Tesutul muscularTesutul muscular

Fibra musculară este o celulă cu funcţie Fibra musculară este o celulă cu funcţie contractilă care are capacitatea de a contractilă care are capacitatea de a dezvolta tensiune şi capacitatea de a se dezvolta tensiune şi capacitatea de a se scurta.scurta.

Muşchiul este o structură înalt Muşchiul este o structură înalt organizată şi specializată, contracţia fiind o organizată şi specializată, contracţia fiind o funcţie complexă sub controlul funcţie complexă sub controlul motoneuronilor sistemului nervos central motoneuronilor sistemului nervos central voluntar care trebuie să asigure un lucru voluntar care trebuie să asigure un lucru mecanic intens cu un cost energetic redus în mecanic intens cu un cost energetic redus în condiţii de rapiditate, repetitivitate, precizie condiţii de rapiditate, repetitivitate, precizie şi rezistenţă în timp. şi rezistenţă în timp.

Caracterul striat, tărcat al fibrelor musculare Caracterul striat, tărcat al fibrelor musculare de la nivelul muşchiului scheletic şi a muşchiului de la nivelul muşchiului scheletic şi a muşchiului cardiac datorat particularităţilor lor de structură (ce cardiac datorat particularităţilor lor de structură (ce la microscopul optic apar ca o succesiune regulată la microscopul optic apar ca o succesiune regulată de benzi de culoare deschisă şi de culoare închisă) de benzi de culoare deschisă şi de culoare închisă) le-a dat denumirea generică de le-a dat denumirea generică de muşchi striat.muşchi striat.

Fibrele musculare scheleticeFibrele musculare scheletice sunt celule sunt celule mari, cu mai mulţi nuclei – uneori extrem de mulţi – mari, cu mai mulţi nuclei – uneori extrem de mulţi – cu un diametru între 10-100 μm (cele mai multe cu un diametru între 10-100 μm (cele mai multe între 20-80 μm) şi o lungime foarte mare, de peste 4 între 20-80 μm) şi o lungime foarte mare, de peste 4 cm. În ţesutul embrionar nucleii sunt localizaţi în cm. În ţesutul embrionar nucleii sunt localizaţi în centrul fibrei musculare. Ulterior mulţimea acestor centrul fibrei musculare. Ulterior mulţimea acestor nuclei fuge spre periferie. Citoplasma este ocupată nuclei fuge spre periferie. Citoplasma este ocupată de către miofibrile, de către granule de glicogen şi de către miofibrile, de către granule de glicogen şi de către mitocondrii, extrem de abundente mai ales de către mitocondrii, extrem de abundente mai ales în tipul oxidativ de fibre musculare, aşa zisele fibre în tipul oxidativ de fibre musculare, aşa zisele fibre de tip I.de tip I.

Elementele contractile cuprinse în sarcoplasma unei Elementele contractile cuprinse în sarcoplasma unei fibre musculare suntfibre musculare sunt fibrilele fibrilele. Sarcoplasma unei singure . Sarcoplasma unei singure fibre musculare poate conţine până la 10.000 de fibre musculare poate conţine până la 10.000 de microfibrile. microfibrile.

Miofibrilele reprezintă structuri fibroase subcelulare Miofibrilele reprezintă structuri fibroase subcelulare cu diametrul de 1 μm. cu diametrul de 1 μm.

Unitatea contractilă fundamentală a muşchiului este Unitatea contractilă fundamentală a muşchiului este sarcomerulsarcomerul.Lungimea sarcomerului în repaus este de 2,5 .Lungimea sarcomerului în repaus este de 2,5 μm. μm. Fiecare sarcomer posedă două tipuri de filamente Fiecare sarcomer posedă două tipuri de filamente (subţiri şi groase) de natură proteică, filamente aranjate în (subţiri şi groase) de natură proteică, filamente aranjate în paralel cu axul fibrei şi parţial suprapuse.paralel cu axul fibrei şi parţial suprapuse.

Filamentele subţiri au o lărgime de 7 nm şi o Filamentele subţiri au o lărgime de 7 nm şi o lungime de 1 μm iar filamentele groase o lărgime de 10-lungime de 1 μm iar filamentele groase o lărgime de 10-14 nm şi o lungime de 1,6 μm.14 nm şi o lungime de 1,6 μm.

Aranjamentul filamentelor subţiri şi groase produce Aranjamentul filamentelor subţiri şi groase produce aspectul striat prin succesiunea regulată de benzi dense aspectul striat prin succesiunea regulată de benzi dense (cu o lungime de 1,6 μm) şi benzi de aspect mai clar la (cu o lungime de 1,6 μm) şi benzi de aspect mai clar la microscop. microscop.

Benzile denseBenzile dense conţin filamente groase şi sunt conţin filamente groase şi sunt denumite benzi A fiind anizotropice la microscopie (indici denumite benzi A fiind anizotropice la microscopie (indici de refracţie diferiţi pentru diferite planuri de polarizare de refracţie diferiţi pentru diferite planuri de polarizare ale luminii incidente).ale luminii incidente).

Benzile de culoare deschisăBenzile de culoare deschisă, denumite I (sunt , denumite I (sunt izotrope, au un singur indice de refracţie), sunt alcătuite izotrope, au un singur indice de refracţie), sunt alcătuite din filamente subţiri, extinse simetric în raport cu o linie din filamente subţiri, extinse simetric în raport cu o linie mai densă ce le centrează, aşa numita linie Z. Filamentele mai densă ce le centrează, aşa numita linie Z. Filamentele subţiri se extind de o parte şi de alta a liniei Z pe câte 1 subţiri se extind de o parte şi de alta a liniei Z pe câte 1 μm.μm. Linia ZLinia Z este alcătuită de o proteină în reţea ce este alcătuită de o proteină în reţea ce apare în dezvoltarea embrionară înaintea filamentelor apare în dezvoltarea embrionară înaintea filamentelor subţiri şi împletindu-se cu acestea, le ancorează. Astfel subţiri şi împletindu-se cu acestea, le ancorează. Astfel este menţinută dispunerea regulată a complexului este menţinută dispunerea regulată a complexului filamentelor subţiri. filamentelor subţiri.

Sarcomerul Sarcomerul este alcătuit din structurile cuprinse este alcătuit din structurile cuprinse între două linii Z consecutive. Deci un sarcomer este între două linii Z consecutive. Deci un sarcomer este alcătuit dintr-o bandă A având la fiecare din capete câte o alcătuit dintr-o bandă A având la fiecare din capete câte o

jumătate de bandă Ijumătate de bandă I..

În fibra musculară există trei tipuri de reţele În fibra musculară există trei tipuri de reţele filamentoase. filamentoase.

Pe lângă reţeaua filamentelor groase (miozină) şi Pe lângă reţeaua filamentelor groase (miozină) şi reţeaua filamentelor subţiri (actină şi alte proteine) există reţeaua filamentelor subţiri (actină şi alte proteine) există şi o reţea filamentoasă ce asigură elasticitatea musculară.şi o reţea filamentoasă ce asigură elasticitatea musculară.

Elasticitatea musculară intrinsecă este asigurată de Elasticitatea musculară intrinsecă este asigurată de către două proteine gigante titina şi nebulina. către două proteine gigante titina şi nebulina.

Titina Titina sau conectina este o proteină gigantă (3000 sau conectina este o proteină gigantă (3000 KDa) şi extrem de abundentă (cantitativ a treia proteină a KDa) şi extrem de abundentă (cantitativ a treia proteină a muşchiului după actină şi miozină). O porţiune a muşchiului după actină şi miozină). O porţiune a moleculei bogată în resturi de prolină, acid glutamic, moleculei bogată în resturi de prolină, acid glutamic, valină şi lizină asigură elsaticitatea titinei şi impune o valină şi lizină asigură elsaticitatea titinei şi impune o tensiune pasivă sarcomerelor.tensiune pasivă sarcomerelor.

NebulinaNebulina (600-900 KDa) reprezintă 3% din (600-900 KDa) reprezintă 3% din proteinele musculare şi ancorează actina în discurile Z. proteinele musculare şi ancorează actina în discurile Z. Prezentă pe toată lungimea filamentului fin ea reglează Prezentă pe toată lungimea filamentului fin ea reglează numărul de monomeri de actină ce constituie acest numărul de monomeri de actină ce constituie acest filament.filament.

În condiţii de repaus în majoritatea muşchilor În condiţii de repaus în majoritatea muşchilor cele două tipuri de filamente se interpătrund pe o cele două tipuri de filamente se interpătrund pe o lungime destul de mare la fiecare capăt a benzii lungime destul de mare la fiecare capăt a benzii A. A.

Dacă muşchiul este întins, supus tracţiunii Dacă muşchiul este întins, supus tracţiunii fibrilele groase şi fibrilele scurte se separă, nu se fibrilele groase şi fibrilele scurte se separă, nu se mai întrepătrund. mai întrepătrund.

La o lungime a sarcomerului de 3,6 μm La o lungime a sarcomerului de 3,6 μm miofibrilele subţiri sunt trase afară din banda A şi miofibrilele subţiri sunt trase afară din banda A şi cele două tipuri de fibrile scurte dispuse cap la cele două tipuri de fibrile scurte dispuse cap la cap.cap.

Dacă contracţia este extrem de puternică Dacă contracţia este extrem de puternică nu numai că fibrilele subţiri şi groase se suprapun nu numai că fibrilele subţiri şi groase se suprapun ci fibrilele subţiri dintr-o parte şi alta alunecă ci fibrilele subţiri dintr-o parte şi alta alunecă unele către celelalte şi se suprapun între ele.unele către celelalte şi se suprapun între ele.

Membrana fibrei musculareMembrana fibrei musculare - - sarcolema sarcolema

Membrana ei bazală alcătuită din Membrana ei bazală alcătuită din mucopolizaharide şi fibre de colagen se mucopolizaharide şi fibre de colagen se contopeşte la extremităţile celulei cu tendoanele.contopeşte la extremităţile celulei cu tendoanele.

Membrana conferă rezistenţă la întinderea Membrana conferă rezistenţă la întinderea muşchiului şi împreună cu structurile ţesutului muşchiului şi împreună cu structurile ţesutului conjunctiv ce înconjoară fibrele musculare conjunctiv ce înconjoară fibrele musculare realizează aparatul “elementelor elastice realizează aparatul “elementelor elastice paralele” cu rol mecanic.paralele” cu rol mecanic.

Membrana izolând fiecare fibră musculară Membrana izolând fiecare fibră musculară una de cealaltă permite funcţionarea muşchiului una de cealaltă permite funcţionarea muşchiului pe baza unităţilor motorii: un motoneuron pe baza unităţilor motorii: un motoneuron inervează un număr mai mic sau mai mare de inervează un număr mai mic sau mai mare de fibre musculare ce se pot afla la distanţă una de fibre musculare ce se pot afla la distanţă una de alta şi care acţionează ca un ansamblu coerent şi alta şi care acţionează ca un ansamblu coerent şi izolat de restul muşchiului.izolat de restul muşchiului.

SarcolemaSarcolema se învaginează la nivelul fiecărui se învaginează la nivelul fiecărui sarcomer pentru a forma o reţea membranară de sarcomer pentru a forma o reţea membranară de tubuşoare transverse deservind fiecare miofibrilă.tubuşoare transverse deservind fiecare miofibrilă.

SarcotubuleleSarcotubulele se învaginează la nivelul fiecărei se învaginează la nivelul fiecărei linii Z sau la joncţiunea benzilor A-I. Ei au un diametru de linii Z sau la joncţiunea benzilor A-I. Ei au un diametru de 0,03 μm şi permit undei de excitaţie să pătrundă rapid în 0,03 μm şi permit undei de excitaţie să pătrundă rapid în fibră şi să excite practic simultan miofibrilele.fibră şi să excite practic simultan miofibrilele.

Reticulul sarcoplasmaticReticulul sarcoplasmatic este un sistem tubular este un sistem tubular complex ce înconjoară miofibrilele. Diametrul complex ce înconjoară miofibrilele. Diametrul tubuşoarelor este de 0,04 μm, ele mergand paralel cu tubuşoarelor este de 0,04 μm, ele mergand paralel cu miofilamentele. Reticulul sarcoplasmic fixează calciu miofilamentele. Reticulul sarcoplasmic fixează calciu printr-o ATP-ază calciu şi magneziu dependentă. printr-o ATP-ază calciu şi magneziu dependentă. Tubuşoarele se pot extinde pe toată lungimea Tubuşoarele se pot extinde pe toată lungimea sacromerului şi se termină în structuri denumite cisterne sacromerului şi se termină în structuri denumite cisterne terminale.terminale. Funcţiile reticulului sarcoplasmic sunt Funcţiile reticulului sarcoplasmic sunt eliberarea de calciu în timpul contracţiei musculare şi eliberarea de calciu în timpul contracţiei musculare şi sechestrarea şi depozitarea calciului în timpul relaxării sechestrarea şi depozitarea calciului în timpul relaxării musculare.musculare.

De o parte şi de alta a acestui spaţiu joncţional De o parte şi de alta a acestui spaţiu joncţional membranele sunt reunite de nişte picioruşe, structuri membranele sunt reunite de nişte picioruşe, structuri repetitive denumite “spanning proteins”.repetitive denumite “spanning proteins”.

Un grup de sarcotubule şi două cisterne Un grup de sarcotubule şi două cisterne terminale (în total trei elemente) este denumit terminale (în total trei elemente) este denumit triadă.triadă.

Triadele Triadele sunt regiuni unde sistemul tubular sunt regiuni unde sistemul tubular este în strânsă contiguitate cu părţile umflate ale este în strânsă contiguitate cu părţile umflate ale reticulului sarcoplasmatic (aşa zisele cisterne).reticulului sarcoplasmatic (aşa zisele cisterne).

Triadele sunt elemente cheie ale cuplajului Triadele sunt elemente cheie ale cuplajului excitaţie-contracţie. În timpul excitaţiei excitaţie-contracţie. În timpul excitaţiei musculare calciul stocat în cisternele terminale musculare calciul stocat în cisternele terminale este eliberat pentru a se putea fixa pe troponină este eliberat pentru a se putea fixa pe troponină şi să permită interacţiunea filamentelor groase cu şi să permită interacţiunea filamentelor groase cu filamentele subţiri.filamentele subţiri.

Filamentele subţiriFilamentele subţiri sunt compuse din trei tipuri de sunt compuse din trei tipuri de proteină-actină, tropomiozină şi troponină aflate în proteină-actină, tropomiozină şi troponină aflate în proporţie de 7/1/1. proporţie de 7/1/1.

Unitatea funcţională necesară pentru relaxare Unitatea funcţională necesară pentru relaxare cuprinde 7 monomeri de actină, 1 complex de cuprinde 7 monomeri de actină, 1 complex de tropomiozină şi 1 complex de troponină.tropomiozină şi 1 complex de troponină.

Filamentele groaseFilamentele groase sunt alcătuite din miozină şi în sunt alcătuite din miozină şi în mult mai mică măsură din alte proteine. mult mai mică măsură din alte proteine.

Numai actina şi miozina sunt direct implicate în Numai actina şi miozina sunt direct implicate în generarea de tensiune, complexul tropomiozinic şi generarea de tensiune, complexul tropomiozinic şi troponinic sunt proteine de reglare întrucât reglează troponinic sunt proteine de reglare întrucât reglează interacţiunea actină-miozină.interacţiunea actină-miozină.

Filamentele subţiri sunt formate din două lanţuri de Filamentele subţiri sunt formate din două lanţuri de actină F formate din polimerizarea actinei G (globulare). actină F formate din polimerizarea actinei G (globulare).

Actina GActina G este o proteină monomerică globulară cu o este o proteină monomerică globulară cu o greutate de 42.000 daltoni. Un glob de actină G are un greutate de 42.000 daltoni. Un glob de actină G are un diametru de 4-5 nm.diametru de 4-5 nm.

Actina FActina F este un polimer alcătuit din peste 300 este un polimer alcătuit din peste 300 monomeri de actină G.monomeri de actină G.

Tropomiozina previne interacţiunea miozinei cu Tropomiozina previne interacţiunea miozinei cu actina, efect modulat de troponină. actina, efect modulat de troponină.

TropomiozinaTropomiozina este o proteină alungită, alcătuită este o proteină alungită, alcătuită din două lanţuri în elice. Are o greutate de 66.000 daltoni din două lanţuri în elice. Are o greutate de 66.000 daltoni şi este dispusă în spaţiul dintre doi polimeri de actină. şi este dispusă în spaţiul dintre doi polimeri de actină. Fiecare moleculă de tropomiozină se extinde peste şapte Fiecare moleculă de tropomiozină se extinde peste şapte monomeri de actină.monomeri de actină.

TroponinaTroponina este o proteină globulară, de fapt un este o proteină globulară, de fapt un complex alcătuit din trei proteine. Are o greutate de complex alcătuit din trei proteine. Are o greutate de 70.000 daltoni. 70.000 daltoni.

Există o moleculă atât de tropomiozină cât şi de Există o moleculă atât de tropomiozină cât şi de troponină pentru fiecare şapte monomeri de actină.troponină pentru fiecare şapte monomeri de actină.

Din cele 3 proteine ce alcătuiesc troponina, Din cele 3 proteine ce alcătuiesc troponina, troponina T se leagă de tropomiozină, troponina-I inhibă troponina T se leagă de tropomiozină, troponina-I inhibă ATP-aza actomiozinei iar troponina-C leagă calciul. ATP-aza actomiozinei iar troponina-C leagă calciul.

În prezenţa calciului configuraţia complexului În prezenţa calciului configuraţia complexului troponină-tropomiozină se modifică şi miozina poate troponină-tropomiozină se modifică şi miozina poate interacţiona cu actina.interacţiona cu actina.

Biochimic actina şi miozina puse împreună în condiţiile Biochimic actina şi miozina puse împreună în condiţiile disocierii ATP se produce supraprecipitare cu formare de “dopuri” şi disocierii ATP se produce supraprecipitare cu formare de “dopuri” şi rezultă contracţie musculară.rezultă contracţie musculară.

Actina şi miozina puse împreună în condiţiile în care nu se mai Actina şi miozina puse împreună în condiţiile în care nu se mai produce ruptura moleculei ATP (bunăoară absenţa Ca++) se produce produce ruptura moleculei ATP (bunăoară absenţa Ca++) se produce disocierea actomiozinei, scăderea vâscozităţii şi relaxare musculară.disocierea actomiozinei, scăderea vâscozităţii şi relaxare musculară.

ATP este singura sursă de energie pe care o pot folosi ATP este singura sursă de energie pe care o pot folosi proteinele contractile dar fibra musculară are rezerve numai pentru proteinele contractile dar fibra musculară are rezerve numai pentru opt contracţii. În timpul contracţiei musculare ATP este regenerat din opt contracţii. În timpul contracţiei musculare ATP este regenerat din ADP folosind energia din depozitele mai generoase de creatinfosfat.ADP folosind energia din depozitele mai generoase de creatinfosfat.

Contracţia musculară implică ca filamentele groase şi Contracţia musculară implică ca filamentele groase şi filamentele subţiri să se îmbuce, alunecând unele de-a lungul filamentele subţiri să se îmbuce, alunecând unele de-a lungul celorlalte. Această alunecare este rezultatul forţei ce o exercită celorlalte. Această alunecare este rezultatul forţei ce o exercită punţile create la nivelul capetelor de miozină ce trag de fibrele de punţile create la nivelul capetelor de miozină ce trag de fibrele de actină spre centrul sarcomerului.actină spre centrul sarcomerului.

Care este procesul fizic intim legat de crearea acestor punţi nu Care este procesul fizic intim legat de crearea acestor punţi nu este încă bine cunoscut. Fiecare punte se fixează, trage şi se este încă bine cunoscut. Fiecare punte se fixează, trage şi se detaşează de actină. Energia este furnizată de către ATP. Procesul detaşează de actină. Energia este furnizată de către ATP. Procesul este reglat de către calciu, troponină şi tropomiozină.este reglat de către calciu, troponină şi tropomiozină.

Forţa de alunecare produsă depinde de cantitatea Forţa de alunecare produsă depinde de cantitatea de calciu eliberată de către reticulul sarcoplasmic. de calciu eliberată de către reticulul sarcoplasmic. Hidroliza ATP realizează de ATP-aza miozinei permite Hidroliza ATP realizează de ATP-aza miozinei permite rotaţia capetelor de miozină în jurul situsului de legare a rotaţia capetelor de miozină în jurul situsului de legare a actinei. Forţa de alunecare depinde de numărul de punţi actinei. Forţa de alunecare depinde de numărul de punţi active şi de viteza de fixare şi detaşare a punţilor. Există active şi de viteza de fixare şi detaşare a punţilor. Există şi o diferenţă între forţele sarcomerice individuale. şi o diferenţă între forţele sarcomerice individuale. Detaşarea punţilor este de asemeni un proces activ, Detaşarea punţilor este de asemeni un proces activ, consumator de ATP. Sarcomerele acţionează asemeni consumator de ATP. Sarcomerele acţionează asemeni unor cremaliere minuscule (Lassagne F.).unor cremaliere minuscule (Lassagne F.).

Reticulul sarcoplasmic este actorul privilegiat al Reticulul sarcoplasmic este actorul privilegiat al acestei piese. El acestei piese. El aare rol esenţial atât în contracţie re rol esenţial atât în contracţie (eliberarea calciului) cât şi în relaxarea musculară (eliberarea calciului) cât şi în relaxarea musculară (captarea calciului intracitoplasmatic). Contracţia depinde (captarea calciului intracitoplasmatic). Contracţia depinde de activarea canalului calcic cuplat cu receptorul sensibil de activarea canalului calcic cuplat cu receptorul sensibil

la rianodinăla rianodină

Relaxarea depinde de capacitatea de Relaxarea depinde de capacitatea de stocare a calciului prin acţiunea unei ATPaze stocare a calciului prin acţiunea unei ATPaze calciu-magneziu dependente ce reconstituie calciu-magneziu dependente ce reconstituie depozitele calcice reticulare împotriva depozitele calcice reticulare împotriva gradientului de concentraţie. gradientului de concentraţie.

Transportul a doi ioni de calciu în interiorul Transportul a doi ioni de calciu în interiorul reticulului sarcoplasmic “costă” o moleculă de reticulului sarcoplasmic “costă” o moleculă de ATP ce urmează a fi hidrolizată.ATP ce urmează a fi hidrolizată.

Calciu este pompat în timpul relaxării Calciu este pompat în timpul relaxării musculare de către reticulul longitudinal musculare de către reticulul longitudinal (membrană cu foarte multe pompe) iar stocarea (membrană cu foarte multe pompe) iar stocarea şi eliberarea se face de către reticulul joncţional şi eliberarea se face de către reticulul joncţional care are puţine pompe calcice dar multe canale care are puţine pompe calcice dar multe canale calcice şi care conţine proteina ce leagă calciul, calcice şi care conţine proteina ce leagă calciul, calcequestrina.calcequestrina.

Când potenţialul de acţiune prin sistemul de Când potenţialul de acţiune prin sistemul de tuburi T depolarizează membrana se induce tuburi T depolarizează membrana se induce eliberarea calciului din reticulul sarcoplasmic în eliberarea calciului din reticulul sarcoplasmic în citoplasmă. citoplasmă.

Concentraţia calciului liber în citoplasmă Concentraţia calciului liber în citoplasmă creşte de o sută de ori (de la 0,1 μM la 10 μM).creşte de o sută de ori (de la 0,1 μM la 10 μM).

Calciul interacţionează cu troponina C, Calciul interacţionează cu troponina C, tropomiosina trage de actină expunând-o tropomiosina trage de actină expunând-o miozinei, se formează punţi, este suprimată miozinei, se formează punţi, este suprimată inhibarea ATP-azei actomiozinice de către inhibarea ATP-azei actomiozinice de către troponina-I. Rezultă troponina-I. Rezultă contracţia muscularăcontracţia musculară. .

Când reticulul sarcoplasmatic sechestrează Când reticulul sarcoplasmatic sechestrează calciu şi se restabileşte inhibiţia prin troponină – calciu şi se restabileşte inhibiţia prin troponină – tropomiozină se produce tropomiozină se produce relaxare musculară.relaxare musculară.

Cum se transmite impulsul de la nerv la muşchiul striat?Cum se transmite impulsul de la nerv la muşchiul striat?

Cea mai mică parte dintr-un muşchi ce se poate contracta Cea mai mică parte dintr-un muşchi ce se poate contracta independent se numeşte unitate motorie. independent se numeşte unitate motorie. Unitatea motorieUnitatea motorie este alcătuită dintr-un singur neuron motor şi de este alcătuită dintr-un singur neuron motor şi de grupul de fibre musculare pe care acesta le inervează.grupul de fibre musculare pe care acesta le inervează. Frecvenţa impulsurilor ce vin prin neuronul motor variază mult, Frecvenţa impulsurilor ce vin prin neuronul motor variază mult, limita inferioară a impulsurilor fiind de 16/secundă iar limita maximă limita inferioară a impulsurilor fiind de 16/secundă iar limita maximă ce duce la o contracţie rapidă, brutală a fibrei este de 50/secundă ce duce la o contracţie rapidă, brutală a fibrei este de 50/secundă (maximum cât poate propaga un axon de mamifer).(maximum cât poate propaga un axon de mamifer). Numărul fibrelor musculare dintr-o unitate motorie a unui muşchi Numărul fibrelor musculare dintr-o unitate motorie a unui muşchi variază în funcţie de precizia cu care tensiunea dezvoltată de către variază în funcţie de precizia cu care tensiunea dezvoltată de către respectivul muşchi este controlată.respectivul muşchi este controlată. Cel mai mic număr de fibre musculare per unitate motorie au Cel mai mic număr de fibre musculare per unitate motorie au muşchii ce dezvoltă mişcări de mare fineţe: muşchii striaţi muşchii ce dezvoltă mişcări de mare fineţe: muşchii striaţi oculomotori au mai puţin de 10 fibre musculare per unitate motorie, oculomotori au mai puţin de 10 fibre musculare per unitate motorie, muşchii ce mişcă osişoarele urechii mijlocii au 10-125 fibre, muşchii muşchii ce mişcă osişoarele urechii mijlocii au 10-125 fibre, muşchii faringieni au 2-6 fibre musculare iar muşchii laringieni au 2-3 fibre faringieni au 2-6 fibre musculare iar muşchii laringieni au 2-3 fibre musculare per unitate motorie. Muşchii ce execută mişcări de mică musculare per unitate motorie. Muşchii ce execută mişcări de mică precizie, cum ar fi muşchiul gastrocnemian au un raport mare de precizie, cum ar fi muşchiul gastrocnemian au un raport mare de 1/2000.1/2000.

--Contactul dintre axonul neuronului motor şi fibra Contactul dintre axonul neuronului motor şi fibra musculară se face la nivelul unei formaţiuni specializate musculară se face la nivelul unei formaţiuni specializate denumite denumite placa neuro-motorieplaca neuro-motorie..

--De altfel, între cele două nu există un contact De altfel, între cele două nu există un contact direct. La nivelul plăcii motorii membrana modificată a direct. La nivelul plăcii motorii membrana modificată a fibrei musculare formează o serie de pliuri. fibrei musculare formează o serie de pliuri. --Terminaţiile demielinizate ale neuronului motor se află în Terminaţiile demielinizate ale neuronului motor se află în şanţurile menajate de aceste pliuri între cele două şanţurile menajate de aceste pliuri între cele două structuri fiind o fantă sinaptică foarte îngustă de 500 structuri fiind o fantă sinaptică foarte îngustă de 500 A.A.

--Terminaţiile nervoase posedă multiple vezicule Terminaţiile nervoase posedă multiple vezicule sinaptice ce conţin sinaptice ce conţin acetilcolinăacetilcolină. .

--Pe partea opusă, în crestele plăcii motorii se află Pe partea opusă, în crestele plăcii motorii se află receptori nicotinici. receptori nicotinici.

--În fanta joncţională se află enzima În fanta joncţională se află enzima acetilcolinesteraza. acetilcolinesteraza. - - Acetilcolina are un rol central în procesul de Acetilcolina are un rol central în procesul de transmisietransmisie neuromusculară. neuromusculară. --Transmisia neuromusculară Transmisia neuromusculară este un proces de amplificare întrucât potenţialul de este un proces de amplificare întrucât potenţialul de acţiune a nervului produce un potenţial de acţiune a acţiune a nervului produce un potenţial de acţiune a muşchiului cu mult mai mare.muşchiului cu mult mai mare.

Acetilcolina este sintetizată în axoplasma Acetilcolina este sintetizată în axoplasma neuronului din colină şi acetilcoenzimă A. neuronului din colină şi acetilcoenzimă A.

În faţa crestelor de pe faldurile postsinaptice În faţa crestelor de pe faldurile postsinaptice de pe membrana muşchiului sunt dispuse pe de pe membrana muşchiului sunt dispuse pe capătul nervos presinaptic aşa numitele bare capătul nervos presinaptic aşa numitele bare dense având la capăt vezicule de acetilcolină dense având la capăt vezicule de acetilcolină imediat mobilizabile.imediat mobilizabile.

Stimularea nervului creşte sinteza de Stimularea nervului creşte sinteza de acetilcolină prin creşterea concentraţiei acetilcolină prin creşterea concentraţiei intracelulare de sodiuintracelulare de sodiu..

Acetilcolina este depozitată în nervul Acetilcolina este depozitată în nervul terminal în vezicule. O cantitate de 80% din terminal în vezicule. O cantitate de 80% din acetilcolina depozitată în nerv poate fi eliberată acetilcolina depozitată în nerv poate fi eliberată de către potenţialul de acţiune.de către potenţialul de acţiune.

Ce anume varsă o veziculă în fanta sinaptică?Ce anume varsă o veziculă în fanta sinaptică? Pe lângă acetilcolină se elimină ATP, veziculină, colesterol, Pe lângă acetilcolină se elimină ATP, veziculină, colesterol,

fosfolipide şi calciu. Toţi componenţii sunt reciclaţi şi reintroduşi în fosfolipide şi calciu. Toţi componenţii sunt reciclaţi şi reintroduşi în circuit.circuit.

Un potenţial de acţiune al nervului implică exocitoza a 200 de Un potenţial de acţiune al nervului implică exocitoza a 200 de vezicule ce conţin 200x1500vezicule ce conţin 200x1500== 300.000 de molecule de acetilcolină ce 300.000 de molecule de acetilcolină ce declanşează un potenţial la nivelul plăcii muşchiului. declanşează un potenţial la nivelul plăcii muşchiului.

Este un mecanism cu o marjă de securitate de 500%. Este un mecanism cu o marjă de securitate de 500%. Ca impulsul să se propage prin nerv sărind peste nodurile lui Ca impulsul să se propage prin nerv sărind peste nodurile lui

Ranvier este necesară prezenţa calciului extracelular. Exocitoza Ranvier este necesară prezenţa calciului extracelular. Exocitoza veziculelor este de asemenea condiţionată de către calciu. veziculelor este de asemenea condiţionată de către calciu.

Calciul se leagă de proteina numită calmodulin, complexul Calciul se leagă de proteina numită calmodulin, complexul calci-calmodulin activează diverse enzime şi afectează proteinele calci-calmodulin activează diverse enzime şi afectează proteinele structurale ale veziculelor inclusiv sinapsina. structurale ale veziculelor inclusiv sinapsina.

Vezicula fuzionează cu membrana prejoncţională a nervului şi Vezicula fuzionează cu membrana prejoncţională a nervului şi îşi varsă conţinutul în fantă. îşi varsă conţinutul în fantă.

Pentru fiecare moleculă de acetilcolină eliberată există 10 Pentru fiecare moleculă de acetilcolină eliberată există 10 receptori ce aşteaptă de cealaltă parte a fantei. După excitaţia receptori ce aşteaptă de cealaltă parte a fantei. După excitaţia receptorului porul nicotinic a acestuia se deschide, membrana receptorului porul nicotinic a acestuia se deschide, membrana devenind permeabilă pentru sodiu, potasiu, calciu, magneziu şi devenind permeabilă pentru sodiu, potasiu, calciu, magneziu şi amoniu.amoniu.

Fiecare moleculă de Fiecare moleculă de acetilcolină poate stimula un acetilcolină poate stimula un singur receptor de nicotină şi singur receptor de nicotină şi să deschidă canalul ionic să deschidă canalul ionic doar pentru o doar pentru o milisecundă.După acest milisecundă.După acest interval acetilcolina este interval acetilcolina este hidrolizată de către hidrolizată de către acetilcolinesterază. acetilcolinesterază. Acetilcolinesteraza este Acetilcolinesteraza este localizată în pliurile localizată în pliurile joncţionale şi în lamina joncţionale şi în lamina bazală a structurilor fantei bazală a structurilor fantei sinaptice. Fiecare moleculă sinaptice. Fiecare moleculă de acetilcolinesterază are de acetilcolinesterază are şase situsuri enzimatice ce şase situsuri enzimatice ce atrage şi hidrolizează atrage şi hidrolizează acetilcolina. acetilcolina.

Receptori nicotinici se Receptori nicotinici se află şi pe terminaţiile află şi pe terminaţiile nervului ei având rolul să nervului ei având rolul să crească mobilizarea crească mobilizarea acetilcolinei şi eliberarea acetilcolinei şi eliberarea acesteia din vezicule printr-acesteia din vezicule printr-un feed-back pozitiv.un feed-back pozitiv.

Printr-un mecanism încă incomplet înţeles Printr-un mecanism încă incomplet înţeles receptorii de acetilcolină dispuşi prejoncţional receptorii de acetilcolină dispuşi prejoncţional mobilizează veziculele de acetilcolină să se mobilizează veziculele de acetilcolină să se deplaseze în zona activă gata de eliberare în deplaseze în zona activă gata de eliberare în cazul în care soseşte un alt impuls nervos. cazul în care soseşte un alt impuls nervos. MOB=mobilizare.MOB=mobilizare.

Potenţialul transmembranar la nivelul plăcii Potenţialul transmembranar la nivelul plăcii este de – 90mV. Interiorul fibrei musculare este este de – 90mV. Interiorul fibrei musculare este electronegativ. În condiţii normale de funcţionare electronegativ. În condiţii normale de funcţionare se produce o depolarizare de 40 mV, potenţialul se produce o depolarizare de 40 mV, potenţialul transmembranar scăzând la -50 mV.transmembranar scăzând la -50 mV.

Când potenţialul plăcii neuromotorii atinge Când potenţialul plăcii neuromotorii atinge acest nivel critic se propagă un potenţial de acest nivel critic se propagă un potenţial de acţiune ce se supune legii tot sau nimic şi care acţiune ce se supune legii tot sau nimic şi care trece via sarcolemă să elibereze Ca++ din trece via sarcolemă să elibereze Ca++ din reticulul sarcoplasmatic să activeze contracţia reticulul sarcoplasmatic să activeze contracţia fibrei musculare.fibrei musculare.

Receptorii nicotinici Receptorii nicotinici

Receptorii nicotinici Receptorii nicotinici pentru acetilcolină a pentru acetilcolină a membranei postsinaptice sunt dispuşi în ciorchini distincţi membranei postsinaptice sunt dispuşi în ciorchini distincţi pe „umerii” faldurilor membranei joncţionale. Fiecare pe „umerii” faldurilor membranei joncţionale. Fiecare ciorchine are un diametru de 0,1µM şi conţine câteva sute ciorchine are un diametru de 0,1µM şi conţine câteva sute de receptori. Fiecare receptor are cinci subunităţi din care de receptori. Fiecare receptor are cinci subunităţi din care două, aşa zisele alfa (cu o greutate moleculară de 40.000 două, aşa zisele alfa (cu o greutate moleculară de 40.000 daltoni) sunt identice. daltoni) sunt identice.

Receptorii alcătuiesc structuri cilindrice ce Receptorii alcătuiesc structuri cilindrice ce traversează membrana celulară şi care alcătuiesc un traversează membrana celulară şi care alcătuiesc un canal central, aşa numitul ionofor, care în mod obişnuit canal central, aşa numitul ionofor, care în mod obişnuit este închis.este închis.

Fiecare unitate alfa are pe suprafaţa sa Fiecare unitate alfa are pe suprafaţa sa extracelulară o unică zonă de legare pentru acetilcolină, extracelulară o unică zonă de legare pentru acetilcolină, zonă în care se pot fixa şi pahicurarele.zonă în care se pot fixa şi pahicurarele.

Pentru ca un receptor să fie activat trebuie ca Pentru ca un receptor să fie activat trebuie ca ambele situsuri alfa să fie ocupate. Consecutiv legării ambele situsuri alfa să fie ocupate. Consecutiv legării celor două situsuri din subunităţile alfa se produce o celor două situsuri din subunităţile alfa se produce o modificare structurală a complexului receptor care modificare structurală a complexului receptor care deschide pentru o clipă canalul ionofor(aici clipa este deschide pentru o clipă canalul ionofor(aici clipa este egală cu o milisecundă) egală cu o milisecundă) ..

O stimulare unică produce un ciclu contracţie-O stimulare unică produce un ciclu contracţie-relaxare a muşchiului numit relaxare a muşchiului numit secusă.secusă.

Secusa este precedată de o perioadă de latenţă de Secusa este precedată de o perioadă de latenţă de 2-4 msecunde iar uneori în această perioadă muşchiul ce 2-4 msecunde iar uneori în această perioadă muşchiul ce trebuie să execute contracţia se lungeşte. Este aşa trebuie să execute contracţia se lungeşte. Este aşa numita numita relaxare de latenţărelaxare de latenţă a cărei substrat subcelular a cărei substrat subcelular nu se cunoaşte dar care creează condiţii optime pentru nu se cunoaşte dar care creează condiţii optime pentru dinamica punţilor dintre fibrele contractile ale muşchiului.dinamica punţilor dintre fibrele contractile ale muşchiului.

O stimulare repetată, efectuată înaintea relaxării O stimulare repetată, efectuată înaintea relaxării complete a muşchiului, duce la o contracţie care este complete a muşchiului, duce la o contracţie care este sumată cu prima. Este aşa numitul sumată cu prima. Este aşa numitul fenomen de sumarefenomen de sumare.. Efectul de sumareEfectul de sumare este rezultatul adiţionării este rezultatul adiţionării calciului liber din sarcoplasmă, eliberat din reticul de cel calciului liber din sarcoplasmă, eliberat din reticul de cel două stimulări. două stimulări.

Repetarea la rată mare a stimulului va face ca Repetarea la rată mare a stimulului va face ca muşchiul să rămână constant contractat. Este aşa numitulmuşchiul să rămână constant contractat. Este aşa numitul tetanustetanus (în greaca veche tetanos=rigid). (în greaca veche tetanos=rigid).

Platoul contracţiei Platoul contracţiei tetanice este la un nivel tetanice este la un nivel mai ridicat de tensiune mai ridicat de tensiune decât vârful secusei. decât vârful secusei.

Tetanosul nu poate Tetanosul nu poate fi menţinut foarte mult fi menţinut foarte mult timp din cauza oboselii a timp din cauza oboselii a cărei mecanism intim cărei mecanism intim rămâne necunoscut rămâne necunoscut ..

O diviziune de timp este O diviziune de timp este de 5 ms.de 5 ms.S=stimulus, LP=perioadă S=stimulus, LP=perioadă de latenţă, LR=relaxare de latenţă, LR=relaxare de latenţăde latenţă

Muşchiul scheleticMuşchiul scheletic este un ansamblu de fibre este un ansamblu de fibre cu caracter divers, având proprietăţi metabolice cu caracter divers, având proprietăţi metabolice şi contractile proprii.şi contractile proprii.

--muşchii posturalimuşchii posturali ce acţionând ce acţionând antigravitaţional menţin postura. Sunt alcătuiţi antigravitaţional menţin postura. Sunt alcătuiţi prioritar din fibre de tip I, foarte rezistente la prioritar din fibre de tip I, foarte rezistente la oboseală, fibre „roşii” cu contracţie lentă şi oboseală, fibre „roşii” cu contracţie lentă şi metabolism oxidativ;metabolism oxidativ;

--muşchii fazicimuşchii fazici (de acţiune), cei ce permit (de acţiune), cei ce permit diverse mişcări. Conţin fibre cu contracţie rapidă, diverse mişcări. Conţin fibre cu contracţie rapidă, IIa de tip metabolic oxidativ şi glicolitic foarte IIa de tip metabolic oxidativ şi glicolitic foarte rezistent la oboseală şi fibre de tip IIb, de tip rezistent la oboseală şi fibre de tip IIb, de tip

metabolic glicolitic, foarte sensibile la oboseală.metabolic glicolitic, foarte sensibile la oboseală.

Fibrele musculare rosiiFibrele musculare rosii

Fibrele ce ăşi asigură ATP prin fosforilare oxidativă Fibrele ce ăşi asigură ATP prin fosforilare oxidativă au un echipament pe măsură. Ele au un important au un echipament pe măsură. Ele au un important echipament mitocondrial şi sunt înconjurate de echipament mitocondrial şi sunt înconjurate de numeroase vase sanghine. Au de asemeni un fixator numeroase vase sanghine. Au de asemeni un fixator proteic reversibil de oxigen, mioglobina. proteic reversibil de oxigen, mioglobina. Mioglobina Mioglobina creşte rata de difuziune a oxigenului în fibra musculară şi creşte rata de difuziune a oxigenului în fibra musculară şi asigură un mic depozit de oxigen. Mioglobina dă şi asigură un mic depozit de oxigen. Mioglobina dă şi culoarea caracteristică a fibrei oxidative, o culoare roşie culoarea caracteristică a fibrei oxidative, o culoare roşie închisă. închisă. Din această cauză fibrele oxidative sunt Din această cauză fibrele oxidative sunt deseori denumite şi deseori denumite şi fibre musculare roşiifibre musculare roşii..

Fibrele musculare albe Fibrele musculare albe

Fibrele ce ăşi asigură ATP-ul prin glicoliză sunt Fibrele ce ăşi asigură ATP-ul prin glicoliză sunt denumite şi denumite şi fibre albefibre albe. Ele. Ele au putine mitocondrii,dar multe au putine mitocondrii,dar multe

enzime glicolitice.enzime glicolitice.

Cele două caracteristici generale amintite Cele două caracteristici generale amintite (capacitatea ATP-azică a miozinei şi tipul (capacitatea ATP-azică a miozinei şi tipul metabolic de generare a ATP-ului) determină metabolic de generare a ATP-ului) determină clasificarea fibrelor musculare striate scheletice clasificarea fibrelor musculare striate scheletice în trei tipuri:în trei tipuri:

--Fibrele de tip IFibrele de tip I (lent-oxidative). Sunt fibre cu (lent-oxidative). Sunt fibre cu activitate ATP-azică a miozinei scăzută şi cu mare activitate ATP-azică a miozinei scăzută şi cu mare capacitate oxidativă.capacitate oxidativă.

--Fibrele de tip IIFibrele de tip II a a (rapid-oxidative). Sunt (rapid-oxidative). Sunt fibre cu activitate ATP-azică a miozinei ridicată şi fibre cu activitate ATP-azică a miozinei ridicată şi cu mare capacitate oxidativă.cu mare capacitate oxidativă.

--Fibrele de tip II bFibrele de tip II b (rapid-glicolitice). Sunt (rapid-glicolitice). Sunt fibre cu activitate ATP-azică a miozinei ridicată şi fibre cu activitate ATP-azică a miozinei ridicată şi cu capacitate glicolitică mare.cu capacitate glicolitică mare.

MUSCHII NETEZIMUSCHII NETEZI

Muşchii netezi, involuntari sunt dispuşi în Muşchii netezi, involuntari sunt dispuşi în peretele organelor cu lumen (tub digestiv, căi peretele organelor cu lumen (tub digestiv, căi urinare, artere) şi în jurul retinei reglând accesul urinare, artere) şi în jurul retinei reglând accesul luminii la aceasta.luminii la aceasta.

Fibra musculară netedă are diametrul de 20 Fibra musculară netedă are diametrul de 20 ori mai redus ca fibra striată şi o lungime de mii ori mai redus ca fibra striată şi o lungime de mii de ori mai redusă. Au o mare elasticitate şi de ori mai redusă. Au o mare elasticitate şi rezistenţă la effort. Aceste fibre se pot întinde la rezistenţă la effort. Aceste fibre se pot întinde la dublul lungimii din starea de repaus şi suportă dublul lungimii din starea de repaus şi suportă timpi de contracţie de 30 ori mai lungi ca muşchii timpi de contracţie de 30 ori mai lungi ca muşchii voluntari.voluntari.

Pe plan metabolic au o deosebită eficacitate Pe plan metabolic au o deosebită eficacitate

energeticăenergetică

Oboseala muscularăOboseala musculară este scăderea tensiunii pe care este scăderea tensiunii pe care o dezvoltă muşchiul ca efect al activităţii contractile o dezvoltă muşchiul ca efect al activităţii contractile prealabile. Se produc de asemeni scăderea vitezei de prealabile. Se produc de asemeni scăderea vitezei de scurtare şi scăderea vitezei de relaxare.scurtare şi scăderea vitezei de relaxare.EEste legată ste legată oboseala de scăderea cantităţii de ATP din muşchi?oboseala de scăderea cantităţii de ATP din muşchi?

S-a constatat că în muşchiul obosit cantitatea de S-a constatat că în muşchiul obosit cantitatea de ATP este doar uşor mai redusă decât în muşchiul aflat în ATP este doar uşor mai redusă decât în muşchiul aflat în stare de repaus şi nu suficient de scăzută pentru a afecta stare de repaus şi nu suficient de scăzută pentru a afecta ciclurile de cuplare a punţilor dintre proteinele contractile.ciclurile de cuplare a punţilor dintre proteinele contractile.

Dacă nu ar apărea oboseala, ATP-ul ar scădea până Dacă nu ar apărea oboseala, ATP-ul ar scădea până când punţile dintre proteinele contractile ar fi blocate într-când punţile dintre proteinele contractile ar fi blocate într-o manieră de tip rigor. Este deci posibil că oboseala a o manieră de tip rigor. Este deci posibil că oboseala a apărut ca un mecanism biologic ce evită fenomenele de apărut ca un mecanism biologic ce evită fenomenele de rigor.rigor.

În timpul eforturilor scurte de mare intensitate se În timpul eforturilor scurte de mare intensitate se produce o insuficienţă a cuplării între excitaţie şi produce o insuficienţă a cuplării între excitaţie şi contracţie. Recuperarea după eforturi rapide de scurtă contracţie. Recuperarea după eforturi rapide de scurtă durată este rapidă (de ordinul minutelor) pe când durată este rapidă (de ordinul minutelor) pe când

recuperarea după eforturi de lungărecuperarea după eforturi de lungă duratădurată durează ore.durează ore.

FRISONULFRISONUL

Muşchiul intervine în termoreglare asigurând Muşchiul intervine în termoreglare asigurând termogeneza prin creşterea tonusului muscular şi termogeneza prin creşterea tonusului muscular şi prin frison. prin frison.

Frisonul termicFrisonul termic este o succesiune de secuse este o succesiune de secuse clonice ale musculaturii striate. Frecvenţa clonice ale musculaturii striate. Frecvenţa contracţiilor este de 5-10 pe secundă. Comanda contracţiilor este de 5-10 pe secundă. Comanda motorie este extrapiramidală. motorie este extrapiramidală.

Producţia de căldură în timpul frisonului Producţia de căldură în timpul frisonului generalizat este de cinci ori cât cea din repaus. generalizat este de cinci ori cât cea din repaus. Contracţia izometrică maximală produce 1Contracţia izometrică maximală produce 1°°C pe C pe minut (50 w per kg de muşchi). minut (50 w per kg de muşchi).

Termogeneza prin frison nu poate fi Termogeneza prin frison nu poate fi menţinută mai mult de 3-5 ore.menţinută mai mult de 3-5 ore.

Cum este alcătuită maşina chimică ce furnizează Cum este alcătuită maşina chimică ce furnizează energie muşchiului?energie muşchiului?

Sursa de energie a contracţiei musculare este Sursa de energie a contracţiei musculare este ruptura enzimatică a unei molecule macroergice şi anume ruptura enzimatică a unei molecule macroergice şi anume molecula de ATP. Legăturile chimice între cele trei resturi molecula de ATP. Legăturile chimice între cele trei resturi de fosfat sunt macroergice, fiecare dintre ele stocând de fosfat sunt macroergice, fiecare dintre ele stocând 7300 calorii/mol de ATP. Această cantitate este suficientă 7300 calorii/mol de ATP. Această cantitate este suficientă pentru cel mult 3 secunde de activitate musculară pentru cel mult 3 secunde de activitate musculară maximă.maximă.

Din această cauză există mecanisme, multiple, ce Din această cauză există mecanisme, multiple, ce refac stocul de ATP. Există în celula musculară un depozit refac stocul de ATP. Există în celula musculară un depozit a unei alte substanţe ce conţine o legătură macroergică şi a unei alte substanţe ce conţine o legătură macroergică şi anume creatinfosfatul.anume creatinfosfatul.

Legătura macroergică conţine o cantitate mult mai Legătura macroergică conţine o cantitate mult mai mare de energie decât cea a ATP-ului (10300 calorii/mol mare de energie decât cea a ATP-ului (10300 calorii/mol în raport cu 7300) şi în mulţi muşchi cantitatea de în raport cu 7300) şi în mulţi muşchi cantitatea de creatinfosfat este de 2-4 ori mai mare decât cea a ATP. creatinfosfat este de 2-4 ori mai mare decât cea a ATP.

Putem vorbi de un sistem unic înglobând ATP şi Putem vorbi de un sistem unic înglobând ATP şi creatinfosfatul creatinfosfatul

O altă sursă de refacere al ATP-ului muscular este O altă sursă de refacere al ATP-ului muscular este sistemul sistemul glicogen-acid lactic. glicogen-acid lactic.

Adrenalina, hormonul stresului, activează glicogenoliza atât la Adrenalina, hormonul stresului, activează glicogenoliza atât la nivel hepatic cât şi la nivel muscular, glucagonul activează numai nivel hepatic cât şi la nivel muscular, glucagonul activează numai glicogenoliza hepatică.glicogenoliza hepatică. Degradarea glicogenului şi a glucozei se produce anaerob şi Degradarea glicogenului şi a glucozei se produce anaerob şi rapid, producerea energiei este de 2,5 ori mai rapidă decât pe calea rapid, producerea energiei este de 2,5 ori mai rapidă decât pe calea oxidativă. Deci un sistem autonom, independent de oxigen, şi rapid.oxidativă. Deci un sistem autonom, independent de oxigen, şi rapid. Este un mecanism de „a doua linie” cu o viteză pe jumătate Este un mecanism de „a doua linie” cu o viteză pe jumătate cât a sistemului fosfagen dar asigură la o performanţă scăzută în cât a sistemului fosfagen dar asigură la o performanţă scăzută în raport cu fosfagenul o durată mai mare de acţiune de 10 ori mai raport cu fosfagenul o durată mai mare de acţiune de 10 ori mai lungă. lungă.

Este sistemul ce asigură energia contracţiei musculare Este sistemul ce asigură energia contracţiei musculare viguroase pe o perioadă scurtă sau moderată. viguroase pe o perioadă scurtă sau moderată.

Molecula de glucoză este scindată în două molecule de acid Molecula de glucoză este scindată în două molecule de acid piruvic şi din fiecare moleculă de glucoză liberă rezultă 4 molecule de piruvic şi din fiecare moleculă de glucoză liberă rezultă 4 molecule de ATP. Acidul piruvic poate fi convertit în acid lactic şi să nu necesite pe ATP. Acidul piruvic poate fi convertit în acid lactic şi să nu necesite pe această cale metabolism oxidativ. Acidul lactic produce o stare de această cale metabolism oxidativ. Acidul lactic produce o stare de extremă oboseală, febra musculară şi pe această cale limitează extremă oboseală, febra musculară şi pe această cale limitează efortul. Este o supapă necesară de protecţie căci efortul excesiv efortul. Este o supapă necesară de protecţie căci efortul excesiv poate ucidepoate ucide..

Ce înseamnă 2000 kcal în termeni de efort fizic?Ce înseamnă 2000 kcal în termeni de efort fizic?

S-a demonstrat că pentru eforturi prelungite cheltuiala S-a demonstrat că pentru eforturi prelungite cheltuiala energetică este constantă de 1 kcal/kgc/km parcurs. Aceasta energetică este constantă de 1 kcal/kgc/km parcurs. Aceasta înseamnă că într-o cursă de maraton un individ de 70 kg înseamnă că într-o cursă de maraton un individ de 70 kg cheltuieşte 3000 kcal. Glucoza este extrem de importantă cheltuieşte 3000 kcal. Glucoza este extrem de importantă atât pentru muşchi cât şi pentru celula nervoasă.atât pentru muşchi cât şi pentru celula nervoasă.

Celula nervoasă nu are rezerve de energie depuse în Celula nervoasă nu are rezerve de energie depuse în celulă, nu are depozite de glicogen (acestea sunt celulă, nu are depozite de glicogen (acestea sunt nesemnificative, de ordinul a două minute de funcţionare).nesemnificative, de ordinul a două minute de funcţionare).

După epuizarea rezervelor se produce un proces de După epuizarea rezervelor se produce un proces de generare a glucidelor din celelalte principii chimice generare a glucidelor din celelalte principii chimice alimentare, aşa zisa neoglucogeneză. alimentare, aşa zisa neoglucogeneză.

Maşina metabolică numită om are un randament ce Maşina metabolică numită om are un randament ce este în funcţie de carburanţii săi biochimici. Eficienţa este în funcţie de carburanţii săi biochimici. Eficienţa energetică a metabolismului este de 25%. Restul energiei energetică a metabolismului este de 25%. Restul energiei chimice se pierde sub formă de căldură. Antrenamentul chimice se pierde sub formă de căldură. Antrenamentul creşte aptitudinea muşchilor de a utiliza acizi graşi deci şi creşte aptitudinea muşchilor de a utiliza acizi graşi deci şi randamentul. randamentul.

Deşi proteinele reprezintă componenta structurală cea Deşi proteinele reprezintă componenta structurală cea mai importantă a organismului uman după apă, 15% din mai importantă a organismului uman după apă, 15% din greutatea corporală, şi deşi ele sunt dispuse mai ales în greutatea corporală, şi deşi ele sunt dispuse mai ales în muşchiul striat ele sunt pentru muşchi un element structural muşchiul striat ele sunt pentru muşchi un element structural şi nu un carburant.şi nu un carburant.