Komórka - podstawowa jednostka strukturalna organizmów żywych, przepuszczalna błona plazmatyczna. Skład: siateczka śródplazmatyczna szorstka (synteza białek i lipidów, a w komórkach mięśniowych gromadzenie wapnia), cytoplazma, chromosomy, jąderko, aparaty Golgiego, lizosomy, mitochondrium, jądro komórkowe otoczone błoną jądrową.

Błona komórkowa składa się z 35% tłuszczów, 60% białka i węglowodanów 5% (czyli fosfolipidy, tri i di glicerydy, cholesterol, glikolipidy). Cechy błony: elastyczna (półstała), dynamiczna (zmienia się wraz z wiekiem), selektywna (tylko niektóre substancje mogą swobodnie dyfundować po błonie), spolaryzowana (po obu stronach błony)

Cytoplazma - w jej obrębie znajdują się włókniste struktury białkowe mikrofilamenty i mikrotubule.

Mitochondria - należą do samoreplikujących się organelli, otoczonych podwójną błoną lipo-proteidową.

ATP- energia użyteczna biologicznie (miniakumulatory energii)

Śmierć komórki nazywamy apoptoazą.

Pobudliwość to zdolność komórki do reagowania na bodźce. To każda dostatecznie duża i długotrwała zmiana warunków, która wpływa na metabolizm i zmienia stan komórki lub jej czynność.

Bodźce ze środowiska zewnętrznego oddziałują na struktury, zwane receptorami - wyspecjalizowane struktury nerwowe. Bodziec, na który dany receptor jest najbardziej wrażliwy, nazywamy bodźcem adekwatnym (specyficznym).

W mięśniach szkieletowych, ścięgnach i stawach występują receptory:

- wrzecionomięśniowe (reagują na ruch mięśni)

- aparat ścięgnisty Golgiego (rejestruje stopień rozciągnięcia mięśnia)

- receptory stawowe (rejestruje ruchy wiązadeł)

Bodźce dostarczane przez te receptory umożliwiają harmonijną pracę poszczególnych mięśni zaangażowanych w wykonanie pojedynczego ruchu.

Klasyfikacja siły bodźcowej:

- progowe (najmniejsza siła bodźca lub najkrótszy czas jego działania zmieniający metabolizm komórki. Miarą pobudliwości jest wielkość bodźca progowego)

- nadprogowe ( każdy wyzwala potencjał czynnościowy)

- podprogowe (mogą sumować się, łącznie wywołać depolaryzację progową)

Do tkanek pobudliwych zaliczamy:

- tk. Nerwową

-tk. Mięśniową

- komórki zmysłowe w narządach czucia

Funkcje tkanki mięśniowej:

- wykonywanie wszystkich ruchów, lokomocja

- funkcje życiowe - oddychanie, trawienie, wydalanie

- utrzymanie postawy ciała

- wytwarzanie ciepła

- kształtowanie sylwetki

- ochrona dla tk znajdujących się pod nią

- ochrona dla naczyń i nerwów

Rodzaje mięśni:

- tk poprzecznie prążkowane

- tk mięśniowa serca

- tk mięśniowa gładka

Tk mięśniowa gładka

- występowanie: ściany naczyń krwionośnych i wewnętrznych przewodów organizmu (np. macica)

- charakterystyka skurczu: wolny, długotrwały, niezależny od naszej woli

- sygnały wywołujące skurcz: nerwowe, hormonalne, mechaniczne (rozciąganie)

Mięśnie szkieletowe

- są to mięśnie układu ruchowego

- skurcz szybki, względnie krótki, zależny od naszej woli, liniowy

- sygnały wyłącznie nerwowe

- przewodzenie: ruchowe nerwy somatyczne

Mięsień sercowy

- występuje w przedsionkach i komorach serca

- skurcz rytmiczny, krótkotrwały, niezależny od naszej woli, przestrzenny

- sygnały rytmiczne, podobne do bodźców nerwowych, ale pochodzące z własnego układu bodźcotwórczo - przewodzącego serca (zmodyfikowane komórki mięśniowe)

Regeneracja tk mięśniowych:

- szkieletowe: mogą się regenerować dzięki obecności komórek satelitarnych. Z komórek tych może powstać syncytium i mogą odtwarzać się włókna mięśniowe.

- sercowego: nigdy się nie regenerują.

Funkcje tkanek:

- pobudliwość (sarkolema)

- zdolność przewodzenia fali pobudzeniowej

- kurczliwość

Układ ruchu: (w ciele człowieka jest 400 mięśni szkieletowych co stanowi 40-50% masy ciała)

- bierny (szkielet i jego połączenia)

- czynny (mięśnie)

Skład mięśni:

75% - woda

20% - białko (strukturalne, enzymatyczne)

5% - inne (fosfokreatyna, ATP)

Narządy pomocnicze (układu włókien mięśnia):

- powiązie

- pochewki ścięgien

- kaletki maziowe

- bloczki i trzeszczki

Części mięśnia:

- brzusiec

- głowa mięśnia dwugłowego

- przyczep początkowy

- ogon mięśnia

- przyczep końcowy

Cały mięsień łączy się z kością za pomocą ścięgna (pasma mocnej tkanki łącznej).

Namiętna (otacza mięsień)

Omięsna (otacza pęczki mięśniowe)

Śródmięsna (warstwa tkanki mięśniowej)

Komórki mięśniowe

- ułożone są równolegle w stosunku do siebie

- ich liczba określa się ok. 6 miesiąca życia płodowego

- zawierają aparat kurczliwy

Podstawowa jednostka mięśni MIOCYT to pojedyńcza komórka wielojądrzasta o kształcie cylindrycznym, niewidoczna dla oka.

Budowa: elementarna błona komórkowa, cytoplazma, jądro komórkowe, mitochondria, retikulum sarkoplazmatyczne, włókna kurczliwe, pozostałe organelle komórkowe.

Funkcje sarkolema:

- przewodzenie fali depolaryzacji

- izolacja sąsiednich włókien od siebie

Sarkomer obejmuje cały prążek anizotropowy i sąsiadujące z nim 2 połówki prążka izotropowego. Prążki anizotropowe tworzą nitki grube miozyny, zaś prążki izotropowe nitki cienkie aktyny, które są doczepione do błony granicznej.

Układ sarkotubalny:

- siateczka sarkoplazmatyczna ze zbiornikami/ cysternami końcowymi

- układ podłużny i kanalikowy (ziarnistości z jonami wapnia)

- układ poprzeczny T (kanalik T jest utworzony przez błonę komórkową, która wnika do środka włókna. Znajduje się między dwoma prążkami)

Układ sarkotubalny - uwalnianie jonów wapnia do sarkoplazmy lub usuwaniem ich z niej.

Triada - to system kanalików T, dwa w jednej triadzie + dwie cysterny brzeżne. W każdym sarkomerze są dwie triady mieśniowe.

Trpoonina i tropomiozyna zapobiegają łączeniu się cienkich nitek aktyny z poprzecznymi mostkami miozyny w czasie rozkurczu mięśnia (spoczynku), pełnią więc rolę naturalnych inhibitorów procesu skurczowego. Nazywane są białkami regulacyjnymi mięśnia.

Skurcz mięśnia - mechanizm ślizgu:

Skurcz jest spowodowany cyklicznym przyłączaniem i odłączaniem cienkiego filamentu.

1. W stanie spoczynku kulista główka miozyny ma przyłączoną cząsteczkę ADP. Troponina i tropomiozyna w cienkich filamentach nie mają przyłączonego Ca2+ i blokują miejsca wiązania w aktynie (kolor pomarańczowy).

2. Podczas aktywacji włókna mięśniowego, uwolniony wapń przyłącza się do kompleksu tropomiozyny. Powoduje to konformacyjną zmianę w cienkim filamencie, która prowadzi do ekspozycji miejsc wiązania. Przyłączona główka miozyny tworzy połączenie pomiędzy cienkim i grubym filamentem.

3. Przyłączona główka miozyny wykonuje obrót i wywiera siłę wzdłuż osi filamentu. Powoduje to wzajemne nasuwanie się cienkiego i grubego filamentu.

4. Pod koniec przesunięcia wywołanego obrotem główki, nowa cząsteczka ATP łączy się z miozyną, co indukuje przerwanie wiązania pomiędzy aktyną i miozyną.

5. Energia chemiczna uwolniona z ATP, powoduje przeciwny obrót główki, która staje się gotowa do kolejnego przyłączenia w następnym miejscu wiązania.

Jony wapnia na początku skurczu przechodzą przez błony z miejsc o większym stężeniu (cystern siateczki) do mniejszego stężenia (do włókienek mięśniowych). Po skurczu jony wapnia są przenoszone przeciw kierunkowi spadku stężeń, znów do siateczki przez tzw pompę wapniową, pracują na koszt energii ATP. Pompa wapniowa transportuje Ca z powrotem do cystern końcowych SR.

ATP ( adenozyno trifosforan)- przekaźnik energii chemicznej, którą pracujące mięśnie mogą zamienić w pracę mechaniczną lub ciepło.

1. hydroliza ATP (transfosforylacja)

2. Reakcja miokinazowa

3. Fosforylacja w reakcjach glikozy beztlenowej

4. Fosforylacja oksydacyjna w mitochondriach

Węglowodany cukry proste (glukoza) glikoza \

Tłuszcze kwasy tłuszczowe B-oksydacja = Acetylo -CoA cykl Krebsa

Białka aminokwasy reanimacja /

Wysiłki fizyczne w oparci o zużycie tlenu:

• krótkie wysiłki o obciążeniu max to metabolizm anaerobowy - dług tlenowy dochodzi do 96% całkowitego zapotrzebowania tlenowego/ procesy beztlenowe związane są z rozpadem mioglobiny zawartej w mięśniach/.

• Długotrwałe wysiłki typu wytrzymałościowego, przebiegające ze stałym obciążeniem to metabolizm aerobowy - dług tlenowy powstaje jedynie w początkowym okresie pracy.

• Wysiłki trwające z różną intensywnością to metabolizm mieszany / anaerobowo - aerobowy/ - powtarzają się stany zaciągania i spłacania długu tlenowego.

Dług tlenowy: tymczasowe korzystanie z energii anaerobowej, odbywa się na rachunek reakcji oksydatywnych (tlenowych), które muszą usuwać skutki korzystania z tych pierwszych źródeł energii. Praca wykonana jest kosztem długu tlenowego, który będzie spłacony w okresie wypoczynku.

Dług tlenowy czyli niedobór tlenu w stosunku do zapotrzebowania organizmu na tlen.

Skurcz mięśnia - to skrócenie włókienek kurczliwych mięśnia pod wpływem impulsów z ośrodków nerwowych. Udział biorą białka kurczliwe mięśni: miozyna i aktyna oraz wapń.

Rodzaje włókien mięśniowych: (człowiek rodzi się z określoną liczbą włókien)

• włókna typu I („ST”) - wolnokurczące się, czerwone, mała siła, małą szybkość, duża wytrzymałość.

• Włókna typu II („FT”) - szybkokurczące się, białe

• Włókna typu IIA - szybkokurczliwe, tlenowe, pośrednie

• Włókna typu IIB - szybkokurczliwe, glikolityczne, duża siła i szybkość, niska wytrzymałość

Skurcze mięśni:

• IZOTONICZNE - zmienia się długość mięśnia bez zmian napięcia mięśnia

• IZOMETRYCZNE - wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości, wynikiem nie jest ruch, a utrzymanie części ciała w stałym położeniu

• AUKSOTONICZNE - zmiana długości i napięcia mięśni np. przy chodzeniu, bieganiu.

Podział ze względu na powierzchnię:

• LOKALNY - obejmuje do 30% aktywnej masy mięśniowej np. kończyn górnych

• OGÓLNOUSTROJOWY - obejmuje powyżej 30% aktywnej masy mięśniowej np. kończyn dolnych

Martwy punkt - przejściowy okres zaburzeń na skutek opóźnionej adaptacji fizjologicznych mechanizmów do wymagań wykonywanych prac.

Drugi oddech - kontynuowanie pracy mimo objaw martwego punktu. Prowadzi do pełnej mobilizacji mechanizmów adaptacyjnych i ustąpieniu zaburzeń. Zapoczątkowuje okres stabilizacji i funkcjonalnej steady - state (wyraz przystosowania się do ustroju danego wysiłku fizycznego).

Wydolność ogólna - aerobowa (fizyczna) - zdolność do ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych, wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia i wyraźnych zmian w środowisku wewnętrznym organizmu. Obejmuje również tolerancję zmian zmęczeniowych i zdolności do szybkiej ich likwidacji po zakończonej pracy.

Miarą wydolności tlenowej jest VO2 max, czyli maksymalna objętość tlenu jaką organizm może wykorzystać w czasie wysiłku fizycznego.

Siła mięśniowa - to cecha charakteryzująca możliwości układu ruchu definiowana jako: zdolność do pokonywania oporu zewnętrznego lub przeciwdziałania mu kosztem wysiłku mięśniowego lub jest to przypadkowy moment sił rozwijanych przez mięśnie.

Adaptacja - to proces względnie trwałych zmian strukturalnych i czynnościowych organów zaangażowanych w wysiłku fizycznym.

Czynniki determinujące siłę skurczu:

- kąt zgięcia w stawie

- szybkość skurczu

- elastyczność mięśnia - długość

Siła mięśnia zależy od:

• przekroju poprzecznego mięśnia - więcej włókien to większa siła maxymalna

• wstępnego rozciągnięcia włókien - największą wartość osiąga, gdy włókno przed skurczem rozciągnięte jest o ok. 20%

• szybkości skracania się mięśnia - prędkość przesuwania się nici aktyny

• ciepło - zwiększa siłę i szybkość skurczu. Ma to związek z procesami metabolicznymi zachodzącymi w pracującym mięśniu

• wiek - siła mięśni zwiększa się z wiekiem i osiąga maximum między 25 a 30 rokiem życia

• płeć - siła pojedynczego włókna jest taka sama u obu płci, ale ze względu na większą masę mięśni mężczyźni są zdolni do większego wysiłku

Paradoks Lindharda

- przerwanie bezdechu

- spadek ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej

- odblokowanie żyły głównej dolnej (wzrost objętości wyrzutowej serca i ciśnienia krwii)

- trwa ok. 15 sek po zakończeniu wysiłku

- gwałtowny wzrost ciśnienia po wysiłku (w pierwszych sekundach)

- restytucja czyli odpoczynek (restytucja po wysiłku satycznym rozpoczyna się po ustąpieniu paradoksu)

CO MIAŁA GRUPA 1 NA KOLE U SONDELOWEJ:

Gr 1: budowa komórki mięśniowej, dług tlenowy, jaki metabolizm zachodzi gdy wysiłek trwa 1 godzinę

Gr 2: siła, jaki metabolizm zachodzi przy wysiłku 15 minutowym i coś co nazwali „efekt poprz prazk”

---