20056 Stephan Gromer, BZH - PDF Descărcare gratuită
Tipuri și funcții ale mușchilor Funcțiile mușchiului scheletic sunt, în special, mișcarea corpului Securizarea activă a posturii Termogeneza Mușchiul inimii servește ca pompă de lichid pentru menținerea tensiunii arteriale și a fluxului sanguin Mușchii netezi servesc în special la restrângerea organelor și vaselor goale Peristaltismul direcționat Celulele musculare efectuează lucrări mecanice Metabolismul energetic Celulele musculare convertesc energia chimică în mecanică Există diferite tipuri de mușchi: mușchii scheletici, mușchii inimii și mușchii netezi. Acestea diferă în multe feluri. De exemplu, mușchii netezi sunt mult mai eficienți în tratarea energiei: au nevoie doar de aproximativ 1% din cantitatea de care are nevoie mușchiul scheletic rapid pentru a dezvolta aceeași forță pentru aceeași dezvoltare a forței. Dar este și mai lent. În cele ce urmează vom lua în considerare practic doar mușchiul scheletic și, parțial, mușchiul inimii. Procesele care au loc în timpul contracției mușchiului în sine sunt discutate în cursul de fiziologie. Energia chimică din metabolismul muscular este utilizată pentru a muta filamentele de miozină de-a lungul filamentelor de actină. 3
Necesitate de energie Cheltuieli de energie [kw] 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1.8.6.4.2 Canotaj competitiv jucând fotbal volei dans (vals) odihnă (75 W) jogging maraton alergare 5 1 15 2 25 3 35 Viteza de alergare 1 m ciclism sprint (2 km/h) km h 35 4 1 m alergare în 1 s 1 s 2, kw = 2 kj 4,8 kcal S 1,2 g carbohidrați (sau, 5 g grăsime) 42 km maraton în 2: 1 h (= 13 min = 78 s) 78 s 1,18 kw 92 kj 22 kcal S 54 g carbohidrați sau 235 g grăsime 12 km jogging în 45 min (= 27 s) 27 s, 83 kw 224 kj 535 kcal S 11 g carbohidrați sau 5 g grăsimi 24 h (= 864 s) fără a face absolut nimic 864 s, 75 kw 65 kj 155 kcal S 38 g carbohidrați sau 17 g grăsimi carbohidrați grăsimi proteine 1 g carbohidrați S 4,1 kcal = 17,2 kj 1 g de grăsime S 9,3 kcal = 38,9 kj 1 g de proteină S 4,1 kcal = 17,2 kj Mișcarea necesită energie. Activitățile diferite diferă foarte mult în ceea ce privește cantitatea de energie de care au nevoie. Diagrama arată consumul de energie în timpul diferitelor activități, precum și viteza asociată pentru performanța de rulare. Aproximativ 6 m/s (
Metabolizarea glicogenului în mușchi P glicogen sintază o enzimă ramificată PALP -1,6-glicogen transferază ramificată & enzimă ramificată glicogen fosforilază a P glucoză-6-P glucoză-1-P UTP PP i UDP-glucoză glicogen n-1 UDP glicogen n glicogen n P i Glicogen n-1 Glucoză-1-P Glucoză-6-P Exces de energie (AMPa) Deficiență de energie (AMPb) tabără, odihnă (Ca 2+ a) tabără, activitate (Ca 2+ b) Glicogenul se formează în mod normal, 5-1% masa musculară, însă, această proporție poate crește
-xidare în mușchi xidare la atomul -C (dependent de FAD, trans-enoil-coa) hidratare (= + H2) (alcool) xidare (dependent de NAD +, cetonă) tioliză (acil n-2-CoA + acetil- CoA) RH 2 CC CH 2 S CoA FAD FADH 2 RRRH 2 HC H HC C CH CC CH 2 C CH 2 SSS CoA CoA NAD + NADH + H + CoA-SH CoA H 2 2 ciclu de citrat de fosforilare oxidativă C 2 R 1 S CoA CH 3 S CoA În detaliu, oxidarea este ca inversul sintezei. Doar FAD este redus inițial la FADH 2, deoarece potențialul de reducere nu este suficient pentru a reduce NAD +. Din păcate, ordinea operațiunilor a fost deja întrebat. Acetil-CoA format inhibă piruvatul DH și citratul format în ciclul citratului ajunge parțial în citosol și inhibă PFK1. Pe scurt, aceasta înseamnă o anumită inhibare a glicolizei prin arderea grăsimilor pentru a economisi glucoza pentru creier (care practic nu are oxidare). Deoarece oxidarea necesită NAD + sau FAD, acestea trebuie reciclate. Acest lucru este posibil doar prin lanțul respirator, astfel încât oxidarea este dependentă indirect de oxigen. 16
Metabolizarea fosfatului de adenozină în mușchiul IMP AMP-Desam. Creatina AMP
P NH 3 Adenilat kinază Creatin kinază Glicoliză Fosforilare oxidativă Citrat ciclu oxidare ADP Creatină
P ADP P i: http://wine1.sb.fsu.edu/bch453/lecture5/lecture5.htm Adenilat kinaza este utilizată în mod normal pentru reintegrarea AMP în metabolism prin conversia AMP cu 2 ADP. Într-o nevoie extremă, mușchiul inversează această reacție prin eliminarea AMP din echilibrul său prin AMP deaminază. Acest lucru creează amoniac și IMP, care sunt eliberate de acesta. Notă: Când se odihnește, mușchiul furnizează 18% din căldura corpului, atunci când lucrează până la 8% (și 4 C) G = - 3,5 kj mol -1 - P - P - G = - 9,5 kj mol -1 tri-di- mono- fosfat amoniacal [[M] G = - 3,5 kj mol -1 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P - V. femoralis CH 2 A. femoralis Muncă intensivă a mușchilor H riboză HNN fază de recuperare a adenozinei NH 2 N adenină N odihnă 1 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 inozină [[M] 8 7 6 5 4 3 2 1 V. femoralis A. femoralis muncă musculară intensă fază de recuperare odihnă 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 timp [min] 2
Sursele de energie ale mușchiului în timpul muncii II Procentul de energie necesară [%], CP. anaerob 1 8 5 2 15 s 3 s 1 min aerob 2 min 3 min adrenalină 1 2 noradrenalină celulă musculară vasculară (arteriolă) angiotensină II AT2 fibră adrenergică [K +] e U, [H +] e U, [fosfat] e U, [ Adenozină] e U, [AMP] e U Viteza de eliberare a lactatului glicogen 15 s 3 s 1 min 2 min 3 min Concentrația lactatului [mm] 8 6 4 2 zona de tranziție anaerobă antrenament aerob 1 1 3 3 4 5 sarcină [W kg -1] Atenție! Informațiile din diagramă depind de sarcină ! Doar reprezentare schematică. Vasoconstricția este importantă! Aceasta este singura modalitate de a asigura o redistribuire eficientă. Mușchiul poate crește metabolic fluxul local de sânge până la zece ori. Cu toate acestea, CO poate fi crescut doar de 3-4 ori. Dacă mușchiul inactiv și alte organe ar fi alimentate cu sânge nemodificat, acest lucru ar fi prea mult pentru circulație. Este chiar contracarat împotriva vasodilatației metabolice, deoarece poate permite un flux sanguin de până la 3 litri pe kg și min, care ar fi, de asemenea, prea mare pentru masele musculare mari (reducere la 1-2). Rețineți debitul cardiac maxim (CO) aprox.
Soarta grupelor amino Piruvat-Ketoglutarat -aminoacid alanină uree glutamat glutamină -Cetoacid NH 4+ - gunoi gluconeogeneză acizi grași diverși aminoacizi. -Aminoacid -Ketoglutarat + -Cetoacid glutamat amoniac Oul inițial ciudat de transaminare este de înțeles astfel: Multe celule ale corpului transferă grupa amino perturbatoare în glutamat (glutamină) sau piruvat (alanină, mușchi ib; inclusiv NH 3 din reacția adenilat deaminază!) ambele sunt neîncărcate !) pot fi ușor eliberate în sânge. Așa că ajung la ficat, care apoi preia aprovizionarea finală. Citosolic, aproape tot traficul metabolic al aminoacizilor se execută prin glutamat, în timp ce cei din fiziolog servesc drept vehicul de transport în sânge. aminoacizi ph neîncărcați Ala și Gln. Acest lucru se reflectă și în concentrațiile plasmatice. Aminoacizi din plasma adultă [emol l -1] 7 6 5 4 3 2 1 Ala Gln Unele țesuturi folosesc și glutamina ca sursă de energie. Apoi, de asemenea, livrează amoniac gratuit în ficat ca produse finale metabolice. Acestea sunt în special: Ala Arg AspCys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys MetPhe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Rinichi (amoniac în mare parte în urină) Intestin (Gln predominant din luminal) Limfocite și celule care se divid rapid etc. Ficatul însuși creează metabolismul aminoacizilor în sine nici o afacere. Ca întotdeauna, în mod altruist, pune la dispoziția altor țesuturi aminoacizi, glucoză și grăsimi (pe care le-a format din aminoacizi de care nu mai are nevoie). Se produce doar cerința pentru sinteza acestor pachete de îngrijire și pentru sinteza ureei. Trebuie menționat faptul că glutamina este principala sursă de carbon a gluconeogenezei renale (pentru cunoștințele dvs. IMPP;-)) 24
Toți oamenii sunt egali? Fibre musculare active [%] 1 8 6 4 M. vastus lat. Tip IIB (X) (contracție rapidă) Tip IIA (contracție rapidă) 2 Tip I (contracție lentă) Cursuri 2 4 6 8 1 Intensitatea exercițiului [% din maxim 2 -Absorbție] Distribuția relativă a tipurilor de fibre într-un mușchi variază foarte mult de la persoană la persoană. Proporția fibrelor de tip I în vastul lat. Mușchiul fluctuează între 2 și 8%. Tipul de fibre nu poate fi influențat de antrenament, dar performanța sa poate fi influențată Fibrele musculare active [%] 1 8 6 4 2 M. vastus lat. Tipul IIB (X) (contracție rapidă) Tip IIA (contracție rapidă) n Cursa 2 4 6 8 1 Intensitatea exercițiului [% din aportul maxim 2] Jesse wens: 1935: 4 recorduri mondiale în mai puțin de 1 oră 1936: 1 și 2 metri alergare, în săritura în lungime și cu releul de 4 x 1 metru al SUA, discipline identice cu Carl Lewis, Ben Johnson și Florence Griffith-Joyner (+ cu 38 de ani). Pe de altă parte D. Baumann 15 m 1m j Distribuția determinată genetic a fibrelor musculare determină și șansele în sport. Nu ne putem schimba distribuția, dar putem instrui ceea ce am moștenit. Notă: steroizii anabolizanți pot provoca leziuni hepatice, tumori, probleme psihologice (răzbunare, paranoia, tendință la violență etc.) și probleme cardiace. 25