Siła mięśni

1. Siła mięśni Serdecznie witamy na rozstrzygnięciu konkursu pt: „Siła mięśni”. ZSTI

2. Co to jest mięsień? Mięsień to element narządu ruchu, który posiada zdolność do aktywnego kurczenia się lub rozkurczania (które jest aktem biernym najczęściej wywołany impulsem elektrycznym, siłą grawitacji lub sprężystością szkieletu). Mięśnie zbudowane są z tkanki mięśniowej i połączone z elementami szkieletu, dzięki czemu przy ich aktywności powodują ruch poszczególnych elementów szkieletu. Człowiek posiada ich około 500. Biorą energię z glukozy lub glikogenu, który jest dostarczany z krwi. Na obrazku widoczne są przykładowe mięśnie człowieka

3. Podział tkanki mięśniowej Tkankę mięśniową u człowieka dzielimy na 3 rodzaje: Tkanka mięśniowa gładka Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca

4. Tkanka mięśniowa gładka • Ten rodzaj tkanki znajduje się: • w ścianach narządów wewnętrznych przewodu pokarmowego • w naczyniach krwionośnych • w naczyniach limfatycznych • w narządach moczowo-płciowych • Te włókna mięśniowe najczęściej skupiają się w pasma lub błony mięśniowe (tworząc mięsień). • Dzięki nim nasz organizm może m.in. regulować przepływ krwi przez naczynka krwionośne • i przesuwać pokarm w układzie pokarmowym. • Tkanka mięśniowa gładka jest odporna na zmęczenie i ma zdolność do pozostania w długotrwałym skurczu. Ich skurcz jest niezależny od nas.

5. Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa • Ten rodzaj tkanki znajduje się: • w mięśniach języka • w mięśniach podniebienia • w mięśniach krtani • Włókna w mięśniu są równolegle ułożone, dzięki czemu siła skurczu się zwiększa. Ich wnętrze jest wypełnione pęczkami miofibryli. Mięśnie szkieletowe są bardzo dobrze ukrwione i unerwione. Tkanka zbudowana jest z długich wielojądrzastych włókien o charakterystycznym prążkowaniu. Zużywają one najwięcej energii. • Mięśnie szybko się kurczą i szybko się męczą (ulegają znużeniu).

6. Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca • Występuje tylko w mięśniu sercowym. • Włókna mięśniowe serca są widlasto rozgałęzione, przez co łączące się ze sobą komórki mięśniowe tworzą przestrzenną sieć, w której skurcz elementów prowadzi do zmniejszenia objętości jam serca. • Dzięki nim nasz organizm może transportować substancje do wszystkich części ciała. Miejsca połączeń międzykomórkowych • (‘’czarne prążki’’) to wstawki. • Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca jest odporna na długotrwałe zmęczenie • i nie mamy bezpośredniego wpływu na skurcze.

7. Układ mięśniowy

8. Skurcze mięśni Skurcz jest spowodowany cyklicznym przyłączaniem i odłączaniem cienkiego filamentu. A. W stanie spoczynku kulista główka miozyny ma przyłączoną cząsteczkę ADP. Troponina i tropomiozyna w cienkich filamentach nie mają przyłączonego Ca2+ i blokują miejsca wiązania w aktynie (kolor pomarańczowy). B. Podczas aktywacji włókna mięśniowego, uwolniony wapń przyłącza się do kompleksu tropomiozyny. Powoduje to konformacyjną zmianę w cienkim filamencie, która prowadzi do ekspozycji miejsc wiązania. Przyłączona główka miozyny tworzy połączenie pomiędzy cienkim i grubym filamentem.

9. Skurcze mięśni C. Przyłączona główka miozyny wykonuje obrót i wywiera siłę wzdłuż osi filamentu. Powoduje to wzajemne nasuwanie się cienkiego i grubego filamentu. D. Pod koniec przesunięcia wywołanego obrotem główki, nowa cząsteczka ATP łączy się z miozyną, co indukuje przerwanie wiązania pomiędzy aktyną i miozyną. E. Energia chemiczna uwolniona z ATP, powoduje przeciwny obrót główki, która staje się gotowa do kolejnego przyłączenia w następnym miejscu wiązania.

10. Skurcze mięśni Skurcz pojedynczy. (wykres A) U ssaków trwa on od kilku do kilkudziesięciu ms w zależności od rodzaju mięśnia, u kręgowców zmiennocieplnych czas ten jest dwa razy dłuższy. Powstawanie kolejnych skurczów pojedynczych wy-maga, aby odstępy w czasie pomiędzy impulsami pobudzającymi były większe niż czas trwania całego pojedynczego skurczu. Skurcz tężcowy zupełny.(wykres C) Częstotliwość impulsów pobudzających jest tak duża, że nie pozwala mięśniowi nawet na częściowe rozkurczenie się. Mięsień pozostanie wówczas w permanentnym skurczu.  Skurcz tężcowy nie-zupełny.(wykres B) Seria impulsów pobu-dzających działa z czę-stotliwością minimalnie większą niż maksymalny czas skurczu pojedynczego. 

11. Skurcze mięśni W skurczu izotonicznym zmienia się długość mięśnia ale stan napięcia pozostaje bez zmian(grec. isos- równy; tonus- napięcie). Skurcz izomeryczny. Nie zmienia się długość mięśnia, wzrasta jednak napięcie. Mięsień napina coraz to nowe jednostki motoryczne, próbując pokonać opór większy niż maksymalna moc rozwijana przez mięsień. 

12. Fizyka a mięśnie Mimo, że początkowo wydaje się, że fizyka a mięśnie niewiele mają ze sobą wspólnego, to jednak jest to błędne myślenie. Pojęcie siły fizycznej można powiązać z siłą mięśniową, dzięki temu np. mając dane o masie trzymanego przedmiotu i wartość przyciągania ziemskiego, możemy obliczyć siłę naszych mięśni. Z kolei siła grawitacji może mieć wpływ na rozkurczenie mięśni.

13. Gdzie siła występuje? W SKLEPIE (WAGA) W MIĘŚNIACH NA PLACU ZABAW NA BUDOWIE

14. Sporty Nasze mięśnie pracują przede wszystkim podczas wykonywania różnorakich ćwiczeń i uprawiania sportów: • pilates • joga • sztuki walki • lekkoatletyka • gry zespołowe • pływanie

15. Pojazdy napędzane siłą mięśni • Rower • Riksza • Trikke • Kwadrycykl • Hulajnoga • Kajak • Mięśniolot • Samochód Freda Flinstone’a

16. Jak dbać o mięśnie? Mięśnie składają się głównie z białka, ale do sprawnego funkcjonowania potrzebują też minerałów. Minerały, które są potrzebne organizmowi to przede wszystkim • wapń (który przewodzi impulsy nerwowe), • fosfor (mobilizujący wapń), • żelazo (dostarcza tlen) • magnez (pomaga mięśniom się odprężyć), • sód i potas (są niezbędne podczas dużego wysiłku mięśniowego, gdzie nie ma czasu na odpoczynek, np. podczas pracy serca).

17. Kondycja mięśni Mięśnie znajdują w zasadzie w każdej części ludzkiego ciała. Bez mięśni nie można się sprawnie poruszać ani żyć. Najważniejszy mięsień to serce. Oddychanie zawdzięczamy mięśniom oddechowych (podczas choroby zaniku mięśni, najczęściej śmierć następuje z powodu niemożności „złapania oddechu”). Mięśnie gładkie oraz mięsień sercowy są unerwione za pomocą tzw. autonomicznego układu nerwowego. W ten sposób poruszają się niezależnie od naszej woli.

18. Źródła energii wykorzystywanej do pracy mięśniowej 2. Wysiłki trwające do 60 sekund • Zasoby komórkowe ATP zawierają zasoby energii wystarczające jedynie na kilka pobudzeń. • Najszybsza resynteza ATP odbywa się kosztem rozkładu fosfokreatyny i starcza na kilka sekund pracy. 1. Wysiłki trwające kilka sekund glukoza kwas mlekowy fosfokreatyna kreatyna Przemianabeztlenowa Przemianabeztlenowa - Glukoza magazynowana jest w tkance mięśniowej w postaci glikogenu. - Gromadzenie się kwasu mlekowego powoduje silne zakwaszenie środowiska tkanki mięśniowej (charakterystyczny skurcz lub ból).Działanie szlaku ustaje. - Kwas mlekowy przenika do krwi i jest transportowany do wątroby, gdzie ulega przemianie w glukozę (glikoneogeneza). 2 ATP 2 ADP ADP ATP

19. Źródła energii wykorzystywanej do pracy mięśniowej • Produkty końcowe tej przemiany nie zmieniają pH środowiska. • Czynnikiem ograniczającym pracę w tym trybie jest szybkość dostarczania tlenu do mięśni. • Źródłem tlenu jest:mioglobina – białko mięśniowe magazynujące tlen;hemoglobina – białko czerwonych krwinek krwi transportujące tlen 4. Wysiłki trwające ponad 60 minut 3. Wysiłki trwające do 60 minut Kwas tłuszczowy CO2 + H2O glukoza CO2 + H2O Przemianatlenowa Przemiana tlenowa 36 ADP 36 ATP 129 ADP 129 ATP • Zasoby kwasów tłuszczowych w organizmie są ogromne. • Jest to najwolniejszy z przedstawionych szlaków metabolicznych.Czynnikiem ograniczającym tę przemianę jest szybkość transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych. • Czynnikiem ograniczającym długość pracy mięśni w tym trybie są inne układy niezdolne do długotrwałego funkcjonowania (np. układ nerwowy).

20. Jak można poprawić siłę, moci wytrzymałość mięśni? Jedynym sposobem na poprawę siły, mocy i wytrzymałości mięśni szkieletowych człowieka jest regularny trening fizyczny. Już po kilku tygodniach regularnych ćwiczeń siłowych obserwuje się wyraźny przyrostsiły mięśniowej.

21. Ćwiczenia na zwiększenie siły mięśniowej Przerost mięśni zachodzi pod wpływem systematycznego treningu, w którym podstawowymi bodźcami oddziaływania są wysiłki izometryczne lub dynamiczne o bardzo dużej intensywności.

22. Ćwiczenia na zwiększenie siły mięśniowej Hipertrofia spowodowana jest zwiększeniem rozmiarów (zgrubieniem) poszczególnych włókien mięśniowych, co spowodowane jest z kolei zwiększeniem ilości białek i zasobów energetycznych włókna mięśniowego Trening powoduje więc zarówno zwiększenie impulsacji nerwowej wysyłanej z mózgu do pracujących mięśni, a tym samym aktywację większej ilości włókien mięśniowych, oraz zwiększenie przekroju poprzecznego mięśnia co bezpośrednio wpływa na wzrost siły.

23. Dystrofia Choroba (albo raczej zaburzenia) wywołane niewłaściwym odżywianiem (lub brakiem odżywiania) narządów i tkanek. Zaburzenia te mogą prowadzić nawet do zaniku komórek, tkanek i części ciała, w łagodniejszej postaci do zmian zwyrodnieniowych.

24. Dystrofia mięśniowa Duchenne’a Najczęściej spotykany typ choroby, który objawia się tylko u chłopców w ich pierwszych latach życia. Do pierwszych objawów zalicza się tu trudności w poruszaniu: wchodzeniu ischodzeniu ze schodów oraz wstawaniu (z pozycjileżącej i siedzącej). Następnie pojawiają się zaniki mięśniowe, często towarzyszy im przerost łydek: w miejscu dawnej tkanki gromadzi się tłuszcz, tworząc tzw. rzekome przerosty mięśni, czego skutkiem są przykurcze mięśni w stawach, trudności w chodzeniu (tzw. „kaczychód”), następuje zniekształcenie kręgosłupa (lordoza), odsuwają się łopatki, potęgują się trudności ze wstawaniem. Choroba rozwija się przez wiele lat, jej ostatecznym skutkiem jest powstanie niedowładów mięśni, co może nawet całkowicie uniemożliwić chodzenie.

25. Ciekawostki Układ mięśniowy człowieka składa się z około 450-500 mięśni co stanowi 40-45% masy ciała. Gdy uśmiechamy się pracuje jednocześnie 17 mięśni w trakcie marszu pracuje ich około 200 W czasie spoczynku mięśnie pozostają w fazie częściowego skurczu zwanego napięciem mięśniowym lub tonusem mięśni. Mięśnie są bogato unaczynione – obliczono, że w 1 mm3 mięśnia poprzecznie prążkowanego znajduje się około 2000 naczyń krwionośnych włosowatych.

26. Bibliografia • Materiały użyte pochodzą z prezentacji: • Anny Morys, Kamili Kornaś • Dominika Moszczyńskiego, Daniela Skrzypczyk • Huberta Basaj • Karoliny Pudło, Aleksandry Malawskiej • Klaudii Szyszka, Nicoli Oleksza • Marka Sonda, Michała Gembara • Mateusza Maleńkiego • Piotra Kuziel, Michała Wyleżoł • Sławomira Piotrowskiego