20056 Стефан Громер, BZH - Завантажити PDF безкоштовно
Типи та функції м’язів Функціями скелетних м’язів є, зокрема, рух тіла Активне забезпечення постави Термогенез Серцевий м’яз служить рідинним насосом для підтримки кров’яного тиску та кровотоку Гладкі м’язи, зокрема, служать для звуження порожнистих органів та судин Направлена перистальтика М’язові клітини виконують механічну роботу Енергетичний метаболізм М’язові клітини перетворюють хімічну енергію в механічну Існують різні типи м’язів: скелетні м’язи, серцеві м’язи та гладкі м’язи. Вони різняться багато в чому. Наприклад, гладкі м’язи набагато ефективніше справляються з енергією: їм потрібно лише близько 1% від суми, яка потрібна швидкому скелетному м’язу, щоб розвинути ту саму силу для того самого розвитку сили. Але це також повільніше. Далі ми практично розглянемо лише скелетний м’яз і, частково, серцевий м’яз. Процеси, що відбуваються під час скорочення самого м’яза, обговорюються в лекції з фізіології. Хімічна енергія м’язового метаболізму використовується для переміщення ниток міозину вздовж ниток актину. 3
Потреба в енергії Витрати енергії [квт] 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1,8.6.4.2 Змагальне веслування гра у футбол волейбол танці (вальс) відпочинок (75 Вт) біг марафон біг 5 1 15 2 25 3 35 Швидкість бігу 1 м спринтерського велосипеду (2 км/год) км год 35 4 1 м біг за 1 с 1 с 2, квт = 2 кДж 4,8 ккал S 1,2 г вуглеводів (або 5 г жиру) 42 марафон на км за 2: 1 год (= 13 хв = 78 с) 78 с 1,18 кВт 92 кДж 22 ккал S 54 г вуглеводів або 235 г жиру 12 км пробіжки за 45 хв (= 27 с) 27 с, 83 кВт 224 кдж 535 ккал S 11 г вуглеводів або 5 г жиру 24 год (= 864 с), абсолютно нічого не роблячи 864 с, 75 кВт 65 кдж 155 ккал S 38 г вуглеводів або 17 г жирів вуглеводів жири білки 1 г вуглеводів S 4,1 ккал = 17,2 кДж 1 г жирів S 9,3 ккал = 38,9 кДж 1 г білка S 4,1 ккал = 17,2 кДж Рух вимагає енергії. Різні види діяльності сильно відрізняються за кількістю енергії, яка їм потрібна. Діаграма показує споживання енергії під час різних видів діяльності, а також пов'язану з цим швидкість бігу. Близько 6 м/с (
Метаболізм глікогену в м’язах P глікогенсинтаза PALP фермент, що розгалужується, -1,6-розгалужена трансфераза глікогену та фермент, що розгалужується, глікоген фосфорилаза a P глюкоза-6-P глюкоза-1-P UTP PP і UDP-глюкоза глікоген n-1 UDP глікоген n глікоген n P i Глікоген n-1 Глюкоза-1-P Глюкоза-6-P Надлишок енергії (AMPa) Табір з дефіцитом енергії (AMPb), табір відпочинку (Ca 2+ a), активність (Ca 2+ b) Глікоген зазвичай утворюється, 5-1% м'язової маси, проте ця частка може зростати
-окислення в м'язах окислення в атомі -C (FAD-залежний, транс-еноїл-коа) гідратація (= + H 2) (алкоголь) окислення (NAD + залежний, кетон) тіоліз (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 цикл цитрату окисного фосфорилювання C 2 R 1 S CoA CH 3 S CoA Детальніше, окислення відбувається як зворотний бік синтезу. Лише FAD спочатку знижується до FADH 2, оскільки потенціалу зменшення недостатньо для зменшення NAD +. Порядок проведення операцій, на жаль, уже заданий. Утворений ацетил-КоА інгібує піруват DH, а цитрат, що утворюється в цитратному циклі, частково досягає в цитозоль та інгібує PFK1. Підсумовуючи це означає певне пригнічення гліколізу через спалювання жиру з метою збереження глюкози для мозку (яка практично не окислюється). Оскільки для окислення потрібні NAD + або FAD, вони повинні бути перероблені. Це можливо лише через дихальний ланцюг, так що окислення опосередковано залежить від кисню. 16
Метаболізм аденозинфосфату в м’язах IMP AMP-Desam. AMP креатин
P NH 3 Аденилаткіназа Креатинкіназа Гліколіз Окислювальне Фосфорилювання Окислення цитратного циклу АДФ Креатин
P ADP P i: http://wine1.sb.fsu.edu/bch453/lecture5/lecture5.htm Аденилаткіназа зазвичай використовується для реінтеграції AMP в метаболізм шляхом перетворення AMP з 2 ADP. В крайньому дистрес, м’яз перевертає цю реакцію, виводячи АМФ з рівноваги через АМФ-дезаміназу. Це утворює аміак та ІМП, які виділяються ним.Примітка: У спокої м’яз забезпечує 18% тепла тіла, працюючи при цьому до 8% (і 4 С) G = - 3,5 кДж моль -1 - P - P - G = - 9,5 кДж моль -1 три- ди- монофосфатний аміак [[M] G = - 3,5 кДж моль -1 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 P - V. femoralis CH 2 A. femoralis Інтенсивна робота м’язів H рибоза HNN фаза відновлення аденозину NH 2 N аденін N відпочинок 1 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 інозин [[M] 8 7 6 5 4 3 2 1 V. femoralis A. femoralis фаза відновлення інтенсивної роботи м’язів відпочинок 1 2 3 4 2 4 6 8 1 3 6 9 раз [хв] 2
Джерела енергії м’яза під час роботи II Відсоток необхідної енергії [%], CP. анаеробна 1 8 5 2 15 с 3 с 1 хв аеробна 2 хв 3 хв адреналін 1 2 норадреналінова судинна м’язова клітина (артеріола) ангіотензин II AT2 адренергічне волокно [K +] e U, [H +] e U, [фосфат] e U, [ Аденозин] e U, [AMP] e U Швидкість вивільнення лактату глікоген 15 с 3 с 1 хв 2 хв 3 хв Концентрація лактату [мм] 8 6 4 2 Аеробне тренування в зоні анаеробного переходу 1 2 3 4 5 навантаження [Вт кг -1] Увага! Інформація на схемі залежить від навантаження ! Тільки схематичне зображення. Вазоконстрикція важлива! Тільки так можна забезпечити ефективний перерозподіл. М'язи можуть метаболічно збільшувати місцевий кровотік до десяти разів. Однак СО можна збільшити лише в 3-4 рази. Якби неактивний м’яз та інші органи забезпечувались незмінною кров’ю, це було б занадто для кровообігу. Він навіть протидіє метаболічній вазодилатації, оскільки може забезпечити кровотік до 3 літрів на кг і хв, що також буде занадто великим для великих м’язових мас (зниження до 1-2). Зверніть увагу на максимальний серцевий викид (CO) приблизно.
Доля аміногруп Піруват -Кетоглутарат -амінокислота аланін сечовина глутамат глутамін -Кетокислота NH 4+ - сміття глюконеогенез жирних кислот різних амінокислот. - Амінокислота -Кетоглутарат + -Кетокислота глутамат-аміак Спочатку дивне яйце трансамінування зрозуміле так: Багато клітин організму переносять руйнуючу аміногрупу в глутамат (глутамін) або піруват (аланін, ib-м’яз; включаючи NH 3 з реакції аденилатдезамінази!), Який потім ( обидва незаряджені !) можуть легко потрапити в кров. Таким чином вони потрапляють до печінки, яка потім бере на себе остаточне постачання. Цитозольно майже весь метаболічний рух амінокислот відбувається через глутамат, тоді як ті, що перебувають у фізіології, служать транспортним засобом у крові. ph незаряджені амінокислоти Ala і Gln. Це також відображається на плазмових концентраціях. Амінокислоти у плазмі дорослої людини [emol l -1] 7 6 5 4 3 2 1 Ala Gln Деякі тканини також використовують глютамін як джерело енергії. Потім вони також доставляють певний аміак у печінку як кінцеві продукти метаболізму. Це, зокрема: Ala Arg AspCys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys MetPhe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Нирки (аміак в основному в сечі) Кишечник (Gln переважно з просвіту) Лімфоцити та клітини, що швидко поділяються тощо. Печінка сама виробляє метаболізм амінокислот ніякого бізнесу. Як завжди, безкорисливо, він робить амінокислоти, глюкозу та жири (які він утворив із амінокислот, які йому більше не потрібні) доступними для інших тканин. Виробляється лише вимога до синтезу цих пакетів допомоги та до синтезу сечовини. Слід зазначити, що глютамін є основним вуглецевим джерелом ниркового глюконеогенезу (наскільки вам відомо IMPP;-)) 24
Усі люди рівні? Активні м’язові волокна [%] 1 8 6 4 M. vastus lat. Тип IIB (X) (швидке посмикування) Тип IIA (швидке посмикування) 2 Тип I (повільне посмикування) Перегони 2 4 6 8 1 Інтенсивність вправ [% від максимального 2 -Абсорбція] Відносний розподіл типів клітковини в м’язі сильно варіюється від людини до людини. Частка волокон I типу в просторовій латині. М’язи коливаються від 2 до 8%. Тренування не може впливати на тип волокна, але можна впливати на його результативність Активні м’язові волокна [%] 1 8 6 4 2 M. vastus lat. Тип IIB (X) (швидке посмикування) Тип IIA (швидке посмикування) Тип I (повільне посмикування) Перейти n Гонка 2 4 6 8 1 Інтенсивність вправ [% від максимального поглинання 2] Джессі Венс: 1935: 4 світові рекорди менш ніж за 1 годину 1936: біг на 1 і 2 метри, стрибки у довжину та естафета США 4 х 1 метр, однакові дисципліни з Карлом Льюїсом, Беном Джонсоном та Флоренцією Гріффіт-Джойнер (+ з 38 років). З іншого боку, Д. Бауманн 15 м 1 м дж. Генетично зумовлений розподіл м’язових волокон також визначає шанси у спорті. Ми не можемо змінити розподіл, але можемо навчити те, що дісталося нам у спадок. Примітка: Анаболічні стероїди можуть спричинити пошкодження печінки, пухлини, психологічні проблеми (мстивість, параної, схильність до насильства тощо) та проблеми із серцем. 25-й