20056 Стефан Громер, BZH - PDF безплатно изтегляне
Мускулни видове и функции Функциите на скелетната мускулатура са по-специално движението на тялото Активно осигуряване на позата Термогенеза Сърдечният мускул служи като течна помпа за поддържане на кръвното налягане и притока на кръв. Гладките мускули по-специално служат за свиване на кухи органи и съдове Насочена перисталтика Мускулните клетки извършват механична работа Енергиен метаболизъм Мускулни клетки преобразуват химическата енергия в механична Има различни видове мускули: скелетни мускули, сърдечни мускули и гладки мускули. Те се различават по много начини. Например, гладките мускули са много по-ефективни в справянето с енергия: те се нуждаят само от около 1% от количеството, необходимо на бързия скелетен мускул, за да развият една и съща сила за същото развитие на сила. Но е и по-бавно. По-нататък на практика ще разгледаме само скелетните мускули и до известна степен сърдечния мускул. Процесите, които протичат по време на свиването на самия мускул, са разгледани в лекцията по физиология. Химичната енергия от мускулния метаболизъм се използва за придвижване на миозиновите нишки по протежение на актиновите нишки. 3
Необходима енергия Разход на енергия [kw] 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1.8.6.4.2 Състезателно гребане игра футбол волейбол танци (валс) почивка (75 W) бягане маратон бягане 5 1 15 2 25 3 35 Скорост на бягане 1 м спринтово колоездене (2 км/ч) км ч 35 4 1 м бягане за 1 с 1 с 2, kw = 2 kj 4,8 kcal S 1,2 g въглехидрати (или 5 g мазнини) 42 км маратон за 2: 1 ч (= 13 мин = 78 с) 78 с 1,18 kw 92 kj 22 kcal S 54 g въглехидрати или 235 g мазнини 12 km джогинг за 45 минути (= 27 s) 27 s, 83 kw 224 kj 535 kcal S 11 g въглехидрати или 5 g мазнини 24 h (= 864 s) без абсолютно нищо 864 s, 75 kw 65 kj 155 kcal S 38 g въглехидрати или 17 g мазнини въглехидрати мазнини протеини 1 g въглехидрати S 4,1 kcal = 17,2 kj 1 g мазнина S 9,3 kcal = 38,9 kj 1 g протеин S 4,1 kcal = 17,2 kj Движението изисква енергия. Различните дейности се различават значително по количеството енергия, от което се нуждаят. Диаграмата показва консумацията на енергия по време на различни дейности, както и съответната скорост за изпълнение на бягане. Около 6 m/s (
Гликогенен метаболизъм в мускулите P гликоген синтаза PALP разклоняващ се ензим -1,6-разклонен гликоген трансфераза и разклоняващ се ензим гликоген фосфорилаза a P глюкоза-6-P глюкоза-1-P UTP PP и UDP-глюкоза гликоген n-1 UDP гликоген n гликоген n P i Гликоген n-1 Глюкоза-1-P Глюкоза-6-P Превишение на енергията (AMPa) Лагер с енергиен дефицит (AMPb), лагер за почивка (Ca 2+ a), активност (Ca 2+ b) Гликогенът обикновено се образува, 5-1% мускулната маса, обаче, тази пропорция може да достигне
-ксидиране в мускулите ксидиране при -C атом (FAD зависим, транс-еноил-коа) хидратация (= + H2) (алкохол) ксидиране (NAD + зависим, кетон) тиолиза (ацил n-2 -CoA + ацетил- 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 окислително фосфорилиране цитрат цикъл C 2 R 1 S CoA CH 3 S CoA В детайли окислението е като обратното на синтеза. Само FAD първоначално се намалява до FADH 2, тъй като потенциалът за намаляване не е достатъчен за намаляване на NAD +. Редът на операциите за съжаление вече е зададен. Образуваният ацетил-КоА инхибира пирувата DH и цитратът, образуван в цитратния цикъл, частично достига в цитозола и инхибира PFK1. В обобщение, това означава известно инхибиране на гликолизата чрез изгаряне на мазнини, за да се спести глюкоза за мозъка (която практически няма окисление). Тъй като окисляването изисква NAD + или FAD, те трябва да бъдат рециклирани. Това е възможно само чрез дихателната верига, така че окислението косвено зависи от кислорода. 16.
Метаболизмът на аденозин фосфата в мускулите IMP AMP-Desam. AMP креатин
P NH 3 Аденилат киназа Креатин киназа Гликолиза Окислително фосфорилиране Окисление на цитратен цикъл ADP Креатин
P ADP P i: http://wine1.sb.fsu.edu/bch453/lecture5/lecture5.htm Аденилат киназата обикновено се използва за реинтегриране на AMP в метаболизма чрез преобразуване на AMP с 2 ADP. В краен дистрес мускулът обръща тази реакция, като премахва AMP от равновесието му чрез AMP дезаминазата. Това създава амоняк и IMP, които се отделят от него. Забележка: В покой мускулът доставя 18% от телесната топлина, докато работи до 8% (и 4 C) G = - 3,5 kj mol -1 - P - P - G = - 9,5 kj mol -1 три- ди- моно-фосфатен амоняк [[M] G = - 3,5 kj mol -1 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P - V. femoralis CH 2 A. femoralis Интензивна мускулна работа H рибоза HNN аденозин фаза на възстановяване NH 2 N аденин N почивка 1 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 инозин [[M] 8 7 6 5 4 3 2 1 V. femoralis A. femoralis интензивна мускулна работа фаза възстановяване почивка 1 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 време [мин] 2
Енергийните източници на мускула по време на работа II Процент на необходимата енергия [%], CP. анаеробни 1 8 5 2 15 s 3 s 1 min аеробни 2 min 3 min адреналин 1 2 норадреналина съдова мускулна клетка (артериола) ангиотензин II AT2 адренергични влакна [K +] e U, [H +] e U, [фосфат] e U, [ Аденозин] e U, [AMP] e U Скорост на освобождаване на лактат гликоген 15 s 3 s 1 min 2 min 3 min Концентрация на лактат [mm] 8 6 4 2 анаеробна зона на преход аеробно обучение 1 2 3 4 5 натоварване [W kg -1] Внимание! Информацията в диаграмата зависи от товара ! Само схематично представяне. Вазоконстрикцията е важна ! Това е единственият начин да се осигури ефективно преразпределение. Мускулите могат метаболитно да увеличат местния приток на кръв до десетократно. Въпреки това CO може да се увеличи само 3-4 пъти. Ако неактивният мускул и други органи бяха снабдени с непроменена кръв, това би било твърде много за кръвообращението. Той дори се противодейства срещу метаболитна вазодилатация, тъй като може да осигури кръвен поток до 3 литра на кг и мин, което също би било твърде много за големи мускулни маси (намаляване до 1-2). Обърнете внимание на максималния сърдечен дебит (CO) приблизително.
Съдбата на аминогрупите Пируват -Кетоглутарат -аминокиселина аланин урея глутамат глутамин -Кетокиселина NH 4+ - боклук глюконеогенеза мастни киселини различни аминокиселини. -Аминокиселина -Кетоглутарат + -Кетокиселина глутамат амоняк Първоначално странното трансаминиращо яйце е разбираемо по следния начин: Много телесни клетки прехвърлят разрушаващата аминогрупа към глутамат (глутамин) или пируват (аланин, ib мускул; включително NH3 от аденилатна деаминазна реакция!), Който след това и двете са незаредени !) лесно могат да бъдат пуснати в кръвта. Така те стигат до черния дроб, който след това поема крайното снабдяване. Цитозолно, почти целият метаболитен трафик на аминокиселини преминава през глутамат, докато тези във физиолога служат като транспортно средство в кръвта. ph незаредени аминокиселини Ala и Gln. Това се отразява и в плазмените концентрации. Аминокиселини в плазмата за възрастни [emol l -1] 7 6 5 4 3 2 1 Ala Gln Някои тъкани също използват глутамин като енергиен носител. След това те доставят и малко свободен амоняк в черния дроб като крайни метаболитни продукти. Това са по-специално: Ala Arg AspCys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys MetPhe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Бъбреци (амоняк до голяма степен в урината) Черва (Gln предимно от луминални) Лимфоцити и бързо делящи се клетки и т.н. Самият черен дроб сам прави метаболизма на аминокиселините няма бизнес. Както винаги, безкористно, той прави аминокиселините, глюкозата и мазнините (които е образувал от аминокиселини, които вече не са му необходими) достъпни за други тъкани. Получава се само изискването за синтеза на тези опаковки и за синтеза на урея. Трябва да се спомене, че глутаминът е основният източник на въглерод в бъбречната глюконеогенеза (за вашите познания по IMPP;-)) 24
Всички хора са равни? Активни мускулни влакна [%] 1 8 6 4 M. vastus lat. Тип IIB (X) (бързо потрепване) Тип IIA (бързо потрепване) 2 Тип I (бавно потрепване) Състезания 2 4 6 8 1 Интензивност на упражненията [% от максималните 2 -Абсорбция] Относителното разпределение на видовете фибри в мускула варира значително от човек на човек. Делът на влакната от тип I в огромния лат. Мускулите варират между 2 и 8%. Типът влакно не може да бъде повлиян от тренировката, но може да се повлияе на неговото представяне Активни мускулни влакна [%] 1 8 6 4 2 M. vastus lat. Тип IIB (X) (бързо потрепване) Тип IIA (бързо потрепване) Тип I (бавно потрепване) n Състезание 2 4 6 8 1 Интензивност на упражнението [% от максималния 2 прием] Джеси Уенс: 1935: 4 световни рекорда за по-малко от 1 час 1936: бягане на 1 и 2 метра, в скок дължина и с щафетата 4 x 1 метър на САЩ, идентични дисциплини с Карл Луис, Бен Джонсън и Флорънс Грифит-Джойнер (+ с 38 години). От друга страна D. Baumann 15 m 1m j Генетично детерминираното разпределение на мускулните влакна също определя шансовете в спорта. Не можем да променим нашето разпределение, но можем да обучим това, което сме наследили. Забележка: Анаболните стероиди могат да причинят увреждане на черния дроб, тумори, психологически проблеми (отмъстителност, параноя, склонност към насилие и др.) И сърдечни проблеми. 25-ти