Biomechanika sportu MIĘŚNIE Czynności i fizjologia mięśni
CZYNNOŚCI MIĘŚNIA W opisie czynności mięśnia i siły przez niego wyzwolonej odwołujemy się do towarzyszącej temu zmianie jego długości. Zmiana długości mięśnia ( l) Czynności Warunki wyzwolenia siły (F) Napięcie (U) Stosunek momentu mięśniowego M m do zew. M z Brak zmiany l = 0 Statyczna Statyka izometryczne ΣM m = ΣM z Skracanie l < 0 Koncentryczna Dynamika auksotoniczne czyli mieszane ΣM m > ΣM z Wydłużanie l > 0 Ekscentryczna ΣM m < ΣM z
CZYNNOŚCI MIĘŚNIA Czynności mięśnia statyczna dynamiczna koncentryczna ekscentryczna
CZYNNOŚCI MIĘŚNIA Czynność statyczna O czynności statycznej mówimy wówczas, gdy pobudzony miesień nie zmienił swojej długości i tym samym nie zmieniła się odległość między jego przyczepami (skurcz izometryczny). Skurcz izometryczny charakteryzuje się wzrostem napięcia mięśnia przy nie zmienionej długości, na przykład wzrost napięcia mięśnia żwacza przy zaciskaniu szczęk. Skurcze izometryczne zachodzą najczęściej w mięśniach krótkich, utrzymujących postawę ciała. Miesień działający statycznie może spełniać różne funkcje względem układu ruchu: - stabilizacja, - zrównoważenie sił zewnętrznych, - wzmocnienie układu biernego.
CZYNNOŚCI MIĘŚNIA Czynność dynamiczna O czynności dynamicznej mówimy wówczas, gdy pobudzony miesień zmienia swoją długość. W przypadku mięśnia (którego czynności związane są ze współdziałaniem bądź przeciwdziałaniem siłom zewnętrznym) mogą wystąpić dwa przypadki: 1. Czynność koncentryczna - gdy suma momentów sił mięśniowych jest większa od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych i mięsień skraca się ΣM m > ΣM z i l < 0 2. Czynność ekscentryczna - gdy suma momentów sił mięśniowych w stawie jest mniejsza od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych i mięsień, ustępuje przed siłą zewnętrzną, jest rozciągany ΣM m < ΣM z i l > 0 Skurcz izotoniczny mięsień skraca swoją długość przy równoczesnym zwiększaniu swojego przekroju (grubości); na przykład skurcz mięśnia dwugłowego ramienia przy zginaniu opuszczonego przedramienia
STRUKTURA MAKROSKOPOWA I MIKROSKOPOWA MIĘŚNIA ścięgno powięź Podstawowym składnikiem mięśnia jest wielojądrowe włókno mięśniowe mięsień wiązka włókien mięśniowych jądra axon, włókno nerwowe naczynia krwionośne siateczka sarkoplazmatyczna
STRUKTURA MAKROSKOPOWA I MIKROSKOPOWA MIĘŚNIA kość namięsna omięsna Włókienko mięśniowe Wiązka włókien mięśniowych błona śródmięsna Miofibryle
STRUKTURA MIKROSKOPOWA MIĘŚNIA Schemat budowy włókienka mięśnia poprzecznie prążkowanego Mikrofibryle (ułożone wzdłuż osi komórki włókienka mięśniowe) są zdolne do skurczu. Składają się one z dwóch podstawowych substancji: - Aktyny (cieńsze nici 5nm) jasne prążki, prążki izotropowe I - Miozyny (grubsze nici 10nm) ciemne prążki, prążki anizotropowe A Poszczególne odcinki miofibryli oddzielają tzw. warstewki (prążki Z). Odległość między dwoma wstawkami tzw. sarkometr, wynosi 2,5 µm.
MECHANIZM SKURCZU sarkomer miozyna aktyna Skracanie się miofibryli jest wynikiem interakcji białek kurczliwych: aktyny i miozyny. Nici aktyny przesuwają się w kierunku środka sarkomeru bez zmiany długości jej włókien (ŚLIZGOWA TEORIA SKURCZU). ATP E ADP skurcz sarkomeru
MECHANIZM SKURCZU Zjawisko przesuwania się nici aktyny w stosunku do nici miozyny jest bardzo złożone. Nić miozyny posiada z obu stron jak gdyby cienkie występy zakończone grubszą główką tzw. mostki. Podczas skurczu każda główka może związać się z nicią aktyny. Zmiana kierunku, skłon główki pociąga nić aktyny w kierunku sarkometru następuje skrócenie sarkometru. Mechanizm skurczu włókna mięśniowego: a przemieszczanie się nici miozyny i aktyny. Mostek poprzeczny miozyny składa się z główki i szyjki; b położenie główki miozyny: 1 w rozkurczu 2 skłon główki w fazie czynnej odbywa się w onecności jonów Ca ++