Сухожильный орган Гольджи

Здравствуйте? уважаемые читатели!

Из статьи Вы узнаете, почему при физических нагрузках мышцы человека не всегда подчиняются воле человека, какую роль в этом играет сухожильный орган Гольджи, где он находится и как устроен, а также как его обмануть и стать сильнее.

Благодаря чему мы чувствуем свое тело?

Человек способен воспринимать положение своего тела в пространстве и координировать движения благодаря кинестетическим проприорецепторам. К ним относятся мышечные веретена,  сухожильный орган Гольджи, рецепторы суставных связок и капсул, тактильные рецепторы кожи. Все кинестетические рецепторы по-разному участвуют в регуляции положения тела в пространстве. Например, импульсы от рецепторов суставов идут непосредственно в кору головного мозга человека, поэтому движения в суставах хорошо осознаются. Сигналы прочих кинестетических рецепторов поступают в мозжечок, где они обрабатываются без прямого участия сознания. Общая картина положения тела в пространстве, его движений, деформаций и смещения, складывается в коре головного мозга путем слияния данных об импульсах, поступивших со всей системы проприорецепции.

Мышечные веретёна и сухожильные органы Гольджи

Как наш мозг узнает о том, что происходит в мышцах?

Продолговатые мышечные веретена, также называемые рецепторами растяжения, находятся в глубине мышечной ткани. Количество их в разных мышцах неодинаково, на один грамм ткани может приходиться от нескольких штук, до сотни мышечных веретён. Длиной они обычно всего несколько миллиметров, шириной десятые доли миллиметра. Подобно датчикам, эти веретёна воспринимают скорость и силу растяжения мышечных волокон,  колебания их длины, активность двигательных нейронов.

Сухожильный орган Гольджи

Строение сухожильного органа Гольджи

Во всех мышцах человеческого тела есть рецепторы, воспринимающие степень их напряжения, которые называются органами Гольджи, в честь учёного, впервые их открывшего. Рассмотрим, каково их строение.

Сухожильный орган Гольджи

Каждый такой орган представляет собой сплетение лежащих параллельно  тонких нервных волокон и коллагеновых сухожильных волокон, заключенное в капсулу цилиндрической формы, образованную соединительной тканью. Длина органа Гольджи составляет всего один миллиметр. Через этот сухожильный рецептор проходит порядка десяти-пятнадцати волокон мышечного сухожилия, которое представляет собой соединительную ткань, проходящую через мышцу и прикрепляющую её к кости.  Нервные волокна, пролегающие в органе Гольджи, лишены своей миелиновой оболочки, что улучшает их контакт с мышечным волокном.

Сухожильный орган Гольджи

Когда мышца приходит в напряжение – сокращается или растягивается – сухожильные волокна напрягаются и оказывают давление на расположенные между ними нервные окончания. Орган Гольджи передает сигнал о степени и скорости нарастания напряжения в центральную нервную систему. Импульсы от сухожильных рецепторов идут по крупным нервным волокнам. Их диаметр составляет шестнадцать мкм (микрон), что лишь немногим меньше толщины самих мышечных волокон. Подобная толщина обеспечивает высокую скорость передачи информации, которая поступает сначала в спинной мозг, затем по его каналам в мозжечок, а через него —  в кору головного мозга. Рецепторы Гольджи непрерывно передают информацию о состоянии любого участка мускулатуры организма, даже когда человек полностью расслаблен (фоновые сигналы), что способствует формированию мышечно-суставного чувства (мы чувствуем своё тело).

Зачем нам нужен тормозящий Гольджи-рефлекс?

Если поступившая в спинной мозг информация о напряжении мышцы распознается как угрожающая её целостности, то возбуждается тормозной вставочный нейрон, который тормозит соответствующий передний двигательный нейрон, контролирующий непосредственно мышцу.  Так возникает локальный тормозной рефлекс, называемый аутогенным торможением или Гольджи-рефлексом. Он приводит к мгновенному расслаблению перенапрягшейся мышцы, но никак не сказывается на прилегающих к ней.

Рефлекс-Гольджи

Этот процесс защищает организм от травм, ведь чрезмерное напряжение может стать причиной разрыва мышечной ткани или отрыва слабо тянущихся сухожилий от кости. В лабораторных условиях подобное травмирование происходило в отсоединенных от спинного мозга конечностях, избыточное напряжение которых достигалось путем проведения разряда электрического тока. А при экспериментальном выключении рецепторов Гольджи препаратом, лабораторные животные теряли способность двигаться и поддерживать устойчивые позы.

Каждый из нас много раз испытывал тормозящий Гольджи-рефлекс. Очень ярко он выражается, когда мы хотим опустить на пол что-то тяжелое. Допустим, вы держите двумя руками у груди большую гирю, которую хотите опустить на пол. При этом у вас напряжены бицепсы. Чтобы аккуратно опустить гирю, вам нужно разогнуть руки, то есть растянуть мышечные волокна. Но тормозящий  Гольджи-рефлекс не позволяет сильно напряженным мышцам растянуться еще больше, вместо этого они наоборот расслабляются. Ваша гиря с грохотом падает на пол, соседям снизу становится невесело. Зато у вас сухожилия от костей не оторвались! Защитная функция организма сработала!

Впрочем, иногда этот локальный рефлекс может оказать медвежью услугу – в момент прохождения «мёртвой точки» в жиме лёжа Ваши мышцы резко расслабятся и штанга Вас придавит 🙂 Бывает.

Помимо защиты мышц от возможных травм, сигналы, поступающие с рецепторов Гольджи, помогают организму равномерно напрягать мускулатуру, которая должна действовать синхронно. Благодаря постоянному контролю состояния мышц, происходит перераспределение напряжения в них  – чрезмерно возбужденные волокна расслабляются, а чересчур расслабленные – сокращаются, и мышцы более эффективно выполняют свои функции. Представьте теперь, как будто вы одной рукой поднимаете и опускаете легкую для вас гирю. Вы сгибаете и разгибаете локоть, при этом разные мышцы вашей руки синхронно то напрягаются, то расслабляются. Координируется этот процесс при участии нервных импульсов, поступающих с сухожильных органов Гольджи.

Как обмануть сухожильный рефлекс и стать сильнее?

В организме человека заложено много возможностей для активации его резервов.  Путем систематических тренировок, можно улучшить работу любого органа, даже маленького сухожильного органа Гольджи, который можно разглядеть лишь в микроскоп.

Считается, что лучший способ тренировки органа Гольджи – это статические нагрузки.

То есть, вы берёте штангу и просто её удерживаете, пока ваши пальцы не разожмутся от перенапряжения. Разумеется, для безопасности этого упражнения вам понадобится ограничивающая падение штанги силовая рама или страхующий вас напарник (если штанга над Вами, например, в жиме лёжа). Чем больший вес на штанге, которую вы удерживает, тем сильнее напрягаются Ваши мышечные волокна, и органы Гольджи соответственно. Если вы регулярно будете совершать упражнение с данным весом, Ваша мускулатура начнет привыкать к подобной нагрузке, напряжение перестанет восприниматься как излишнее, и блокирующий сигнал будет подан гораздо позже.  Однако мы рекомендуем вам делать это упражнение не чаще раза в неделю, так как оно вызывает достаточно сильное напряжение центральной нервной системы, что при злоупотреблении может привести к перенапряжению.

Если через неделю Вы возьмете штангу с большим весом, а потом снова первую, то она покажется Вам гораздо легче, чем была в прошлый раз, и Вы сможете удерживать ее гораздо дольше. Причина этому – сравнение центральной нервной системой силы импульсов, сообщающих о перенапряжении мышц, которые поступают с проприорецепторов.  Вы сможете дольше удерживать вес за счет тренировки органа Гольджи.

Этот способ использован в моём силовом цикле по увеличению жима лёжа, в котором раз в неделю используются субмаксимальные нагрузки.

Феноменальная сила. Обратная сторона

Возможно и самопроизвольное отключение тормозящего сухожильного рефлекса в стрессовой ситуации. Вы могли слышать о подобных историях, когда, например, не занимающийся спортом человек вдруг приподнимает автомобиль, чтобы спасти зажатого ребенка, или перескакивает с разбега через двухметровый забор, спасаясь от собак.

Не рекомендую Вам пытаться вызвать подобный эффект целенаправленно. Регулярные тренировки с субмаксимальными или статическими нагрузками в зале не столь героичны, зато намного более безопасны для Вашего организма. Ведь в случае опасности организм рискует здоровьем ради спасения своей жизни или кого-то из близких, и только в таких случаях это оправдано.