Mozgás

MOZGÁS

= viselkedés A mozgás törzsfejlődése: amöboid, csillós, ostoros, izom mozgás

Harántcsíkolt, sima és szívizomszövet A muszkuloszkeletáris rendszer

csontváz (szkeleton) és izületek inakkal tapadó izmok mozgatóidegek, központi idegrendszer

Vázizomzat

• Testtömeg 40-50% • Kb 650 izom az emberben • Mozgás aktív szerve • Vázat alkotó elemek (csontok) elmozdítása egymáshoz képest • Legtöbb izom két csonton tapad (izületekkel áthidalva) •Az izmok a fordított emelő elve szerint működnek: nagy erőt kell, hogy kifejtsenek, de kis elmozdulásuk is nagy végkitérést eredményez. •(erőkar : teherkar = 1:7)

Az izomműködés sejttana 1.

• Harántcsíkolt izom izomrostokból épül fel, amiket sarcolemma vesz körül (ingerlékeny membrán).

•

Az izomsejtek apikális végüknél összeolvadnak, így sok magvú sejt jön létre.

•A kontraktilis filamentumok (

aktin és miozin

) kötegekbe rendeződve helyezkednek el az izomsejten belül.

•A sejtmagok a sejtmembránhoz tapadva helyezkednek el.

•Az energia biztosításhoz: mitokondriumok, ill a citoplazmában glikolitikus enzimek.

A harántcsíkolt izom

A harántcsíkolt izom

Az aktin és miozinszálak filamentumokká rendeződnek, ezek egyes szakaszai más fénytöréssel rendelkeznek

– harántcsíkolat

A motoros egység

A vázizom csak a motoros idegen keresztül érkező akciós potenciálok hatására aktiválódik A gerincvelő mellső szarvában és az agyidegi magvakban elhelyezkedő motoneuronok aktiválják Motoneuron + beidegzett izomrostok =

motoros egység

Egy izomrosthoz egy motoneuron tartozik, de egy motoneuron több izomrostot láthat el - szinkronizált működés.

1:1 szinaptikus kapcsolat: 1 AP - 1 rángás

Beidegzési arány

változó: külső szemizom-10; kéz-100; láb-2000 izomrost/motoneuron. Általában a finomabb mozgást végző izomban több és kisebb motoros egységek vannak.

Ideg-izom áttevődés

• A mozgatóidegen futó akciós potenciál a véglemezhez érkezik.

•sebessége 2-15m/s •

A vezikulákból acetilkolin ACh szabadul fel.

• Nikotinerg receptorokhoz kötődik és Na + csatornát nyit.

•

Depolarizálja a membránt

•

Akciós potenciál keletkezik.

•Az AP hatására Ca ++ kerül az izomfilamentumok közé, Az

aktin és miozin szálak egymás közé csúsznak

, az izomrost rövidül.

Izomrángás

Kontrakciós idő

: az inger kezdetétől a maximális összehúzódásig

Elernyedési idő

: a maximumtól a maximum feléig

Latencia

felületén.

: az ingerület végigfut az axonon + az ideg-izom áttevődés szinaptikus késése + az akcióspotenciál végigfut az izomrost Az izomerő a filamentumsűrűség függvénye.

Az izomösszehúzódás ereje

Rángás nagysága függ a sarcomer hosszától: A harántcsíkolt izom ereje az in vivo nyugalmi hossz mellett a legnagyobb! (Izolálva rövidebb az izom.)

Rángási görbék típusai 1.

Izotóniás összehúzódás

Megrövidülésnek nincs akadálya Változatlan feszülés mellett következik be Külső munkavégzés is folyik

Izometriás összehúzódás

A kontrakció ereje nem elegendő a megrövidüléshez Feszülés fokozódik = izomerő Sarcomerhossz és ingerlési frekvencia függvénye.

•In vivo általában auxotóniás összehúzódás van.

Az izomfeszülés szabályozása

•

Az izomfeszülés szabályozása, gradálható izommozgás:

•

AP-k frekvenciája - tetanuszos összehúzódás

•

Recruitment - további motoros egységek bevonása;

•A feladattól függően más típusú rostok aktiválódhatnak.

•Általában először a kisebbek, mert azoknak a motoneuronja is kisebb és az ingerküszöbük is kisebb.

•Nagyobb izommunka esetén a nagyobbak is munkába lépnek.

•Edzett embereknek vastagabbak az izomrostjaik: több aktin-miozin fehérje van bennük. Ezért kevesebb motoros egység szükséges adott izomerő eléréséhez.

Az izomhossz-frekvenciamoduláció

•

Az izomrostok összehúzódása az efferens kisülési frekvencia függvénye is. A kontrakció szummációja: (in)komplett tetanusz.

•Tetanizáló frekvencia alatti maximális erejű ingersorozat lépcsősen

fokozódó összehúzódás

t okoz ("lépcső" mechanizmus).

–A Ca ++ mennyisége egyre nő az izomszálak között.

Az izomhossz-frekvenciamoduláció

A netto izomösszehúzódás az elemi izomkontrakciók összege.

Az izom által kifejtett erő új motoros egységek behívása által is növelhető. „Recruitment” •Az ember mozgásai általában tetanuszos összehúzódások összegződései. (Persze csak adott motoros egységre értve! Az izomban egyidejűleg szinte soha nem aktivált az összes motoros egység!) Az izom ingerlése lehet direkt, vagy az őt beidegző ideg ingerlése által indirekt. Az inger lehet elektromos de akár kémiai vagy hőinger is.

Az izomhossz-frekvenciamoduláció

A kontrakció energetikája

•Izomműködés közben nagyobb véroxigénre lenne szükség, ráadásul a vérerek összepréselődnek, az izom hipoxiás állapotba kerül. •a

kreatin foszfát

ból származó ATP 1-2s-ig elég •a

mioglobin

ban tárolt O 2 által lehetséges

oxidatív foszforilálás

10-30s-ig biztosít elegendő ATP-t.

•a helyben raktározott glükóz maradékából a

glikolízis

által még 20-30s-ig tartható fenn megfelelő ATP szint. Ennek végterméke tejsav.

•Az izomrost maximális összehúzódása legfeljebb 60s-ig lehetséges.

•A tejsav a májban glikogénné alakul ehhez energia kell – oxigénadósság.

•Az izomműködés hatásfoka kb. 20% •ATP elfogy: hullamerevség

Izomrost típusok (emlősőkben)

•tónusos: –izomorsó, extraokuláris izmok, ( kétéltű, hüllő, madár testtartás) –nincs akcióspotenciál, lassú kontrakció, izometriás feszülés •

lassú rángás típusú I. (oxidatív):

–

testtartás

–

sok mioglobin (vörösizom), lassú összehúzódás, lassú fáradás

•gyors rángás típusú oxidatív IIa: ( vadon élő madarak repülő izmai ) –ez is "vörös" izom, sok mioglobin és mitokondrium, jó vérellátás –gyors, mégis lassan fárad •

gyors rángás típusú glikolitikus IIb

: Emlős –

munkaizomzat nagy része

–

gyors, de gyorsan is fárad

( baromfi mellizom, kétéltűek, hüllők) • Egy motoros egység

egyféle rostból

áll, de egy izmot (mind beidegzési arány, mind ingerküszöb szerint) többféle motoros egység építhet fel.

Biopack: Dinamométer

• A készülék segítségével az aktivált motoros egységek által létrehozott elektromos aktivitást (EMG) és az izom által kifejtett erőt párhuzamosan regisztráljuk.

• A recruitment jelenségének megfigyelése – A domináns és nem domináns kéz izomerejének ill. izomerő/EMG arányának összehasonlítása.

– Egy férfi és egy nő izomerejének ill. izomerő/EMG arányának összehasonlítása.

• A fáradás jelenségének megfigyelése – A fenti összehasonlítások ismételt elvégzése.