FIZJOLOGIA MIĘŚNI

FIZJOLOGIA MIĘŚNI

LIANA PUCHALSKA, STANISŁAW

KOWALEWSKI

 RODZAJE MIĘSNI

 RODZAJE MIĘSNI

poprzecznie prążkowane

poprzecznie prążkowane

gładkie

gładkie

Mięsień szkieletowy

Mięsień szkieletowy

Mięsień sercowy

Mięsień sercowy

Mięśnie

szkieletowe

Leonardo da Vinci



BUDOWA

MIĘSNIA SZKIELETOWEGO



BUDOWA

MIĘSNIA SZKIELETOWEGO

 STRUKTURA WŁÓKNA

MIĘSNIOWEGO

 STRUKTURA WŁÓKNA

MIĘSNIOWEGO

jądro

jądro

mitochondria

mitochondria

błona graniczna Z

błona graniczna Z

prążek I

prążek I

prążek A

prążek A

miofibryle

miofibryle

sarkoplazma

sarkoplazma

sarkolema

sarkolema

Siateczka śród-

plazmatyczna

Siateczka śród-

plazmatyczna



MIĘSNIE SZKIELETOWE

. Budowa sarkomeru



MIĘSNIE SZKIELETOWE

. Budowa sarkomeru

IZOTROPOWY

IZOTROPOWY

ANIZOTROPOWY

H

M

aktyna
F

miozyn
a

Z

Z

Z

Z

 Aktyna F jest polimerem aktyny G. Każdy

monomer ma miejsce wiążące główki miozyny.
W stanie spoczynku miejsca te są zasłonięte
przez kompleks tropomiozynowo-troponinowy

 Aktyna F jest polimerem aktyny G. Każdy

monomer ma miejsce wiążące główki miozyny.
W stanie spoczynku miejsca te są zasłonięte
przez kompleks tropomiozynowo-troponinowy



MIOZYNA



MIOZYNA

G

G

C

C

G

G

N

N

N

N

łańcuch ciężki H

łańcuch ciężki H

łańcuch lekki
podstawowy L

p

łańcuch lekki
podstawowy L

p

łańcuch lekki
regulatorowy L

r

łańcuch lekki
regulatorowy L

r

T

R

Z

O

N

T

R

Z

O

N

G

Ł

Ó

W

K

A

G

Ł

Ó

W

K

A



AKTYNA



AKTYNA

- podjednostka T wiąże się z tropomiozyną

- podjednostka T wiąże się z tropomiozyną

- aktyna G

- aktyna G

- tropomiozyna

- tropomiozyna

- troponina

- troponina

- podjednostka I hamuje aktywność ATP-azową aktomiozyny

- podjednostka I hamuje aktywność ATP-azową aktomiozyny

- podjednostka C wiąże jony Ca

2+

i znosi hamujące

działanie podjednostki I

- podjednostka C wiąże jony Ca

2+

i znosi hamujące

działanie podjednostki I



JEDNOSTKA MOTORYCZNA



JEDNOSTKA MOTORYCZNA



JEDNOSTKA MOTORYCZNA



JEDNOSTKA MOTORYCZNA

 Jednostką motoryczna nazywamy motoneuron i

wszystkie komórki mięśniowe przez niego
unerwiane

 Wszystkie komórki mięśniowe wchodzące w

skład tej samej jednostki motorycznej są tego
samego typu metabolicznego

 Jednostką motoryczna nazywamy motoneuron i

wszystkie komórki mięśniowe przez niego
unerwiane

 Wszystkie komórki mięśniowe wchodzące w

skład tej samej jednostki motorycznej są tego
samego typu metabolicznego

5.3



PODZIAŁ

JEDNOSTEK MOTORYCZNYCH



PODZIAŁ

JEDNOSTEK MOTORYCZNYCH

I

• małe motoneurony
• wysoka pobudliwość moto-
neuronów

• szybkie przewodzenie we
włóknach nerwowych

• mała liczba komórek mięś-
niowych

•

głównie

komórki

mięśniowe czerwone

I

• małe motoneurony
• wysoka pobudliwość moto-
neuronów

• szybkie przewodzenie we
włóknach nerwowych

• mała liczba komórek mięś-
niowych

•

głównie

komórki

mięśniowe czerwone

II

• duże motoneurony
• niska pobudliwość moto-
neuronów

•

bardzo

szybkie

przewodzenie we włóknach
nerwowych

• dużą liczba komórek mięś-
niowych

•

głównie

komórki

mięśniowe białe

II

• duże motoneurony
• niska pobudliwość moto-
neuronów

•

bardzo

szybkie

przewodzenie we włóknach
nerwowych

• dużą liczba komórek mięś-
niowych

•

głównie

komórki

mięśniowe białe



CYKL MOSTKA



CYKL MOSTKA

ATP-miozyna

ATP-miozyna

ADP-P

i

-

miozyna

ADP-P

i

-

miozyna

H

2

O

H

2

O

aktyna

aktyna

aktyna-miozyna

ADP-P

i

aktyna-miozyna

ADP-P

i

aktyna-miozyna

aktyna-miozyna

ADP+P

i

ADP+P

i

aktyna-miozyna

ATP

aktyna-miozyna

ATP

ATP

ATP

aktyna

aktyna



CYKL MOSTKA



CYKL MOSTKA

Pobudzenie sarkolemy

Pobudzenie sarkolemy

Wzrost stężenia Ca

2+

w sarkoplazmie

Wzrost stężenia Ca

2+

w sarkoplazmie

Obrót polimerów tropomiozynowych o 25° wokół filamentów

aktynowych

Obrót polimerów tropomiozynowych o 25° wokół filamentów

aktynowych

Częściowe odsłonięcie miejsc wiązania główek miozyny i częściowe

słabe wiązanie miozyny z aktyną

Częściowe odsłonięcie miejsc wiązania główek miozyny i częściowe

słabe wiązanie miozyny z aktyną

Wzrost powinowactwa podjednostki C do Ca

2+

Wzrost powinowactwa podjednostki C do Ca

2+

Dalszy obrót polimerów tropomiozynowych wokół filamentów

aktynowych

Dalszy obrót polimerów tropomiozynowych wokół filamentów

aktynowych

Całkowite odsłonięcie miejsc wiązania główek miozyny i silne

wiązanie miozyny z aktyną

Całkowite odsłonięcie miejsc wiązania główek miozyny i silne

wiązanie miozyny z aktyną

Wraz z odłączeniem P

i

dochodzi do zmiany kąta miedzy główką a

resztą mostka i przesunięcia aktyny względem miozyny

Wraz z odłączeniem P

i

dochodzi do zmiany kąta miedzy główką a

resztą mostka i przesunięcia aktyny względem miozyny

Wymiana ADP na ATP kończy cykl mostka

Wymiana ADP na ATP kończy cykl mostka

A

A



CYKL MOSTKA



CYKL MOSTKA

 Podczas skurczu mięśnia zachodzi

wiele cykli mostków

 Im

większe

jest

obciążenie

mięśnia,

tym

bardziej

zsynchronizowane

mu-szą

być

cykle mostków w obrębie jednego

sarkomeru, jak i w sarko-merach

sąsiadujących

 Podczas skurczu mięśnia zachodzi

wiele cykli mostków

 Im

większe

jest

obciążenie

mięśnia,

tym

bardziej

zsynchronizowane

mu-szą

być

cykle mostków w obrębie jednego

sarkomeru, jak i w sarko-merach

sąsiadujących



SPRĘŻENIE ELEKTRO-MECHANICZNE



SPRĘŻENIE ELEKTRO-MECHANICZNE

 Przekazywanie

pobudzenia

wywołu-jącego

powstanie

potencjału

czynno-ściowego

w

komórce

mięśniowej

i

prowadzącego do skracania się

sarkomerów

nazywane

jest

spręże-niem

elektromechanicznym

 Przekazywanie

pobudzenia

wywołu-jącego

powstanie

potencjału

czynno-ściowego

w

komórce

mięśniowej

i

prowadzącego do skracania się

sarkomerów

nazywane

jest

spręże-niem

elektromechanicznym



ROZKURCZ MIĘŚNIA



ROZKURCZ MIĘŚNIA

 Rozkurcz mięśnia następuje po za-

kończeniu cyklu mostków



Warunkiem rozkurczu jest

zmniejszenie stężenia Ca

2+

w

sar-koplazmie. Dochodzi do tego
na skutek uruchamiania pompy
wap-niowej Ca

2+

-ATPazy oraz

usuwanie Ca

2+

przez wymiennik

3Na

+

/Ca

2+

 Rozkurcz mięśnia następuje po za-

kończeniu cyklu mostków



Warunkiem rozkurczu jest

zmniejszenie stężenia Ca

2+

w

sar-koplazmie. Dochodzi do tego
na skutek uruchamiania pompy
wap-niowej Ca

2+

-ATPazy oraz

usuwanie Ca

2+

przez wymiennik

3Na

+

/Ca

2+



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

Skurcz pojedynczy

Skurcz pojedynczy

Skurcz tężcowy

Skurcz tężcowy

zupełny

zupełny

niezupełn

y

niezupełn

y

Wyróżniamy

Wyróżniamy

 Czas trwania potencjału czynnościowego w
mięśniu szkieletowym wynosi od 5 ms do 10
ms
 Czas trwania skurczu w mięśniu szkie-
letowym wynosi od 7,5 ms do 120 ms

 Czas trwania potencjału czynnościowego w
mięśniu szkieletowym wynosi od 5 ms do 10
ms
 Czas trwania skurczu w mięśniu szkie-
letowym wynosi od 7,5 ms do 120 ms



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

POJEDYNCZY



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

POJEDYNCZY

5

5

10

10

0

0

100%

100%

50%

50%

0%

0%

ms

ms

15

15

20

20

 Depolaryzacja i refrakcja wygasają w czasie powstawania
wstępującego ramienia skurczu pojedynczego

 Depolaryzacja i refrakcja wygasają w czasie powstawania
wstępującego ramienia skurczu pojedynczego

potencjał

czynnościowy

potencjał

czynnościowy

Skurcz mięśnia

Skurcz mięśnia

[Ca

2+

]

[Ca

2+

]

Pojedyncze skurcze mięśnia
(5 Hz)

Sumowanie w czasie (20
Hz)

Skurcz tężcowy niepełny
(80 Hz)

Skurcz tężcowy (100 Hz)



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

Prawo „wszystko albo nic”

Prawo „wszystko albo nic”

 Dotyczy pojedynczych włókien szybkich

białych mięśni szkieletowych. Skurcz poje-
dynczych włókien mięśniowych następuje
tylko

po

zadziałaniu

bodźca

nadprogowego

 Siła

skurczu

białego

mięśnia

szkieletowego zależy od intensywności
bodźca. Odpowiedź „wszystko albo nic”
występuje tylko w miejscach położonych
blisko miejsca dzia-łania bodźca. Wzrost
intensywności

bodźca

prowadzi

do

równomiernego pobudzenia wszystkich
włókien mięśnia

 Dotyczy pojedynczych włókien szybkich

białych mięśni szkieletowych. Skurcz poje-
dynczych włókien mięśniowych następuje
tylko

po

zadziałaniu

bodźca

nadprogowego

 Siła

skurczu

białego

mięśnia

szkieletowego zależy od intensywności
bodźca. Odpowiedź „wszystko albo nic”
występuje tylko w miejscach położonych
blisko miejsca dzia-łania bodźca. Wzrost
intensywności

bodźca

prowadzi

do

równomiernego pobudzenia wszystkich
włókien mięśnia



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

 Prawo „wszystko albo nic” nie oznacza, że

odpowiedź pobudzanego włókna mięśniowego
będzie zawsze jednakowa. Siła skurczu mięśnia w
skurczu tężco-wym niezupełnym będzie większa,
niż w skurczu pojedynczym, natomiast w skurczu
tężcowym zupełnym siła skurczu mięśnia jest
jeszcze

większa.

Siła

skurczu

zależy

od

częstotliwości pobudzenia

 Jeśli mięsień znajduje się w rozkurczu tuż po

skurczu

tężcowym

zupełnym,

pojedyncze

pobudzenie nadprogowe może wywołać skurcz
silniejszy od poprzedniego.

 W warunkach niedotlenienia zmniejsza się nie

tylko siła skurczu, wydłużeniu ulega tez czas
trwania

rozkurczu.

Gdy

zasoby

ATP

są

wyczerpane

mięsień

wcale

nie

może

się

rozkurczyć

 Prawo „wszystko albo nic” nie oznacza, że

odpowiedź pobudzanego włókna mięśniowego
będzie zawsze jednakowa. Siła skurczu mięśnia w
skurczu tężco-wym niezupełnym będzie większa,
niż w skurczu pojedynczym, natomiast w skurczu
tężcowym zupełnym siła skurczu mięśnia jest
jeszcze

większa.

Siła

skurczu

zależy

od

częstotliwości pobudzenia

 Jeśli mięsień znajduje się w rozkurczu tuż po

skurczu

tężcowym

zupełnym,

pojedyncze

pobudzenie nadprogowe może wywołać skurcz
silniejszy od poprzedniego.

 W warunkach niedotlenienia zmniejsza się nie

tylko siła skurczu, wydłużeniu ulega tez czas
trwania

rozkurczu.

Gdy

zasoby

ATP

są

wyczerpane

mięsień

wcale

nie

może

się

rozkurczyć

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

Podział

skurczów

względem

zmiany

długości mięśnia i generowania siły

Podział

skurczów

względem

zmiany

długości mięśnia i generowania siły

Skurcz izotoniczny

Występuje

wtedy,

gdy

mięsień może się skraca
ale nie generuje napięcia,
bo nie są rozciągane
elementy sprężyste

Skurcz izotoniczny

Występuje

wtedy,

gdy

mięsień może się skraca
ale nie generuje napięcia,
bo nie są rozciągane
elementy sprężyste

Skurcz izometryczny

Występuje

wtedy,

gdy

mięsień nie może się
skracać.

Generuje

napięcie,

ponieważ

sarkomery skra-cają się
kosztem

rozcią-gania

elementów

sprężys-tych

ułożonych szeregowo.

Skurcz izometryczny

Występuje

wtedy,

gdy

mięsień nie może się
skracać.

Generuje

napięcie,

ponieważ

sarkomery skra-cają się
kosztem

rozcią-gania

elementów

sprężys-tych

ułożonych szeregowo.

 Czysty skurcz izotoniczny nie występuje nigdy, a czysty

skurcz izometryczny rzadko

 Najczęściej występują skurcze dwufazowe - auksotoniczne

 Czysty skurcz izotoniczny nie występuje nigdy, a czysty

skurcz izometryczny rzadko

 Najczęściej występują skurcze dwufazowe - auksotoniczne



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO



SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

spoczynek skurcz izotoniczny

spoczynek skurcz izotoniczny

Skurcz izotoniczny

Skurcz izotoniczny

spoczynek skurcz izometryczny

spoczynek skurcz izometryczny

Skurcz izometryczny

Skurcz izometryczny



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO



REGULACJA SIŁY

SKURCZ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6

1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6

100%

100%

40%

40%

0%

0%

długość sarkomeru (μm)

długość sarkomeru (μm)

80%

80%

20%

20%

60%

60%

N

a

p

ię

c

ie

i

zo

m

e

tr

y

c

zn

e

(%

m

a

k

s

im

u

m

)

N

a

p

ię

c

ie

i

zo

m

e

tr

y

c

zn

e

(%

m

a

k

s

im

u

m

)

Z

a

k

re

s

m

a

k

s

y

m

a

ln

e

g

o

n

a

p

ię

c

ia

Z

a

k

re

s

m

a

k

s

y

m

a

ln

e

g

o

n

a

p

ię

c

ia

1.65

1.65

1.90

1.90

2.05

2.05

2.20

2.20

3.65

3.65



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



Zapas ATP (5 μmol/g mięśnia) w komórce

mięśniowej jest wystarczający na 1 do 2 sekund
skurczu

∆G ≈ 50 kJ (12 kcal)/mol ATP

Substratami energetycznymi, wykorzystywanymi
przez mięśnie do resyntezy ATP, są:

- fosfokreatyna
- glikogen mięśniowy
- glukoza wychwytywana z krwi
- WKT
- ketokwasy
- aminokwasy



Zapas ATP (5 μmol/g mięśnia) w komórce

mięśniowej jest wystarczający na 1 do 2 sekund
skurczu

∆G ≈ 50 kJ (12 kcal)/mol ATP

Substratami energetycznymi, wykorzystywanymi
przez mięśnie do resyntezy ATP, są:

- fosfokreatyna
- glikogen mięśniowy
- glukoza wychwytywana z krwi
- WKT
- ketokwasy
- aminokwasy



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

•

Fosfokreatyna

-

zapas CrP ok. 25

μmol/g

mięśnia wystarcza na 50 skurczów. Energia CrP
umożliwia krótkotrwały (10 do 20s) intensywny
wysiłek)

kreatyna + ADP



kreatyna + ATP

•

Synteza ATP z 2 częsteczek ADP

ADP + ADP



ATP + AMP

•

Fosfokreatyna

-

zapas CrP ok. 25

μmol/g

mięśnia wystarcza na 50 skurczów. Energia CrP
umożliwia krótkotrwały (10 do 20s) intensywny
wysiłek)

kreatyna + ADP



kreatyna + ATP

•

Synteza ATP z 2 częsteczek ADP

ADP + ADP



ATP + AMP

P

i

kinaza

adenylanowa

kinaza

adenylanowa



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

•

Glikoliza beztlenowa

- zapas glukozy ok.

100 μmol/g mięśnia. Glikoliza
beztlenowa jest opóźniona w stosunku do rozpadu
CrP o ok. 30 s. Z 1 mola reszt glukozowych uzyskuje
się netto 2 mole ATP

Glikogen ATP +

kwas mlekowy

•

Glikoliza tlenowa

– jest znacznie bardziej

energetycznie wydajna. Z 1 mola glukozy na tej
drodze powstaje netto 38 moli ATP (czasem 36 moli
ATP)

Długotrwały wysiłek mięśniowy jest możliwy

tylko dzięki pozyskiwaniu energii z glukozy i
tłuszczów

•

Glikoliza beztlenowa

- zapas glukozy ok.

100 μmol/g mięśnia. Glikoliza
beztlenowa jest opóźniona w stosunku do rozpadu
CrP o ok. 30 s. Z 1 mola reszt glukozowych uzyskuje
się netto 2 mole ATP

Glikogen ATP +

kwas mlekowy

•

Glikoliza tlenowa

– jest znacznie bardziej

energetycznie wydajna. Z 1 mola glukozy na tej
drodze powstaje netto 38 moli ATP (czasem 36 moli
ATP)

Długotrwały wysiłek mięśniowy jest możliwy

tylko dzięki pozyskiwaniu energii z glukozy i
tłuszczów

glukozo-6-fosforan

glukozo-6-fosforan



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH



METABOLIZM ENERGETYCZNY MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

V

o

2

V

o

2

WYSIŁEK

WYSIŁEK

•

•

Deficyt

tlenowy

Deficyt

tlenowy

Dług

tlenowy

Dług

tlenowy

Zanim nastąpi aktywacja przemian tlenowych w mitochondriach

a czynność układu krążenia i oddechowego osiągnie poziom
odpowiadający zapotrzebowaniu tlenowemu, skurcz mięsni odbywa
się dzięki energii pochodzącej z rozpadu CrP i beztlenowej przemiany
glukozy. Jest to okres

DEFICYTU TLENOWEGO

, trwający zwykle kilka

minut (3-6 min).

Zaciągnięty

DŁUG TLENOWY

musi być oddany w okresie spoczynku

po wysiłku. A zatem zużycie tlenu, mimo spoczynku organizmu,
pozostaje jeszcze przez jakiś czas podwyższone

Zanim nastąpi aktywacja przemian tlenowych w mitochondriach

a czynność układu krążenia i oddechowego osiągnie poziom
odpowiadający zapotrzebowaniu tlenowemu, skurcz mięsni odbywa
się dzięki energii pochodzącej z rozpadu CrP i beztlenowej przemiany
glukozy. Jest to okres

DEFICYTU TLENOWEGO

, trwający zwykle kilka

minut (3-6 min).

Zaciągnięty

DŁUG TLENOWY

musi być oddany w okresie spoczynku

po wysiłku. A zatem zużycie tlenu, mimo spoczynku organizmu,
pozostaje jeszcze przez jakiś czas podwyższone

 PODZIAŁ METABOLICZNY MIĘSNI

SZKIELETOWYCH

 PODZIAŁ METABOLICZNY MIĘSNI

SZKIELETOWYCH

Typ I - czerwone

• przewaga metabolizmu
tle-nowego

•

duża

zawartość

mioglobiny

•

gęsta

sieć

naczyń

włosowa-tych

•

bardzo

dużo

mitochondriów

• powolne narastanie siły
skurczu

• powolne występowanie
zmę-czenia

Typ I - czerwone

• przewaga metabolizmu
tle-nowego

•

duża

zawartość

mioglobiny

•

gęsta

sieć

naczyń

włosowa-tych

•

bardzo

dużo

mitochondriów

• powolne narastanie siły
skurczu

• powolne występowanie
zmę-czenia

Typ II - białe

II a

• przewaga metabolizmu
bez-tlenowego

•

mała

zawartość

mioglobiny

•

mała

liczba

mitochondriów

• szybkie narastanie siły
skur-czu

•

szybkie

występowanie

zmę-czenia

II b

mają charakter pośredni
pomiędzy typem I i IIa

Typ II - białe

II a

• przewaga metabolizmu
bez-tlenowego

•

mała

zawartość

mioglobiny

•

mała

liczba

mitochondriów

• szybkie narastanie siły
skur-czu

•

szybkie

występowanie

zmę-czenia

II b

mają charakter pośredni
pomiędzy typem I i IIa

4.24

FIZJOLOGIA

WYSIŁKU

FIZYCZNEGO

FIZJOLOGIA

WYSIŁKU

FIZYCZNEGO

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

 Według rodzaju skurczów mięśni:

1. DYNAMICZNE – przewaga skurczów izoto-

nicznych, skurcze izometryczne są krótko-

trwałe

2. STATYCZNE

–

przeważają

dłużej

utrzymujące się skurcze izometryczne

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

 Według wielkości grup mięśniowych

zaangażowanych w wysiłek:

1. LOKALNE – obejmują mniej niż 30% masy

mięśniowej

2. OGÓLNE – obejmują więcej niż 30% masy

mięśniowej

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

 Według czasu trwania wysiłku:

1. KRÓTKOTRWAŁE – do kilkunastu minut

2. O ŚREDNIEJ DŁUGOŚCI – od kilkunastu

minut do godziny

3. DŁUGOTRWAŁE – powyżej godziny

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

 Według intensywności wysiłku

(obciążenie bezwzględne)

:

1. BARDZO MAŁE – 0,5 L/min

2. MAŁE – 0,5 - 1,0 L/min

3. ŚREDNIE – 1,0 – 1,5 L/min

4. DUŻE – 1,5 – 2,0 L/min

5. BARDZO DUŻE – 2,0 – 2,5 L/min

6. KRAŃCOWO DUŻE – powyżej 2,5 L/min

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

 Według intensywności wysiłku

(obciążenie względne)

:

1. WYSIŁEK MAKSYMALNY – zapotrzebowanie na

tlen

jest

równe

indywidualnej

wartości

maksymalnego pochłaniania tlenu

2.

WYSIŁEK

SUPRAMAKSYMALNY

–

zapotrzebowanie tlenu przekracza indywidualną
wartość maksymalnego pochłaniania tlenu

3. WYSIŁEK SUBMAKSYMALNY

– zapotrzebowanie

tlenu jest mniejsze od indywidualnej wartości
maksymalnego pochłaniania tlenu

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

 Zapas ATP (5 μmol/g mięśnia) w komórce

mięśniowej jest wystarczający na 1 do 2
sekund skurczu

∆G ≈ 50 kJ (12 kcal)/mol ATP



Substratami

energetycznymi,

wykorzystywanymi przez mięśnie do resyntezy
ATP, są:

- fosfokreatyna
- glikogen mięśniowy
- glukoza wychwytywana z krwi
- WKT
- ketokwasy
- aminokwasy

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

FOSFOKREATYNA - zapas CrP ok. 25

μmol/g mięśnia wystarcza na 50 skurczów.
Energia CrP umożliwia krótkotrwały (10 do
20s) intensywny wysiłek)

kreatyna + ADP  kreatyna + ATP

Synteza ATP z 2 cząsteczek ADP

ADP + ADP  ATP + AMP

P

i

kinaza

adenylanowa

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

GLIKOLIZA BEZTLENOWA

- zapas glukozy

ok. 100 μmol/g mięśnia. Glikoliza
beztlenowa jest opóźniona w stosunku do rozpadu
CrP o ok. 30 s. Z 1 mola reszt glukozowych uzyskuje
się netto 2 mole ATP

Glikogen ATP +

kwas mlekowy

GLIKOLIZA TLENOWA

– jest znacznie bardziej

energetycznie wydajna. Z 1 mola glukozy na tej
drodze powstaje netto 38 moli ATP (czasem 36 moli
ATP)

Długotrwały wysiłek mięśniowy jest możliwy

tylko dzięki pozyskiwaniu energii z glukozy i
tłuszczów

glukozo-6-fosforan

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

ŹRÓDŁA ENERGII DO PRACY

MIĘŚNIOWEJ

 Nawet podczas bardzo intensywnych

wysiłków fizycznych zasoby ATP nie
wyczerpują się całkowicie. Ilość tego
związku nie zmniejsza się poniżej 30%
wartości całkowitej

 Ważną rolę w regulacji stężenia ATP

odgrywa stosunek ATP/ADP. Znaczne
zmniejszenie

tego

stosunku

może

prowadzić do zahamowania aktywności
ATPazy miofybrylarnej

DYNAMICZNE WYSIŁKI

FIZYCZNE

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

PIERWSZE KILKA SEKUND WYSIŁKU:

ATP

CrP

Szybkość

glikolizy

max

max

max

spoczyn
ek

Procesy

tlenowe

max

CrP +ADP = Cr

+ATP

Główne substraty

energetyczne

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

DALSZE SEKUNDY WYSIŁKU:

ATP

CrP

Szybkość

glikolizy

max (po
20 s)

max

spoczyn
ek

Procesy

tlenowe

max

max (po
20 s)

Główne substraty

energetyczne

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

METABOLIZM

KRÓTKOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW

(

DO 60 SEKUND

)

 Podczas krótko trwałych wysiłków rośnie
stężenie amoniaku na skutek rozkładu AMP.
Amoniak:

- wiąże jony wodoru tym samym zwiększając
pojemność buforową cytoplazmy i ograniczając
rozwój kwasicy

- stymuluje glikolizę wpływając na aktywność
fosfofruktokinazy

 Rozkład AMP przyczynia się do podwyższenia
stosunku ATP/ADP, ponieważ przesuwa się w
prawo równowaga reakcji 2ADP = ATP + AMP

 Inną drogą rozpadu AMP jest powstanie
adenozyny, mającej silne działanie miejscowo
wazodylatacyjnie

METABOLIZM KRÓTKOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

OD 1 MINUTY

DO 15

MINUT

)

METABOLIZM KRÓTKOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

OD 1 MINUTY

DO 15

MINUT

)

Zawartość

glikogenu

mięśniowego

max

spoczynek

Procesy
tlenowe
dominują po
2-6 minutach
wysiłku

max

Stężenie
mlecza-nu w
komórkach
(po 3-4 min
max wysiłku)
i krwi (po 5-
6 minu-tach)

max

max

Wykorzysta
nie glukozy,
WKT

i

ketokwasów
ze krwi (ok.
10 - 15%
zapotrze-
bowania
energe-
tycznego)

Tempo
glikoge-
nolizy

w

wątro-bie,
tempo uwa-
lniania WKT
z

tkanki

tłuszczo-wej

Główny substrat

energetyczny

max

METABOLIZM KRÓTKOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

OD 15 MINUT

DO 1

GODZINY

)

METABOLIZM KRÓTKOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

OD 15 MINUT

DO 1

GODZINY

)

Udział
gliko-
genu
mięś-
niowego

spoczynek

Procesy
tlenowe

max

Stężenie
mlecza-nu
we krwi

max

max

Udział
glukozy

w

pokryciu
zapo-
trzebowania
ener-
getycznego

Rożnie
uwalnianie glu-
kozy w wątrobie i
gli-koneogeneza
(substra-ty:
mleczan,
pirogro-nian,
alanina, glicerol)

Udział
glikoneo-
genezy

i

uwal-niania
WKT

max

max

Vo

2ma

x

<30

%

Vo

2ma

x

>30

%

ok.
90%

ok.
45%

niewiel
ki

Lipoliza jest

hamowana

przez mleczan





 W warunkach spoczynku transport glukozy zależy
od insuliny. W czasie pracy zależność ta jest
znacznie mniejsza, choć minimalna ilość hormonu
jest niezbędna, by proces mógł zachodzić





 Od wielkości wychwytywania glukozy zależy
stosunek

między

nasileniem

glikogenolizy

i

glikolizy – zmniej-szenie zasobów glikogenu i
zwiększenie

glikolizy

sprzyja

zwiększeniu

wychwytywania glukozy przez mięśnie. Przy bardzo
dużych

obciążeniach,

gdy

zapotrzebowanie

energetyczne w zanacznym stopniu pokrywane jest
przez

glikogen

mięśniowy,

zużycie

glukozy

pochodzącej ze krwi zmniejsza się





 Utlenianie WKT ma wpływ hamujący na glikolizę,
a

zatem

też

na

zużycie

glukozy.

Bardzo

dużychobciążeniach

zależność

ta

jest

słabo

wyrażona







Stosunek

wykorzystania

substratów

węglowodano-wych do tłuszczowych zależy od:

1. Intensywności wysiłku

2. Czasu trwania wysiłku (maleje wraz ze

wzrostem czasu trwania)

Przyczyną

są

reakcje

neurohumoralne

aktywujące lipolizę:

-

Wzrost aktywności układu współczulnego

-

Zahamowanie wydzielania insuliny

-

ACTH, kortyzol, glukagon, GH, TSH,
trójjo-dotyronina

3. Stopnia wytrenowania – maleje wraz ze

wzrostem stopnia wytrenowania

4. Rodzaju diety – maleje przy diecie ubogowęg-

lowodanowej,

przy

czym

większą

rolę

odgrywają ketokwasy. Przy długotrwałym
głodzeniu keto-kwasy są oszczędzane na
potrzeby mózgu

METABOLIZM DŁUGOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

SUBMAKSYMALNE

TRWAJACE

POWYŻEJ 1 GODZINY

)

METABOLIZM DŁUGOTRWAŁYCH

WYSIŁKÓW (

SUBMAKSYMALNE

TRWAJACE

POWYŻEJ 1 GODZINY

)

spoczynek

Procesy

tlenowe

max

Stężenie
mlecza-nu
we krwi

max

Udział WKT

max

Katabolizm
białek
mięśniowych
(głów-nie
cytoplazmatycz-
nych)

oraz

białek

w

wątrobie

dla

proce-sów
glukoneogenez
y

max

Wydalanie

z

mo-czem
mocznika

i

kreatyniny

max

Główne substraty

energetyczne

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW

FIZYCZNYCH

. POBIERANIE

TLENU

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW

FIZYCZNYCH

. POBIERANIE

TLENU

REGUŁA FICKA

V

O

2

=

HR

SV

AV

d







 V

O

2

max

(L/min)

-

maksymalne pobieranie tlenu

(„pułap tlenowy”) to największa ilość tlenu, jaką
zużywa organizm w ciągu jednej minuty

V

O

2

– pobieranie tlenu przez organizm

(l/min)

HR – częstość skurczów serca na minutę

SV – objętość wyrzutowa serca (ml)

ADd – tętnicza-żylna różnica zawartości tlenu

we krwi (Lo

2

/L krwi)



W równaniu tym podczas wysiłku fizycznego:

V

O

2

=

V

O

2

B + Δ

V

O

2

,

Gdzie

V

O

2

B

–

spoczynkowe pochłanianie tlenu

,

V

O

2

B

–

przyrost pochłaniania tlenu podczas

wysiłku







SV

SV

spoczynek

spoczynek

REZERWA SERCOWA

REZERWA SERCOWA

MINUTOWE POCHŁANIANIE

TLENU

V

O

2

MINUTOWE POCHŁANIANIE

TLENU

V

O

2

max

max

spoczynek

spoczynek

max

max

spoczynek

spoczynek

max

max

spoczynek

spoczynek

max

max

HR

HR

spoczynek

spoczynek

max

max

spoczynek

spoczynek

max

max

A - V

o

2

A - V

o

2

CO

CO

25% - 30%

25% - 30%

25% - 30%

25% - 30%

SV

SV

40% - 50%

40% - 50%

40% - 50%

40% - 50%

HR

HR

20% - 25%

20% - 25%

20% - 25%

20% - 25%

TPR

TPR

30% - 40%

30% - 40%

30% - 40%

30% - 40%

MAP

MAP

WZROST AKTYWNOŚCI

WSPÓŁCZULNEJ

(odruch z baroreceptorów –

regulacja krótkoterminowa)

WZROST AKTYWNOŚCI

WSPÓŁCZULNEJ

(odruch z baroreceptorów –

regulacja krótkoterminowa)

WZROST OBJĘTOŚCI KRWI

KRĄŻĄCEJ

(układ renina-angiotensyna-

aldosteron, wazopresyna –

regulacj długoterminowa)

WZROST OBJĘTOŚCI KRWI

KRĄŻĄCEJ

(układ renina-angiotensyna-

aldosteron, wazopresyna –

regulacj długoterminowa)

MAP

MAP

(MAP = SV  HR  TPR)

(MAP = SV  HR  TPR)

CO

CO

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. MAKSYMALNE

POBIERANIE TLENU

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. MAKSYMALNE

POBIERANIE TLENU

CZYNNIKI WARUNKUJĄCE

V

O

2

max



1. Czynniki związane z funkcjonowaniem

układu oddechowego:

 wentylacja minutowa płuc
 stosunek wentylacji do perfuzji

2. Czynniki związane z krążeniem:

 pojemność minutowa serca
 stężenie hemoglobiny we krwi
 powinowactwo tlenu do hemoglobiny
 tętnicze ciśnienie krwi

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. MAKSYMALNE

POBIERANIE TLENU

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. MAKSYMALNE

POBIERANIE TLENU

CZYNNIKI WARUNKUJĄCE

V

O

2

max



3. Czynniki związane z przepływem mięśniowym:

 przepływ krwi przez mięśnie
 gęstość kapilar w mięśniu
 dyfuzja tlenu do mitochondiów

4. Czynniki związane z metabolizmem mięśniowym:

 gęstość mitochondriów w mięśniu
 masa mięśni i typ włókien mięśniowych
 aktywność enzymów oksydacyjnych w komórkach

mięśniowych

 dostarczenie substratów energetycznych do komórek

mięśniowych

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. POJEMNOŚĆ

MINUTOWA SERCA (CO)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. POJEMNOŚĆ

MINUTOWA SERCA (CO)

Zależność pojemności minutowej serca (CO) od pochłaniania

tlenu przez organizm (V

O

2

) podczas dozowanych wysiłków

fizycznych































 











































10 20 30 40 50

350

300

250

200

150

100

50

CO = 56 + 52

V

O

2



V

O

2

(ml/kg/min)



C

O

(

m

l/

k

g

/m

in

)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. POJEMNOŚĆ

MINUTOWA SERCA (CO)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. POJEMNOŚĆ

MINUTOWA SERCA (CO)

MAKSYMALNA POJEMNOŚĆ MINUTOWA

SERCA



 CO

max

(L/min)

–

jest

to

największa

indywidualnie pojemność minutowa serca osiągana
podczas wysiłku fizycznego

CZYNNIKI WARUNKUJĄCE

CO

max



stopień wytrenowania

(większa u ludzi

wytrenowanych)



wiek

(maleje wraz z wiekiem)



płeć

(jest większa u mężczyzn)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW

SERCA (HR)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW

SERCA (HR)

















1 2 3 4 5

180

160

140

120

100

80

60

V

O

2

(L/min)

H

R

(

sk

./

m

in

)

50 100 150 200 250 300

W

20 lat

60 lat

Zależność częstości skurczów serca (HR) od pobierania tlenu

(V

O

2

)

pod-czas wysiłków o różnej intensywności (W) u badanych w
różnym wieku





ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW

SERCA (HR)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW

SERCA (HR)

MAKSYMALNA CZĘSTOŚĆ SKURCZÓW

SERCA



 HR

max

(sk./min)

–

jest to

największa częstość skurczów

serca osiągana podczas wysiłku fizycznego

Zależność maksymalnej częstości skurczów serca (HRmax)

od wieku człowieka

HRmax = 220 -
wiek

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. OBJĘTOŚĆ

WYRZUTOWA SERCA (SV)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. OBJĘTOŚĆ

WYRZUTOWA SERCA (SV)

V

O

2

(L/min)



Zależność objętości wyrzutowej (SV) serca od intensywności
wysiłku wykonywanego w leżącej i wyprostnej pozycji ciała

SV

max

zależy od objętości

serca, kurczliwości mięśnia
sercowego dopływu krwi do
serca i ciśnienia w aorcie.
Na jej wielkość wpływają
czynniki konstytucyjne i
trening fizyczny. U kobiet
objętość serca, SV

max

są

mniejsze niż u mężczyzn

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

RÓŻNICA TĘTNICZO-ŻYLNA ZAWARTOŚCI TLENU

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

RÓŻNICA TĘTNICZO-ŻYLNA ZAWARTOŚCI TLENU

V

O

2

(L/min)



ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. REAKCJA UKŁADU

KRĄŻENIA

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. REAKCJA UKŁADU

KRĄŻENIA

ciśnienie skurczowe

ciśnienie średnie

ciśnienie rozkurczowe

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. REDYSTRYBUCJA KRWI

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. REDYSTRYBUCJA KRWI

SPOCZYNEK

(L/min; [%])

WYSIŁEK

SUBMAKSYMALNY

WYSIŁEK

MAKSYMALNY

Pojemność

minutowa serca

(CO)

5,8 [100%]

21,0

[100%]

25,0

[100%]

Mięśnie

szkieletowe

1,2 [21%]

14,0 [66%]

22,0 [88%]

Mięsień sercowy

0,25 [4%]

0,85 [4%]

1,0 [4%]

Trzewia

1,4 [24%]

1,05 [5%]

0,3 [1%]

Nerki

1,1 [19%]

0,73 [3,5%]

0,25 [1%]

Mózg

0,75 [13%]

0,95 [4,5%]

0,75 [3%]

Skóra

0,5 [9%]

3,150 [15%]

0,6 [2,5%]

Inne narządy

0,6 [10%]

0,62 [2%]

0,1 [0,4%]

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

PRZEPŁYW KRWI PRZEZ

NACZYNIA WIEŃCOWE

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

PRZEPŁYW KRWI PRZEZ

NACZYNIA WIEŃCOWE

Ciśnienie w aorcie

Ciśnienie w lewej
komorze

Przepływ krwi w lewej
tętnice wieńcowej

Przepływ

krwi

w

prawej

tętnice

wieńcowej

• Podczas

skurczu

w

skutek

mocnego ucisku zewnętrznego na
naczynia

wieńcowe

gwałtownie

wzrasta w nich opór przepływu
krwi. Mimo wyższego ciśnienia
krwi w tętnicach wieńco-wych
przepływ przez naczynia wień-
cowe

jest

znacznie

mniejszy

podczas

skurczu

niż

podczas

rozkurczu

• Różnice przepływu krwi przez lewą

a prawą tętnicę wieńcową uwarun-
kowane różną grubością mięśnia
lewej i prawej komory, różnym
ciśnie-niem

generowanym

w

komorach ser-ca podczas skurczu
a za tym różnym stopniem ucisku
na naczynia wieńco-we

• Podczas

rozkurczu

wielkość

przepły-wu krwi przez naczynia
wieńcowe

wzrasta

ponad

zapotrzebowanie

me-taboliczne

(przekrwienie czynnoś-ciowe)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CYKL PRACY

SERCA

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. CYKL PRACY

SERCA

HR =

75

sk/min

HR =

200

sk/min

Czas trwania każdego

cyklu pracy serca

0.80

0.30

Czas trwania skurczu

0.27

0.16

Czas trwania rozkurczu

0.53

0.14

 Wzrost częstości skurczów serca powoduje skrócenie czasu

trwania cyklu pracy serca. Znacznie większemu skróceniu
ulega czas trwania rozkurczu. Skraca się okres wypełnienia
komór krwią oraz okres przepływu krwi przez naczynia
wieńcowe

 Krótki czas wypełnienia komór skutkuje spadkiem objętości

wyrzutowej

 Wzrost

częstości

skurczów

serca

powoduje

wzrost

zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen, które przy
znacznym wzroście HR nie może być pokryte

 Wzrost częstości skurczów serca powoduje skrócenie czasu

trwania cyklu pracy serca. Znacznie większemu skróceniu
ulega czas trwania rozkurczu. Skraca się okres wypełnienia
komór krwią oraz okres przepływu krwi przez naczynia
wieńcowe

 Krótki czas wypełnienia komór skutkuje spadkiem objętości

wyrzutowej

 Wzrost

częstości

skurczów

serca

powoduje

wzrost

zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen, które przy
znacznym wzroście HR nie może być pokryte

Czas trwania skurczu i rozkurczu mięśnia sercowego w zależności od częstości
skurczów serca (HR)

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. METABOLIZM MIĘŚNIA

SERCOWEGO

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS
WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

. METABOLIZM MIĘŚNIA

SERCOWEGO

SUBSTRATY
ENERGETYCZN

E

Wykorzystanie poszczególnych substratów
ener-getycznych (% udziału w pokrywaniu
ogólnego wydatku energetycznego serca)

SPOCZYNEK

WYSIŁEK 200

W

WYSIŁEK 300

W

Wolne kwasy
tłuszczowe

49

30

20

Glukoza

26

24

16

Mleczan

17

42

62

Pirogronian

1,8

0,8

-

β-hydroksy-
maślan

5,6

3,2

1,3

Acetoocetan

0,4

0,2

-

STATYCZNE WYSIŁKI

FIZYCZNE

ZAPOTRZEBOWANIE ENERGETYCZNE
MIĘŚNI PODCZAS WYSIŁKÓW
STATYCZNYCH

ZAPOTRZEBOWANIE ENERGETYCZNE
MIĘŚNI PODCZAS WYSIŁKÓW
STATYCZNYCH

 Jeśli skurcz utrzymuje się dłużej niż kilka sekund, to w
mięśniu gromadzi się znaczna ilość mleczanu. Prowadzi to
do szybkiego wzrostu stężenia jonów H

+

i zahamowania

aktywności glikolizy





 Podstawowe znaczenie metaboliczne odgrywają procesy
beztlenowe. Podstawowymi substratami do resyntezy ATP
są fosfokreatynina i glikogen mięśniowy





 Dodatkowym czynnikiem oddziałującym na metabolizm
jest niedokrwienie pracujących mięśni, które jest
związane z uciskiem napiętych mięśni na naczynia
krwionośne. W efekcie tego ucisku może dojść do
całkowitego zatrzymania przepływu krwi





 Zmniejsza się tempo resyntezy ATP, a także stosunek
ATP/ADP w komórkach. Prowadzi to do zmniejszenia
skuteczności

przenoszenia

energii

i

zmniejszenia

zdolności do skurczów. Jest to jedną z przyczyn rozwoju
zmęczenia





MAKSYMALNA SIŁA MIĘŚNI (MVC)

MAKSYMALNA SIŁA MIĘŚNI (MVC)

15

 MVC – maksymalna siła, którą

może

rozwinąć

mięsień

podczas

skurczu

izometrycznego

 Maksymalny

czas

wykonywania

wysiłków

statycznych (o stałej sile) jest
tym

dłuższy,

im

siła

niezbędna

do

pokonania

oporu zewnętrznego stanowi
mniejszy

procent

maksymalnej

siły

mię-śni

zaangażowanych w wysiłku

 Przy pokonywaniu takiego sa-

mego oporu zewnętrznego
zmę-czenie

rozwija

się

wolniej,

jeśli

wysiłek

wykonywany

jest

przez

silniejszą grupę mięśni

 MVC – maksymalna siła, którą

może

rozwinąć

mięsień

podczas

skurczu

izometrycznego

 Maksymalny

czas

wykonywania

wysiłków

statycznych (o stałej sile) jest
tym

dłuższy,

im

siła

niezbędna

do

pokonania

oporu zewnętrznego stanowi
mniejszy

procent

maksymalnej

siły

mię-śni

zaangażowanych w wysiłku

 Przy pokonywaniu takiego sa-

mego oporu zewnętrznego
zmę-czenie

rozwija

się

wolniej,

jeśli

wysiłek

wykonywany

jest

przez

silniejszą grupę mięśni

Zależność

między

maksymalnym

czasem

wykonywania

skurczu

izometrycznego a rozwijaną
siła

DLACZEGO SILNIEJSZE GRUPY MIĘŚNIE WOLNIEJ MĘCZĄ SIĘ?

DLACZEGO SILNIEJSZE GRUPY MIĘŚNIE WOLNIEJ MĘCZĄ SIĘ?

 Ta sama siła skurczu jest uzyskiwana przy mniejszej

częstotliwości pobudzeń komórek mięśniowych, dzięki czemu
nasilenie glikolizy i wytwarzanie mleczanów jest mniejsze

 Nie wszystkie jednostki motoryczne, wchodzące w skład grupy

mięśni, są zaangażowane jednocześnie, większa ich część
pozostaje w „rezerwie” i w późniejszym okresie wysiłku może
zastępować „zmęczone” jednostki

 Przy użyciu silniejszych grup mięśniowych stosunek pomiędzy

rozwijaną siłą a przekrojem poprzecznym mięśni i ich łożyska
naczyniowego jest mniejszy, dzięki czemu jest możliwy większy
przepływ krwi

 Produkty metabolizmu gromadzą się w mniejszym stężeniu oraz

mniejszy jest wzrost temperatury ciała

 Mniejsza jest proporcja pomiędzy aktualną rozwijaną a siła

maksymalną mięśni. Większy udział w skurczu biorą mięśnie
wolno męczące się

 Ta sama siła skurczu jest uzyskiwana przy mniejszej

częstotliwości pobudzeń komórek mięśniowych, dzięki czemu
nasilenie glikolizy i wytwarzanie mleczanów jest mniejsze

 Nie wszystkie jednostki motoryczne, wchodzące w skład grupy

mięśni, są zaangażowane jednocześnie, większa ich część
pozostaje w „rezerwie” i w późniejszym okresie wysiłku może
zastępować „zmęczone” jednostki

 Przy użyciu silniejszych grup mięśniowych stosunek pomiędzy

rozwijaną siłą a przekrojem poprzecznym mięśni i ich łożyska
naczyniowego jest mniejszy, dzięki czemu jest możliwy większy
przepływ krwi

 Produkty metabolizmu gromadzą się w mniejszym stężeniu oraz

mniejszy jest wzrost temperatury ciała

 Mniejsza jest proporcja pomiędzy aktualną rozwijaną a siła

maksymalną mięśni. Większy udział w skurczu biorą mięśnie
wolno męczące się

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS STATYCZNYCH

WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

REAKCJA UKŁADU

KRĄŻENIA

ZMIANY CZYNNOŚCIOWE ORGANIZMU PODCZAS STATYCZNYCH

WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH

.

REAKCJA UKŁADU

KRĄŻENIA

30%

40%

50%

30%

40%

50%

30%

40%

50%

> 20%

< 30%