P2-12 Mechanizm skurczu mięśnia

 

1. Skurcz

Sarkomer

podstawowa jednostka funkcjonalna mięśnia szkieletowego

Sarkomer jest zbudowany z białek - miozyny (czerwone na grafice) i aktyny (niebieskie na grafice).

Autorstwa Sarcomere.svg: David Richfield (Slashme user)derivative work: Marek M (talk) - Sarcomere.svg, CC BY-SA 3.0, Link

Mechanizm skurczu

W czasie rozkurczu kontakt aktyny z miozyną jest blokowany. Dzięki jonom wapnia głowy miozyny mogą się przyłączyć do aktyny. Przy wykorzystaniu ATP białka wsuwają się w siebie, a sarkomer się skraca. 

2. Działanie mięśni

Pod względem czynności mięśnie dzielimy na: 

• przeciwstawne 
• = antagonistyczne
• umożliwiają ruch kończyny w różnych kierunkach
• przykład:
• mięsień dwugłowy ramienia (biceps) - zginacz
• mięsień trójgłowy ramienia (triceps) - prostownik
• współdziałające
• = synergistyczne
• współpracują przy wykonaniu tego samego ruchu
• np. mięśnie międzyżebrowe i przepona

3. Źródła energii (ATP) dla mięśni

Przypomnienie informacji o ATP: TUTAJ i TUTAJ

ATP możemy produkować w ciele przy wykorzystaniu kilku procesów. Zaliczają się do nich m.in.:

• resynteza ATP przy wykorzystaniu fosfokreatyny
• oddychanie tlenowe (więcej TUTAJ)
• zachodzi przy obecności tlenu
• fermentacja mleczanowa (więcej TUTAJ)
• zachodzi przy niedoborze tlenu
• zużywa glukozę
• powstający kwas mlekowy może wywoływać ból mięśni
• potoczne "zakwasy" (trwające nawet kilka dni po treningu) to opóźnione bóle mięśniowe, (DOMS = Delayed Onset Muscle Soreness). To nie to samo co zakwasy powstające na skutek fermentacji mlekowej.

Resynteza ATP przy wykorzystaniu fosfokreatyny

Skąd komórki biorą tlen?

• Hemoglobina
• Białko w czerwonych krwinkach, które transportuje tlen.
• Mioglobina
• Białko (m.in. w mięśniach), które magazynuje tlen.

Oddychanie tlenowe w skrócie: 

• (1) Glikoliza umożliwia powstanie z glukozy pirogronianu.
• (2) Reakcja pomostowa umożliwia powstanie z pirogronianu acetylo-CoA, czyli substratu (3) cyklu Krebsa.
• W (3) cyklu Krebsa powstaje najwięcej przenośników elektronów.
• W (4) łańcuchu oddechowym, przy użyciu przenośników elektronów, wytwarzamy duże ilości ATP.

Możemy użyć glukozy do przeprowadzenia oddychania tlenowego od 1 do 4 etapu, albo zdobyć acetylo-CoA i przeprowadzić od razu etap 3 i 4.

Źródła glukozy:

• pewien poziom jest we krwi (kilka-kilkanaście minut treningu)
• glikogenoliza - rozkład glikogenu do glukozy (do ok 40 min treningu)
• glukoneogeneza - wytwarzanie glukozy z czegoś, co nie było cukrem.

Dodatkowo możemy "spalać tłuszcz":

Utlenianie (β -oksydacja) kwasów tłuszczowych daje nam duże ilości acetylo-CoA. (pozwala wytwarzać ATP przez kilka godzin)