Test Astranda-Ryhminga pomiaru VO₂max metodą pośrednią na podstawie częstości skurczów serca podczas pracy submaksymalnej.

Wykonanie testu:

• wysiłek 5-8 min na cykloergometrze do wartości tętna 130-150 ud./min ( do osiągnięcia stanu równowagi czynnościowej - steady-state)

• wyliczenie średniej wartości tętna z 3 min

• określenie obciążenia pracą w Kgm/min podczas stabilizacji tętna

• określenie wartości V0₂max z nomogramu łącząc linie wartości tętna O2 wysiłkowego z wartością wykonanej pracy i masą ciała (kg).

Skale testu Astranda

Uzyskana wartość VO₂max u zawodników w wieku 20-30 lat nie wymaga korekty. Zastosowanie testu u osób powyżej 30 lat i uzyskane wynik VO₂max muszą być pomniejszone wraz z wiekiem od 15 do 30%.

Wiek	Wskaźnik	HRmax	Wskaźnik
15	1,10	2,10	1,12
25	1,00	2,00	1,00
35	0,87	1,90	0,93
40	0,83	1,80	0,83
45	0,78	1,70	0,75
50	0,75	1,60	0,69
55	0,71	1,50	0,64
60	0,68
65	0,65

Liczne badania wykonywane w różnych ośrodkach naukowych potwierdziły wartość diagnostyczną testu Astranda pomimo jego pośredniego pomiaru (r=0.70 do testu bezpośredniego). Nie przeceniając wartości próby Astranda dla potrzeb sportu wyczynowego, przyjmuje się, że błąd pomiaru dochodzić może nawet, do 20%, co trzeba brać pod uwagę w procedurze kontroli stanu wytrenowania.

Test Margarii - wytrzymałość beztlenowa

Test wykorzystywany jest do oznaczania mocy beztlenowej (anaerobowej) bezmleczanowej.

Wykonanie testu:

• badany staje przed schodami o wysokości stopnia 17.5 cm, długości 31 cm, stopnie 3, 6 i 9 podłączone są do miernika czasu i fotokomórki pozwalającej zmierzyć czas zbiegnięcia pomiędzy 3 a 9 stopniem

• po sygnale badany wbiega na stopnie 3, 6 · 9 z maksymalną szybkością

Maksymalną moc beztlenową obliczamy według wzoru:

M(Kgm/s) = masa ciała · h/T

h - różnica poziomu pomiędzy 3 a 9 stopniem - wynosi ona l ,05 m, T- czas wbiegnięcia w s

Wykres: zapotrzebowanie na tlen w trakcie wysiłku

• Deficyt tlenowy - to niedobór tlenu w stosunku do zapotrzebowania na tlen w początkowej fazie wysiłku. Deficyt stanowi zadłużenie tlenowe, które zostaje spłacone po wysiłku lub jeszcze w trakcie jego trwania. Zależne jest to od intensywności wysiłku.
  np.: początek treningu.

• Dług tlenowy - to inaczej wysiłkowy niedobór tlenu. Wyrównywany ("spłacany") jest on zwykle w nadmiarze w okresie odpoczynku po wysiłku.

• Steady State - stan równowagi dynamicznej - dostarczane jest organizmowi tyle tlenu ile jest w danej chwili potrzebne.

Istotą walki sportowej (o charakterze wytrzymałościowym) jest "walka o tlen". Kto dostarczy więcej tlenu swojemu organizmowi, ten pierwszy przekroczy linię mety - w dużym uproszczeniu...

Wykres: strefy energetyczne

• VO2/min - objętość tlenu, jaką organizm pochłania podczas jednej minuty. Podczas pracy nasz organizm konsumuje dużo więcej tlenu niż ma to miejsce w czasie spoczynku. Tlen jest potrzebny, aby w trakcie skomplikowanych reakcji biochemicznych wyzwolić ENERGIĘ, dzięki której możemy się przemieszczać. Na podstawie VO2/min można określić koszt energetyczny wysiłku.
  Pobranie 1 litra tlenu "wyzwala" 5 kcal energii
  Kolarze szosowi podczas górskiego etapu Tour de France "spalają" ok 12000 kcal. energii! Pytanie: ile konsumują tlenu?

• VO2max/min - maksymalny minutowy pobór tlenu, inaczej; ilość tlenu, jaką organizm jest w stanie pobrać w trakcie wysiłku o skrajnej intensywności w ciągu minuty. Jest to parametr, który wskazuje potencjalne możliwości osiągania dobrych rezultatów sportowych. Jest to również podstawowa miara wydolności fizycznej.

• TDMA - Threshold of Decompensated Metabolic Acidosis czyli próg niekompensowanej kwasicy metabolicznej. Jest to moment, w którym obserwuje się nagły wzrost stężenia mleczanów w organizmie. W literaturze przedmiotu można spotkać się z innymi nazwami między innymi; drugi próg wentylacyjny czy LT - próg mleczanowy. Poziom mleczanów we krwi osiąga wartość 4.0 mmol/mm3 krwi.

• AT - Aerobic Threshold, czyli próg tlenowy występuje, gdy poziom mleczanów wzrośnie ponad poziom spoczynkowy (2.0 mmol/mm3 krwi.)

TDMA oraz AT to progi metabloliczne. Wyznaczają one granice, pomiędzy, którymi występują tzw. strefy energetyczne, określające, z jakich źródeł pochodzi energia do pracy i w jakich procesach jest ona uwalniana.

• strefa tlenowa - poziom mleczanów nie jest znacząco większy niż w spoczynku

• strefa mieszana (tlenowo-beztlenowa) - praca wykonywana pomiędzy AT i TDMA. Uboczne produkty przemiany materii są na bieżąco usuwane z organizmu. Poziom stężenia kwasu mlekowego wynosi 2-4 mmol/mm3 krwi. Procesy tlenowe przeważają przy intensywności około AT a procesy beztlenowe dominują, gdy intensywność pracy zbliżona jest do TDMA.

• strefa beztlenowa - następuje gwałtowny (nieliniowy) wzrost stężenia mleczanów, czas wykonywania pracy w tej strefie ograniczony jest indywidualną tolerancją organizmu na zakwaszenie.

Próby wysiłkowe, aby były rzetelne i dawały powtarzalne wyniki powinny spełnić następujące warunki:

• wysiłek testowy musi angażować możliwie dużą grupę mięśniową kończyn dolnych i tułowia.

• rodzaj wysiłku testowego powinien być specyficzny dla danej konkurencji sportowej np.: stosowanie testu na cycloergometrze przez kajakarzy wydaje się być nieuzasadnione.

• czas trwania wysiłku testowego powinien przekraczać 3 minuty a jego natężenie należy tak dobrać by nie spowodowało przerwania próby przed osiągnięciem poziomu maksymalnego poboru tlenu (np. w wyniku pojawienia się lokalnego bólu mięśniowego)

• intensywność pracy musi być na początku próby niższa, a następnie powinna wzrastać (raptownie lub stopniowo) aż do osiągnięcia wielkości maksymalnej prowadzących po pewnym czasie do przerwania.

W badaniach wydolności fizycznej zastosowanie mają następujące rodzaje obciążeń testowych:

• próby na cykloergometrze rowerowym (stosowanie np. w kolarstwie)

• próby na bieżni mechanicznej (np. biegacze)

• próby step-testu

• próby terenowe

Przykładem testu bezpośredniego jest laboratoryjny wysiłek na cykloergometrze gdzie stopniowo dozuje się obciążenie co określony odstep czasu. W mojej pracy badawczej zastosowano wysiłek na rowerze szosowym ustawionym na ruchomej bieżni mechanicznej o ponad standardowych wymiarach. Obciążenie w tym teście dozowano przez zwiększenie kąta nachylenia bieżni przy czym prędkość była stała.

Do najbardziej dopracowanych i sprawdzonych w badaniach wielu wybitnych sportowców jest test Żołędzia. O jakości prób wysiłkowych jakie są wykonywane świadczy ilość parametrów poddanych badaniu, gdyż interesujące nas wartości np. TDMA zostaje oznaczone na podstawie charakterystycznych zmian wielu badanych parametrów ( zakwaszenie, zmany wentylacji płuc).

Test PWC₁₇₀ (Physical Working Capacity) - wytrzymałości tlenowej

Wyposażenie:
cykloergometr, pulsometr, stoper.

Wykonanie testu:

• 9 minutowy wysiłek o wzrastającym obciążeniu

• pomiar HR po 3 min i po 6 min wysiłku

• określenie obciążenia pracą (kg, wat), przy którym częstość skurczów osiągnie wartość 170 ud./min

• u osób słabo wytrenowanych oraz w rehabilitacji leczniczej stosuje się modyfikację testu PWC₁₇₀, czyli PWC₁₅₀ lub PWC₁₃₀ znacznie obniżające obciążenie badanego wysiłkiem testowym

Przykład:
Miarą wydolności tlenowej w teście jest wartość pracy fizycznej, którą badany może wykonać przy częstości skurczów serca 170 ud./min.
Wartość testu PWC₁₇₀określić też można w oparciu o następujący wzór obciążenie w watach podczas dwóch kolejnych obciążeń, częstość skurczów serca podczas tych obciążeń, masa ciała w kg.

N₁ i N₂ obciążenie w watach
f₁ i f₂ - częstotliwość skurczów serca
BW - masa ciała w kg.

Analiza:
Oczywiście, im wyższa jest wartość pracy wykonana przy intensywności 170 ud./min, tym lepsza wydolność badanego, bo posiada on większą rezerwę funkcjonalną (częstość skurczów serca wysiłku 170 ud./min przy pracy maksymalnej).

Test pulsacyjny - wydolność beztlenowa w pracy interwałowej

W wielu dyscyplinach sportu wymagana jest u zawodnika zdolność do wykonania serii niezwykle intensywnych wysiłków (praca supramaksymalna), przedzielonych krótkimi przerwami wypoczynkowymi (sporty walki, gry pespołowe). Ocenie tej zdolności wysiłkowej służy test pulsacyjny opracowywany w Instytucie Sportu w Warszawie.

Wyposażenie:
cykloergometr rowerowy, aparatura do analizy reakcji krążenia i oddychania oraz stoper.

Wykonanie testu:

• 5 min rozgrzewki na cykloergometrze o obciążeniu 150, 175 lub 200Wat - w zależności od masy ciała zawodnika

• wysiłek 30 s z szybkością pedałowania 80 RPM./min (130% V0₂max), przy l obciążeniu 400W*
  *do 71 kg m.c.; 450W do 86 kg m.c.; 500W powyżej 86 kg m.c.

• wysiłek 30 s z szybkością pedałowania 60 RPM/min (50% VO₂max) tzw. wypoczynek czynny, przy obciążeniu 150W i 175W odpowiednio w opisanej wyżej masie ciała (powyżej 86 kg m.c. obciążenie 200 W).

Zakończenie testu następuje w momencie, gdy zawodnik odmawia dalszego wysiłku lub w kolejnych dwóch obciążeniach nie utrzymuje zalecanego rytmu pedałowania.
Podczas wykonywania testu mierzymy wskaźniki krążeniowo-oddechowy, zaś po zakończeniu próby obserwujemy dynamikę powrotu do normy reakcji fizjologicznych oraz zmian równowagi kwasowo-zasadowej.

Proponowaną skalę wydolności przedstawia tabela poniżej. Dla każdej dyscypliny można stworzyć odrębną skalę oceny wydolności wysiłkowej.

Wydolność	Wykonane prace w kJ/kg m.c
Bardzo słaba	<0,85
Słaba	0,85-1,31
Poniżej średniej	1,31-1,78
Średnia	1,78-2,71
Powyżej średniej	2,71-3,17
Dobra	3,17-3,64
Bardzo dobra	>3,64

Test 30 s Wingate - wytrzymałość beztlenowa

Test służy do oceny mocy beztlenowej zarówno bezmleczanowej, jak i mleczanowej.

Wyposażenie:
cykloergometr, stoper elektroniczny, urządzenie do pomiaru obrotów korb oraz fotokomórka.

Wykonanie testu:

• 5 min rozgrzewki na cykloergometrze o obciążeniu 100W

• obciążenie pracą w kpm według wzoru: 0.075 * masa ciała (kg)

• badany wykonuje wysiłek przez 30 s

• maksymalny wysiłek na cykloergometrze (częstość pedałowania jak najszybsza).

Wielkość pracy mierzona ilością obrotów oraz zadanym obciążeniem według wzoru:

L = n · L₁

n = liczba obrotów; L = praca jednego obrotu pedałem w J (dżulach).

Maksymalną moc w watach osiągamy w momencie największej częstości pedałowania według wzoru:

N_max(W)=L₁/T_m

L1 - praca jednego obrotu w J, t_m - czas trwania najszybszego obrotu w s.

Na krakowskiej uczelni AWF wykonuje się zmodyfikowana wersję testu Wingate, który trwa tylko 10 sekund.

RODZAJE TKANKI MIĘŚNIOWEJ I JEJ FUNKCJE

Tkanka mięśniowa  (Textus muscularis) jest czynnym elementem narządu ruchu; czynność jej polega na kurczeniu się i rozkurczaniu.

Składa się z bardzo wyspecjalizowanych podłużnych komórek zwanych włóknami mięśniowymi, które mają zdolność kurczenia się pod wpływem pewnych bodźców. Zdolność ta wiąże się z obecnością we włóknach mięśniowych specjalnie zróżnicowanych tworów pod postacią włókienek białkowych- miofilamentów, które najczęściej tworzą pęczki- miofibryle i  stanowią najistotniejszy element funkcjonalny tkanki mięśniowej.

Ze względu na różnice w budowie mikroskopowej rozróżniamy trzy odmiany tkanki mięśniowej:

• Tkanka mięśniowa gładka

• Tkanka mięśniowa szkieletowa

• Tkanka mięśniowa sercowa

Tkanka mięśniowa gładka:

• Wytwarza się u zarodka z mezenchymy

Włókna mięśniowe gładkie mają kształt wrzecionowaty i są różnej długości. W najszerszej części włókna znajduje się pałeczkowate jądro. W cytoplazmie ( a dokładnie sarkoplazmie: sarks- mięso) znajdują się mitochondria, aparat Golgiego i cienkie włókna kurczliwe- miofibrylle.

• Zbudowana jest z komórek- miocytów, które występują pojedynczo lub w niewielkich grupach (np. w kosmku jelitowym).

• Skurcze odbywają się pod kontrola układu nerwowego autonomicznego i układu hormonalnego, niezależnie od woli.

• W ustroju tkanka mięśniowa gładka jest bardzo rozpowszechniona, występuje w skórze, w ścianach naczyń krwionośnych i wielu narządach wewnętrznych.

 

Tkanka mięśniowa szkieletowa- poprzecznie prążkowana:

• Rozwija się w życiu zarodkowym z mioblastów.

• Włókna mięśniowe mają kształt długich wałeczków o średnicy do 100 mikronów i przeciętnej długości 4-5 cm.

• Głównym składnikiem cytoplazmy komórek tej tkanki są miofibryle, mające zdolność kurczenia się. Miofibryle składają się z powtarzających się odcinków zwanych sarkomerami. Stąd wynika poprzeczne prążkowanie- występowanie na przemian jasnych i ciemnych prążków.

• Mechanizm skurczu polega na skracaniu się poszczególnych sarkomerów, co prowadzi do skrócenia całej komórki mięśniowej.

• Białkami biorącymi udział w skurczu są: aktyna, miozyna, białka regulatorowe (troponina i tropomiozyna) i białka strukturalne.

• Kurczenie się jest zależne od woli, pod wpływem bodźców nerwowych.

 

Tkanka mięśniowa  sercowa- poprzecznie prążkowana:

• Włókna mają podobną budowę do włókien mięśni szkieletowych. Zasadnicza różnica polega na tym, że kurczą się one niezależnie od woli.

• Włókna nie przebiegają równolegle do siebie, lecz oddają boczne odgałęzienia, odchodzące pod bardzo ostrym kątem, za pomocą których sąsiadujące ze sobą włókna łączą się ze sobą, wytwarzając sieć o wąskich i długich oczkach.

• We włóknach spotyka się poprzecznie biegnące linie zwane wstawkami. Są to charakterystyczne dla włókien secowych zgrubienia błonek granicznych (prążków Z), poprzez które, jak przez oczka sita, przechodzą z jednej na drugą stronę wstawki - miofibrylle.

 

• Czynność  jest wzbudzana i regulowana przez rozrusznik układu bodźcowo- przewodzącego serca, układ nerwowy autonomiczny i przez hormony.

• Mięsień sercowy kurczy się w rytmie 60-80 razy na minutę, znacznie wolniej niż mięśnie szkieletowe.

 

Funkcje tkanki mięśniowej:

• wykonywanie wszystkich ruchów,

• lokomocja,

• realizacja podstawowych funkcji życiowych (oddychanie, trawienie, wydalanie),

• utrzymanie postawy ciała,

• wytwarzanie ciepła,

• kształtowanie sylwetki,

• ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią,

• ochrona dla naczyń i nerwów

Tkanka mięśniowa, składa się z włókien mięśniowych, zbudowanych z miocytów (zespołów komórek mięśniowych), posiadających zdolność do aktywnego kurczenia się.

Rodzaje tkanki mieśniowej:

• mięsień poprzecznie prążkowany

• mięsień gładki

• mięsień sercowy

Wykonanie skurczu następuje dzięki występowaniu w nich miofibryli, czyli włókienek kurczliwych zbudowanych z łańcuchów polipeptydowych. Efektywnośc ruchu w mięśniach jest możliwa dzięki ścisłemu ułożeniu włókien mięśniowych, pomiędzy którymi nie występuje żadna inna tkanka. Mechanizm działania miofybryli jest aktualnie przedmiotem dyskusji naukowej i istnieją na ten temat dwie rozbieżne teorie.

Tkanka mięśniowa nie ma własnej substancji międzykomórkowej, a elementy mięśniowe połączone są ze sobą za pomocą tkanki łącznej wiotkiej. Pomimo obecności w komórkach mięśniowych jądra komórkowego oraz pewnej zdolności do podziału, ubytki w tkance mięśniowej tylko w niewielkim stopniu są uzupełniane w wyniku podziału nieuszkodzonych komórek. Najczęściej zostają one zastąpione tkanką łączną tworzącą w tym miejscu bliznę.

Tkanki mięśniowe, poprzecznie prążkowana serca i gładka unerwione są przez układ współczulny i działają niezależnie od woli człowieka. Natomiast mięśnie poprzecznie prążkowane, unerwione somatycznie, kurczą się zgodnie z wolą człowieka.

Mięsień poprzecznie prążkowany szkieletowy - elementami strukturalnymi, z których zbudowany jest ten typ tkanki, są komórki wielojądrzaste, nazwane włóknami mięśniowymi. Włókno mięśniowe ma więc charakter syncytium, które powstało w wyniku zespolenia wielu komórek. Dlatego też w każdym włóknie występuje od kilkudziesięciu do kilkuset jąder, które są położone na obwodzie komórki, pod błoną sarkoplazmatyczną. Włókna mięśniowe mają kształt walcowaty, długość ich sięga od 1 do 5 cm, niekiedy zaś nawet do kilkunastu centymetrów.

Wnętrze włókna wypełniają prawie całkowicie włókienka kurczliwe (miofibryle). Biegną one równolegle do siebie, wzdłuż długiej osi włókna, najczęściej zebrane w pęczki, odizolowane skąpą ilością sarkoplazmy. Sarkoplazma zawiera czerwony barwnik - mioglobinę oraz znaczne ilości ziaren glikogenu. W komórkach tkanki mięśniowej znajdują się liczne mitochondria, słabo rozwinięty układ Golgiego, zlokalizowany w pobliżu jądra oraz siateczka środplazmatyczna gładka. Siateczka śródplazmatyczna występuje w bezpośrednim sąsiedztwie włókien kurczliwych, tworząc bardzo regularny i skomplikowany układ kanalików podłużnych i poprzecznych. Kanaliki podłużne są elementami sieci sarkoplazmatycznej i noszą nazwę sarkotubul. Sarkotubule rozszerzają się na obu końcach sarkomeru tworząc cysterny, które sąsiadują z poprzecznie leżącymi kanalikami utworzonymi w wyniku wpuklenia się sarkolemmy - są to tzw. kanaliki pośrednie T. Do kanalików T przylegają cysterny sąsiadująch kanalików siateczki śródplazmatycznej tworząc tzw. triady. Za pośrednictwem tego systemu kanalków odbywa się wymiana substancji między miofibrylami a środowiskiem zewnętrznym, przewodzenie bodźców skurczowych oraz transport jonów wapnia, niezbędnych do skurczu włókien mięśniowych.

Włókna mięśniowe dzieli się pod względem morfologicznym i czynnościowym na dwa podstawowe typy:

• włókna typu I - wolnokurczące się (zwane też z ang. slow twitching "ST")

• włókna typu II - szybkokurczące się (fst twitching "FT")

Włókna wolnokurczące zawierają wiele mitochondriów i duże stężenie mioglobiny (stąd zwane są też czerwonymi), co jest istotne, gdyż energię do skurczu czerpią z procesów tlenowych. Charakteryzują się one powolnym narastastaniem siły skurczu i dużą wytrzymałością na zmęczenie.

Włókna szybkokurczące się (białe) zawierają mniejsze stężenie mioglobiny, kurczą się szybciej, ale są mniej wytrzymałe. Biorąc pod uwagę głowne źródła energii z jakich korzystają, wyróżnia się wśród nich:

• włókna typu IIA - glikolityczno-tlenowe, wykorzystujące energię wytworzoną w procesie glikolizy w cytoplaźmie oraz w procesie oksydatywnej fosforylacji w mitochondriach

• włókna typu IIB - glikolityczne, korzystające głównie z energii wytworzonej podczas glikolizy - liczba mitochondiów jest w nich mniejsza.

Mięśnie człowieka zawierają oba rodzaje włókien, a ich wzajemny stosunek jest różny u różnych ludzi. U sportowców uprawiających dyscypliny siłowe przeważają włókna typu białego. Trening wytrzymałościowy powoduje zwiększenie potencjału tlenowego mięśni przez zwięszenie liczby naczyń kapilarnych w mięśniach.

Budowa włókienek kurczliwych - miofibryli jest bardzo złożona. Nie mają one jednorodnej struktury, lecz składają się z jaśniejszych i ciemniejszych odcinków, leżących na przemian. Jaśniejsze odcinki zbudowane są z substancji pojedynczo załamującej światło - są to tzw. prążki izotropowe I, prążki ciemniejsze izotropowe jak i anizotropowe leżą we wszystkich miofibrylach na długiej osi włókna mięśniowego, wskutek czego powstaje wrażenie poprzecznego prążkowania całego włókna.

Mięsień gładki - działa niezależnie od woli i świadomości człowieka. Jest zdolny do ciągłego lecz bardzo powolnego kurczenia się. Jest elementem budowy naczyń, ścian przewodu pokarmowego, ścian moczowodów, pęcherza moczowego, cewki moczowej.

Mięsień sercowy - występuje tylko w mięśniu sercowym i choć przpomina budową mięśnia szkieletowego to wykorzystuje przede wszystkim procesy tlenowe i dzięki dobremu ukrwieniu jest zdolny do ciągłego wysiłku (okres odpoczynku tej tkanki to okres rozkurczu serca).

Skurcz mięśnia

Skurcz mięśnia jest to proces skracania się włókien mięśniowych. Poruszanie się organizmu możliwe jest dzięki synchronizowanemu skurczowi różnych grup mięśniowych.

W przypadku mięśni szkieletowych skurcz jest efektem potencjałów powstałych w mózgu w korze ruchowej. Skurcz mięśni gładkich oraz mięśnia sercowego odbywa się bez udziału woli jednak niższe elementy ośrodkowego układu nerwowego wywierają znaczny wpływ na powstawanie i modyfikację siły skurczu.

Skurcz mięśni szkieletowych

1. Potencjał czynnościowy osiąga akson neuronu ruchowego.

2. Potencjał czynnościowy aktywuje kanały wapniowe zależne od napięcia zlokalizowane w błonie komórkowej aksonu co powoduje gwałtowne wnikanie jonów wapnia do wnętrza komórki.

3. Pod wpływem kaskady sygnałowej uruchomionej zwiększonym stężeniem wapnia, pęcherzyki zawierające acetylocholinę łączą się z błoną komórkową uwalniając neurotransmiter do szczeliny złącza nerwowo-mięśniowego.

4. Acetylocholina dyfunduje przez szczelinę, łącząc się na jej drugim końcu z receptorami nikotynowi, co powoduje otwarcie kanałów sodowych i potasowych zloklaizowanych w błonie komórkowej miocytu. Przewaga jonów sodu powoduje polaryzację błony komórkowej i powstanie dodatniego potencjału czynnościowego.

5. Pod wpływem potencjału czynnościowego retikulum endoplazmatyczne komórki mięśniowej uwalnia jony wapnia.

6. Jony wapnia łączą się z białkiem troponiną połączoną z aktyną i tropomiozyną. Troponina zmienia konfigurację przestrzenną tropomiozyny, co doprowadza do odsłonięcia miejsc kontaktu znajdujących się na włóknie aktynowym, umożliwiając przyłączenie się miozyny.

7. Główki miozyny po połączeniu z aktyną, pod wpływem ATP przesuwają się, doprowadzając do przemieszczenia się włókienek względem siebie.

8. Główki miozyny pod wpływem ATP odłączają się od aktyny.

9. Etap 7 i 8 powtarzane są cały czas, kiedy obecne są jony wapnia.

10. Wapń jest aktywnie wpompowywany z powrotem do zbiorników retikulum endoplazmatycznego. Tropomiozyna wraca do pierwotnej konfiguracji, blokując miejsca wiązania miozyny na aktynie.

Skurcz mięśni gładkich

1. Skurcz inicjowany jest przez napływ jonów wapnia do wnętrza komórki, które następnie łączą się z białkiem kalmoduliną.

2. Kompleks wapń-kalmodulina łączy się i aktywuje kinazę lekkich łańcuchów miozyny.

3. Kinaza lekkich łańcuchów miozyny dokonuje fosforylacji lekkich łańcuchów miozyny, przez co zmienia ich konfigurację przestrzenną, umożliwiając przyłączenia się filamentów aktynowych. Następuje skurcz.

Skurcz mięśnia

Skurcz mięśnia jest to zmiana długości lub napięcia mięśnia, wywierająca siłę mechaniczną na miejsca przyczepu mięśnia lub wokół narządu otoczonego przez mięsień okrężny (np. jamy ustnej)

Skurcze mięśni dzielimy na:

1. izotoniczny - gdy zmienia się jego długość przy stałym poziomie napięcia mięśniowego

2. izomeryczny - wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości (np. odkręcanie mocno przykręconych śrub, stanie, trzymanie ciężarów)

3. tężcowy - skurcze mięśni żwaczy (szczękościsk), skurcz mięśni twarzy (uśmiech sardoniczny), napadowe skurcze tężcowe mięśni karku

4. auksotoniczny - zmiana długości i napięcia mięśni (np. przy chodzeniu, bieganiu).

Układ krwionośny człowieka jest układem zamkniętym, co oznacza, że krew krąży w systemie naczyń krwionośnych, a serce jest pompą, która wymusza nieustanny obieg krwi.

Naczynia to żyły, tętnice oraz włosowate naczynia krwionośne. Krew wypływa z serca tętnicami, a wraca do serca żyłami. Im dalej od serca tym ciśnienie krwi jest mniejsze, a w żyłach nawet bliskie zeru.

Układ krwionośny składa się z:

• serca - pompa zalewowo-tłocząca

• naczyń krwionośnych:

• tętnice

• żyły

• sieć naczyń włosowatych

Duży krwioobieg

Krew (bogata w tlen) wypływa z lewej komory serca przez zastawkę aortalną do głównej tętnicy ciała, aorty, rozgałęzia się na tętnice mniejszego kalibru, dalej na tętniczki, a następnie przechodzi przez sieć naczyń włosowatych we wszystkich narządach ciała. Naczynia włosowate przechodzą w drobne żyłki, które przechodzą w żyły większego kalibru i żyłę główną górną i dolną. Krew powracająca żyłami jest odtlenowana (uboga w tlen) i przechodzi do prawego przedsionka serca, po czym przez zastawkę trójdzielną wpływa do prawej komory.

Mały krwioobieg

Odtleniona wypompowywana jest z prawej komory serca przez zastawkę tętnicy płucnej do tętnicy o tej samej nazwie, która rozgałęzia się w płucach na sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne, tam dochodzi do wymiany gazowej. Utlenowana krew powraca żyłami płucnymi do lewego przedsionka serca, a tam przez zastawkę dwudzielną (mitralną) krew wpływa do lewej komory serca.

Układ wrotny

Układ składa się z żyły wrotnej, a ona z żyły kreskowej dolnej i śledzionowej. Zadaniem tego układu jest zebranie substancji odżywczych i przekazanie ich do wątroby.

Układ nerwowy człowieka (łac. systema nervosum) - układ zbudowany z tkanki nerwowej, integrujący działalność organizmu, rejestrujący bodźce, przetwarzający zawartą w nich informację oraz sterujący czynnościami organizmu: ruchem mięśni oraz wydzielaniem hormonów.

Podział układu nerwowego

Podział topograficzny

• Ośrodkowy układ nerwowy

• Mózgowie(mózg, móżdżek, rdzeń przedłużony)

• Rdzeń kręgowy

• Obwodowy układ nerwowy

• Nerwy czaszkowe

• Nerwy rdzeniowe

Podział czynnościowy

• Układ nerwowy somatyczny

• Układ piramidowy

• Układ pozapiramidowy

• Autonomiczny układ nerwowy

• Część współczulna

• Część przywspółczulna

Układ dokrewny

Gruczoły wydzielania dokrewnego

• podwzgórze

• przysadka mózgowa

• szyszynka

• tarczyca

• przytarczyce

• grasica

• nadnercza

• gonady

• komórki APUD

Układ oddechowy - jednostka anatomiczno-czynnościowa służąca wymianie oddechowej - dostarczaniu do organizmu tlenu i wydalaniu produktu przemiany materii, którym jest dwutlenek węgla.

Drogi oddechowe obejmują: jamę nosową, gardło (z przewodem trąbkowym łączącym je z uchem środkowym), krtań, tchawicę, oskrzela - prawe i lewe, które dzielą się na oskrzela płatowe, segmentalne, i mniejszej średnicy. Oskrzela z reguły rozgałęziają się na dwa niższego rzędu. Najdrobniejsze oskrzela przechodzą w oskrzeliki. Sieć oskrzeli tworzy rozbudowany system - "drzewo oskrzelowe". Końcowa część dróg oddechowych prowadzi do pęcherzyków płucnych.

Ściana oskrzeli składa się z elementów chrzęstnych, sprężystych i mięśni gładkich. Powoduje to możliwość regulacji ich średnicy. Wnętrze oskrzeli wyścielone jest błoną śluzową, której liczne gruczoły śluzowe tworzą warstewkę śluzu. W oskrzelikach nie ma już chrząstek i mięśni gładkich. Pod względem anatomiczno-funkcjonalnym płuca można podzielić na gronka, które łączą się w zraziki, te w segmenty, a te zaś z kolei w płaty. Lewe płuco posiada 2 płaty (górny i dolny), a prawe trzy (górny, środkowy i dolny).

Płuca, mające kształt stożka z podstawą na przeponie, położone są w klatce piersiowej i otoczone błoną surowiczą o dwóch ściankach - opłucnej ściennej i opłucnej płucnej. Pomiędzy nimi znajduje się jama opłucnej, w której panuje ujemne ciśnienie, a śladowa ilość płynu zmniejsza między nimi tarcie. Prawidłowa mechanika pracy płuc, która polega na naprzemiennym rozprężaniu i zapadaniu się, zależy w znacznym stopniu od prawidłowego funcjonowania jam opłucnych.

Przy wdechu powietrze dostaje się najpierw do jamy nosowej. Tam ulega ogrzaniu, nawilżeniu i, w znacznym stopniu, oczyszczeniu z kurzu, bakterii i innych drobnych zanieczyszczeń. Jest to możliwe dzięki wyścieleniu jamy nosowej silnie unaczynioną błoną śluzową z wielowarstwowym nabłonkiem migawkowym, zawierającym liczne komórki śluzowe. Następnie powietrze przepływa do gardła i krtani. W krtani krzyżują się drogi oddechowe i przewód pokarmowy, dlatego przy przełykaniu dochodzi do zatrzymania oddechu i zamknięcia dróg oddechowych przez głośnię. Przez krtań i tchawicę powietrze przechodzi do drzewa oskrzelowego, by dotrzeć w końcu do pęcherzyków płucnych, w których zachodzi właściwa wymiana gazowa.

Pęcherzyki płucne, zwykle o kształcie kulistym (czasem wskutek ucisku z zewnątrz półkulistym lub wielościennym), oplecione są gęstą siecią naczyń krwionośnych włosowatych. Zbudowane są z komórek nabłonkowych, które nazywane są pneumocytami. Tzw. bariera włośniczkowo-pęcherzykowa to przylegające do siebie ściany pęcherzyka i naczynia włosowatego. Poprzez tą barierę tlen dyfunduje do opływającej pęcherzyk krwi, a do światła pęcherzyka dostaje się dwutlenek wegla. Łączna liczba pęcherzyków płucnych wynosi ok. 300 milionów, a powierzchnia oddechowa to ok. 100 m². Średnica pęchrzyka płucnego wynosi 150-250 µm.

---