WŁAŚCIWOŚCI BŁONY KOMÓRKOWEJ.
Błona komórkowa to skomplikowana struktura zbudowana z elementów białkowych(60%), z lipidów (35%) i z węglowodanów (5%).Błona komórkowa stanowi pewnego rodzaju barierę między otoczeniem komórki a jej wnętrzem. Jedną z najważniejszych właściwości błony komórkowej jest to, że wykazuje ona zdolności do selektywnego przepuszczania substancji znajdujących się w jej wnętrzu i w jej otoczeniu. Pod wpływem bodźców jest ona w stanie zmienić tą przepuszczalność w stosunku do określonych substancji. Te właściwości odgrywają bezpośrednią rolę w genezie komórkowych zjawisk bioelektrycznych.
Model błony komórkowej (wg Singera i Nicolsona) zakłada, że błona zbudowana jest z warstwy lipidów i dwóch grup białek. Białka integralne(wewnętrzne) stanowią trzon błony. Białka transportujące-są składową białek integralnych i ściśle współdziałają z warstwą lipidów. Białka peryferyjne (powierzchowne).Błona komórkowa jest strukturą dynamiczną. W budowie błony kom. występują też kanały białkowe, które zapewniają kontakt środowiska wewnętrznego komórki z zewnętrznym środowiskiem.
GENEZA POTENCJAŁU SPOCZYNKOWEGO.
Podstawą genezy potencjału spoczynkowego jest nierównomierne stężenie jonów po obydwu stronach błony komórkowej. W cytoplazmie znajdują się duże ilości fosforanów organicznych aminokwasów, które nie dyfundują. Spośród jonów nieorganicznych głównym kationem wnętrza komórki w fazie spoczynkowej jest potas. Jego stężenie w komórkach jest około 10-100-krotnie większe niż w płynach zewnątrzkomórkowych. W przestrzeni zewnątrzkomórkowej w składzie jonowym przeważają jony sodowe i chlorkowe, które występują wewnątrz komórki w małych stężeniach. Taki stan powstaje i jest możliwy do utrzymania dzięki działaniu:
transportu biernego, na który składa się dyfuzja prosta( zgodnie z gradientem stężeń) i dyfuzja ułatwiona( substancja przenika ze środowiska o wyższym stężeniu).
Transportu aktywnego (aktywnego udziałem energii ATP, wbrew gradientowi stężeń).
GENEZA POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO.
Bioelektryczne zjawiska czynnościowe są wyjściem ze stanu polaryzacji spoczynkowej, polegają na depolaryzacji, która prowadzi do krótkotrwałej dodatniej polaryzacji wnętrza komórki. To zjawisko to potencjał czynnościowy. Genezą potencjału czynnościowego są zmiany przepuszczalności błony komórkowej dla jonów Na+ i K+. Pierwszym czynnikiem inicjującym depolaryzację komórki jest aktywacja sodowa, w wyniku której następuje napływ jonów Na+ do wnętrza komórki. W okresie repolaryzacji następuje zmniejszenie przepuszczalności błony dla jonów sodowych a także opóźniony wzrost przepuszczalności błony dla jonów potasowych (aktywacja potasowa). Jeżeli błona komórkowa w spoczynku jest czystą elektrodą potasową, to repolaryzacja przywraca potencjał błonowy do poziomu spoczynkowego.
5. PRZYCZYNY I OBJAWY ZNUŻENIA MIĘŚNI.
Zmęczenie- stan, który rozwija się podczas wykonywania pracy fizycznej (także umysłowej). Charakteryzuje się zmniejszaniem zdolności rozwijania siły skurczu. Zmęczenie mięśni nazywane jest zmęczeniem obwodowym. Zmęczenie struktur OUN to zmęczenie ośrodkowe. Oba rodzaje występują łącznie.
Spadek częstotliwości wyładowań motoneuronów może mieć wiele przyczyn:
Skutek ograniczenia pobudzających wpływów nadrdzeniowych.
Informacje pochodzące z obwodu, od receptorów- w początkowym okrecie rozwoju zmęczenia spada wielkość wpływów włókien typu I a II z wrzecion mięśniowych. Możliwy jest wzrost wpływów hamujących z innych receptorów mięśniowych na motoneurony.
Gdy w mięśniu pojawią się produkty przemiany materii, możliwe są wpływy wolno przewodzących włókien czuciowych typu III i IV, które mogą polisynaptycznie oddziaływać hamująco na czynność motoneuronów.
Pobudzanie motoneuronów wysokoprogowych, czyli unerwiających włókna szybko kurczące się bodźcami stałym natężeniu może spowodować spadek częstotliwości ich wyładowań - ADAPTACJA MOTONEURONU.
Objawy:
Spadek precyzji ruchów (pogorszeniu ulega koordynacja czynności różnych mięśni)
Wzrasta amplituda drżenia mięśniowego.
PRZYCZYNY ZMĘCZENIA W WYSIŁKACH DŁUGOTRWAŁYCH:
Zmęczenie ośrodkowe:
Hipoglikemia-duży spadek stężenia glukozy we krwi
Hipertermia
Toksyczne działanie amoniaku
Zaburzenia poziomu neurotransmitorów w mózgu
Zmęczenie obwodowe:
Zużycie zasobów glikogenu
Wzrost stężeń ADP, AMP, IMP; amoniak w mięśniach
Odwodnienie organizmu
Wysoka wilgotność powietrza
Spadek ciśnienia atmosferycznego
PRZYCZYNY ZMĘCZENIA W WYSIŁKACH KRÓTKOTRWAŁYCH O MOCY MAKSYMALNEJ:
Zwolnienie tempa produkcji ATP w stosunku do jego zużycia
Zmniejszenie ilości energii uzyskanej z hydrolizy ATP
Zużycie zasobów fosfokreatyny i glikogenu we włóknach typu II
13. SKUTKI FIZJOLOGICZNE TRENINGU SIŁY
Trening siły służy do:
Zwiększa średnicę włókna mięśniowego przez co rośnie masa mięśni, wzrasta siła skurczu, możliwość potencjału beztlenowego wzrasta, spadek mioglobiny (głównie w jednostkach S)
Przeformatowania jednostek FF (zwiększyć włókna), zwiększenie syntezy białek kurczliwych przez bodźcowanie
Poprawia się odporność na zmęczenie
Treningu siły nie rozpoczyna się wcześniej niż po 14 roku życia, ponieważ masa mięśniowa jest nieadekwatna do rozwoju kośćca.
14. SKUTKI FIZJOLOGICZNE TRENINGU WYTRZYMAŁOŚCI
Podczas treningu wytrzymałości dochodzi do:
Wzrostu potencjału tlenowego, rozwój sieci naczyń włosowatych mięśni (lepsze utlenowanie)
Aktywują się enzymy przemian szlaku tlenowego
Zwiększa się ilość mioglobiny
Dochodzi do wzmożonego magazynowania w jednostkach S glikogenu mięśniowego (rezerwuar)
20. CHARAKTERYSTYCZNE CECHY ODRUCHU NA ROZCIĄGANIE
Przykładem odruchu monosynaptycznego jest odruch na rozciąganie, wywołany przez pobudzenie wrzecion mięśniowych, z których biegną włókna czuciowe typu Ia, bezpośrednio pobudzające neurony ruchowe. Odruch na rozciąganie polega na skurczu rozciąganego mięśnia.
Najbardziej znanym odruchem na rozciąganie jest odruch kolanowy- polega on na skurczu mięśnia czworogłowego uda po uderzeniu w jego ścięgno poniżej rzepki. Odruch skokowy z mięśnia trójgłowego łydki- wywołany przez uderzenie w ścięgno Achillesa.
Takie odruchy to tzw. odruchy miotatyczne, czyli własne mięśni gdyż zarówno receptor jak i efektor znajdują się na tym samym mięśniu.
Odruch na rozciąganie odgrywa istotną rolę w regulacji długości mięśnia na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Włókna Ia przekazują na motoneurony informacje o zmianie długości mięśnia, co wywołuje odruchowy skurcz- tym silniejszy im silniejsze jest rozciągniecie, dzięki temu pożądana długość mięśnia może być utrzymana w sposób ciągły.
18. BUDOWA ŁUKU ODRUCHOWEGO.
Łuk odruchowy- jest to droga, którą przebywa impuls neuronu od receptora do narządu wykonawczego (efektora). Zbudowany jest z części:
RECEPTOR- wyspecjalizowana komórka lub zespół komórek, które pod wpływem zdalnego bodźca wyzwalają impulsy we włóknie nerwowym.
WŁÓKNO AFERENTNE- czyli dośrodkowe, inaczej droga dośrodkowa- przewodzi powstałe impulsy do CUN
OŚRODEK- jest to skupienie neuronów w CUN, od którego zależy czy odruch nastąpi, jaki będzie czas jego utajonego pobudzenia(latencja), jaka będzie wielkość, czas trwania pobudzenia narządu wykonawczego. wykonawczego ośrodku nerwowym impulsacja za pośrednictwem synaps po uprzedniej analizie, skupia się na drodze eferentnej.
WŁÓKNO EFERENTNE- przewodzi impulsy od ośrodka do narządu wykonawczego, czyli do efektora
EFEKTOR- zbudowany z komórek pobudliwych, odpowiada na dany impuls (mięśnie szkieletowe, gładkie, komórki wydzielnicze).
16. PODZIAŁ CZYNNOŚCIOWY ODRUCHÓW.
Odruch-jest względnie stereotypowa odpowiedź na specyficzny bodziec czuciowy, która zachodzi za pośrednictwem OUN bez udziału naszej woli.
Rodzaje odruchów:
warunkowe,
bezwarunkowe
somatyczne- efektorami są mięśnie poprzecznie prążkowane
autonomiczne- efektorami są mięśnie gładkie, naczynia lub gruczoły
Ze względu na liczbę interneuronów pośredniczących między neuronem czuciowym a neuronem ruchowym, wyróżnia się:
odruchy monosynaptyczne (np. odruch na rozciąganie)
odruchy polisynaptyczne (np. odruch na zginanie).
Ze względu na przebieg łuku odruchowego wyróżnia się również odruchy:
segmentalne
osiowe
9. MOLEKULARNE PODSTAWY SKURCZU MIĘŚNIA POPRZECZNIE PRĄŻKOWANEGO.
Mięsień poprzecznie prążkowany- jego działanie i funkcjonowanie jest możliwe dzięki jego strukturze. Konieczna jest obecność nerwów. Mięsień szkieletowy unerwiony jest bardzo precyzyjnie. Elementami kurczliwymi mięśnia poprzecznie prążkowanego są włókienka zbudowane z cieńszych od nich nitek, utworzonych z cząsteczek dwóch podstawowych białek: aktyny i miozyny.
Jednostkami czynnościowymi włókienka mięśniowego są sarkomery.
Sarkomer- wyizolowana, czynnościowa część mięśnia. Ten fragment zdolny jest do kurczenia się, gdyż jest zbudowany ze struktur białkowych. Sarkomer zbudowany jest z :
krążków Z, przez które przebijają się elementy białkowe, które nazywają się filamentem aktynowym. W środku znajduje się filament miozynowi. Cechą charakterystyczną tego układu jest to, że część centralna wsuwa się między filamenty aktynowe, w związku z tym krążki Z zbliżają się do siebie (skurcz mięśni)
Filament miozynowi- to nici podobne do kija golfowego(kijek i główka) Główka wczepia się w aktynę.
Filament aktynowy- układ białek skręconych jak korale, składające się z nici tropomiozyny, koralików (aktyny i troponiny).
Proces skurczu- jest procesem złożonym, aktyna wiele razy przyczepia się do miozyny, wsuwając się coraz głębiej, mogą one sięgać aż do przeciwnej połowy sarkomeru.
4. RODZAJE SKURCZÓW MIĘŚNI.
Rodzaje skurczów mięśni zależą od sposobu i wielkości bodźcowania:
skurcz pojedynczy- pojedyncze pobudzenie błony komórki mięśniowej. (bodziec- skurcz-rozkurcz)
skurcz tężcowy niezupełny- mięsień częściowo się rozkurcza i znowu się kurczy
skurcz tężcowy zupełny- mięsień nie rozkurcza się ponieważ cały czas dostarczane są bodźce.
Skurcz izometryczny-mięsień nie zmienia swojej długości podczas skurczu
Skurcz izotoniczny- jeżeli w czasie pobudzenia mięsień może się skracać, tj. przynajmniej jeden jego przyczep jest ruchomy.
Skurcz auksotoniczny- połączenie skurczu izometrycznego i izotonicznego.
10. RÓŻNICE W BUDOWIE MIĘŚNI GŁADKICH I POPRZECZNIE PRĄŻKOWANYCH.
Mięśnie gładkie zbudowane są z wrzecionowatych komórek. Podstawowe białka kurczliwe, aktyna i miozyna ułożone są równolegle umożliwiając skurcz. Nie tworzą one charakterystycznego prążkowania poprzecznego i sarkomerów z powodu braku prążków Z. Ich funkcję pełnią ciałka gęste zespolone z wewnętrzną stroną błony komórkowej. Są one zbudowane z białek wchodzących w skład prążków Z w mięśniach szkieletowych.
Ogólna zawartość białek kurczliwych kurczliwych mięśniach gładkich wynosi zaledwie 10% ich zawartości w mięśniach szkieletowych.
Siła skurczu mięśni gładkich jest mniejsza niż mięśni szkieletowych.
Ze względu na brak sarkomerów siła skurczu mięśni gładkich nie słabnie przy znacznym ich rozciągnięciu
Zakres długości spoczynkowej, przy której siła skurczu mięśni gładkich wzrasta, jest o wiele większy niż w mięśniach szkieletowych.
7. MORFOLOGIA I RODZAJE SYNAPS.
Synapsa- jest to obszar w miejscu, którego łączy się zakończenie aksonu z efektorem. Jest to miejsce kontroli przewodzonego sygnału nerwowego. Przekazywanie informacji zachodzi w postaci impulsów poprzez szeregi neuronów.
W zależności od rodzaju stykających się elementów wyróżnia się synapsy nerwowo-nerwowe (styk dwóch neuronów) i synapsy nerwowo-mięśniowe.
W skład synapsy wchodzą trzy elementy strukturalne:
Element presynaptyczny- tworzony jest przez zakończenia aksonów
Szczelina synaptyczna- przerwa strukturalna między elementami pre- i postsynaptycznymi
Element postsynaptyczny- w jego skład w synapsie między dwoma neuronami mogą wchodzić różne części neuronu postsynaptycznego (np. dendryty, ciało neuronu)
Najbardziej istotnym momentem w przekazywaniu informacji innym komórkom przez synapsy jest zmiana nośnika dla informacji. W elemencie presynaptycznym nośnikiem są potencjały czynnościowe a w obrębie samej synapsy dochodzi do zmiany nośnika elektrycznego na chemiczny.
Synapsy dzielimy na:
Chemiczne- wytwarzane przez element presynaptyczny substancje chemiczne przekazują informację nerwową do elementu postsynaptycznego.
Elektryczne- przenoszenie informacji odbywa się na drodze elektrycznej, bez udziału substancji przenośnikowych.
Gdy impuls dociera do błony presynaptycznej, wówczas do szczeliny synaptycznej otwierają się pęcherzyki synaptyczne zawierające mediator synaptyczny (acetylocholina, noradrenalina). Substancja ta dyfunduje przez szczelinę i pobudza białkowe receptory w błonie postsynaptycznej wyzwalając impuls.
24. FUNKCJE MÓŻDŻKU.
Móżdżek jest ośrodkiem kierującym ruchami. Koordynuje je, a także wpływa na postawę. Kieruje też ruchami gałek ocznych, optymalizując i korygując ruchy całego ciała. Od sprawności móżdżku zależy zdolność utrzymywania równowagi. Móżdżek ma ścisłe fizjologiczne powiązania ze zmysłem równowagi zlokalizowanym w uchu wewnętrznym.
Na dodatek móżdżek programuje motorykę: inicjuje, koordynuje i zakańcza ruchy celowe. Jest też "dystrybutorem mocy": siły skurczu mięśni szkieletowych.
21. BUDOWA RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO.
Rdzeń przedłużony-( zwany inaczej opuszką.) jest ostatnią (najstarszą) strukturą mózgowia, stanowiącą rodzaj łącznika mózgu z położonym pozaczaszkowo rdzeniem kręgowym.
Ma on kształt spłaszczonego stożka łączącego się podstawą z mostem, a ściętym końcem - z rdzeniem kręgowym. Ma dwie powierzchnie: podstawną i grzbietową. Na powierzchni podstawnej widoczne są grube powrózki ciągnące się wzdłuż rdzenia, oddzielone głęboką bruzdą. Są to tzw. piramidy. W dolnej części rdzenia przedłużonego piramidy krzyżują się. W tym miejscu umownie zaczyna się rdzeń kręgowy. Z boku piramid leżą - oddzielone od nich bruzdą - sznury boczne z obecną u ich szczytu charakterystyczną wyniosłością, zwaną oliwką. Na powierzchni grzbietowej rdzenia przedłużonego biegną pęczki włókien nerwowych. U góry rdzeń przechodzi w konary dolne móżdżku.
Rdzeń przedłużony zawiera zarówno istotę szarą, jak i istotę białą, jednak ich rozmieszczenie jest odmienne niż w mózgu: na zewnątrz jest istota biała, wewnątrz - szara. Istotę białą tworzą liczne drogi nerwowe, spośród których wyróżniają się wymienione już wcześniej piramidy, które są utworzone przez drogi rdzeniowo-korowe.
W rdzeniu przedłużonym, a dokładniej w tworze siatkowatym rdzenia, znajdują się centra kontrolujące podstawowe funkcje narządów wewnętrznych. Są tam zlokalizowane ośrodki oddychania, naczynioruchowe i sercowe, wreszcie - ośrodki związane z czynnością przewodu pokarmowego. W tym obszarze "centrum" stanowi jednocześnie ośrodkową część autonomicznego układu nerwowego.