Składowe kontroli ruchu:1.kora mózgowa: a)pierwotna kora (4 pole Brodmana) odpowiedzialne za pobudzenie motoneuronów rdzenia kręgowego podczas wykonywania ruchów b)dodatkowa kora(6pole Brodmana) kontroluje prace mięsni po obu stronach ciała, odpowiada za planowanie ruchów c)kora przedmuchowa 2.ośrodki podkorowe:a)zwoje podstawy: dostosowują wzorców ruchowych niezbędnych do utrzymania postawy ciała, adekwatnej do prawidłowego wykonywania poleceń ruchowych b)móżdżek: otrzymuje z kory informacje o naturze zamierzonego ruchu a z rdzenia czy jest prawidłowo wykonany c)pień mózgu: obejmuje rdzeń przedłużony, most, śródmózgowie i cz. międzymózgowia. Jest centralą przekażnikową dla wszystkich zstępujących poleceń ruchowych, z wyjątkiem tych o dłużej precyzji. Ta struktura odpowiada również za utrzymanie prawidłowej postawy ciała podczas wykonywania ruchów. Mechanizm skurczu mięśniowego: po dotarciu impulsu nerwowego do zakończenia włókna zwiększa się przepuszczalność błony przedsynaptycznej włókna nerwowego, co umożliwia acetylocholinie wnikniecie do szczeliny synaptycznej i połączenie się z holinergicznym receptorem nikotynowym w błonie komórki mięśniowej. Zapoczątkowuje to depolaryzacje mięśnia. Ze zbiorników końcowych siateczki sarkoplazmatycznej uwolnione zostają jony wapniowe Ca2+ które wnikają kanalikami T do wnętrza komórki mięśniowej łącząc się z podjednostką troponiny C, przyczyniają się do zmiany konformacji białek co przejawia się odsłonięciem na aktynie uchwytów dla głów meromiozyny ciężkiej. Równocześnie dzięki ATPazie dochodzi do hydrolizy, czyli rozpadu ATP, wytworzenia energii która w części jest wykorzystywana na prace mechaniczną skurczu. Po skurczu dzięki energii z ATP dochodzi do uwolnienia głów meromiozyny ciężkiej i następuje rozkurcz mięśnia.
O sile mięśniowej decyduje: a)przekrój fizjologiczny mięśnia: suma przekrojów wszystkich włókien poprzecznych b)siła bodźca decyduje o liczbie pobudzonych motoneuronów(jednostek motorycznych) c)temperatura: podniesienie temperatury na drodze rozgrzewki powoduje zmniejszenie siły tarcia pączków mięśniowych, zwiększenie elastyczności, zintensyfikowanie energetycznych przemian metabolicznych d)stopień rozciągnięcia mięśnia przed skurczem: optymalne rozciągnięcie ok20% optymalna dł. Sarkomera 2,05 mikrometra e)typ mięśnia: komórka wolna nie rozwinie dużej mocy. Powysiłkowe zmiany leukocytów przebiegają w 3 fazach: 1:zwiększenie liczby limfocytów (podobne zmiany występują po działaniu słabych bodzców bólowych i pobudzeń) zmiany te są konsekwencją pobudzenia ukł. Synaptycznego po którym następują wyciśnięcie limfocytów z węzłów chłonnych i śledziony.2:zwiększenie liczby leukocytów - granulocytów obojętnochłonnych zwiększenie przepuszczalności bariery szpikowej, zwiększone napięcie układu sympatycznego powoduje wzmożone opróżnianie magazynów krwi(leukocytoza 50000/mm3 utrzymuje się przez 2-3 godziny a po biegu maratońskim nawet do 24godzin. 3:po bardzo intensywnym i wyczerpującym wysiłku faza toksyczna następnie zmniejszanie się liczby krwinek obojętnochłonnych. Automatyzm serca jest to zdolność serca do funkcjonowania bez bodźców zewnętrznych - samoczynnie. Za automatyzm serca odpowiada układ bodźcotwórczo-przewodzący, grupa komórek mięśnia sercowego, mająca zdolność do wytwarzania i przewodzenia rytmicznych impulsów nerwowych wywołujących skurcz serca. W układzie tym można wyróżnić:1:węzeł zatokowy (zatokowo-przedsionkowy) - położony w prawym przedsionku serca. Pełni on nadrzędną funkcję w całym układzie jako naturalny rozrusznik serca (funkcja bodźcotwórcza), który przekazuje wytwarzane impulsy do mięśni przedsionków (wywołując tym samym ich skurcz) oraz do węzła przedsionkowo-komorowego2:węzeł przedsionkowo-komorowy - jest stacją przekaźnikową dla impulsów nerwowych płynących z przedsionków do komór. Pełni ważną rolę w synchronizowaniu skurczów serca (najpierw mają kurczyć się przedsionki a potem komory)3: pęczek przedsionkowo-komorowy (Hisa) - położony w obrębie przegrody międzykomorowej, stanowi przedłużenie węzła przedsionkowo-komorowego. W górnej części przegrody dzieli się na dwie odnogi - prawą i lewą. Odnogi kończą się włóknami Purkinjego, biegnącymi po wewnętrznej powierzchni komór i zakończonymi płytkami nerwowo-mięśniowymi na powierzchni poszczególnych komórek mięśnia serca. W ten sposób pobudzenie przewodzone włóknami Purkinjego dociera do komórek mięśniowych komór.
Wydolność fizyczna - jest to zdolność do wykonywania długotrwałego i ciężkiego wysiłku z udziałem dużych grup mięśniowych, bez większych zmian homeostazy i objawów zmęczenia. Wydolność fizyczną można określić u każdego człowieka. Czynniki warunkujące wydolność fizyczną: a)przemiany energetyczne - procesy tlenowe, beztlenowe, rezerwy energetyczne,
b)poziom koordynacji nerwowo-mięśniowej różnych grup mięśniowych. c)termoregulacja ustroju i gospodarka wodno-elektrolitowa, d)właściwości budowy ciała,e)czynniki psychologiczne - motywacja, subiektywna tolerancja zmian wywołanych zmęczeniem, f)czynniki genetyczne, g)środowisko - rozumiane jako odżywianie, klimat, poziom życia, trening zdrowotny
ROZGRZEWKA Rozgrzewka jest jednym z elementów przyśpieszających wdrażanie organizmu do pracy fizycznej. Szczególnie dotyczy przygotowania ustroju do maksymalnego wysiłku. Pod wpływem wstępnej pracy w rozgrzewce obserwuje się m.in. takie lokalne zmiany jak: zwiększenie ciepłoty i związane z tym obniżenie lepkości wewnętrznej mięśnia, lepsze ukrwienie, zwiększenie pobudliwości, przyspieszenie reakcji energetycznych. Wszystko to powoduje że mięsień staje się bardziej sprawny jest zdolny do większego i szybszego skurczu. Rozgrzewka ma za zadanie przyspieszyć procesy przestawienia czynności układu krążenia, oddychania, przemiany materii z poziomu spoczynkowego na poziom wyższy, odpowiadający wymaganiom stawianym przez pracę. Dodatni wpływ rozgrzewki na wydajność pracy to: obniżenie jej kosztu energetycznego, na przyspieszenie wytworzenia się równowagi funkcjonalnej zmniejszenie długu tlenowego i zaburzeń homeostazy ustrojowej.
Rozgrzewka jest niezbędną częścią przygotowania organizmu do wysiłku fizycznego. Może ona doprowadzić do lepszego wykorzystania możliwości fizjologicznych i psychologicznych sportowca i zmniejszyć lub wyeliminować możliwość kontuzji. Funkcje rozgrzewki: a)powoduje zwiększenie prędkości skręcania i relaksacji mięśni szkieletowych, b)polepszenie ekonomii wysiłku, gdyż obniża lepkość mięśni, c)wzmaga oddawanie tlenu do mięśni na skutek podwyższenia ich temperatury - efekt Bohra, d)zwiększa szybkość przewodzenia nerwowego i przepływ krwi przez aktywne tkanki, gdyż lokalne łożysko rozszerza naczynia na skutek podniesionego metabolizmu.
Rozgrzewka polega na mobilizacji czynności fizjologicznych przed dużym wysiłkiem fizycznym. Rozgrzewka obejmuje zespół prostych ćwiczeń gimnastycznych. W wyniku rozgrzewki zwiększa się ciepłota ciała. Niewielkie podwyższenie temperatury ciała nasila procesy biochemiczne (enzymatyczne) w tkankach. Zmniejsza się lepkość tkanki łącznej w mięśniach, indukcji ulegają wrzecionka ścięgnowo-mięśniowe i nerwowo-mięśniowe, dzięki czemu następuje usprawnienie koordynacji. Włośniczki w tkance mięśniowej ulegają rozszerzeniu, dzięki czemu nasila się ukrwienie mięśni. Dzięki temu zwiększa się podaż tlenu i glukozy. Przyspieszeniu ulega krążenie krwi i wentylacja płuc. W jamach i kaletkach stawowych zwiększa się ilość mazi, co polepsza ruchliwość aparatu stawowego. Poprzez układ hormonalny i nerwowy nasila się czynność gruczołów potowych, które aktywnie uczestniczą w termoregulacji i w usuwaniu szkodliwych (zmęczeniotwórczych) metabolitów poza ustrój.
cykl pracy serca (ang. cardiac cycle) trwa około 0,8 sekundy i wyróżnić w nim można trzy fazy:
* okres pauzy, który trwa około połowy czasu przeznaczonego na cały cykl; w tej fazie mięśnie komór i przedsionków są rozkurczone. Krew napływa do serca z żył głównych oraz żył płucnych. Zastawki półksiężycowate pozostają zamknięte.
* diastole jest fazą, w czasie której następuje wypełnienie komór poprzez skurcz przedsionków. Diastole trwa ponad 0,1 sekundy.
* systole trwa 0,3 s; w czasie tej fazy następuje skurcz komór i wyrzut do aorty i tętnicy płucnej przez otwarte zastawki półksiężycowate.
NORADRENALINA pochodna tyrozyny, neurohormon wytwarzany przez rdzeń nadnerczy i zakończenia nerwów pozazwojowych współczulnego układu nerwowego; pośredniczy w przenoszeniu impulsów we włóknach pozazwojowych tego układu, podwyższa ciśnienie krwi, zwiększa stężenie glukozy we krwi; w lecznictwie stosowana w ciężkiej niewydolności krążenia obwodowego.
ADRENALINA hormon, mediator układu nerwowego należący do katecholamin, wytwarzany przez rdzeń nadnerczy i zakończenia włókien pozazwojowych współczulnego układu nerwowego; prekursorami adrenaliny jest m.in. noradrenalina, ta ostatnia spełnia funkcje hormonalne; adrenalina pobudzając glikogenolizę ; w wątrobie i w mięśniach, wpływa na podwyższenie poziomu glukozy we krwi (działa antagonistycznie do insuliny); pośredniczy także w przenoszeniu impulsów ze współczulnego układu nerwowego do tkanek, zwęża obwodowe naczynia krwionośne, rozszerza źrenice, a w większych stężeniach powoduje podniesienie ciśnienia krwi; stosowana w lecznictwie przy zaburzeniach krążenia, dychawicy oskrzelowej, w stanach uczuleniowych. GLIKOLIZA BEZTLENOWA: W stadiach początkowych następuje zużycie energii czerpanej z ATP. Natomiast w stadiach końcowych znacznie więcej ATP jest resyntetyzowane. W wyniku ostatecznym rozpadu glukozy do mleczanu przenosi się wyzwoloną energię na ATP. Z rozpadu 1 cząsteczki glukozy powstają 2 cząsteczki ATP.
GLIKOLIZA TLENOWA: Przebiega do pirogronianu. Pirogronian jest przekształcany na acetylo-koenzym A i wprowadzany do cyklu kwasów trójkarboksylowych. Glikoliza w warunkach tlenowych jest znacznie wydajniejsza w porównaniu z glikolizą beztlenową. W tlenowej powstaje z rozpadu 1 cząsteczki glukozy 30-38 cząsteczek ATP. W wysiłkach długotrwałych dominują przemiany tlenowe. Są to wysiłki wykonywane przez dłuższy czas.
Po upływie ok. 2 - 6 min. aktywność procesów tlenowych zaczyna dominować nad beztlenowymi. W tym momencie zasoby pokarmowe (tłuszcze, węglowodany, białka) są w „pogotowiu”. Procesu tlenowe oznaczają utlenianie składników pokarmowych celem dostarczenia energii. W wyniku przemian tlenowych mniej pirogronianu jest przekształcanego w mleczan. W wysiłkach trwających dłużej niż 15 min. udział procesów beztlenowych jest coraz mniejszy. Spada do wartości nie przekraczającej 10 % podczas wysiłku fizycznego trwającego kilka godzin. W wysiłkach tych, najwięcej energii pochodzi z rozpadu tłuszczów. W wysiłkach od 2 do 4 godz. połowa energii może pochodzić z zapasów glikogenu, zanim ulegnie on całkowitemu wyczerpaniu.
POMPA SODOWO-POTASOWA: Pompa sodowo potasowa jest białkiem wbudowanym asymetrycznie w błonę komórkową. Ma ona za zadanie utrzymywanie odpowiedniego stężenia jonów potasu i sodu po obu stronach błony. Jest to typowy przykład transportu
aktywnego, pierwotnego. Aktywny dlatego, ponieważ zachodzi wbrew gradientowi
stężeń i wymaga nakładu energii w postaci ATP. Erytrocyty większości ssaków
(w tym człowieka) są bogate w kationy potasu, a ubogie w kationy sodu. Pompa
sodowo-potasowa wypompowuje z komórki sód, a przenosi do wnętrza potas. W
każdym cyklu działania pompy sodowo-potasowej na każde 3 wypompowane kationy
sodu przypadają 2 wprowadzone kationy potasu. Za każdym razem zużywana jest
jedna cząsteczka ATP, która jest hydrolizowana przez Na+,K+ATPazę. Aby
nastąpiła hydroliza ATP wymagana jest obecność kationów Mg2+.
Oksyhemoglobina (oksy- + hemoglobina - gr. haíma `krew' i globina, HbO2) jest to nietrwałe połączenie hemoglobiny z tlenem. Powstaje w płucach, jest transportowany do tkanek przez krew, gdzie oddaje tlen mioglobinie i zamienia się w hemoglobinę. Oksyhemoglobina ma jasnoczerwoną barwę.Występuje fizjologicznie jako składnik krwi utlenowanej. Karboksyhemoglobina (HbCO) - to kompleks hemoglobiny i tlenku węgla (potocznie zwanego czadem). Tlenek węgla trwale łączy się z ponad 80% hemoglobiny, co sprawia, że tylko niewielka ilość hemoglobiny może połączyć się z tlenem. Ilość ta jest jednak niewystarczająca dla ludzkiego organizmu. Nadmiar karboksyhemoglobiny powoduje niedotlenienie organizmu, a w najgorszym przypadku nawet śmierć przez uduszenie. Rozłożenie karboksyhemoglobiny jest procesem bardzo długim i nie zawsze możliwym.
Duży krwiobieg
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 (tzw. kapilarnych) 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 krwiobieg
Odtlenowana krew wypompowywana jest z prawej komory serca przez zastawkę tętnicy płucnej (trójdzielną) do tętnicy o tej samej nazwie, która rozgałęzia się w płucach (łac. pulmones) na sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne, tam dochodzi do wymiany gazowej. Utlenowana krew powraca żyłami płucnymi (to jedyne żyły, którymi płynie utlenowana krew) do lewego przedsionka serca, a tam przez zastawkę dwudzielną (mitralną) krew wpływa do lewej komory serca.
Energetyka wysiłku
Wykonanie każdego ruchu wymaga dostarczenia mięśniom energii. Podstawowym związkiem - nośnikiem energii - jest adenozynotrifosforan (ATP), a uwalnia ją pęknięcie wewnętrznych wiązań fosforanowych cząsteczki. Zapasy ATP w mięśniach są bardzo niewielkie i wyczerpują się po 5 sekundach ich pracy. Dłuższa praca wymaga natychmiastowego dostosowywania szybkości resyntezy ATP do szybkości jej rozpadu. Intensywny wysiłek, np. bieg sprinterski, trwający do 10 s odbywa się przede wszystkim kosztem mięśniowych zasobów fosfokreatyny, białka wysokoenergetycznego, nieodzownego do odtworzenia adenozynotrifosforanu. Po wyczerpaniu i tych zapasów organizm, aby uzyskać niezbędną mu energię, uruchamia dwa inne procesy metaboliczne ją tworzące - jeden nie wymagający tlenu (anaerobowy) i drugi wykorzystujący tlen (aerobowy).
W początkowym okresie wysiłku, zanim nie wzrośnie przepływ krwi przez mięśnie zapewniający lepsze zaopatrzenie ich w tlen, uruchamiany jest pierwszy z nich, zwany glikolizą. Komórki mięśniowe rozkładają glikogen znajdujący się w mięśniu, a uwolnioną energię wykorzystują do odtworzenia ATP. Beztlenowy metabolizm glikogenu prowadzi jednak do powstania kwasu mlekowego i nagromadzenia go w mięśniu. Wysoka koncentracja tego metabolitu wywołuje silny ból mięśni, a po pewnym czasie istotnie utrudnia, a niekiedy uniemożliwia ich pracę.
Dzięki treningowi mięśnie sportowców tolerują wyższy poziom koncentracji kwasu mlekowego; mogą też dłużej intensywnie pracować niż mięśnie niewytrenowane.
Włókna mięśniowe dzieli się pod względem morfologicznym i czynnościowym na dwa podstawowe typy:
* włókna typu I - wolnokurczące się ( slow twitching "ST")
* włókna typu II - zybkokurczące się (fast 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 narastaniem 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 główne źródła energii z jakich korzystają, wyróżnia się wśród nich:
* włókna typu IIA-glikolityczno-tlenowe, wykorzystujące energię wytworzoną w procesie glikolizy w cytoplazmie oraz w procesie oksydatywnej fosforylacji w mitochondriach
* włókna typu IIB- elikolityczne, korzystające głównie z energii wytworzonej podczas glikolizy - liczba mitochondiów jest w nich mniejsza.
PRZYCZYNY ZMECZENIA: wysilki krotkotrwale: *ubytek zasobow energetycznych; *zakwaszenie pracujących miesni. Wysilki dlugotrwale: *ubytek zasobow energetycznych, *wzrost temp wew organizmu, *odwodnienie organizmu, * zaburzenia gospodarki elektrolitowej, *niedotlenienie tkanek(hipoksja)
NIEDOTLENIENIE TKANEK-HIPOKSJA: w czasie wysilku fizycznego powoduje uruchomienie beztlenowych źródeł pozyskiwania energii(glikoliza beztlenowa), której produktem jest kwas mlekowy=zakwaszenie. Niedotlenienie wystepuje:-we wstępnej fazie każdego wysilku fiz(deficyt tlenowy) -przy czestej zmianie intensywności pracy w czasie wysiłków submaksymalnych; -przy cw o b.duzej intensywności(wysilki supramaksymalne); -przy niskim ciśnieniu tlenu w powietrzu atmosferycznym(warunki wysokogorskie)
WYCZERPANIE:efekt dysproporcji pomiedzy przystosowaniem organizmu do pracy a wymaganiami stawianymi przez wysiłek.
WYPOCZYNEK-istota wypoczynku jest proces biologicznej odnowy po wysilku fiz. Bierny i czynny.
SUPERKOMPENSACJA- faza zwiekszonej wydolności pojawiajaca się po okresie wypoczynku. Im głębsze zmeczenie tym wyraźniej zaznacza się faza superkompensacji. Po wysilkach krótkotrwałych krótkotrwałych intensywnych pojawia się wczesniej i trwa krócej. Po dlugotrwalyc pozniej i trwa krócej.
DOMS-efekt mechanicznych uszkodzen miesni i tkanki lacznej powstających glownie w czasie skurczow ekscentrycznych tzn skurczow w których których czasie pracy miesnia przyczepy się oddalaja.
Funkcje krwi: 1.transport (tlenu, witamin, glukozy) 2.obronna (zawiera leukocyty, w osoczu białka α- globuliny funkcja odpornościowa) 3. homeostatyczna (wspomaga utrzymanie stałości środowiska wewnętrznego, np: utrzymanie stałego pH 7,35
Układy - bufory krwi: one neutralizują powstający kwas we krwi. Kiedy ilość kwasu jest za duża to rośnie zakwaszenie, a pH ulega obniżeniu zmiana pH zaburzenie równowagi ustroju)
4. Termoregulacyjna (przenosi ciepło z różnych części ciała)wytwarzanie stałej ciepłoty ciała 5. Hydrodynamiczna (wytwarzanie stałej objętości krwi w naczyniach krwionośnych) 6. korelacyjna (rozprowadzanie hormonów po ustroju)
konflikt serologiczny
reakcja immunologiczna pomiędzy przeciwciałami klasy IgG, wytwarzanymi przez matkę a antygenami krwinek płodu. Występuje ona w przypadku, gdy matka z układem antygenów krwi Rh(-), uczulona na antygen D, rodzi dziecko, które posiada grupę krwi Rh(+).
Konflikt serologiczny pojawia się w momencie, gdy po raz pierwszy niewielka ilość krwi dziecka dostaje się do krwioobiegu matki. Zazwyczaj ma to miejsce dopiero w momencie porodu, gdyż krew dziecka i matki w czasie ciąży nie miesza się dzięki występowaniu między nimi bariery łożyskowej. Po przedostaniu się krwinek Rh(+) do krwioobiegu matki jej organizm zaczyna wytwarzać przeciwciała (typu IgM i IgG), przeciw antygenowi D obecnemu na erytrocytach. Przeciwciała IgG mają zdolność przenikania bariery łożyskowej, w następnych ciążach. W przypadku płodu Rh (+) przeciwciała IgG matki niszczą jego erytrocyty powodując głęboką niedokrwistość. Powoduje to zahamowanie rozwoju płodu. Może doprowadzić do jego obumarcia a następnie poronienia.
Klasyfikacja receptorów
a) ze względu na lokalizację:
* eksteroreceptory - na zewnątrz ciała
* interoreceptory - wewnątrz ciała
b) eksteroreceptory, dzielimy ze względu na styczność z bodźcem:
* telereceptory - z pewnej odległości (np. wzrok, słuch)
* kontaktoreceptory - są w bezpośrednim kontakcie z bodźcem (np. smak, ucisk)
c) interoreceptory, dzielimy ze względu na lokalizację:
* proprioreceptory (proprioceptory) - narząd ruchu (stawowe, mięśniowe) - informuje o położeniu ciała oraz jego części względem siebie (kinestezja)
* wisceroreceptory - narządy wewnętrzne - informuje o stanie poszczególnych narządów