите напорни вежби може да го спречи нивното истегнување или други повреди. Таквите вежби за загревање ја покачуваат температурата во мускулите, при што до нив циркулира повеќе крв, а тоа помага ензимите да произведат повеќе енергија, овозможувајќи им на мускулите подобро да се контрахираат. Олабавувањето со истите вежби со кои сте се загреале помага да се спречат болки и вкочанетост со тоа што се отстранува млечната киселина што се насобрала.

Сепак, мора да се забележи дека со премногу енергични вежби можете да повредите некој скелетен мускул, особено ако не сте тренирале. Исто така, ако премногу ги напрегате мускулите со постојани контракции на истегнување, како во случај кога полека спуштате некој тежок товар или трчате по надолница, би можело да се скине некое мускулно влакно. Дури и мало кинење до кое дошло поради напрегање може да предизвика болни грчеви и воспаление на мускулите.

Грижете се за своите мускули. Правете соодветни вежби и одмарајте ги за да можат и понатаму да Ви служат како добро дизајнирана машина, ‚врвниот мотор‘ на Вашето тело.

[Истакната мисла на страница 24]

Во телото има околу 650 мускули. Најголеми се седалните мускули на бутовите, кои ги движат нозете

[Рамка на страница 28]

Мускулите и исхраната

Добрата исхрана е клучен фактор за одржувањето на здравјето на мускулите. Храната која е богата со калциум, како што се млечните производи, и со калиум, како што се бананите, како и агрумите и сушеното овошје, темножолтиот зеленчук, оревите и семињата, помагаат да се регулираат мускулните контракции. Интегралниот леб и житните култури обезбедуваат железо и витамини од комплексот Б, особено Б₁ кој е пресуден во претворањето на јагленохидратите, протеините и мастите во енергетско гориво кое им е потребно на мускулите. Пиењето многу вода не само што помага во одржувањето на електролитната рамнотежа туку ја отстранува и млечната киселина и другите отпадни продукти кои би можеле да го попречуваат функционирањето на мускулите.

[Рамка/графикон на страници 26 и 27]

ЧУДОТО НА МУСКУЛНА КОНТРАКЦИЈА

Функционирањето на мускулите можеби изгледа едноставно. Но, механизмот на контрахирање е зачудувачки. Професор Жералд Х. Полак вели: „Чувствувам стравопочит кон естетиката на дизајнот на природата. Претворањето на хемиската енергија во механичка се извршува толку вешто — во искушение сум да речам толку интелигентно — што човек е принуден да се чуди“.

Да употребиме електронски микроскоп за да го погледнеме сложеното функционирање на мускулната контракција и да научиме нешто повеќе за ова ремек-дело на дизајнот на нашиот Творец.

Секоја мускулна клетка, односно влакно, всушност е снопче од помали влакна наречени миофибрили, кои се распоредени паралелно. Секој миофибрил содржи илјадници потенки миофиламенти. Некои миофиламенти се подебели, а некои се потенки. Подебелите содржат миозин, а потенките содржат актин, протеини кои помагаат во контрахирањето на мускулната клетка.

На површината на секое мускулно влакно има вдлабнатина. Нервното влакно, кое се разгранува од ’рбетот, завршува во вдлабнатината и навлегува во неа. Мускулите се активираат кога мозокот дава наредба и пораката, која се пренесува преку милионите нервни клетки на централниот нервен систем, стигнува до нервниот завршеток. Кога е надразнет секој нервен завршеток, се распрснуваат повеќе од 100 ситни кесички, кои испуштаат една хемиска материја која го пренесува нервниот импулс кога ќе дојде во допир со мембраната на мускулната клетка. Ова започнува еден бран на електрична активност кој ја надразнува целата мускулна клетка, предизвикувајќи клеточната мембрана да ослободи наелектризирани јони на калциум, кои го започнуваат механичкиот процес на контрахирање.

Јоните на калциум се шират низ целото мускулно влакно преку една мрежа од нежни цевчиња и доаѓаат во допир со различни протеини. Дејството на калциумот врз овие протеини на некој начин доведува до пронаоѓање или откривање на заштитените локации на протеини по должината на снопчето тенки актински влакна.

Истовремено, во акција стапуваат парови кружни пупки, крунисани со високоенергетското соединение наречено АТП, кои излегуваат од подебелите миозински влакна. Една од пупките на главата на миозинското влакно се приклонува кон едно од новооткриените активни места на актинското влакно, формирајќи вкрстен мост. Другата пупка го раскинува АТП и ослободува доволно енергија за да може вкрстениот мост да го повлече или да го излизга актинското влакно по неговата должина или преку миозинското влакно. Како еден тим кој работи рака под рака за да го влече јажето, миозинските глави се ослободуваат од стисокот и повторно се прикачуваат понатаму за снопчето актин, при што цело време го туркаат актинското влакно кон центарот на миозинското влакно. Ова дејство се повторува сѐ додека не заврши контракцијата. Целата оваа верижна реакција се одвива само за неколку илјадити делови од секундата!

Кога ќе заврши контракцијата, калциумот се враќа во својот извор во клеточната мембрана на мускулот, откриените локации по должината на снопчето актински влакна повторно се покриваат, а мускулното влакно се олабавува сѐ додека повторно не биде надразнето. Да, ние ‚сме чудесно создадени‘! (Псалм 138:14).

[Графикон]

(Види во публикацијата)

Мускулите всушност се снопчиња влакна наредени во слоеви еден врз друг

Дебели и тенки миофибрили (многу зголемени)

Миофибрил

Снопче миофибрили

Мускулно влакно

Мускул

[Слика на страница 25]

(Зголемување 2 пати)

Најмалите мускули се прицврстени за најситните ковчиња, кои се наоѓаат во увото

[Слика на страница 25]

Потребни се 14 мускули само за да се насмевнете!

[Слика на страница 25]

Мускулите Ви овозможуваат да трепкате повеќе од 20.000 пати на ден

[Слика на страница 28]

Срцевиот мускул се собира и се олабавува околу 72 пати во минута, односно 2,6 милијарди пати во текот на еден просечен животен век

[Слика на страница 28]

Анаеробно вежбање

[Извори на слики на страница 24]

Човек, стр. 24; око, стр. 25; срце, стр. 28: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck