Mięśnie - cz. I

1. Pojęcie bodźca, rodzaje i rola fizjologiczna bodźców.

Bodziec - zmiana środowiska wewnętrznego jak i zewnątrznego, które wywołuje określoną reakcję w tkance (z zajęć)

Bodziec - czynnik lub zespół czynników zdolnych wywołać reackję komórki, na którą działają poprzez pobudzenie. Może to prowadzić do: powstania potencjału w komórce mięśniowej, skurczy mięśnia czy wydzielania hormonu.

Rodzaje zależą od rodzaju tkanki. Np. tk nerwowa = impuls(z zajęć)

Podział bodźców:

• Naturalne (światło - siatkówka)

• Sztuczne (doświadczenia na zwierzętach - prąd)

• Specyficzne (adekwatne) właściwe dla danej tkanki siatkówka - światło

• Niespecyficzne - niewłaściwe, uciskanie gałki ocznej - światło

• Fizyczne (zmiany temperatury)

• Chemiczne (hormony) - chomoreceptory - reagują na prężność tlenu i dwutlenku węgla

• Bezpośrednie (bezp. Na tkankę, mięsień prądem

• Pośrednie (przez nerw który zmierza do tego mięśnia)

• Pojedyczne (m. Skurczył się i rozkurczył)

• Częste

• Krótko działające (są efektywniejsze)

• Długo działające (może dojść do adaptacji i nie będzie efektu)

• Pobudzające

• Hamujące

• Podprogowe ( o mniejszej sile, nie wywoła potencjału czynnościowego, ale wywoła mniejszą zmianę w postaci depolaryzacji bł.kom., która to zmiana rozprzestrzeni się biernie i zaniknie - znaczenie: łatwiej pobudzić już pobudzoną tkankę - kolejny impuls)

• Progowe ( o takiej sile przy której dochodzi do osiągnięcia potencjału progowego i wyzwolenia potencjału czynnościowego - w przypadku mięśni - skurcz mięśni)

• Nadprogowe ( taki sam skutek jak progowy albo wyższy, zalezy od tego czy działa na pojedyncze włókno czy na cały mięsień)

• Maksymalne - który wywołuje maksymalną reakcję, max skurczy mięśni

• Pesymalne - uszkadzające tkankę, zbyt duża siła i uszkadza tkankę zamiast ją pobudzać

2. Podział, budowa i funkcje mięśni.

Podział mięśni :

• poprzecznie prążkowane - typ tk.mięśniowej, zbudowanej z silnie wydłużonych, walcowatych komórek, zawierających wiele położonych obwodowo jąder. W centrum znajdują się liczne miofibryle. Miofilamenty aktynowe i miozynowe ułożone są naprzemiennie na całej długości włókna.

1. szkieletowe

2. skórne

gładkie

sercowy

Podział poprzecznie prążkowanych:

• ze względu na: kształt, (krótkie, długie), rodzaj ruchu w stawie, w ilu stawach działa, liczba ścięgień poczatkowych, agonistyczne - antagonistyczne

Budowa m. Szkieletowego:

- Każdy miesień jest zbudowany z wielu cylindrycznych komórek mięśniowych zwanych włóknami. Te włókna są ułożone w stosunku do siebie równolegle tworząc pęczki.

- Oprócz komórek mięśniowych zawierających aparat kurczliwy mięśnia, w każdym mięśniu szkieletowym występuje wiele warstw tkanki łącznej stanowiącej komponent sprężysty mięśnia. (Omięsna zewnętrzna - otacza cały mięsień

Omięsna wewnętrzna - otacza małe pęczki włókien mięśniowych

Śródmięsna - otacza pojedyncze włókno mięśniowe.)

Funkcje:

• utrzymanie prawidłowej postawy ciała,

• wykonywanie ruchów przez człowieka

3. Ultrastruktura włókna mięśniowego poprzecznie prążkowanego.

Mięsień poprzecznie prążkowany - typ tkanki mięśniowej, zbudowanej z silnie wydłużonych, walcowatych komórek, zawierających wiele położonych obwodowo jąder. W centrum znajdują się liczne miofibryle. filamenty aktynowe i miozynowe ułożone są naprzemiennie na całej długości włókna.

Samo włókno mięśniowe zbudowane jest z jeszcze mniejszych struktur. Między jego końcami rozciągają się włókienka kurczliwe, nazywane miofibryllami. Te małe włókienka złożone są z nici, które utworzone są przez białka mające zdolność do kurczenia się. Każda miofibrylla zawiera dwa rodzaje nici (nazywanych również filamentami) - grube i cienkie. Ułożone są one w taki sposób, że nici cienkie nakładają się częściowo na nici grube. Powstaje przez to w mikroskopie świetlnym obraz poprzecznego prążkowania mięśnia.

4. Rola układu sarkotubularnego miocytu.

1) układ kanalików i cystern tworzonych przez błony wewnątrz → miocytów tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej, odpowiedzialny za przenoszenie pobudzenia w komórce i uwalnianie jonów wapniowych inicjujących interakcje białek kurczliwych mięśnia, generujących skurcz komórki mięśniowej

2) Pośredniczy w przewodzeniu pobudzenia wewnątrz całej komórki. Układ ten składa się z cewek poprzecznych i siateczki sarkoplazmatycznej.

5. Białka mięśni - rodzaje i funkcja.

Aktyna - białko wchodzące w skład kurczliwych filamentów aktynowych, stanowiących obok mikrotubul i filamentów pośrednich cytoszkielet komórki eukariotycznej. Ma zdolnośc do stymulacji hydrolizy ATP. Występuje w dwóch postaciach 1) globularnej (G-aktyna) 2)fibrylarnej (F-aktyna). Cząstka G-aktyny zawiera miejsca przyłączenia miozyny.

Miozyna - białko wchodzące w skład kurczliwych włókien grubych w komórkach. Bierze udział w konstrukcji sarkomeru składającego się z włókien cienkich (zawierających aktynę) grubych i elastyny.

6. Sarkomer jako jednostka morfologiczno-czynnościowa włókienka kurczliwego.

Sarkomer - jednostka fizjologiczna mięśni

Budowa

• nitki cienkie (po obydwu stronach sarkomeru) zbudowane z białka - aktyny, tropomiozyna, troponina (w warunkach braku pobudzenia zasłaniają aktynę i uniemożliwiają przyłączenie do aktyny głów miozynowych).

• Nitki grube, w środku sarkomeru - między cienkimi, składają się z miozyny.W obrębie głowy występuje miejsce przyłączenia z aktyną, obok tego jest drugie - miejsce przyłączenia ATP i enzym ATP-aza.

Etapy skurczu:

• przejście impulsu wzdłuż błony komórkowej

• uwolnienie jonów Ca z siateczki sarkoplazmatycznej

• połączenie jonów Ca z troponiną C

• przemieszczanie kompleksu tropomiozyno - troponinowego (TT)

• odsłonięcie aktyny, połączenie z głową miozyny

• wyzwolenie energii

• zgięcie głów miozynowych

• wciągnięcie nitek cienkich do środka sarkomeru

Mięśnie - cz. II

1. Unerwienie mięśni szkieletowych

Unerwione przez somatyczny układ nerwowy. Jeden neuron ruchowy na swoim końcu traci osłonkę mielinową i tworzy rozgałęzienia, z których każde zaopatruje tylko jedno włókno mięśniowe. Wszystkie włókna mięśniowe podlegające jednej komórce nerwowej kurczą się jednocześnie, ponieważ impuls dochodzi do nich w tym samym czasie i stanowią jednostkę motoryczną.

2. Pojęcie jednostki motorycznej

To zespół komórek mięśnia szkieletowego (włókien mięśniowych) unerwianych przez tę samą komórkę nerwową, przez co wspólnie pobudzanych i jednocześnie pracujących (kurczących się).

2) motoneuron wraz ze swymi wypustkami oraz włóknami mięśniowymi unerwianymi przez te wypustki

3. Podział oraz podstawowe cechy włókien mięśniowych i jednostek ruchowych.

Włókna białe, pośrednie oraz czerwone.

Czerwone - zawierają dużo mioglobiny, napięcie narasta powoli, mięsień męczy się powoli.

Białe - napięcie narasta szybko, szybko się męczą.

Jednostka ruchowa - najmniejsza czynnościowa jednostka skurczu mięśnia, motoneuron i wszystkie unerwione przez niego włókna mięśniowe; na podstawie odmiennej morfologii, metabolizmu i cech skurczu wyróżnia się 3 podstawowe typy: jednostki S (slow) - wolne, bardzo odporne na zmęczenie, jednostki FR (fast resistant) - szybkie, odporne na zmęczenie, jednostki FF (fast fatiguable) - szybkie, męczące się

4. Czynność jednostek ruchowych w czasie ruchu dowolnego. Kolejność rekrutacji jednostek motorycznych.

5. Czynniki wpływające na siłę mięśni.

Siła mięśniowa, jak powszechnie wiadomo uwarunkowana jest wieloma czynnikami genetycznymi. Jest ona zależna od aktywności hormonalnej, od przekroju poprzecznego mięśnia, jego początkowej długości w czasie pobudzenia, liczby i typu włókien mięśniowych, aktywnych jednostek motorycznych, wielkości mięśnia, kąta zgięcia w stawie, prędkości skracania mięśnia oraz częstotliwości jego pobudzeń.
Jednakże istnieją czynniki wpływające na wzrost siły mięśni szkieletowych. Oczywiście pewnych uwarunkowań, które otrzymaliście wraz z kodem DNA nie zmienimy, ale specyficznymi metodami, możemy ją poprawić.

A. osobnicze
wiek : kobiety z chwilą rozpoczęcia miesiączkowania osiągają szczyt możliwości siłowych. Poziom ten utrzymuje się do około 25 roku życia, a następnie obniża się.
mężczyźni : szczyt możliwości przypada na około 17 - 19 rok życia, około 9 - 12 miesięcy po skoku pokwitaniowym i trwa do 30 roku życia.

B. fizjologiczno - biochemiczne
· typ budowy mięśnia
· zakres pobudzenia nerwowo - mięśniowego
· inerwacja mięśnia
· mielinizacja

C. biomechaniczne
· położenie środka ciężkości
· zakres stopni swobody w stawach
· długość dźwigni kostnych i mięśniowych
· synergia mięśni zaangażowanych daną czynność
· równowaga sił między mięśniami synergistycznymi i antagonistycznymi
· proporcje pomiędzy długością brzuśców przyczepami

D. inne
· poprawna technika ruchu
· właściwa dieta
· promieniowanie ultrafioletowe
· rytmy dobowe i sezonowe
· typy odnowy fizycznej i biologicznej
· czynniki motywacyjne

6. Mechanizmy umożliwiające regulację siły skurczu mięśnia.

Prawo „wszystko albo nic”

Dotyczy pojedynczych włókien szybkich białych mięśni szkieletowych. Skurcz poje-dynczych włókien mięśniowych następuje tylko po zadziałaniu bodźca nadprogowego

PSiła skurczu białego mięśnia szkieletowego zależy od intensywności bodźca. Odpowiedź „wszystko albo nic” występuje tylko w miejscach położonych blisko miejsca działania bodźca. Wzrost intensywności bodźca prowadzi do równomiernego pobudzenia wszystkich włókien mięśnia

Prawo „wszystko albo nic” nie oznacza, że odpowiedź pobudzanego włókna mięśniowego będzie zawsze jednakowa. Siła skurczu mięśnia w skurczu tężco-wym niezupełnym będzie większa, niż w skurczu pojedynczym, natomiast w skurczu tężcowym zupełnym siła skurczu mięśnia jest jeszcze większa. Siła skurczu zależy od częstotliwości pobudzenia

Jeśli mięsień znajduje się w rozkurczu tuż po skurczu tężcowym zupełnym, pojedyncze pobudzenie nadprogowe może wywołać skurcz silniejszy od poprzedniego.

W warunkach niedotlenienia zmniejsza się nie tylko siła skurczu, wydłużeniu ulega tez czas trwania rozkurczu. Gdy zasoby ATP są wyczerpane mięsień wcale nie może się rozkurczyć

7. Rodzaje skurczów mięśni.

Pojedynczy - powstaje po pobudzeniu bodźcem pojedynczym. Skurcze pojedyncze występują wówczas, gdy kolejne bodźce działają w odstępach dłuższych niż cały okres skurczu i rozkurczu mięśnia.

Tężcowy niezupełny - występuje wówczas, gdy przerwy pomiędzy kolejnym pobudzeniem są krótsze niż czas trwania całego skurczu, ale dłuższe niż jego połowa.

Tężcowy zupełny - pojawia się wtedy, gdy przerwy między kolejnym pobudzeniem są krótsze niż połowa okresu skurczu.

Izotoniczny - występuje wówczas, gdy w czasie pobudzenia mięsień może skracać, tj. przynajmniej jeden jego koniec jest ruchomy. Oznacza to, że długość mięśnia zmniejsza się, ale jego napięcie pozostaje niezmienione.

Izometryczny - pojawia się wówczas, gdy obciążenie mięśnia jest większe niż siła, jaką może on rozwinąć: skracanie nie występuje wcale, zmienia się jego napięcie.

Auksotoniczny - występuje wtedy, gdy na przyczepy mięśnia działa jakaś siła (obciążenie) W początkowej fazie tego skurczu rośnie napięcie w mięśniu, a jego długość nie zmienia się (faza izometryczna), następnie z chwilą zrównoważenia przez napięcie siły działającej na przyczepy mięśnia zaczyna się on skracać a jego napięcie już nie rośnie. W miarę zwiększania obciążenia szybkość i zakres skracania maleją.

8. Regulacja napięcia mięśniowego rdzeniowa i nadrdzeniowa

Napięcie powstaje na poziomie rdzeniowym, zaś jego regulacja zachodzi na poziomie nadrdzeniowym

W nadrdzeniowej kontroli regulacji napięcia mięśniowego biorą udział: twór siatkowaty, móżdżek, zwoje podstawy, jądra przedsionkowe, jądra czerwienne, wywierające wpływ na złożoną sieć interneuronów i dróg własnych rdzenia. Do najważniejszych jednak dróg regulujących napięcie mięśniowe (których uszkodzenie powoduje pojawienie się spastyczności) należą:

• hamująca droga siatkowato-rdzeniowa grzbietowa (sznury boczne rdzenia, tuż za piramidową drogą korowo-rdzeniowa boczną, hamuje toniczne odruchy na rozciąganie),

• pobudzające drogi: siatkowato-rdzeniowa brzuszno-przyśrodkowa oraz przedsionkowo-rdzeniowa (obie biegną w obrębie sznurów przednich rdzenia, pobudzają odruchy rozciągowe). 

Regulacja napięcia mięśniowego zależy od

aktywności:

ośrodków nadrdzeniowych:

hamujące: grzbietowa droga siatkowato-rdzeniowa

(w sznurach bocznych rdzenia kręgowego)

pobudzające:

brzuszno-przyśrodkowa droga siatkowato-

rdzeniowa (w sznurach przednich rdzenia

kręgowego)

droga przedsionkowo-rdzeniowa

ośrodków rdzeniowych (segmentarnych

licznymi neuronami wstawkowymi

(interneuronami)

interneurony presynaptyczne hamujące akso-

aksonalne na zakończeniach Ia (GABA-ergiczne),

są kontrolowane przez drogi zstępujące z ośrod-

ków nadrdzeniowych

interneurony hamujące unerwienia na zakoń-

czeniach Ia (neuroprzekaźnik glicyna): uszko-

dzenie powoduje zaburzenia synchronicznej

pracy agonistów i antagonistów - powoduje

to zjawisko ko-kontrakcji mięśnia antagonisty

zamiast jego rozkurczu (objaw: np. klonus stopy)

lub znacznego osłabienia mięśnia antagonisty

(np. przykurcz ścięgna Achillesa: stopa końska,

czyli wzrost aktywności mięśnia trójgłowego

łydki powoduje nadmierne osłabienie mięśnia

piszczelowego przedniego) w zależności od

miejsca uszkodzenia dróg siatkowato-rdze-

niowych i przewagi bodźców hamujących lub

pobudzających

Komórki Renshaw - tzw. hamowania nawracają-

cego, powodują zwrotne hamowanie zarówno

zakończeń Ia, jak i motoneuronów alfa.

III ODRUCHY

1. Odruch - definicja odruchu, składowe łuku odruchowego.

2. Organizacja ośrodków odruchowych w rdzeniu kręgowym.

3. Rodzaje odruchów (odruchy monosynaptyczne i polisynaptyczne, odruchy somatyczne, autonomiczne i mieszane)

Odruchy somatyczne są związane z postawą ciała.

Odruchy autonomiczne to odruchy związane z układem autonomicznym. Efektorem jest tutaj dowolny narząd wykonawczy (z wyjątkiem mięśni szkieletowych). Receptor i drogi dośrodkowe mogą należeć również do układu somatycznego. Ośrodki tych odruchów są zlokalizowane w półkulach mózgu, pniu mózgu, rdzeniu kręgowym, międzymózgowiu i zwojach obwodowych. Można je podzielić na funkcjonalne i troficzne.

4. Zjawiska związane z reakcją odruchową: okres latencji, promieniowanie, wyładowania następcze.

Okres latencji - okres utajonego pobudzenia.

5. Budowa i czynność wrzecionka nerwowo - mięśniowego oraz receptorów ścięgnowych.

Poszczególne wrzecionka, rozmieszczone pomiędzy miocytami m. Szkieletowego, odpowiadają za utrzymanie napięcia tych mięśni. Wrzecionko jest zbudowane z wiązki cienkich komórek intrafuzalnych (wewnątrzwrzecionkowych) w liczbie 2 - 10, otoczonych torebką łącznotkankową, która oddziela wrzecionko od otaczających je roboczych komórek mięsniowych zwanych miocytami ekstrafuzalnymi (zewnątrzwrzecionkowymi).

6. Odruch na rozciąganie (miotatyczny) właściwy i odwrócony.

(to samo co odruch monosynaptyczny, pkt 3)

Odruch monosynaptyczny, inaczej odruch na rozciąganie. Powstaje wywołany przez rozciągnięcie mięśnia szkieletowego. Na skutek wydłużenia komórek intrafuzalnych we wrzecionkach nerwowo-mięśniowych dochodzi do pobudzenia zakończenia pierścieniowato-spiralnego. Na skutek rozciągania zakończenie to depolaryzuje się i salwy impulsów biegną do rdzenia kręgowego. Tam po przejściu przez jedną synapsę pobudzają neurony ruchowe, które z kolei wysyłają impulsy wywołujące skurcz izometryczny lub izotoniczny mięśnia szkieletowego.

7. Odruch z receptorów ścięgnowych (ciał buławkowatych).

W ścięgnach, w pobliżu ich przejścia w tkankę mięśniową, znajdują się ciałka buławkowate - receptory B, składające się z włókienek łącznotkankowych, otoczonych torebką włóknistą. Wśród tych włókien rozmieszczone są rozgałęzienia zakończone dendrytami, dającymi początek włókienkom nerwowym typu I_B.

Bodźcem depolaryzującym to zakończenie jest naprężenie, jakie powstaje przy rozciąganiu napiętego mięśnia, przy skurczu izometrycznym i auksotonicznym, z komponentą izometryczną.

Wrażliwość ciał jest znacznie mniejsza od wrzecionek nerwowo - mięśniowych - ok. 100 - krotnie.

Znaczenie fizjologiczne ciał buławkowatych polega na zapobieganiu rozwijania się zbyt dużych napięć mięśniowych. 

Impuls z zakończenia ciała buławkowatego dociera do ciała neuronu I - protoneuronu, a następnie do komórki wstawkowej - która jest komórką hamującą i swoje hamujące działanie wywiera na  - motoneurony. W wyniku tego dochodzi do rozluźnienia mięśnia

2) W ścięgnach, w pobliżu ich przejścia w tkankę mięśniową, znajdują się ciałka buławkowate - receptory B, składające się z włókienek łącznotkankowych, otoczonych torebką włóknistą. Wśród tych włókien rozmieszczone są rozgałęzienia zakończone dendrytami, dającymi początek włókienkom nerwowym typu I_B.

Bodźcem depolaryzującym to zakończenie jest naprężenie, jakie powstaje przy rozciąganiu napiętego mięśnia, przy skurczu izometrycznym i auksotonicznym, z komponentą izometryczną.

Wrażliwość ciał jest znacznie mniejsza od wrzecionek nerwowo - mięśniowych - ok. 100 - krotnie.

Znaczenie fizjologiczne ciał buławkowatych polega na zapobieganiu rozwijania się zbyt dużych napięć mięśniowych. 

Impuls z zakończenia ciała buławkowatego dociera do ciała neuronu I - protoneuronu, a następnie do komórki wstawkowej - która jest komórką hamującą i swoje hamujące działanie wywiera na  - motoneurony. W wyniku tego dochodzi do rozluźnienia mięśnia

8. Odruch zginania. Unerwienie wzajemnie zwrotne mięśni.

(jak punkt 3)

9. Hamowanie odruchów (mechanizmy).

Hamowanie jest procesem przeciwstawnym do pobudzenia i polega na tłumieniu aktywności powstałej w układzie nerwowym. Między procesami pobudzania a hamowania powinna zachodzić równowaga, gdyż dominacja jednego z nich może spowodować poważne zaburzenia w reakcjach osobnika. I. Pawłów wyróżnił dwa rodzaje hamowania: wrodzone, czyli bezwarunkowe e, i nabyte warunkowe.
Hamowanie bezwarunkowe powstaje wtedy, gdy w czasie pobudzenia w korze mózgu jednego ośrodka nerwowego zostaje pobudzony, w tym samym czasie, dodatkowym bodźcem inny ośrodek; wówczas ten pierwszy zostaje zahamowany. Ten rodzaj hamowania występuje wówczas, gdy zadziała silny bodziec dodatkowy, odwracający uwagę osobnika. Hamowanie bezwarunkowe u człowieka powstaje również wtedy, gdy zajmie się on z taks uwagą daną czynnością, że nie wie, co się wokół niego dzieje. Tu taj pobudzenie jednego ośrodka jest tak duże, że hamuje okoliczne ośrodki i nie dopuszcza do zakłócenia uwagi.

10. Klasyfikacja czynności ruchowych i struktur mózgowych zaangażowanych w ich wykonywanie.

Motoryczność człowieka — całokształt zachowań, możliwości i potrzeb ruchowych człowieka.

Podział motoryczności:

• produkcyjna — związana z wytwarzaniem rzeczy i pracą;

• sportowa — służąca doskonaleniu ciała;

• wyrazowa (ekspresyjna) — służąca przekazywaniu informacji.

Móżdżek - kieruje koordynacją ruchową

Oprócz analizy danych zmysłowych najważniejszym zadaniem mózgu jest kontrola ruchów.
640 mięśni szkieletowych; nawet najprostsze ruchy wymagają b. złożonej kontroli.
Szlaki ruchowe:

• kora ruchowa => śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony => rdzeń kręgowy => mięśnie.

• kora ruchowa => móżdżek, most, rdzeń przedłużony => rdzeń kręgowy => mięśnie.

Lokalne odruchy rdzeniowe i pętle sprzężeń zwrotnych..

Fizjologia

Materiały rozpowszechniane bezpłatnie!

1

by Asieńka

---