UKŁAD NARZĄDÓW RUCHU U CZŁOWIEKA - UKŁAD SZKIELETOWY - część bierna

BUDOWA KOŚCI

Podział kości ze względu na budowę zewnętrzną

a) kości długie

* długość kości znacznie przewyższa jej szerokość i grubość

* wyróżnia się tu sztywny trzon i nieco bardziej sprężyste końce (bliższy i dalszy)

* występują we wszystkich kończynach, np. kość ramienna, łokciowa, promieniowa, udowa, piszczelowa, strzałkowa

* Chrząstka nasadowa - występuje w kościach długich między trzonem a nasadami do 15-18 roku życia, jej wzrost jest przyczyną intensywnego rośnięcia podczas skoku pokwitaniowego, po zakończeniu wzrostu chrząstki nasadowe ulegają skostnieniu

b) kości płaskie

* długość i szerokość znaczenie przekraczają grubość

* pełnią funkcje ochronne i krwiotwórcze

* np. kości sklepienia mózgoczaszki i łopatka

c) kości krótkie

* wszystkie trzy wymiary są podobne

* np. kości nadgarstka, stopy, stępu, trzony kręgów

d) kości różnokształtne

* kości o nieregularnym kształcie

* np. żuchwa, kości podniebienne

POŁĄCZENIA W SZKIELECIE

a) połączenia ścisłe

* występują tam, gdzie zachodzi potrzeba wzmocnienia większego fragmentu szkieletu

* cechuje je mała ruchomość a często jej brak

* miejsca styku kości spajane są różnymi rodzajami tkanki łącznej (np. szwy w czaszce i zęby w zębodołach - tkanką łączną włóknistą, a żebra z mostkiem - tkanką chrzęstną)

b) stawy

* połączenia ruchome, występują tam, gdzie elementy szkieletu powinny zmieniać położenie względem siebie

* problemem jest tu tarcie, dlatego powierzchnie stawowe pokryte są bardzo odporną na ścieranie chrząstką szklistą

* Jama stawowa - niewielka przestrzeń między kośćmi wypełniona biologicznym środkiem zmniejszającym tarcie, czyli mazią stawową (zawiera ona dużo tłuszczowców)

* Torebka stawowa - mocna, łącznotkankowa torebka, zapobiega wydostawaniu się mazi stawowej, wnikaniu zanieczyszczeń oraz nadmiernemu rozsuwaniu kości (jej wewnętrzna błona maziowa wydziela maź stawową)

* Podział stawów:

- stawy wieloosiowe - pozwalają na wykonanie ruchów we wszystkich płaszczyznach, np. kuliście uformowane stawy: barkowy i biodrowy

- stawy dwuosiowe - mają mniejszą ruchomość, np. siodełkowo ukształtowana powierzchnia stawu nadgarstkowo-śródręcznego kciuka pozwala na jego ruchy w dwóch płaszczyznach

- stawy jednoosiowe - umożliwiają ruch w jednej płaszczyźnie, np. zawiasowy staw ramienno-łokciowy, staw obrotowy między najwyższymi kręgami kręgosłupa

UKŁAD NARZĄDÓW RUCHU U CZŁOWIEKA - UKŁAD MIĘŚNIOWY (część czynna obdarzona zdolnością kurczenia się)

SZKIELET CZŁOWIEKA

* podstawowym materiałem budulcowym szkieletu człowieka jest tkanka kostna i w mniejszym stopniu tkanka chrzęstna

SZKIELET OSIOWY

SZKIELET KOŃCZYN wraz z ich OBRĘCZAMI

CZASZKA

* wzrost czaszki trwa podczas życia płodowego i przez kilka następnych lat, jednak możliwości wzrostu szybko maleją, szczególnie po skostnieniu łącznotkankowych ciemiączek

* budowa

a) Mózgoczaszka:

- ochrania mózgowie

- współtworzona przez kość czołową, dwie kości ciemieniowe, dwie skroniowe i kość potyliczną

- kość czołowa - chroni mózgowie od przodu i współtworzy oczodoły

- kości skroniowe - osłaniają mózgowie po bokach, znajdują się tu najważniejsze elementy narządu słuchu i równowagi

- kość potyliczna - znajduje się tu otwór potyliczny wielki, łączy jamę mózgoczaszki z kanałem kręgowym kręgosłupa

c) Trzewioczaszka:

- otacza początkowe odcinki dróg pokarmowych i oddechowych

- chroni ważne narządy zmysłów, np. wzroku, węchu czy smaku

- w skład tej części wchodzą m.in. dwie kości szczękowe, dwie nosowe, dwie jarzmowe i kości podniebienne

- żuchwa - jedyny element ruchomy czaszki człowieka, wyróżniamy tu masywny trzon, od którego do tyłu odchodzą symetryczne gałęzie żuchwy, ich końce współtworzą z kośćmi skroniowymi mocny staw żuchwowo - skroniowy

KRĘGOSŁUP

* zbudowany z 5 odcinków i 33-34 kręgów:

- odcinek szyjny - 7 kręgów

- odcinek piersiowy - 12 kręgów

- odcinek lędźwiowy - 5 kręgów

- odcinek krzyżowy - 5 kręgów zrośniętych w mocną kość krzyżową

- odcinek guziczny - 4-5 kręgów zrośniętych w kość guziczną (różna ilość kręgów to przejaw zmienności wewnątrzgatunkowej)

* Kręgi:

- odcinka szyjnego - najbardziej nietypowe to pierwsze dwa:

~ dźwigacz (atlas) nie ma trzonu i tworzą go jedynie łuki kręgowe, tworzy od strony czaszki powierzchnie stawowe umożliwiające potakujące ruchy głowy, z obrotnikiem tworzy połączenie stawowe umożliwiające przeczące ruchy głowy

~ obrotnik,

~ pozostałe kręgi tego odcinka różnią się rozmiarem i kształtem ale zawsze mają trzony i łuki kręgowe

- odcinka piersiowego - mają powierzchnie stawowe, którymi łączą się z żebrami

- odcinka lędźwiowego - odznaczają się bardzo masywną budową

* Rola kręgosłupa:

- podpora ciała

- ochrona rdzenia kręgowego

- spełnianie funkcji przyczepów dla kończyn

- przystosowanie kręgosłupa do utrzymywania prostej postawy i unoszenia ciężkiej głowy przejawia się w uformowaniu całości i w sposobie zestawienia ze sobą trzonów kręgów

- u dziecka kręgosłup początkowo jest łukowaty i stopniowo przybiera esowaty kształt, odcinek szyjny i lędźwiowy wygięte są do przodu (lordozy), a piersiowy i krzyżowy do tyłu (kifozy)

- kręgosłup może wykonywać wiele ruchów, np. do przodu oraz w mniejszym stopniu do tyłu i na boki

* chrzęstne krążki międzykręgowe - (tzw. dyski) występują pomiędzy trzonami kolejnych kręgów, amortyzują wstrząsy

* dyskopatia (w medycynie to zwyrodnienie krążka a nie wysunięcie, nazwa przyjęła się jako popularna)- wysunięcie się krążka, bolesne, wymaga konsultacji z lekarzem

* kanał kręgowy - chroni rdzeń kręgowy, tworzony przez przestrzeń pomiędzy trzonami a łukami kręgowymi kolejnych kręgów

ŻEBRA I MOSTEK (KLATKA PIERSIOWA)

* budowa

- kręgi piersiowe (12)

- żebra

~ żebra prawdziwe - przednie, chrzęstne części pierwszych 7 par żeber zrośnięte bezpośrednio ze spłaszczonym mostkiem

~ żebra rzekome - chrzęstne części trzech kolejnych par (8,9 i 10) zrośnięte z chrząstkami żeber położonych wyżej

~ żebra wolne - ostatnie dwie pary żeber, niezrośnięte z mostkiem

- mostek

* właściwości klatki piersiowej

- mocna, lekka i sprężysta osłona płuc i serca

- pozwala na wykonywanie wdechów i wydechów

SZKIELET KOŃCZYNY GÓRNEJ

* budowa:

a) kości obręczy górnej

* łopatka - spłaszczona, przylega od tyłu do grzbietowej powierzchni klatki piersiowej, tworzy miejsca przyczepu silnych mięśni kończyny górnej oraz grzbietu, (panewka stawu barkowego - płytkie zagłębienie łopatki, wchodzi w nią głowa największej kości kończyny górnej kości ramiennej)

* obojczyk - zapewnia połączenie szkieletu kończyny górnej ze szkieletem osiowym, łączy łopatkę z mostkiem

b) kości kończyny górnej wolnej

* kość ramienia - koniec kości tworzy stawowe połączenia z kością promieniową (po stronie kciuka - zewn.) i kością łokciową (po stronie 5 palca - wewnętrznie)

* dwie kości przedramienia (łokciowa i promieniowa) - są względem siebie równoległe gdy ręka skierowana jest do przodu, obrócenie ręki powoduje ich skrzyżowanie

* kości ręki (2 szeregi kości)

- kości nadgarstka

- kości śródręcza (nadgarstek - 5 kości)

- kości/paliczki palców (2 w kciuku i po 3 w innych palcach)

c) charakter chwytno-manipulacyjny kończyny górnej

- ruchomość kości promieniowej i łokciowej

- przeciwstawny do pozostałych palców kciuk

SZKIELET KOŃCZYNY DOLNEJ

* budowa

a) obręcz miednicza - kości zrośnięte w pojedynczą kość miedniczą )

* kości biodrowe

* kości kulszowe

* kości łonowe

- miednica tworzy pierścień kostny zamykający tułów od dołu, mocno połączona z kością krzyżową

- panewka stawu biodrowego - zagłębienie powstałe w miejscu styku trzech kości miednicy, w staw wsunięta jest głowa kości udowej

b) kości kończyny dolnej wolnej

* kość udowa - jej koniec tworzy powierzchnię stawową dla kości piszczelowej, powstaje w ten sposób staw kolanowy (rzepka - współtworzy staw kolanowy, niewielka kość związana ścięgnami mięśnia czworogłowego uda, ma znaczenie w ograniczeniu ruchomości stawu kolanowego)

* kości podudzia - piszczelowa i strzałkowa (nieco mniejsza) - współtworzą staw skokowy, łączy on podudzie ze stopą

* kości stopy

- stępu (skokowa i piętowa - masywne kości)

- śródstopia

- palców

- stopa ma kościec mocniejszy niż kościec dłoni, ma ograniczoną ruchomość (największy palec nie jest przeciwstawny)

BUDOWA I WŁAŚCIWOŚCI MIĘŚNI

a) budowa mięśnia szkieletowego:

- brzusiec - skupienie wokół włókien mięśniowych, ma czerwone zabarwienie ze względu na obecność barwnika (mioglobiny - ma podobną budowę do hemoglobiny), większość mięśni ma jeden brzusiec (pośladkowy, prostownik palucha), niektóre tylko mają ich więcej (mięsień dwugłowy ramienia i czworogłowy uda)

- ścięgna - zbudowane z tkanki łącznej włóknistej, umożliwiają silne przymocowanie mięśni do kości

- mięśnie te są dobrze unaczynione (szczególnie kończyn) i silnie unerwione (zwłaszcza umożliwiające ruchy manipulacyjne ręki)

b) mięśnie:

- mają zdolność do aktywnego kurczenia się, ale ich rozkurcz jest aktem biernym

- rozciągnięcie skurczonego mięśnia szkieletowego będzie wymagało skurczu innego mięśnia - działającego antagonistycznie (rozkurcz może być także wywołany np. siłą grawitacji lub sprężystością szkieletu)

- w muskulaturze wyróżniamy dwie grupy czynnościowe mięśni: zginacze (przywodziciele) i prostowniki (odwodziciele)

- podczas ruchu pracują oba mięśnie antagonistyczne, jednak jeden kurczy się silniej, drugi zaś wyraźnie słabiej, przez takie nieznaczne hamowanie ruch staje się bardziej płynny

- mięśnie synergistyczne - mięśnie wykonujące tę samą czynność (mięśnie międzyżebrowe umożliwiające wdechy czy mięśnie tułowia biorące udział w jego zginaniu)

PODZIAŁ MIĘŚNI

a) mięśnie głowy:

* żuciowe - żwacz (unosi żuchwę do przodu) i mięsień skroniowy

* mimiczne - mięsień okrężny oka (umożliwia zaciskanie powiek) i mięsień okrężny ust (zawiera wargi)

b) mięśnie szyi

* mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy (uczestniczy w ruchach głowy)

c) mięśnie tułowia:

* mięsień piersiowy większy (przywodzący i opuszczający ramię)

* mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne (unoszące żebra podczas wdechu)

* mięsień prosty brzucha (umożliwia zginanie tułowia do przodu)

* mięsień najszerszy grzbietu (kieruje i opuszcza ramię do tyłu)

* przepona - mięsień głęboki tułowia, najsilniejszy mięsień wdechowy

d) mięśnie kończyny górnej:

* mięsień naramienny (odwodzi ramię do góry do poziomu stawu barkowego)

* mięsień dwugłowy ramienia (biceps)

e) mięśnie kończyny dolnej

* mięsień pośladkowy wielki (prostuje udo w stawie biodrowym)

* mięsień czworogłowy uda (uczestniczy w zginaniu uda w stawie biodrowym i prostowaniu go w stawie kolanowym)

* mięsień brzuchaty łydki (bierze udział w zginaniu kolana i stopy)

TKANKA MIĘŚNIOWA

* komórki tkanki zdolne do aktywnego kurczenia się

* u kręgowców powstaje głównie z mezodermy (jedynie mięśnie gładkie gruczołów potowych i mięsień rzęskowy źrenicy pochodzą z ektodermy)

*- włókno mięśniowe - podstawowa jednostka czynnościowa każdego mięśnia

* włókna mięśniowe są ściśle ułożone co pozwala na wysoką aktywność ruchu w mięśniach

* pomiędzy włóknami nie ma istoty międzykomórkowej

* w cytoplazmie włókien mięśniowych występuje wiele białek kurczliwych tworzących filamenty:

- cienkie - w ich skład wchodzi głównie białko - aktyna

- grube - w ich skład wchodzi głównie białko - miozyna

* filamenty zorganizowane są w jednostki wyższego rzędu - miofibryle (włókienka kurczliwe)

POPRZECZNIE PRĄŻKOWANA

- w miofibrylach włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych układ filamentów cienkich i grubych jest bardzo regularny (zebrane są w pęczki, których elementy zachodzą częściowo na siebie)

- pod mikroskopem odzwierciedleniem tej regularności jest charakterystyczne prążkowanie (naprzemienne ułożenie prążków jasnych i ciemnych)

- prążki jasne zawierają fibryle aktynowe a prążki ciemne fibryle miozynowe

GŁADKA

- współtworzy wór powłokowo-mięśniowy płazińców, nicieni i pierścienic (jest tu związana z lokomocją)

- w ciele kręgowców i stawonogów nie spełnia funkcji lokomocyjnych

- współtworzy ściany narządów wewnętrznych: przewodu pokarmowego, naczyń krwionośnych, limfatycznych i narządów moczo-płciowych, występuje też w skórze

- włókna mięśniowe skupiają się w pasma lub błony mięśniowe

- szybkość i siła skurczu mogłyby być szkodliwe

- ważna jest tu odporność na znużenie, czyli zdolność do pozostawania w długotrwałym kurczu (nawet w warunkach niedoboru tlenu)

- tkanka zbudowana jest z jednojądrzastych wrzecionowatych komórek

- centralną część każdej z nich zajmuje cylindryczne jądro

- cytoplazmę wypełniają liczne miofibryle

- ilość białek kurczliwych jest kilkakrotnie mniejsza niż we włóknach poprzecznie prążkowanych

- ułożenie filamentów jest nieregularne

- skurcz mięśni gładkich jest niezależny od naszej woli

SERCA

- serce jest bardzo sprawną pompą mięśniową

- dzięki sercu organizm kręgowca może sprawnie transportować różne substancje do wszystkich części ciała

- mięsień serca powinien wykonywać stosunkowo szybkie skurcze, być mało podatny na znużenie, lecz niekoniecznie charakteryzować się wielką siłą

- budowa serca powinna umożliwiać kurczenie się we wszystkich trzech wymiarach

- włókna mięśnia sercowego człowieka są jednojądrzastymi (rzadko dwujądrzastymi) komórkami wykazującymi poprzeczne prążkowanie

- włókna te są widlasto rozgałęzione

- łączące się ze sobą komórki mięśniowe tworzą przestrzenną sieć, w której skurcz elementów prowadzi do zmniejszenia objętości jam serca

- miejsca połączeń międzykomórkowych to wstawki

- występują w nich liczne naczynia krwionośne

- skurcze serca są niezależne od naszej woli (pośrednio możemy na nie wpływać)

SZKIELETOWA

- buduje aktywną część układu ruchu kręgowców

- włókna kształtem przypominają wydłużone walce

- włókna w mięśniu ułożone są równolegle do siebie, co zwiększa siłę skurczu

- wnętrze włókien wypełnione jest głównie pęczkami miofibryli

- pęczki otoczone są rozbudowanymi błonami siateczki śródplazmatycznej

- pomiędzy pęcherzyki siateczki wnikają kanaliki, łączące się z błoną komórkową włókna

- dzięki temu łączy się wewnętrzny system błoniasty z błoną komórkową co umożliwia szybkie rozprzestrzenianie bodźca skurczowego we włóknie

- spłaszczone jądra komórkowe (ich liczba nie może dochodzić do kilkuset w jednym jądrze) znajdują się na obrzeżach komórki

- mięśnie dokonują zmiany energii chemicznej na pracę mechaniczną (skurcze)

- największe ilości energii zużywają mięśnie szkieletowe i dlatego ich włókna zawierają znaczne ilości mitochondriów

- mięśnie szkieletowe są bardzo dobrze ukrwione i unerwione ze względu na duże zapotrzebowanie tlenowe i intensywną przemianę materii

- skurcz zależny od naszej woli

SKURCZ MIĘŚNIA - PODŁOŻE BIOCHEMICZNE I FIZJOLOGICZNE

FILAMENTY CIENKIE I GRUBE

* podstawą skracania się każdego mięśnia poprzecznie prążkowanego jest skurcz miofibryli we włóknach mięśniowych, podczas którego filamenty cienkie wsuwają się między filamenty grube.

* w mięśniach poprzecznie prążkowanych regularnie ułożone filamenty (miofilamenty) cienkie i grube tworzą miofibryle (włókienka kurczliwe)

* miofibryla ma długość równą długości całego włókna mięśniowego i zaczepiana jest na jego biegunach

* we wnętrzu każdego włókna mięśniowego jest wiele miofibryli zebranych w charakterystyczne pęczki

* podstawową jednostką kurczliwą miofibryli jest sarkomer (nie jest samodzielną strukturą i nie można go wyodrębnić metodami frakcjonowania) - odcinek miofibryli zawarty między dwoma charakterystycznymi elementami, zwanymi dyskami D lub liniami Z

* jedną miofibrylę możemy więc potraktować jako zbiór licznych, ułożonych liniowo jeden za drugim sarkomerów

* linie Z są miejscem przyczepu mikrofilamentów cienkich (tworzonych przede wszystkim przez liczne cząsteczki białka - aktyny)

* między mikrofilamenty cienkie częściowo wsunięte są mikrofilamenty grube (z białkiem miozyną - większym od aktyny, jej wydłużone cząsteczki zakończone są charakterystycznymi główkami)

* w czasie skurczu filamenty grube wsuwają się między filamenty cienkie (molekularny model ślizgowy)

* ponieważ miofibryla składa się z wielu sarkomerów, skrócenie długości tych elementów powoduje zmniejszenie długości całego włókienka kurczliwego

* jeżeli skracają się wszystkie miofibryle we włóknie mięśniowym, to ono także się kurczy (nie zmienia się przy tym długość filamentów ani białek je tworzących, mimo to białka te myląco nazywa się kurczliwymi), maleje natomiast długość prążków

PROCES SKURCZU I ROZKURCZU

* za wsuwanie filamentów odpowiadają bezpośrednio cząsteczki miozyny

- główki cząsteczek mogą zmieniać położenie względem reszty cząsteczek oraz przyłączają się do aktyny w filamentach cienkich

* proces wsuwania i wysuwania się filamentów jest bardzo skomplikowany

- zachodzi przyłączanie ATP do główek miozyny

- aby filamenty mogły wsunąć się między siebie niezbędna jest energia, bezpośrednim jej źródłem jest hydroliza ATP do ADP i Pi

- odłączanie ADP od główek

* niepracujące włókno mięśniowe:

- stężenie jonów Ca2+ jest niskie, ponieważ są aktywnie przepompowywane do wnętrza kanałów i cystern siateczki śródplazmatycznej (tu: sarkoplazmatycznej)

- odpowiadają za to białka transportowe, zwane Ca/ATPazami wykorzystujące energię hydrolizy ATP

- niskie stężenie jonów wapniowych powoduje, że pewne białka (składniki filamentów cienkich) blokują miozynę, nie może więc ona wchodzić w oddziaływania z ATP

- w warunkach fizjologicznych skurcz włókna mięśniowego nastąpi więc dopiero pod wpływem odpowiedniego impulsu nerwowego

- impuls ten dociera wypustkami neuronu do tzw. płytki mononeutralnej (synapsy nerwowo-mięśniowej), w której przekaźnikiem jest acetylocholina

* pobudzone włókno mięśniowe

- pobudzenie rozprzestrzenia się we wnętrzu włókna mięśniowego przez kanaliki T (na preparatach mikroskopowych przypominają literę T dosuniętą daszkiem do błony komórkowej)

- kanaliki te wnikają między błony siateczki śródplazmatycznej i mogą jej przekazywać pobudzenie

- pod wpływem pobudzenia w błonach siateczki otwierają się liczne kanały jonowe i następuje gwałtowne zwiększenie stężenia jonów Ca2+ w cytoplazmie

- jony łączą się z białkami blokującymi miozynę i powodują usunięcie tej blokady

- tak długo jak stężenie jonów CA2+ w cytoplazmie będzie wysokie i dostępny będzie ATP, tak długo miofibryle pozostaną w stanie skurczu

* rozkurcz

- gdy bodźcowanie włókna mięśniowego ustanie, działająca cały czas „pompa wapniowa” szybko przetransportuje jony Ca2+ do wnętrza siateczki, co zahamuje aktywność miozyny i umożliwi rozkurcz (relaksację miofibryli)

- miofibryle nie są zdolne do aktywnego rozkurczu, zatem aby rozciągnąć dany mięsień, potrzebny będzie skurcz innego mięśnia antagonistycznego lub siła grawitacji

- zapas ATP w mięśniach starcza na ułamek sekundy, podtrzymanie kurczenia się mięśni wymaga więc natychmiastowego doładowania energii, którą dostarcza zmodyfikowany aminokwas - fosfokreatyna

- dzięki fosfokreatynie przez kilka sekund możliwe jest błyskawiczne odtwarzanie ATP

- jednocześnie uruchomiony zostaje proces utleniania glukozy w mięśniach (najpierw beztlenowo do pirogronianu i potem tlenowo do CO2 i H2O)

- przemianom tym towarzyszy synteza licznych cząsteczek ATP

- ten zapas energii starcza np. na kilkanaście minut biegu

- jeśli wysiłek mięśni trwa dłużej, to organizm sięga do rezerw w postaci glikogenu (w mięśniach i wątrobie) oraz tłuszczów (głównie w tkance tłuszczowej)

- rozkład glikogenu prowadzi do powstania glukozy, które jest następnie utleniana

- ta rezerwa starcza np. na około pół godziny intensywnego biegu, dopiero wówczas uruchamiane są rezerwy z tkanki tłuszczowej

SPRAWNOŚĆ FIZYCZNA I HIGIENA UKŁADU NARZĄDÓW RUCHU CZŁOWIEKA

BADANIE FIZJOLOGII PRACY MIĘŚNI

* skurcze mięśni można wywołać i badać w warunkach laboratoryjnych

- do badań wykorzystuje się zwykle izolowany mięsień kręgowca zaopatrzony w nerw (całość nazywamy preparatem mięśniowo-nerwowym)

- pojedynczy impuls nerwowy lub elektryczny wywoła w takim mięśniu skurcz pojedynczy (u ssaków trwa on od kilku do kilkudziesięciu MS w zależności od rodzaju mięśnia, u kręgowców zmiennocieplnych czas ten jest dwa razy dłuższy)

- powstawanie kolejnych skurczów pojedynczych wymaga, aby odstępy w czasie pomiędzy impulsami pobudzającymi były większe niż czas trwania całego pojedynczego skurczu

- jeśli kolejne impulsy będą docierać do mięśnia, gdy zacznie się on rozkurczać, skutkiem będą następne skurcze

- w ten sposób zostanie wywołany skurcz tężcowy niezupełny (seria impulsów pobudzających działa z częstotliwością minimalnie większą niż maksymalny czas skurczu pojedynczego)

- jeśli częstotliwość impulsów pobudzających jest tak duża, że nie pozwala mięśniowi nawet na częściowe rozkurczenie się, to mięsie pozostanie wówczas w permanentnym skurczu, nazywanym tężcowym zupełnym

* badać można też zależności pomiędzy zmianami długości mięśnia a jego napięciem

1) przyjmijmy dla celów eksperymentalnych, że jeden z dwóch zaczepów wyizolowanego mięśnia przymocowaliśmy do nieruchomego obiektu, a drugi nie jest do niczego przymocowany - skurcz będzie miał charakter izotoniczny

- skurcz izotoniczny zmienia długość mięśnia (skracanie), a stan napięcia pozostaje bez zmian

2) jeśli drugi z zaczepów również przymocujemy do nieruchomego obiektu wywołamy opór przekraczający możliwości siły skurczu mięśnia - skurcz izometryczny

- skurcz izometryczny nie zmienia długości mięśnia, a stan napięcia wzrasta (mięsień napina coraz to nowe jednostki motoryczne, próbując pokonać opór większy niż maksymalna moc rozwijana przez mięsień)

2) w trzecim eksperymencie drugi zaczep przymocujemy np. do podręcznika biologii

- w pierwszej fazie skurczu pobudzony mięsień będzie angażował kolejne jednostki motoryczne (wzrost napięcia), mimo braku zmiany długości

- w momencie gdy rozwinięta moc pozwoli na pokonanie ciężaru książki, mięsień zacznie się skracać, chociaż napięcie nie będzie dalej rosło (druga faza skurczu)

- taki rodzaj skurczu to skurcz auksotoniczny (najbardziej przypomina skurcze w warunkach naturalnych)

* w organizmie mięsień pracuje nieco inaczej, gdyż skurcz musi zapewnić płynność i precyzję ruchu oraz możliwość dłuższej pracy

- w czasie danego skurczu, w zależności od potrzeb, można zmieniać liczbę pobudzonych jednostek motorycznych

- jednocześnie część włókien jest akurat w skurczu, inne dopiero go zaczynają, a jeszcze inne rozkurczają się

- nazywamy to asynchronicznością pracy mięśnia

SPRAWNOŚĆ FIZYCZNA

* Kondycja

- u osób prowadzących mało ruchliwy tryb życia wydolność układu oddechowego i krążenia są zbyt małe, aby zaopatrzyć pracujące intensywnie mięśnia w odpowiednią ilość tlenu

- podczas ćwiczeń u takich osób szybko narasta tzw. dług tlenowy i mięśnie nie mogą spalać glukozy lub kwasów tłuszczowych w mitochondriach

- przeprowadzają więc beztlenowy rozkład glukozy do pirogronianu i dalej do kwasu mlekowego

- kwas mlekowy w większym stężeniu zakłóca funkcjonowanie włókien mięśniowych

- mięśnie szkieletowe stają się słabsze, sztywne a ich ruch sprawia ból (zakwaszenie mięśni)

- kwas mlekowy zostaje rozłożony dopiero po kilkudziesięciu godzinach od ustania wysiłku

* treningi - regularne uprawianie ćwiczeń fizycznych

* rozgrzewka - pozwala na harmonijne rozluźnienie zesztywniałych mięśni i stawów, poprawia krążenie i umożliwia odpowiednią koncentrację

* doping - sięganie po niedozwolone środki farmakologiczne, zwiększające sztucznie wydolność organizmu

* sterydy anaboliczne - środki zwiększające masę mięśniową

CHOROBY UKŁADU RUCHU

a) wady postawy

* skolioza - boczne skrzywienie kręgosłupa, rozwija się w wieku dziecięcym i młodzieńczym przyczyną jest jednostronne obciążenie barku i zła postawa siedząca

* lordoza

* kifoza

* płaskostopie - przyczyną może być noszenie nieprawidłowego obuwia, utrudnia chodzenie i

wywołuje ból stóp i kręgosłupa

b) choroby układu szkieletowego

* krzywica

* reumatoidalne zapalenie stawów - reumatyzm

- choroba rozwija się ponieważ niektóre komórki odpornościowe omyłkowo atakują własne błony maziowe, powstają wówczas zaczerwienienia i bolesne obrzęki stawów,

- niekiedy dochodzi nawet do deformacji,

- leczenie jest trudne ale istnieją już środki zmniejszające dolegliwości i cofające rozwój choroby

* osteoporoza - zrzeszotnienie kości

- polega na przewadze procesów utraty kości nad procesami regeneracyjnymi,

- charakterystyczna dla tej choroby jest demineralizacja powodująca że kości stają się słabe i łatwo się łamią,

- przyczynami są: znaczny niedobór składników mineralnych w diecie, głównie wapnia, brak aktywności fizycznej i zmiany hormonalne związane ze starzeniem się,

- na tą chorobą najczęściej cierpią kobiety w starszym wieku, po klimakterium, gdy wyraźnie spada poziom estrogenów,

- aby zahamować rozwój tej choroby potrzebny jest ruch, odpowiednia dieta i zastępcza terapia hormonalna

---