fizjologia-wyk.odt

FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA (wykłady)

MIĘŚNIE SZKIELETOWE

Układ ruchowy człowieka:

Ø       część bierna (kości i stawy)

Ø      część czynna (mięśnie i ścięgna)

Mięśnie szkieletowe człowieka są poprzecznie prążkowane. Zbudowane są z włókien mięśniowych (komórek mięśniowych) zwanych miocytami. Miocyt zbudowany jest z:

Ø      miofibrylli (element wyróżniający miocyt od pozostałych komórek, są to włókna kurczliwe, które w odpowiedzi na bodziec reagują skurczem)

Rodzaje skurczów:

-          izotoniczny – zmiana długości

-          izometryczny – zmiana napięcia

-          auksotoniczny (mieszany) - zmiana napięcia i długości

Ø      mitochondria (ich zadaniem jest odbudowa energii – ATP)

Ø      aparat Goldiego (przebudowa, przepakowanie, przekazywanie zagęszczonych substancji poza komórkę oraz w jej obrębie)

Ø      liczne jądra komórkowe

Ø       rybosomy

Ø       lizosomy

Ø      siateczka śródplazmatyczna (magazynuje jony wapnia)

Budowa mięśnia

Miofibrylle zbudowane są z dwóch białek:

a)      Miozyna – składa się z dwóch części:

Ø      meromiozyna ciężka (ma budowę maczugowatą, posiada aktywność enzymatyczną – hydroliza ATP)

Ø       meromiozyna lekka

b)     Aktyna (posiada kompleks białkowy troponina-tropomiozyna)

Sarkomer – jest to podstawowa jednostka mięśnia poprzecznie prążkowanego. Zbudowany jest z miozyny (w środku) i aktyny, która otacza miozynę. W połowie aktyna przedzielona jest linią Z. Sarkomer leży pomiędzy dwoma liniami Z.

Budowa miofibrylli

Budowa sarkomeru

Odcinek anizotropowy (ciemny) podwójnie załamuje światło. Natomiast odcinki izotropowe (jasne) załamują światło pojedynczo.

Bodziec odpowiada na skurcz poprzez układ nerwowy:

Ø      motoneuron (nerw o charakterze ruchowym)

Ø      synapsa (połączenie nerwowo-nerwowe, albo nerwowo-mięśniowe)

Jednostka motoryczna – grupa komórek mięśniowych, unerwionych przez jeden motoneuron.

Synapsa – miejsce stykania się ze sobą błony kończącej akson z błoną komórkową drugiej komórki mięśniowej.

Budowa synapsy:

Ø      błona presynaptyczna (należąca do neuronu)

Ø      błona postsynaptyczna (należąca do mięśnia)

Ø      szczelina synaptyczna (leży między błonami: presynaptyczną i postsynaptyczną)

Acetylocholina (transmiter) wydzielana w błonie presynaptycznej dociera przez szczelinę synaptyczną do receptorów (odbiorników) znajdujących się w błonie postsynaptycznej, dzięki czemu powstaje skurcz. Cały ten proces nazywany jest sprzężeniem elektrochemicznym.

Depolaryzacja - obniżenie elektroujemnego potencjału elektrycznego błony komórkowej spowodowane wejściem jonów sodu lub wapnia do cytoplazmy komórki. Prowadzi do pobudzenia komórki nerwowej lub mięśniowej.

Jony wapnia wchodzą do cytoplazmy komórki, gdzie gwałtownie rośnie ich stężenie. Rozbijają one kompleks białkowy troponina-tropomiozyna na aktynie. Dzięki czemu może powstać mostek aktynowo-miozynowy. Im więcej mostków tym silniejszy skurcz. Następnie nitki aktyny wciągane są w miozynę. Sarkomer ulega skróceniu, ale długość aktyny i miozyny nie ulega zmianie (teoria ślizgowa skurczu).

Sprzężenie elektromechaniczne – jest to depolaryzacja przy udziale jonów wapnia zmieniająca się w ruch.

Podstawowe źródło ATP przyjmowane jest wraz z pokarmem:

Ø      tłuszcze i węglowodany (pełnią funkcje energetyczne)

Ø      białka (pełnią funkcje budulcowe)

tłuszcze               > wolne kwasy tłuszczowe

białka                             > aminokwasy

cukry                            > glukoza

Lipogeneza, estryfikacja – magazynowanie związków prostych w okolicach tłuszczowych.

Glikogen – cukier złożony magazynowany w mięśniach szkieletowych, wątrobie, sercu.

Odbudowa ATP

1.       Tor beztlenowy

a)      mleczanowy (powstaje kwas mlekowy i 4 lub 3 cząsteczki ATP)

b)     bezmleczanowy (powstaje kreatyna i ATP)

2.       Tor tlenowy

a)      proces oksydacji (powstaje woda, dwutlenek węgla i 36 cząsteczek ATP)

b)      betaoksydacja wolnych kwasów tłuszczowych

Rodzaje włókien mięśniowych

Ø      szybkokurczliwe (szybkomęczliwe, metabolizm beztlenowy, włókna białe

Ø      wolnokurczliwe (wolnokurczliwe, metabolizm tlenowy włókna czerwone – mioglobina)

Przeplyw tlenu do org. Jest zalezny od:

- wentylacji mintuowej płuc

- dyfuzji pecherzykowo-włosniczkowej

- krążenia krwi

- dyfuzji w tkankach

wydychane pow(160(mmHg)->gaz pecherzykowy(102(mmHg)->krew tetnicza(95(mmHg)->cytozol komórek->mitochondrium

w warunkach wysokogórskich obnizenie cisnienia parcjalnego tlenu podowuje zmniejszenie gradientu ciesnien niezbednego do przenikania tlenu z

enie zawartosci tlenu we krwi i jego tranportu do tkanek.

niedotlenienie tkanek-hipoksja.

Reakcjie usstroju na hipoksje w zależnosci od czasu jej działania:

1.                   ostra hipoksja- dorazne przystosowania ustroju do hipoksji, wystepujace zazwyczaj na poziomie 3000m.n.p.m.(czasem juz od 2000m)

2.                   aklimatyzacja wysokosciowa- rozwijajaca sie stopniowo w miare przebywania na duzych wysokosciach.

dorażne(ostre) przystosowanie ustroju do hipoksji wysokogórskiej:

uklad oddechowy-:

1.                   wzrost wentylacji minutowej płuc w wyniku przyspieszenia i poglebienia oddechow. W spoczynku reakcja ta wystepuje zazwyczaj od wys 3000m(cisnienie tlenu w powietrzu okolo 60 mmHg, podczas wysiłku wystepuje juz na nizszych wysokosciach.

2.                   Hiperwentylacja pluc na duzych wysokosciach przyczynia sie do wzrostu cisnienia tlenu w pecherzykach pluc, z ktorych dyfunduje do krwi.

Układ krązenia:

1.                   przyspieszenie czestosci skurczów serca prowadzace do wzrostu pojemnosci mintuowej serca zarowno w spoczynku jak i podczas wysiłku

2.                   wieksze dostarczenie tlenu do taknek- poczatkowo obj. Wyrzutowa serca pozostaje bez zmian, w dalszym etapie nastepuje obnizenie obje. Wyrzutowej serca i utzrymujacy sie kompensacyjny wzrost czestosci skurczów serca  wzrost czestosci skruczów serca w warunkach hipoksji wysokogórskiej wynika z aktywacji ukladu współczulnego, wzrostu stezenia adrenaliny we krwi.

Krew:

1.                   zmniejszenie objetosci osocza przy braku zmian w liczbie krwinek czerwonych

2.                   wzglednie wieksze stezenie hemoglobiny prowadzace do lepszego dostarczania tlenu do tkanek

3.                   zwiekszenie wytwarzania w krwinkach czerwonych dwufosfogliceryniany(2,3 -DPG), powodujące przesuniecie krzywej dysocjacji hemoglobiny"w prawo"tzn. Łatwiejszego oddawania tlenu.

w konsekwencji obnizenia objetosci krwi nastepuje obnizenie objetosci wyrzutowej serca oraz wieksze obciazenie miesnia sercowego.

W warunkach hipoksji ostrej nastepuje wzrost hematokrytu w wyniku zmniejszenia objetosci osocza krwi. Aklimatyzacja do hipoksji wywołuje wzrost wytwarzania krwinek czerwonych i utrzymywanie podwyzszonego hematokrytu.

Aklimatyzacja do hiposkji wysokogórskiej:

1.                   zwiekszenie wytwarzanie krwinek czerwonych w szpiku kostnym pod wplywem erytropoetyny produkowanej w nerce

2.                   zwiekszenie stezenia hemoglobiny we krwi i pojemnosci tlenowej krwi-> poprawa transportu tlenu do tkanek

wysycenie hemoglobiny:

1.                   w warunkach normalnych(poziom morza) 96%-> stezenie=14.5 g/dl

2.                   w warunkach wysokogórskich 75% stezenie= 18,9 g/dl

w warunkach hiposkji wysokogorskiej zdolnosc do wykonywania krotkotrwałych wysiłków fizycznych o duzej intensywnosci jest zwiekszona w wyniku obnizenia oporu powietrza.

Zdolnosc do wykonywania dlugotrwalych wysiłków fizycznych w warunkach hipoksji wysokogórskiej jest obnizona.

W warunkach hipoksji wysokogórskiej pułap tlenowy ulega obnizeniu

Reakcjie na wysilki dlugotrwale wykonywane w warunkach hiposkji wysokogorskiej:

1.                   wysilek submaksymalny;

czestosc skurczów io pojemnosc mintuwoa serca oraz stezenia mleczanu we krwi sa wyzsze w porównaniu do wysilku wykonywanego na poziomie morza

2.                   wysilek maksymalny;

czestosc skruczów i pojemnosc minutowa serca oraz stezenia mleczanu we krwi sa nizsze podacz wysilku wyoknywanego na poziomie morza

trening wysokogórskie

w warunkach hipksji wydzielania erytroetyny zwieksza sie w ciagu 24-48 h. Wielkosc wzrostu zalezy od wysokosci. Po okola 3 tyg hiposkji stezenie erytropoetyny powraca do poziomu wyjsciowego.

Trening odbywa sie zazwyczaj na umiarkowanej wysokosci 2000-2500m przez oko 3 tyg.

Ze wzgledu na pogorszenie wydowlnosci tlenowej w warunkach hipksji stosowane obiciazenia powinny byc obnizone(do poziomu ok 60-70% obiazenia stosowanych na poziomie morza)

spodziewana poprawa wydolnosci zachodzi po zejsci na poziom morza zazwyczaj po uplywie okolo 15-28 dni, pierwsze 1-8 dni obnizenie wydolnosci, od 8-15 dnia normalizacja funkcji.

Choroba wysokogórska:

Ostra choroba wysokogórska-objawy ze strony ukladu oddechowego i nerwowego zazwyczaj pojawiaja sie po przekroczeniu 3000m:bóle,meczliwosc dusznosci nudnosc bezsennosc drazliwosc zaburzenia równowagi. Smierc za...