Neurofizjologia 2

1)

Nitki cienkie aktyny wsuniete są pomiędzy nitki grube miozyny tak długo, jak długo wolne jony wapnia oddziałują na podjednostkę C Troponiny. W czasie rozkurczu pompa wapniowa w błonie zbiorników końcowych wciąga wolne jony wapnia do zbiorników końcowych i nitki cienkie wysuwają się spomiędzy nitek grubych. Następna depolaryzacja błony komórkowej miocytu powoduje ponowne otwarcie kanałów wolnego prądu wapnia i ponowne wsuwanie sie nitek cienkich pomiędzy nitki grube. proces ten nosi nazwę sprzężenia elektromechanicznego.

2a)

Zwiększanie siły pobudzeń całego mięśnia skutkuje pobudzaniem większej ilości jednostek motorycznych wolno i szybko kurczących się. Zaangażowanie jednostek szybko kurczących się, o

wyższym progu pobudliowści, warunkuje zwiększenie liczby kurczących się włókien mięśniowych. Pobudzenie większej liczby włókien mięśniowych zwiększa siłe rozwijaną podczas skurczu.

2b) Zależnie od siły pobudzeń organizm może balansować pomiędzy siłą skurczu, a kontrolą ruchu.

Zależnie od intensywności bodźca mogę zostać zaangażowane jednostki motoryczne wolno kurczące sie, jak i szybko kurczące się. Jednostki wolno kurczące się angażowane są przy mniejszej intensywności i częstotliwości pobudzen co powoduje uzycie małej siły mięśniowej. Odwrotnie jednostki szybko kurczące się (patrz wyżej).

3a)

Wzrost częstotliwości impulsu działajacego na mięsień powoduje, że będzie on w stanie ciągłego skurczu, a jego siła będzie wzrastała wprost proporcjonalnie do zwiększającej się częstości potencjałów czynnościowych → tzw. skurcz tężcowy niezupełny.
Dalsze zwiększanie częstotliwości impulsów powoduje utrzymanie stałego stężenia Ca2+ i pozostanie włókna mięśniowego w ciągłym skurczu (przy max. sile) → skurcz tężcowy maksymalny.
Ponowne zwiększanie częstotliwości impulsów nie wpłynie już na siłę skurczu, ponieważ główki miozynowe zdążyły wejść w cykl mostka poprzecznego.

4a)

Jeśli kolejne pobudzenia błony komórkowej miocytu w momencie, gdy mięsień jest w stanie skurczu, dochodzi do sumowania odpowiedzi skurczowych i powstaje skurcz tężcowy zupełny. Siła rozwijana przez włókno mięśniowe pozostaje w skurczu tężcowym zupełnym to maksymalna siła rozwijana przez to włókno. Jeżeli zaś kolejne pobudzenia nastepują w fazie rozkurczu, mięsien kurczy się ponownie i występuje tzw. skurcz tężcowy niezupełny. Większą siłę skurczu wyzwala skurcz tężcowy zupełny.

4b)

pojedynczy

tężcowy niezupełny

tężcowy zupełny

5a)
W czasie wysiłku fizycznego dochodzi do stopniowego męczenia sie miesnia szkieletowego. Siła skurczu mięśnia maleje wprost proporcjonalnie do zmęczenia mięśnia. Dzieje się tak, ponieważ zostaje zmniejszona ilosc ATP (bo jest zbyt wolno generowana), zuzyte zostają zapasy glikogenu i fosfokreatyny, zwiększa się stężenie Pi, ADP, IMP i amoniaku oraz spada pH. Zachodza także zmiany z czynnościach motoneuronów.

6a)

Długość spoczynkowa mięśnia nie wpływa bezpośrednio na siłę jego skurczu. Ważnym elementem jest stan optymalnego początkowego rozciągnięcia mięśnia występuje wtedy możliwie największa liczba połączeń (mostków poprzecznych) pomiędzy cząsteczkami aktyny i miozyny długość ta to inaczej długość spoczynkowa. jest ona równoważna długości przy której mięsie podczas skurczu izometrycznego rozwija największe napięcie tzw. napięcie całkowite.