Изменение работоспособности мышц в онтогенезе, соотношение электрической и механической активности мышц, утомление и его профилактика. Изменение эффективности отдыха и выносливости с возрастом.

Становление сократительных свойств скелетных мышц происходит в периоде внутриутробного развития и продолжается длительное время после рождения. Особенностью мышц плода и новорожденных является медленность одиночных сокращений – как фазы укорочения, так и фазы расслабления. Кроме того, у новорожденных, как правило, отсутствуют различия скорости сокращения будущих быстрых и медленных мышц, хотя сами мышцы уже различаются по цвету (белые и красные) и по гистологическим признакам. Амебоидная подвижность миобластов не связана со специфической сократительной функцией мышечных клеток, поскольку она присуща и другим эмбриональным клеткам. Сокращения появляются после формирования поперечнополосатых миофибрилл и отчетливо проявляются на стадии миотрубок. Начальная дифференцировка мышечных волокон на быстрые и медленные происходит во второй половине внутриутробного развития. После рождения наблюдается ускорение сокращений не только быстрых, но и медленных волокон. У медленных волокон в дальнейшем происходит вторичное замедление сокращений. Однако скорость сокращения медленных мышц у взрослых гораздо больше, чём у мышц плода. Ускорение сокращений мышц в ходе развития обусловлено 2 факторами: ускорением, обусловленным интенсификацией активации мышечных белков, и ускорением вследствие увеличения количества саркомеров, последовательно расположенных по длине миофибрилл. В онтогенезе происходит уменьшение длительности активного состояния миофибрилл (взаимодействия между актином и миозином). У взрослых крыс по сравнению с новорожденными продолжительность активного состояния в быстрых мышцах меньше в 5 раз, в медленных — в 2 раза. Длительность активного состояния обусловлена основном скоростью освобождения ионов Са+ из саркоплазматического ретикулума и скоростью его обратного связывания. По мере созревания мионов скорости обоих тих процессов увеличиваются. С возрастом увеличивается сила сокращений мышц следствие нарастания общего поперечного сечения миофибрилл как за счет роста мионов в толщину, так и за чет повышения плотность упаковки миофибрилл. Позднее увеличивается и плотность расположения в мышцах мышечных волокон. Увеличения количества мионов в мышцах после рождения не происходит. В разные периоды развития увеличение силы отдельных мышечных групп происходит неравномерно. Наиболее выражено увеличение максимальной силы разгибателей туловища и нижних конечностей по сравнению с силой сгибателей. Сила мышечных групп возрастает в течение всего периода детства, но особенно интенсивно — в юношеском возрасте. В начале периода второго детства сила большинства мышечных групп у мальчиков и девочек не различается. К 12—15-летнему возрасту сила мышц у мальчиков становится приблизительно на 30% больше, чем у девочек. С возрастом, особенно после 8 лет, увеличивается способность к мышечной работы — выносливость. Выносливость выше мальчиков, она увеличивается до 20 и более лет. Утомлением называют временное понижение работоспособности, которая восстанавливается после отдыха. Развитие утомления в двигательном аппарате при длительной или напряженной работе зависит от нескольких факторов. Прежде всего, утомление связано с процессами, развивающимися в нервной системе, в нервных центрах, участвующих в управлении двигательной деятельностью. Ряд причин развития утомления связан с процессами, происходящими в самой мышце. Это накопление в ней продуктов обмена (молочной кислоты и др.), оказывающих угнетающее действие на работоспособность мышечных волокон и уменьшение в них энергетических запасов (гликогена). Скорость развития утомления при мышечной работе зависит от двух показателей — от физической нагрузки и от ритма работы, т.е. от частоты мышечных сокращений. При увеличении нагрузки или при учащении ритма мышечных сокращений утомление наступает быстро. Мышечная работа достигает максимального уровня при средних нагрузках и средних скоростях сокращения мышц. Физическое утомление — нормальное физиологическое явление. После отдыха работоспособность не только восстанавливается, но и часто превышает исходный уровень. Работоспособность быстрее восстанавливается при активном отдыхе, чем при полном покое. Профилактика утомления мышц у детей заключается в строгом контроле за показателями длительности и интенсивности умственной и физической нагрузок и отдыха. Следует учитывать возрастные нормы занятий различными видами спорта. В 7 – 12 лет эффективность отдыха наибольшая, в 13 – 15 лет резко падает, в 16 – 18 лет несколько увеличивается. Максимальная эффективность отдыха наблюдается в возрасте 20 – 29 лет.