Funkcje mięśni.doc

Funkcje mięśni:
- dzięki nim poruszamy kończynami,
- miesień sercowy przepompowuje krew w układzie krążenia,
- umożliwiają pracę narządów wewnętrznych.

Rodzaje mięśni:
1. Gładkie – ich włókna mają kształt wrzeciona, zawierają jedno jądro. Tworzą warstwy włókien ułożone obok siebie. Występują w ściankach przewodu pokarmowego, tętnic, żył, pęcherza moczowego i innych narządów wewnętrznych. Ich zadaniem jest wywieranie ciśnienia na otaczaną przez nie przestrzeń. Ich skurcz jest stopniowany. Kurczą się powoli, ale nie męczą szybko, nie mamy wpływu na ich skurcz.

2. Szkieletowe – ich komórki mają wydłużony, cylindryczny kształt, posiadają wiele jąder i prążki (kurczliwe struktury wewnątrz włókna mięśniowego). Łączą się ze szkieletem i umożliwiają ruch. Kurczą się szybko i szybko męczą, ich skurcz jest zależny od naszej woli.

3. Sercowy – wydłużone, cylindryczne komórki, rozgałęzione, z jednym lub dwoma centralnie ułożonymi jądrami. Ich połączenia umożliwiają szybkie i uporządkowane rozchodzenie się impulsu pobudzającego mięsień do skurczu. Mięsień sercowy nie męczy się (zawiera wiele tlenu i substancji odżywczych). Kurczy się w regularnych odstępach czasu, niezależnie od naszej woli.


Praca mięśni:
Komórka mięśnia poprzecznie – prążkowanego jest wypełniona włókienkami białkowymi zwanymi miofibrylami. Są one otoczone przez system oddzielonych błonami kanalików, zawierających dużo jonów wapnia, oraz licznymi mitochondriami, wytwarzającymi potrzebną do skurczu energię. Wzdłuż miofibryli można wyróżnić – rozmieszczone jedna obok drugiej – podstawowe jednostki kurczliwe. Są to sarkomery – małe maszyny białkowe, wykonujące prace podczas skurczu mięśnia. Wnętrze sarkomeru wypełniają dwa rodzaje włókienek białkowych, które nazywają się filamentami. Cienkie filamenty (aktynowe) łączą się jednym końcem z poprzecznie leżącymi strukturami białkowymi, rozdzielającymi sarkomery. Pozostaje między nimi wolna przestrzeń. Grube filamenty (miozynowe) znajdują się między cienkimi filamentami. Zajmują środkową część sarkomeru i nie łączą się ze strukturami rozdzielającymi sarkomery. Jest otoczony sześcioma cienkimi włókienkami.
Aktyna i miozyna są białkami, które najobficiej występują w komórkach mięśniowych.


Mechanizm skurczu mięśnia:
Siła napędowa skurczu powstaje w wyniku zmiany kształtu miozyny. Miozyna przesuwa cienkie filamenty w kierunku środka sarkomeru, co powoduje jego skrócenie. Filamenty nie zmieniają swojej długości. Skurcz wielu włókien białkowych daje w efekcie skurcz mięśnia. W kurczu zawsze uczestniczą jony wapnia. Ułatwiają one wytworzenie nowych połączeń między cienkimi a grubymi filamentami, co jest warunkiem niezbędnym do późniejszego przesunięcia cienkich elementów przez miozynę. Jony wapnia dostają się do otoczenia miofibryli z systemu otaczających ich kanalików. Są one uwalniane w momencie zapoczątkowania skurczu. Potrzebna jest także energia, którą dostarcza do mięśnia związek zwany ATP, który powstaje podczas utleniania glukozy w mitochondriach włókien mięśniowych. ATP wiąże się z miozyną i wymusza zmianę jej kształtu, co wywołuje skurcz mięśni.


Impuls do skurczu mięśnia:
Aby wywołać skurcz, potrzebny jest impuls elektryczny. Dociera do mięśnia za pośrednictwem neuronu. Wydzielany na zakończeniu neuronu neurotransmiter (substancja chemiczna produkowana w komórkach nerwowych) pobudza elektrycznie błony komórki mięśniowej. Pobudzone zostają przede wszystkim błony znajdujących się wewnątrz komórki mięśniowej kanalików, zawierających dużo jonów wapnia, co sprawia, że przemieszczają się one w sąsiedztwo miofibryli i wywołują skurcz.
Skurcz mięśnia sercowego powodują komórki znajdujące się w nim, zlokalizowane w tylnej ścianie prawego przedsionka, nazywane rozrusznikiem serca. Automatycznie wytwarzają one impuls elektryczny, przekazując w regularnych odstępach sygnał do skurczu mięśnia.


Współdziałanie mięśni i szkieletu:
Mięśnie są połączone z kośćmi za pomocą ścięgien, zbudowanych ze ściśle do siebie przylegających, nierozciągliwych włókien. Ponieważ ścięgna nie rozciągają się, siła skurczu mięśnia przenosi się bezpośrednio na kość. Jeden mięsień może wywołać skurcz tylko w jednym kierunku. Dlatego mięśnie współpracują parami, powodując ruchy sobie przeciwstawne.


Zmęczenie mięśnia – stan, gdy mięsień szkieletowy jest stale pobudzany przez dłuższy czas i przestaje odpowiadać na kolejne, dopływające do niego bodźce.

Zmęczenie

Wstęp
Zmęczenie fizyczne jest stanem fizjologicznym objawiającym się przejściowym zmniejszeniem sprawności ruchowej organizmu. Zmęczenie stanowi mechanizm zabezpieczający organizm przed nadmiernym wysiłkiem i tym samym przed nadmiernym zaburzeniem homeostazy ustroju. Zmęczenie fizyczne spowodowane jest intensywną pracą mięśni, w następstwie której zachodzą określone zmiany biochemiczne. Zmiany czynnościowe dotyczą także układu nerwowego i humoralnego przez co zakłócona zostaje homeostaza.
Zmęczenie jest spowodowane następującymi czynnikami:
• • niedotlenienie pracujących tkanek;
• • gromadzenie się metabolitów beztlenowej przemiany materii;
• • wyczerpanie się zasobów glikogenu w mięśniach;
• • odwodnienie miocytów;
• • przesunięcia jonowe;
• • hipoglikemia;
• • zmiany w stanie czynnościowym OUN (znużenie neuronów → indukcja hamowania impulsu).
Znużenie jest subiektywnym objawem zmęczenia. Stopień znużenia najczęściej odpowiada stopniowi rzeczywistego obniżenia zdolności do ruchu i pracy. Istnieją jednak sytuacje w których te relacje są zaburzone. Znużenie wywołane jest bowiem przez czynniki psychiczne (emocjonalne). Człowiek ma zdolność wywołania u siebie stanu znużenia przy równoczesnym braku zmęczenia rzeczywistego (mięśni), np. brak psychicznej motywacji do wysiłku fizycznego (brak psychicznego zainteresowania ruchem w danej chwili) przy równoczesnej jego realizacji. Znużenie jest wówczas powodem małej wydajności i efektywności ruchu (pracy). Sytuacja odmienna: istnieje rzeczywiste zmęczenie mięśni przy równoczesnej podbudowie psychicznej, przejawiającej się celowością i chęcią wykonania efektywnego i wydajnego ruchu (pracy). Wówczas wykonany ruch (praca) nie przejawią obniżenia wydajności i efektywności. Wykonywaniu pracy (ruchu) towarzyszy napięcie emocjonalne związane z zainteresowaniem pracą, świadomością wielkiego celu. Są to przykłady które udowadniają wpływ I i II układu sygnałów oraz czynności myślowych na przebieg zmęczenia i znużenia oraz pośrednio (przez układ nerwowy) na samą pracę mięśni.
Na przebieg rozwoju zmęczenia oddziałują troficzne wpływy układu nerwowego. Przy drażnieniu nerwów współczulnych nasileniu ulegają procesy oksydacyjne, synteza ATP, zwiększeniu ulega rezerwa zasadowa i przewodnictwo elektryczne. Drażnienie nerwów współczulnych pobudza także przewodzenie impulsu z połączeniach synaptycznych.
W mięśniu zmęczonym zmniejsza się amplituda skurczów, wydłuża się faza rozkurczu, rozkurcz staje się niepełny, rozwija się przykurcz. Zmniejsza się pobudliwość (zwiększa się próg pobudliwości), wydłuża się okres pobudzenia utajonego (czas od chwili pobudzenia mięśnia do początku skurczu). Zmęczenie dotyczy w pierwszej fazie płytki ruchowej (synapsy mięśniowo-nerwowej).
Teorie zmęczenia
1. 1. Teoria wyczerpania (Verworn`a i Schiff`a) – zmęczenie jest następstwem zużycia materiałów energetycznych w pracującym mięśniu. Badania wykazały, że zmęczenie mięśnia pojawia się przed wyczerpaniem się substancji energiodajnych (glikogenu, glukozy).
2. 2. Teoria zakwaszenia (Pflüger`a) – zmęczenie jest wynikiem nagromadzenia się metabolitów przemian beztlenowych (kwasy, kreatyna, dwutlenek węgla).
3. 3. Teoria neurogenna Pawłowa, Sjeczenowa, Orbelli`ego i Krestownikowa – zmęczenie jest efektem znużenia nerwowego i zahamowania przekaźnictwa nerwowego oraz nerwowo-mięśniowego. Stan zmęczenia jest wywołany zmianami głównie w układzie nerwowym. Duży udział w rozwoju zmęczenia bierze kora mózgowa i wegetatywny układ nerwowy.
4. 4. Teoria zatrucia – zmęczenie jest rezultatem nagromadzenia się w pracującym mięśniu swoistych toksyn zmęczenia. Obecnie teoria ma historyczne znaczenie, bowiem obok typowych i znanych metabolitów nie wyodrębniono przewidywanych toksyn zmęczenia z mięśni intensywnie pracujących.
5. 5. Teoria niedotlenienia – zmęczenie mięśnia podczas pracy jest wywołane narastającym niedotlenieniem (hipoksja w mięśniu) z powodu intensywnego wykorzystywania tlenu do oddychania wewnątrzkomórkowego.
Żadna z wymienionych teorii nie wyjaśnia w pełni przyczyn zmęczenia. Obecnie dominuje koncepcja syntetycznego podejścia do procesu zmęczenia, tzn. wyjaśniania jego przyczyn za pomocą wszystkich teorii, z wyłączeniem teorii zatrucia, która nie została udowodniona. Wraz z rozwojem biologii molekularnej pojawiają się kolejne teorie zmęczenia (np. teoria dehydratacji, teoria elektrolitowa, teoria mediatorowa, teoria łańcuchowa = wzajemnych powiązań), rozpatrujące ten proces na poziomie cząsteczkowym. Żadna jednak nie może być przyjęta bezkrytycznie i tak naprawdę można je podciągnąć do wcześniej opublikowanych już teorii (np. szeroko pojętej teorii neurogennej czy wyczerpania).


Zmęczenie wywołane umiarkowanym i cyklicznym wysiłkiem
Wysiłek fizyczny o umiarkowanej intensywności, trwający dłuższy czas powoduje sukcesywne zmęczenie ośrodków nerwowych regulujących i kontrolujących funkcjonowanie układu oddechowego i naczynioruchowego. Następstwem tego są zmiany fizjologiczne i biochemiczne w podległych im układach (tj. krążenia, oddychania). Metabolity zbyteczne i szkodliwe są usuwane na bieżąco, dzięki czemu nie nagromadzają się w pracujących tkankach.
Objawem zmęczenia jest hipogl...