TKANKA MIĘŚNIOWA:
- składa się z:
- mięśni poprzecznie prążkowanych (szkieletowych i sercowych)
- mięśni gładkich (wielojednostkowe i trzewne)
- najważniejszą jej cechą jest zdolność do wykonywania skurczu
- w organizmie występują 3 rodzaje tkanki mięśniowej: poprzecznie prążkowana szkieletowa, poprzecznie prążkowana
sercowa i mięśniowa gładka
UKŁAD MIĘŚNIOWY:
- składa się z ok. 650 mięśni
- masa wynosi ok. 30-40 % u kobiet, a 40-50 % u mężczyzn
- tkanka mięśniowa wytwarzana na powierzchni mięśnia zwana jest omięsną
- w 1 mm3 mięśnia jest 2000 naczyń krwionośnych włosowatych
BUDOWA MIĘŚNI POPRZECZNIE PRĄŻKOWANYCH:
- w skład wchodzą włókna mięśniowe poprzecznie prążkowane
- zbudowany z walcowatych komórek, które mają wiele jąder ułożonych obwodowo
- wyróżniamy kilka typów mięśni: płaskie, wrzecionowate, półpierzaste, pierzaste
- mięśnie oddziałują na stawy przez ścięgna
- każdy mięsień ma co najmniej 2 punkty przyczepu
- większość mięśni człowieka jest heterogeniczna, ma włókna różnych typów
BUDOWA WŁÓKNA MIĘŚNIOWEGO POPRZECZNIE PRĄŻKOWANEGO:
- posiada błonę komórkową (sarkolema)
- ma wiele jąder pod błoną komórkową
- nad sarkolemą otoczone jest błoną podstawną
- posiada cytoplazmę (sarkoplazmę która posiada mioglobinę)
- posiada włókienka kurczliwe - miofibryle (zbudowane z aktyny i miozyny)
- odcinek włókna leżący pomiędzy sąsiednimi błonami granicznymi to sarkomer
- włókna mięśniowe maja kształt walcowaty, o długości ok. 1-5 cm
- syncytium - zespólnia - wielojądrowa komórka powstała przez połączenie się pojedynczych komórek
jednojądrowych. Taki typ mają komórki mięśni poprzecznie prążkowanych u kręgowców i człowieka.
PODZIAŁ WLÓKIEN MIĘŚNIOWYCH:
typ I : włókna wolno kurczące się (I, SO):
- duże stężenie mioglobiny
- zwane czerwonymi
- dużo mitochondriów
- energię czerpią z procesów tlenowych
- powolne narastanie siły skurczu
- duża odporność na zmęczenie
typ II: włókna szybko kurczące się :
- białe
- mniejsze stężenie mioglobiny
- odporne na zmęczenie (tlenowo - glikolityczne - FOG)
- podatne na zmęczenie (glikolityczne - FG)
GŁÓWNE MIĘŚNIE CZŁOWIEKA:
- piersiowy większy
- dwugłowy
- brzuchaty
- pośladkowy wielki
- najdłuższy uda (krawiecki)
- brzuchaty łydki (bliźniacze)
- trójgłowy
- najszerszy grzbietu
MIĘSIEŃ - element narządu ruchu, czynny element organizmów żywych rzędów wyższych
- zbudowany z tkanki mięśniowej
- połączone 3 elementy szkieletu, w wyniku skurczów mięśni powodują ruchy elementów szkieletu względem siebie
- energia z której korzysta jest jako zmagazynowany glikogen lub glukoza dostarczona przez krew
- antagonizm mięśni :
- mięśnie aktywnie kurczą się
- rozkurcz - akt bierny (skurcz innego mięśnia)
- występują 2 grupy czynnościowe: zginacze (przywodziciele) i prostowniki (odwodziciele)
SARKOPLAZMA - posiada czerwony barwnik - mioglobinę i glikogen. W komórkach tkanki mięśniowej są liczne
mitochondria i układ Golgiego, siateczka śródplazmatyczna z bliskim sąsiedztwie włókien kurczliwych
tworzy regularny układ kanalików.
SARKOTUBULE - rozkurczają się na końcach sarkomeru tworząc cysterny, sąsiadujące z kanalikami utworzonymi
w wyniku uwypuklenia się sarkolemy - tzw. kanaliki pośrednie T. Do kanalików T przylegają
cysterny kanalików siateczki śródplazmatycznej tworząc tzw. Triady. Tu gromadzi się wapń
niezbędna do inicjacji skurczu.
MIOFIBRYLE :
- włókna kurczliwe zbudowane z filamentów ułożonych regularnie zachodząc na siebie . Dzielimy je na:
filamenty cienkie (aktyna, troptomiozyna, troponina)
filamenty grube (miozyna, tityna)
KOLEJNOŚC WYDARZEŃ PROWADZĄCYCH DO SKURCZU WŁÓKNA MIĘŚNIOWEGO:
1. Bodziec dochodzi na powierzchnię włókna mięśniowego z zakończenia włókna nerwowego (synapsy
nerwowo-mięśniowej), noszącego nazwę płytki motorycznej.
2. Bodziec zostaje wprowadzony w głąb włókna mięśniowego wzdłuż błon kanalików T.
3. Bodziec powoduje otwarcie kanałów wapniowych w błonach cystern brzeżnych i wzrost poziomu jonów
wapnia w cytoplazmie.
4. Jony wapnia wiążą się z troponiną cienkich miofilamentów, co umożliwia połączenie się aktyny z miozyną.
5. Miozyna powoduje przesuwanie się miofilamentów względem siebie i skrócenie sarkomerów w miofibryli, a
skoordynowane skrócenie wszystkich miofibryli, przyczepionych na końcach włókna mięśniowego do błony \
komórkowej, prowadzi do skurczu całego włókna
MECHANIZM SKURCZU :
- skurcz następuje dzięki miofibryli (włókna kurczliwe z łańcuchów polipeptydowych)
- efektywność ruchu w mięśniach jest możliwa dzięki ścisłemu ułożeniu włókien mięśniowych, pomiędzy którymi nie
ma innej tkanki
- występują różne teorie mechanizmu działania skurczu :
- opisany jest przez ślizgową teorię skurczu : zakłada że podczas skurczu powstają wiązania między
miofilamentami aktynowymi i miozynowymi które powoduje przesuwanie się ich względem siebie.
- skracanie się miofibryli to wynik interakcji białek kurczliwych : aktyny i miozyny
- nici aktyny przesuwają się do środka sarkolem bez zmiany długości jej włókien (ślizgowa teoria skurczu)
- zużywa się energia, którą dostarcza rozkład ATP: ATP ADP + P + energia
SARKOMER SKURCZ
ATP ADP
SARKOMER :
- to podstawowa jednostka czynnościowa mięśnia poprzecznie prążkowanego
- tworzą go szeregowo ułożone segmenty włókien mięśniowych (miofibryli)
- pojedyncza komorka mięśni prążkowanych może mieć 100 000 sarkomerów
- to kompleks kilkunastu białek
MIOZYNA - białko kurczliwych włókien grubych w komórce, bierze udział w konstrukcji sarkomeru składającego
się z włókien cienkich i grubych
AKTYNA - białko, wchodzi w skład kurczliwych filamentów aktynowych, jest częścią cytoszkieletu komórki
eukariotycznej; ma zdolność stymulacji hydrolizy ATP, może mieć 2 postacie: globularna i fibrylarna
TROPONINA :
- ma 3 podjednostki : I, C, T
- związana jest z aktyną i troponizyną, zasłania miejsca na aktynie do których przyłączają się głowy miozyny
- tworzy kompleks troponinowo- tropomiozynowy
- magazynuje wapń
ŻRÓDŁA ENERGII DO PRACY MIĘŚNIA:
Wysiłki trwające kilka sekund:
- zasoby komórkowe ATP mają zasoby energii wystarczające na kilka pobudzeń
- najszybsza resynteza ATP jest kosztem rozkładu fosfokreatyny
Wysiłki trwające do 120 sekund:
- glukoza magazynowana jest w tkance mięśniowej w postaci glikogenu
- gromadzenie kwasu mlekowego powoduje silne zakwaszenie środowiska tkanki mięśniowej
(ból), działanie szlaku ustaje
- kwas mlekowy przenika do krwi i jest transportowany do wątroby, gdzie ulega przemianie w
glukozę (glikoneogeneza)
Wysiłki trwające do 60 minut:
- produkty końcowe tej przemiany nie zmieniają pH środowiska
- czynnikiem ograniczającym pracę jest szybkość dostarczania tlenu do mięśni
- źródła tlenu:
- mioglobina (białko mięśniowe magazynujące tlen)
- hemoglobina (białko czerwonych krwinek krwi transportujące tlen
Wysiłki trwające ponad 60 minut:
- duże zasoby kwasów tłuszczowych
- to najwolniejszy szlak metaboliczny
- czynnik ograniczający to szybkość transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych
- czynnik ograniczający długość pracy mięśni, to inne układy niezdolne do długiego
funkcjonowania (układ nerwowy)
PRZEMIANY PRODUKUJĄCE ATP W MIĘŚNIACH:
przemiany beztlenowe:
- fosfokreatyna + ADP kreatyna + ATP
- glukoza + 2 ADP + 2 P 2 kwas mlekowy + 2 ATP
przemiany tlenowe :
- glukoza + 6 O2 + 36 ADP + 36 P 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
- kwas tłuszczowy (C16) + 23 O2 + 129 ADP + 129 P 16 CO2 + 16 H2) + 129 ATP
RODZAJE SKURCZÓW MIĘŚNIOWYCH:
ze względu na długość i napięcie mięśnia:
- izotoniczny (napięcie stale, zmienia się długość)
- izometryczny (nie występuje u człowieka - zmiana napięcia, długość stała)
- auksotoniczny (długość i napięcie zmieniają się)
ze względu na kierunek ruchu podczas skurczu :
- ekscentryczny
- koncentryczny
ze względu na pobudzenie , częstotliwość docierających impulsów nerwowych:
- tężcowy (skurcz przez pobudzenie powtarzające się w krótkich odstępach czasowych)
- tężcowy niezupełny
- pojedynczy (skurcz jest odpowiedzią na jednorazowe pobudzenie)
WPŁYW WYSIŁKU FIZYCZNEGO NA MIĘŚNIE SZKIELETOWE:
- skład mięśni u człowieka jest uwarunkowany genetycznie (jedni maja więcej włókien wolno kurczących drudzy więcej
włókien szybko kurczących)
- trening wytrzymałościowy wprowadza takie zmiany w czynności tkanki mięśniowej, które umożliwiają optymalną
pracę w dłuższym okresie
- skuteczność treningu początkowo jest wysoka, w miarę poprawy wydolności maleje
- najistotniejsze parametry istotne z punktu widzenia fizjologii mięśni: poziom siły skurczów, czas trwania wysiłku i jego
częstotliwość, a także rodzaje skurczów
- wyróżniamy trening wytrzymałości, trening szybkościowy i trening siły mięśniowej
- TRENING WYTRZYMAŁOŚCIOWY:
- realizowany na niższych poziomach skurczu
- zwiększa odporność na zmęczenie (wzrost potencjału tlenowego)
- trening interwałowy jest skuteczniejszy niż ciągły
- przyczynia się do obniżenia stężenia mleczanu
- zwiększa gęstość kapilar w mięśniach (sprawniejsze dostarczanie tlenu)
- wzrost zawartości mioglobiny we włóknach wolno kurczących się
- prowadzi do wzrostu liczby i rozmiarów mitochondriów
- wzrost aktywności enzymów
- może powodować niewielki wzrost masy mięśniowej
- może prowadzić do uszkodzeń włókien mięśniowych
- TRENING SIŁY MIĘŚNIOWEJ:
- siła mięśniowa zależy od przekroju poprzecznego mięśnia
- kształtowanie jej powinno być dopiero jak rozwinie się nasz kościec - ok. 20- 30 rok życia
- ćwiczenia siłowe mogą mieć charakter: wysiłku lokalnego, regionalnego i ogólnego
- trening siły mięśniowej prowadzi do wzrostu odporności na zmęczenie
- rozbudowuje się unaczynienie kapilarne
- zwiększa potencjał beztlenowy włókien szybko kurczących się
- TRENING MIESZANY:
- oba treningi dają zróżnicowane efekty, w zależności od doboru ćwiczeń, czasu trwania i liczby powtórzeń
- trening mieszany wywołuje inne skutki niż trening pojedynczy
- nie można wiec prowadzić treningu wytrzymałościowego i siły mięśniowej licząc na wysoką odporność na
zmęczenie i jednocześnie przyrost masy i siły mięśniowej