Izomelettan 3. tétel PDF

Tartalomjegyzék 17. Az izomműködés szabályozása és a motoros véglemez 18. Az izomösszehúzódás molekuláris mechanizmusa, elektromechanikai kapcsoltság; kereszthíd-ciklus 19. A harántcsíkolt izom típusai, izomműködés energiaforrásai és az oxigénadósság; a hőtermelés és izomfáradás 20. A...

Tartalomjegyzék 17. Az izomműködés szabályozása és a motoros véglemez 18. Az izomösszehúzódás molekuláris mechanizmusa, elektromechanikai kapcsoltság; kereszthíd-ciklus 19. A harántcsíkolt izom típusai, izomműködés energiaforrásai és az oxigénadósság; a hőtermelés és izomfáradás 20. Az izomműködés makroszkopikus jelenségei; a hossz- feszülés diagram: izommunka, teljesítmény; 21. A simaizomra jellemző sajátosságok  Az izom kémiai összetétele Az izomszövet kémiailag jelentős részben vízből (75%) és fehérjékből (20%) áll. A fehérje nagy része kontraktilis és passzív struktúrfehérjékből, kisebb része albuminból ill. enzimekből tevődik össze. Különösen jelentős a makroerg foszfát kötésben tárolt energia tartalom: (ATP: 1 - 5 mmol/l; kreatinin: 1 - 20 mmol/l) ⑨ Az izomrostok osztályozása ⑨ folyamatos munka funk is, rövid is, átmenet nagy E, rövid idő & gravitáció ellen c. - hos sz idei g kell műk , kis E de foly ama tosa n vörös kevésbé fáradékony mint fehér 96 küszöbpot. feh magas, vörös alacsony Az izomrostok osztályozása (Genetikai Hatások) fehér vörös 97  Az izomrostok osztályozása (Genetikai Hatások) Nem eldöntött kérdés, hogy egy állat izmainak rostspektrumát mennyiben alakítják ki genetikus és mennyiben az izom használatától függő faktorok. Mindkét befolyás jelenléte bizonyított: Ha egy vörös izmot (tónusos izom) idegeitől megfosztunk és egy fázisos izom idegeivel innerváljuk, akkor hosszú regeneráció után a vörösizom fázisossá válik: tehát a használat ill. az idegi befolyás fontos. Ugyanakkor genetikai szelekcióval inkább fázisos vagy inkább tónusos rostspektrumot expresszáló fajták hozhatók létre. A szelekció során kimutatható a miozin könnyű láncok relatív gyakoriságának jelentős eltérése: a nagy sebességű miozin ATPáz-t (LC-2) a lassú LC-3 lánc helyettesítheti. 98  Az izomrostok osztályozása (Genetikai Hatások) Myostatin is a transforming growth factor-ß family member that normally acts to limit skeletal muscle growth. Mice genetically engineered to lack myostatin activity have about twice the amount of muscle mass throughout the body, and similar effects are seen in cattle, sheep, dogs, and a human with naturally occurring loss-of-function mutations in the myostatin gene. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0000789  Az izomrostok osztályozása (Genetikai Hatások) Myostatin is a transforming growth factor-ß family member that normally acts to limit skeletal muscle growth. Mice genetically engineered to lack myostatin activity have about twice the amount of muscle mass throughout the body, and similar effects are seen in cattle, sheep, dogs, and a human with naturally occurring loss-of-function mutations in the myostatin gene. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0000789  Az Izmok Dinamikus Átrendeződése (Tréning) Csak patológiásan A Hipertrófia: egyedi izomrostok tömegének megnövekedése Két típusa ismert: - Szarkoplazmatikus hipertrófia, az izom glikogén raktárainak mérete gyarapodik - miofibrilláris hipertrófia, a miofibrillumok mérete (keresztmetszete) gyarapodik 101  Az Izmok Dinamikus Átrendeződése (Tréning) (A tréning érinti: az izomátmérőt, hosszát, kontrakciós erejét, érellátását, rostösszetételét) Hipertrófia: egyedi izomrostok tömegének megnövekedése (rost-hipertrófia) Megnő az aktin és miozin filamentumok száma + az energia termelő enzimrendszerek megszaporodnak. Atrófia: tartós inaktivitás (a miofibrillumok katabolizmusa gyorsabb, mint az anabolizmus) Lassú izmok átrendeződése (maratoni futó, ügető ló): a rostok csak enyhén hipertrofizálnak, viszont oxigén és tápanyag-ellátottságukat növelik: Rost myoglobin tartalma nő Mitokondriumok száma nő Oxidatív enzimek mennyisége (mitokondriumon belül) nő Izom kapilláris állománya nő (fizikailag közelebb kerül a rosthoz) 102 Az Izmok Dinamikus Átrendeződése (Tréning) Tartós izommunka a vörös rostok arányát növeli. A tréning típusától függően a rost arány jelentősen változik. 103  Sejtlégzés (ATP szintézis) III I II https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration Az Izomműködés Energia-forrásai Aerob metabolizmus Kreatin-foszfát Anaerob Energia metabolizmus Másodpercek Percek Órák 105 Az Izomműködés Energia-forrásai ATP A Kontrakció és Relaxáció is energiaigényes - ATP szükséges hozzá. Az izomsejt ATP koncentrációja 5 mmol/l (0.5 l O2), - ez csak 2-3 másodperc energia-fedezetet biztosít. 106 Az Izomműködés Energia-forrásai 1, Kreatin-foszfát (CRP): “power bank” Az izomsejt CRP koncentrációja 20 mmol/l (2-3-l O2). Ez 20-30 mp energia-fedezet 107 Az Izomműködés Energia-forrásai szervezet fermentációval tünteti el - tejsav keletkezik főleg fehér izm 2, Anaerobic Glikolízis 108 Az Izomműködés Energia-forrásai 2, Anaerob Glikolízis: ADP refoszforiláció energia-forrása glükóz ebből 4 ATP (netto 2) keletkezik tejsav (laktát) és piruvát mellett (36 helyett ami az oxidatív foszforiláció terméke). Az anaerob glikolízis gyors. Ha több ATP használódik, mint képződik; ”oxigén adósság” keletkezik, pihenéskor ezt pótolni kell, ekkor az izom oxigén fogyasztása megnő. A felhalmozódott tejsav sarcomer szinten gátolja az izomkontrakciót. Ez a nagy megterhelés energia-forrása (mind a fehér izom, mind az elhúzódó fizikai aktivitás, vörös izom munkája során). Energia-forrás lehet: glikogén (gyors rostok) vagy glükóz (elhúzódó, tartós aktivitás esetén) 109 Az Izomműködés Energia-forrásai 3, Oxidatív foszforiláció: A hosszú, tartós izomműködés energiaforrása, döntően a vörös-izmokra jellemző (pl. testtartás izmai; szívizom). Itt a piroszőlősav nem tejsavvá, hanem acetil- koenzim-A-vá alakul. CO2 képzés mellett 36 ATP keletkezik. Az ATP képzés lassabb ugyan, de ilyenkor az összehúzódás is lassabb, így nem használódik több ATP, mint amennyi keletkezik. ”Oxigén adósság” általában nem keletkezik. Extrém hosszú izomműködés (szívizom) esetén az energia főleg zsírok (FFA) keletkezik. “Oxigén adósság” általában nem keletkezik (Nagyon extrém izomműködésnél felléphet oxigénadósság). 110 Az „Oxigénadósság” 111 Az „Oxigénadósság” Az az izom, amely anaerob glikolízisessel fedezi energiaszükségletének nagy részét az aktív működés idején, a kontrakció (izomrángás) után, a nyugalmi periódusban reszintetizálja az elhasznált energiatartalékokat: ebben a fázisban azonban aerob körülmények között folyik a reszintézis. Az izom ebben a fázisban fokozott oxigénfogyasztást mutat. Ha egy izom oxigén fogyasztását nyugalmi körülmények között mérjük, majd oxigénmentes környezetben munkára kényszerítjük (pl. idegén keresztül ingereljük), akkor az aktív periódus után a nyugalmi fázisban fokozott oxigénfogyasztást tapasztalunk. Ennek oka, hogy az oxigénmentes környezetben az izom képes anaerob glikolízissel energiát termelni. Az így felhasznált tartalékokat azonban a nyugalmi periódusban reszintetizálja az izom: oxigén felhasználás mellett glikogént, kreatinfoszfátot stb. épít fel. 112 Hőtermelés A munkavégzés hőtermeléssel jár (a kontrakció alatti ATP felhasználás illetve kontrakció utáni szintézis folyamatok során). Fázisos (gyors) rostok a restitúció során termelnek sok hőt (összehúzódáskor anaerob glikolízis adja az energiát – O2 adósság keletkezik – ezért a restitúció alatt sok O2- felhasználással ATP-t kell reszintetizálni). Tónusos (lassú), vörös rostok, főleg a kontrakció alatt termelnek hőt (energia szükséglet oxidatív metabolizmussal - O2-adósság alig keletkezik) 113 Hőtermelés Aktivációs Megkésett + (restitúciós) hő Kontrakciós hő BMR = Bazális Metabolikus Ráta 114 Hőtermelés Fázisai 1. Nyugalmi hőtermelés: izomtónus fenntartásával termelt hő – Ez adja az alapanyagcsere (BMR = Bazális Metabolikus Ráta) döntő részét. 2. Kezdeti Hő: a) Aktivációs hő (az elektromechanikai kapcsoltság első két fázisában keletkezik (1, Ca-kiáramlás + 2, Miozinaktiváció) b) Kontrakciós hő (az elektromechanikai kapcsoltság második 2 fázisával függ össze) (3, csúszó filamentum mechanizmus 4, Ca visszapumpálás) 3. Megkésett (restitúciós) hő: Főleg fázisos (gyors, fehér, anaerob glikolitikus) izomnál jellemző: a kontrakció alatt, energia-raktáraik bontásával, óriási O2-adósságot halmoznak fel, amit a restitúció idején ATP reszintézissel vissza kell termelni. Ez is jelentős hőtermeléssel jár. 115  Pale, Soft, Exudative meat, or PSE meat A mutation point in the ryanodine receptor gene (RYR1) in pork, associated to stress levels prior to slaughter are known to increase the incidence of PSE meat. https://veteriankey.com/tetanus-2/ Az izom fáradása Az izom fáradása a mechanogrammon, kék: izomerő; vörös: idegi aktivitás. 117 Az izom fáradása Az izom fáradása függ a fázisos (gyors) és tónusos (oxidatív) rostok arányától. A fáradás jelei a mechanogrammon: az összehúzódás amplitudoja csökken, elhúzódó kontrakciót látunk (lassú relaxáció miatt). In Vitro Fáradás: a) oxigén hiány (N2-dús környezet, teljes kimerülés) b) transzmitter hiány (csak experimentálisan + egyes betegségeknél) In Vivo Fáradás: a) perifériás: oka az energiakészlet csökkenése, metabolitok felszaporodása, a tejsav (ami közvetlenül gátolja a kontrakciót bizonyos proteinek denaturációja miatt). b) centrális: oka a motoros egység kimerülése (motoneuron vezikukum produkció kimerül), és a myoneuralis junctio kimerülése. Szubjektív Fáradtság Érzés: - fokozott hőtermelés miatt - pH csökkenés miatt - tejsav közvetlen hatása miatt - dehidráció miatt - általános hypoglikémia miatt 118 Az izom fáradása (rosttípus függés) A fáradás a gyors (glikolitikus, fázisos) rostokban sokkal hamarabb jön létre, mint tónusos (oxidatív) izmokban. 119  Myofascial trigger point („Izomcsomók”) „Activation of trigger points may be caused by a number of factors, including acute or chronic muscle overload, activation by other trigger points, disease, psychological distress (via systemic inflammation), homeostatic imbalances, direct trauma to the region, collision trauma, radiculopathy, infections and health issues such as smoking. Trigger points form only in muscles. They form as a local contraction in a small number of muscle fibers in a larger muscle or muscle bundle. These in turn can pull on tendons and ligaments associated with the muscle and can cause pain deep within a joint where there are no muscles. The integrated hypothesis theory states that trigger points form from excessive release of acetylcholine which produces sustained depolarization of muscle fibers. Indeed, the trigger point has an abnormal biochemical composition with elevated concentrations of acetylcholine, noradrenaline and serotonin and a lower pH. When trigger points are present in muscles there is often pain and weakness in the associated structures.” https://en.wikipedia.org/wiki/Myofascial_trigger_point#Pathophysiology