MIĘŚNIE SZKIELETOWE – ZMIANY ZACHODZĄCE PODCZAS WYSIŁKU

Antagonistyczne działanie mięśni

• Mięśnie mają zdolność do aktywnego kurczenia się.

• Ich rozkurcz jest aktem biernym – wymaga skurczu innego mięśnia.

• Wyróżniamy dwie grupy czynnościowe mięśni: zginacze (przywodziciele) i prostowniki (odwodziciele).

• Mięśnie wykonujące przeciwstawną czynność nazywamy antagonistycznymi.

Miofibrylle są ułożone w sarkoplaźmie zawierającej:

-        elektrolity – sole potasu, wapnia, chlorki, fosforany

-        wysokoenergetyczne fosforowe związki organiczne – ATP, C`P

-        glikogen, glukoza, kw. mlekowy, tłuszcze, różne enzymy

- niekurczliwe rozpuszczalne związki białkowe – mioglobina (charakterystyczne czerwone zabarwienie mięśnia)

Mioglobina

– związek białkowo-barwnikowy podobny do hemoglobiny, który podobnie do hemoglobiny łączy się w sposób odwracalny z tlenem – jego powinowactwo do tlenu jest znacznie większe.

-        stanowi magazyn tlenu dla mięśnia

 

mięśnie czerwone – bogate w mioglobinę – wolno kurczliwe – wolno się męczą

 

mięśnie białe – ubogie w mioglobinę– szybko kurczliwe – szybko się męczą

Zjawisko elektryczne podczas skurczu mm

1.   przekształcenie energii chemicznej w energię mechaniczną

2.   pobudzenie błony komórkowej (depolaryzacja)

–     pobudzenie w miejscu zetknięcia się z płytką

–     przewodzenie pobudzenia wzdłuż włókna mm

–     przekazanie pobudzenia na układ kurczący

–     skurcz

Depolaryzacja

-        pod wpływem ACH (acetylocholiny) błona kom zwiększa przepuszczalność dla K+, Na+, Cl-

-        kationy sodowe wnikają w dużej ilości do środka powodując depolaryzację błony

-        depolaryzacja przesuwa się wzdłuż włókien mm z V=5 m\s obejmuje wnętrze kom i siateczkę sarkoplazmatyczną uwalniając z niej jony Ca 2+

-        Ca 2+ działają na miozynę aktywując jej zdolności enzymatyczne

-        ATP połączone z aktyną ulega rozłożeniu do ADP i Pi

-        W wyniku rozpadu ATP nitki aktyny wsuwają się między nitki miozyny

1. Wysiłki trwające kilka sekund

• Zasoby komórkowe ATP zawierają zasoby energii wystarczające jedynie na kilka pobudzeń.

• Najszybsza resynteza ATP odbywa się kosztem rozkładu fosfokreatyny i starcza na kilka sekund pracy.

• 2. Wysiłki trwające do 60 sekund

• - Glukoza magazynowana jest w tkance mięśniowej w postaci glikogenu.

• - Gromadzenie się kwasu mlekowego powoduje silne zakwaszenie środowiska tkanki mięśniowej (charakterystyczny skurcz lub ból).
  Działanie szlaku ustaje.

• - Kwas mlekowy przenika do krwi i jest transportowany do wątroby, gdzie ulega przemianie w glukozę (glukoneogeneza).

3. Wysiłki trwające do 60 minut

• Produkty końcowe tej przemiany nie zmieniają pH środowiska.

• Czynnikiem ograniczającym pracę w tym trybie jest szybkość dostarczania tlenu do mięśni.

Źródłem tlenu jest:

mioglobina – białko mięśniowe magazynujące tlen;

hemoglobina – białko czerwonych krwinek krwi transportujące tlen

4. Wysiłki trwające ponad 60 minut

• Zasoby kwasów tłuszczowych w organizmie są ogromne.

• Jest to najwolniejszy z przedstawionych szlaków metabolicznych.
  Czynnikiem ograniczającym tę przemianę jest szybkość transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych.

• Czynnikiem ograniczającym długość pracy mięśni w tym trybie są inne układy niezdolne do długotrwałego funkcjonowania (np. układ nerwowy).

PRZEMIANY BEZTLENOWE

• fosfokreatyna + ADP → kreatyna + ATP

• Glukoza + 2 ADP + 2P → 2 kwas mlekowy + 2 ATP

PRZEMIANY TLENOWE

• Glukoza + 6 O₂ + 36 ADP + 36 P → 6 CO₂ +6 H₂O + 36 ATP

• kwas tłuszczowy (C₁₆) + 23 O₂ +129 ADP +129 P →
  → 16 CO₂ +16 H₂O + 129 ATP