Transcript 7. izomelettan - WordPress.com

Az izomműködés élettana
Tartalom
w Áttekintjük a vázizomban előforduló különböző
rosttípusokat.
w Megbeszéljük az izomrostok fizikai
teljesítőképességben betöltött szerepét.
w Megnézzük hogyan fejtenek ki erőt az izmok,
és hogyan mozgatják a csontokat.
Izombiopszia
w Ezzel a technikával egy kis darab
laboratóriumi vizsgálata végezhető el.
izomszövet
w A mintavételezés után a szövetdarabot lefagyasztják,
majd vékony metszeteket készítve, és megfestve
mikroszkóp alatt tanulmányozzák.
w Az izombiopszia segítségével megállapítható, hogyan
változik az izomrostok összetétele pl. gyors fizikai
terhelés, vagy különböző edzésformák hatására.
Az izomrostok típusai
w A vázizmokat alkotó rostok morfológiai, mechanikai,
biokémiai, stb. tulajdonságaikban eltérnek egymástól.
w Az izmokat külső megjelenésük alapján vörös, illetve
fehér izmokra bonthatjuk.
w Az izom összehúzódásának és elernyedésének a
sebessége eltér a különböző típusok esetén.
w A fehér izmok gyors összehúzódásra és elernyedésre
képesek.
w A vörös izmok egy részénél a kontrakció sebessége
hasonló a fehérekéhez, másik részük viszont lassúbb
működésre képes.
Az izomrostok típusai
Gyors rostok
Fehér izmok
Vörös izmok
Lassú rostok
Vörös izmok
w A gyors rostok hirtelen, nagy erőkifejtésre, a lassú
rostok tartósabb izommunkára képesek.
w Ezek a rostok egy izmon belül genetikailag
meghatározott arányban, keverten helyezkednek el.
w Ez az arány befolyásolja az izom tulajdonságait, pl. a
gyorsaságot, robbanékonyságot, kitartó aktivitást.
Lassú izomrostok
w Magas aerob kapacitás és fáradtságtűrő képesség.
w Alacsony anaerob kapacitás és kis erejű motoros
egységek.
w Lassú összehúzódási sebesség
w 10 - 180 izomrost motoneurononként.
w Gyengén fejlett szarkoplazmatikus retikulum.
Gyors izomrostok
w Alacsony aerob kapacitás és fáradtságtűrő képesség.
w Nagy anaerob kapacitás és erős motoros egységek.
w Gyors izom-összehúzódási sebesség
w 300 - 800 izomrost motoneurononként.
w Fejlett szarkoplazmatikus retikulum.
Az izomrostok típusai
Gyors, fehér
Gyors, vörös
Lassú
Lassú és gyors izomrostok fénymikroszkópos
képe egy izom keresztmetszetén
Az ábrán jól látható,
hogy az izom különböző
típusú rostok keverékét
tartalmazza.
fekete: lassú
fehér: gyors, (oxidatív)
szürke: gyors, (glikolitikus)
Tudtad…?
gerincvelő
motoros motoros
egység egység
1.
2.
ideg
motoneuron
izom
axon
izomrostok
A gyors és a lassú motoros
egységek közötti izomerő
különbségnek az az oka,
hogy egy lassú és egy gyors
motoneuron különböző
számú izomrostot idegez be
és nagyobb a gyors
izomrostok átmérője.
Mitől függ a rost típusa?
w Genetikailag meghatározott, hogy milyen
motoneuron idegzi be az egyes izomrostokat.
típusú
w Az izomrost az őt beidegző motoneuron szerint
specializálódik.
w Állóképességi edzés, erőedzés és az izominaktivitás
mind kis változásokat idézhet elő a gyors és lassú
rostok arányában (kevesebb mint 10%).
w Az állóképességi edzés csökkenti a gyors fehér és
növeli a lassú vörös rostok arányát.
w Az öregedés változásokat okoz a lassú és gyors
rostok arányában.
Összegzés
Lassú és gyors izomrostok
w A vázizomzat lassú és gyors rostokat is
tartalmaz.
w A gyors rostokban az
ATP-áz aktívabb, így
gyorsabban szolgáltat
energiát az
izomműködéshez, mint
a lassú rostokban.
w A gyors rostokban
fejlettebb a
szarkoplazmatikus
retikulum, amely Ca2+
forrásként szolgál.
Összegzés
Lassú és gyors rostok
w A gyors rostok motoros egységei
nagyobbak, mint a lassú rostoké, így
szükség
esetén
több
rost
lép
működésbe.
w A lassú rostoknak nagy a tartós aerob
munkavégző
képessége,
és
így
alkalmasak
alacsony
és közepes
intenzitású állóképességi aktivitásra.
w A gyors rostok alkalmasabbak anaerob
vagy hirtelen, gyors aktivitásra.
A minden vagy semmi törvénye
w Ahhoz, hogy egy motoros
egység aktiválódjon, az idegi
impulzusnak el kell érnie,
vagy meg kell haladnia egy
küszöbértéket.
w Ha ez bekövetkezik, a
motoros egység összes
rostja maximálisan
összehúzódik.
w Ha az inger nem éri el a küszöböt, egyetlen rost sem
lép működésbe.
Motoros egységek aktiválódási sorrendje
w A motoros egységek meghatározott sorrendben aktiválódnak.
w A lassú rostok, melyeknek kisebb motoneuronjaik vannak
előbb aktiválódnak, mint a gyors rostok.
A rostok fokozatosan növekvő számban történő
bekapcsolódása a kontrakcióba
A különböző rostok hozzájárulása az erőkifejtéshez
Gyenge erőkifejtéskor
túlnyomó részben a
lassú rostok
aktiválódnak. Az erő
növekedésével
párhuzamosan, egyre
nagyobb számban
kerülnek ingerületbe a
gyors rostok is.
Gyors
glikolitikus
Gyors
oxidatív
Lassú
Gyenge
Erőkifejtés
Maximális
Az izmok funkcionális csoportosítása
• Szinergisták: együtt működők. Egy mozdulat kivitelezésénél azonos
mozgást végeznek. Pl. hajlítók, feszítők
• Antagonisták: ellentétesen működők. Egy mozdulat kivitelezésénél
ellentétes mozgást végeznek. Pl. hajlító-feszítő.
• Mivel egy izom csak egy irányba tud erőt kifejteni, ezért az izmok
(általában) párban helyezkednek el, hogy a mozdulatot oda-vissza
végbe tudjuk vinni. Így egy izom lehet agonista is, és lehet
antagonista is, de egyszerre a kettő soha.
• Jó példa erre a kar behajlítása: mikor a kinyújtott karunkat
behajlítjuk, a bicepszünk összezsugorodik, ez végzi a mozgást, ő
lesz az agonista izom. Vele szemben van a tricepszünk, ami ekkor
megnyúlik, így ő az antagonista. Mikor újra kinyújtjuk a karunkat, a
bicepszünk elernyed, a tricepsz megfeszül, munkát végez, így ő lesz
az agonista izom.
Az izomkontrakció típusai
Agonista, antagonista és szinergista izmok karhajlításnál
m. biceps
brachii
(agonista)
Koncentrikus izomaktivitás:
Izomrövidülés (dinamikus)
Statikus
izomaktivitás:
az izomhossz
nem változik
m. brachialis
(agonista)
m. triceps brachii
(antagonista)
m. brachioradialis
(szinergista)
Excentrikus
izomaktivitás:
Nő az izomhossz
(dinamikus)
Az izomerőt befolyásoló tényezők
w Az ingerületbe került motoros egységek száma.
w Az aktiválódott motoros egységek típusa (gyors vagy
lassú).
w Az izom mérete.
w Az izom összehúzódás előtti hossza.
w Az ízület szöge.
w A hosszváltozás sebessége.
Összegzés
Az izmok működése
mozgásban közreműködő izmok
lehetnek agonisták, antagonisták és
szinergisták.
wA
w Az izomműködés lehet koncentrikus,
statikus és excentrikus.
w Az erőkifejtés nő az ingerületbe került
motoros egységek számával.
(folyt. köv.)
Összegzés
Az izmok működése
w Minden
ízületnek van egy optimális
szöge, amelynél az őket átívelő izmok a
legnagyobb erőt tudják kifejteni.
w A maximális erő szöge függ az izomnak
a csonton való tapadási helyétől és az
izom terhelésétől.
w A hosszváltozás sebessége befolyásolja
az izomerőt.
Az izomkontrakció típusai
Izometriás kontrakció: az izom hossza nem változik, csak a feszülése.
Izotóniás kontrakció: az izom feszülése nem változik, csak a hossza.
Auxotóniás kontrakció: az izom hossza és feszülése is változik.
Izometriás kontrakció
Izotóniás kontrakció
Az izomrost hossz/feszülés kapcsolata
w Az izom kontrakciója egyaránt jelentheti a hossz
és/vagy a feszülés változását.
w A vázizom feszülése a rostokban lévő rugalmas
elemekkel magyarázható.
w A nyugalmi állapotban
is különböző mértékben
nyújtott vázizomnak ún.
passzív feszülése van.
w Az
összehúzódással
összefüggő
feszülés
növekedés az aktív
feszülés.
Az izomműködés energiaforrása
w Az izomkontrakció közvetlen energiaforrása az ATP.
trifoszfát
nagy energiájú kötések
adenozin
w Az izomrostok energiatartaléka a
melyből a felhasznált ATP pótolható.
kreatin-foszfát,
kreatin-foszfokináz
Kreatin-P + ADP
Kreatin + ATP
Az izomműködés energiaforrása
w További energia az izomban tárolt glikogénből
képződik
anaerob
glikolízis
útján.
Ekkor
energetikailag gazdaságtalan az ATP-termelés.
w A folyamat során az izomban felhalmozódott tejsavat
a vér a májba szállítja, ahol visszaalakul glükózzá, s
így újrahasznosulhat - Cori-kör.
w Könnyű munkavégzés esetén a vörös izomrostok
aerob úton bontják a glükózt, mely lehetővé teszi az
izom tartós működését.
w A vázizomzat fáradásában az ATP készlet
csökkenése, valamint a tejsav felhalmozódása is
szerepet játszik.
Az izom energiaszolgáltató folyamatainak
időbeli lefutása
1.
2.
3.
3.
1.
1. ATP és kreatin-P
2.
2. Anaerob glikolízis (tejsavképződés) 3. Aerob lebontás
Különböző erősségű fizikai terhelés
alatt a képződött tejsav mennyisége is
eltérő edzetlen és edzett egyének
esetén.
A munkavégzés időtartama
alatt az aerob és anaerob úton
nyert energia aránya jelentős
mértékben megváltozik.
Az oxigénadósság
w Az izom összehúzódása következtében az
összenyomása miatt a vérellátás minimális lesz.
erek
w A felhalmozódott tejsav a májba kerülve arra vár, hogy
glikogén képződjön belőle.
w Az ehhez szükséges oxigént a szervezet már csak a
munkavégzés után képes biztosítani, így oxigénadósság
alakul ki.
w Egy felnőtt ember maximális oxigénadóssága 12-15
liter lehet.
Izomműködés alatt megnő
a szervezet oxigénigénye.
Edzett egyén gyorsabban
tudja az oxigént felvenni,
kisebb az oxigénhiány.
A munkavégzés során fellépő
oxigénigény teljes kielégítése
az izomműködés befejezése
után történik meg.
Az izom hőtermelése
w Az izom működése során a kémiai energia mechanikai
munkává történő átalakulása jelentős hőtermeléssel jár.
w A munkavégzés
mértékétől
függően az
energia akár 50%a is hővé
alakulhat.
w A felszabadult hő
fontos szerepet játszik
a szervezet
hőszabályozásában.
Köszönöm a figyelmet....