שרירשריר

ד"ר יצחק שילרד"ר יצחק שילר

שליטה עצבית על השרירשליטה עצבית על השריר

תדירות ירי בנוירון המוטורי קובעת את עוצמת תדירות ירי בנוירון המוטורי קובעת את עוצמתההתכווצות ביחידה המוטוריתההתכווצות ביחידה המוטורית

מספר היחידות המוטוריות המגוייסותמספר היחידות המוטוריות המגוייסות

Myoplasmic [Ca]

Force

APTime (1 second)

Fused tetanus

עקרונות גיוס של יחידות מוטוריותעקרונות גיוס של יחידות מוטוריות

הגיוס נעשה מהיחידות הקטנות לגדולותהגיוס נעשה מהיחידות הקטנות לגדולות

קיימת תלות הדוקה בין תדרות הירי וגיוס קיימת תלות הדוקה בין תדרות הירי וגיוסהיחידותהיחידות

גיוס אוטומטי תלוי תדר ירי-כאשר הירי ביחידה גיוס אוטומטי תלוי תדר ירי-כאשר הירי ביחידהאחת עולה מתגייסת יחידה נוספתאחת עולה מתגייסת יחידה נוספת

בעיות העולות מהפעלת שרירבעיות העולות מהפעלת שריר

מהירות התחלת הפעלהמהירות התחלת הפעלה

משך ההפעלה-התעייפותמשך ההפעלה-התעייפות

עלות אנרגתית וגיוס של חומרי גלם לייצור עלות אנרגתית וגיוס של חומרי גלם לייצוראנרגיה-גלוקוז, חמצן חומצות שומן אנרגיה-גלוקוז, חמצן חומצות שומן

מהירות התחלת פעולהמהירות התחלת פעולה

קריטי בעיקר כאשר יש צורך להימלט או לתפוס טרףקריטי בעיקר כאשר יש צורך להימלט או לתפוס טרףעיקר העיכוב מתרחש בפעולת השרירעיקר העיכוב מתרחש בפעולת השריר

Twitch force

Ca-troponincomplex

Myoplasmic [Ca]

Action potential

בהפעלה ממושכת קיימת בהפעלה ממושכת קיימת התעייפותהתעייפות

תצרוכת אנרגתיתתצרוכת אנרגתית

ATP is required for muscle contractionATP is required for muscle contractionMyosin ATPase breaks down ATP as fiber contractsMyosin ATPase breaks down ATP as fiber contractsCa ATPaseCa ATPaseNa-K ATPaseNa-K ATPase

Sources of ATPSources of ATPPhosphocreatine (PC)Phosphocreatine (PC)Glycolysis (glucose-including from Glycolysis (glucose-including from

glycogen)glycogen)Oxidative phosphorylation (fat)Oxidative phosphorylation (fat)

מקורות האנרגיה בתא השרירמקורות האנרגיה בתא השריר

סיב שריר אידיאליסיב שריר אידיאלי

פועל במהירותפועל במהירותאינו מתעייףאינו מתעייףצריכה נמוכה של אנרגיהצריכה נמוכה של אנרגיה

אין סיב שריר אידיאלי-קיימים מספר סוגי סיבי אין סיב שריר אידיאלי-קיימים מספר סוגי סיבישריר העונים על הצרכים השוניםשריר העונים על הצרכים השונים

תת סוגים של סיבי שרירתת סוגים של סיבי שריר

סיבים מהירים-לבניםסיבים מהירים-לבנים)זוללי אנרגיה )גליקוליזה אנארובית-צורכי גלוקוז(זוללי אנרגיה )גליקוליזה אנארובית-צורכי גלוקוזמתעייפים במהירותמתעייפים במהירותעשירים בגליקוגןעשירים בגליקוגן

סיבים איטיים-אדומיםסיבים איטיים-אדומים)חסכוניים )פוספורילציה אוקסידאיבית ארובית-צורכי שומן(חסכוניים )פוספורילציה אוקסידאיבית ארובית-צורכי שומןאינם מתעייפיםאינם מתעייפיםמכילים מיוגלובין לאגירת חמצן ועל כן אדומיםמכילים מיוגלובין לאגירת חמצן ועל כן אדומים

Fast fibersFast fibersType IIb fibersType IIb fibers

Fast-twitch fibersFast-twitch fibersFast-glycolytic Fast-glycolytic

fibersfibersType IIa fibersType IIa fibers

Intermediate fibersIntermediate fibersFast-oxidative Fast-oxidative

glycolytic fibersglycolytic fibers

Slow fibersSlow fibersType I fibersType I fibers

Slow-twitch fibersSlow-twitch fibersSlow-oxidative fibersSlow-oxidative fibers

The ratio between The ratio between fast and slow fibers fast and slow fibers

differs in different differs in different musclesmuscles

סוגי סיבי שרירסוגי סיבי שריר

ATPaseATPaseסוגי סיב שריר-צביעה לסוגי סיב שריר-צביעה ל

IIבהיר בהיר IIIIכהה כהה

IIaIIaIIbIIb

הכהה ביותרהכהה ביותר

השוואה בין סוגי סיבי השרירהשוואה בין סוגי סיבי השריר

Type IType IType IIaType IIaType IIbType IIb

Shortening Shortening SpeedSpeed

slowslowfastfastfastfast

Energy SystemEnergy Systemoxidativeoxidativeoxidative, oxidative, glycolyticglycolytic

glycolyticglycolytic

SizeSizesmallsmalllargelargelargelarge

Force ProductionForce Productionlowlowhighhighhighhigh

Aerobic CapacityAerobic Capacityhighhighmediummediumlowlow

Anaerobic Anaerobic CapacityCapacity

lowlowmediummediumhighhigh

FatigabilityFatigabilitylowlowmediummediumhighhigh

עוצמת ההתכווצות יורדת ככל שמשך עוצמת ההתכווצות יורדת ככל שמשך קטן יותר קטן יותר TwitchTwitchהה

speed of contractionspeed of contraction determined by Vdetermined by Vmaxmax of of

myosin ATPasemyosin ATPase..High VHigh Vmaxmax

rapid cross bridge rapid cross bridge cyclingcycling

rapid rate of rapid rate of shortening (fast fibre)shortening (fast fibre)

Low VLow Vmaxmax

slow cross bridge slow cross bridge cyclingcycling

slow rate of shortening slow rate of shortening (slow fibre)(slow fibre)

Most muscles contain both Most muscles contain both types of fibre but types of fibre but proportions differproportions differ

All fibres in a particular All fibres in a particular motor unit will be of the motor unit will be of the

same type ie. fast or slowsame type ie. fast or slow..

forc

e (

sca

led

to II

B m

ax)

slow (I)

time (msec)0

100 200 300

fast (IIB)

1

0.5

AP

זיהוי קליני בין הסוגים השונים-ביופסיית זיהוי קליני בין הסוגים השונים-ביופסיית --ATPaseATPaseשריר וצביעה היסטולוגית לשריר וצביעה היסטולוגית ל

slow fibersslow fibersoxidative (I)oxidative (I)

small diametersmall diameterhigh myoglobin high myoglobin

contentcontenthighly capillary highly capillary

densitydensitymany mitochondriamany mitochondrialow glycolytic low glycolytic

enzyme contentenzyme contentLow myosin ATPaseLow myosin ATPase

fast fibers (II)fast fibers (II)glycolyticglycolytic

large diameterlarge diameterlow myoglobin low myoglobin

contentcontentlow capillary densitylow capillary densityfew mitochondriafew mitochondriahigh glycolytic high glycolytic

enzyme contentenzyme contentHigh myosin ATPaseHigh myosin ATPase

eg. Extraocular

Fast (IIB)(FG or FF)

eg. Soleus

slow (I)

capillary density(blood flow)

mitochondria

myoglobin

high low

forc

e (%

initi

al)

time (min)50 60

Fast (IIB)(FG or FF)

slow (I)

Fast (II)

Slow (I)

Stained for alkali stable ATPase

היחס בין סוגי הסיבים ניתן לשינוי על פי היחס בין סוגי הסיבים ניתן לשינוי על פי הצרכיםהצרכים

Power athletesPower athletes SprintersSprintersPossess high percentage of fast fibersPossess high percentage of fast fibers

Endurance athletesEndurance athletes Distance runnersDistance runnersHave high percentage of slow fibersHave high percentage of slow fibers

OthersOthersWeight lifters and nonathletesWeight lifters and nonathletesHave about 50% slow and 50% fast fibersHave about 50% slow and 50% fast fibers

סוג סיבי השריר נקבע על פי המוטור נוירון סוג סיבי השריר נקבע על פי המוטור נוירון המעצבב אותוהמעצבב אותו

הגדלת השריר בתגובה לפעילות הגדלת השריר בתגובה לפעילות גופניתגופנית

לאחר הפעלת השריר קיים לאחר הפעלת השריר קיים היפרטרופיה של סיבי שרירהיפרטרופיה של סיבי שריר

EMGEMG

רישום חיצוני מהשריררישום חיצוני מהשריר

רישום על ידי מחטרישום על ידי מחט

רישום חיצוני של פוטנציאל הפעולה המרוכב רישום חיצוני של פוטנציאל הפעולה המרוכב compound motor action compound motor actionמהשריר (מהשריר (

potentialpotential((

מדידת מהירות הולכה בעצבמדידת מהירות הולכה בעצב

בדיקת מחטבדיקת מחט

סוגי פגיעהסוגי פגיעה(נוירופטיה) פגיעה עצבית (נוירופטיה)פגיעה עצבית

מהירות הולכהמהירות הולכהמשרעת התגובה התחושתית בעצב סנסורימשרעת התגובה התחושתית בעצב סנסורימשרעת התגובה בשריר בתגובה לגירוי עצב מוטורימשרעת התגובה בשריר בתגובה לגירוי עצב מוטוריפעילות של השריר בבדיקת מחטפעילות של השריר בבדיקת מחט

(מיופטיה) פגיעה שרירית (מיופטיה)פגיעה שריריתפעילות של השריר בבדיקת מחטפעילות של השריר בבדיקת מחט

פגיעה בעצב תחושתיפגיעה בעצב תחושתי

האטה במהירויות הולכההאטה במהירויות הולכה

הקטנת המשרעת של התגובה בעצב הסנסוריהקטנת המשרעת של התגובה בעצב הסנסורי

פגיעה בעצב מוטוריפגיעה בעצב מוטורי

האטה במהירויות הולכההאטה במהירויות הולכה

הקטנת המשרעת של התגובה בשריר בתגובה הקטנת המשרעת של התגובה בשריר בתגובהלגירוי העצב המוטורילגירוי העצב המוטורי

תגובת סיבי שריר בודדים ויחידות מוטוריות תגובת סיבי שריר בודדים ויחידות מוטוריותבבדיקת מחטבבדיקת מחט

פגיעה חריפה בעצב מוטוריפגיעה חריפה בעצב מוטורי

משרעת נמוכה בשריר בתגובה לגירוי העצב משרעת נמוכה בשריר בתגובה לגירוי העצבהמוטוריהמוטורי

גיוס מופחתגיוס מופחת

היחידות המוטוריות שנשארו תקינותהיחידות המוטוריות שנשארו תקינות

InterferenceInterferenceגיוס מלא גיוס מלא

פעילות ספונטאנית בסיבי שריר בודדים לא פעילות ספונטאנית בסיבי שריר בודדים לא מעוצבביםמעוצבבים

גלים חדים חיובייםפיברילציות

פעילות ספונטנית של סיבי שריר פעילות ספונטנית של סיבי שריר בודדים לא מעוצבביםבודדים לא מעוצבבים

פעילות ספונטנית של יחידה פעילות ספונטנית של יחידה מוטורית-פסיקולציותמוטורית-פסיקולציות

פגיעה כרונית בעצב מוטורי - עצבוב פגיעה כרונית בעצב מוטורי - עצבוב ))re innervationre innervationמחדש (מחדש (

פגיעה כרונית בעצב מוטוריפגיעה כרונית בעצב מוטורי

משרעת נמוכה בשריר בתגובה לגירוי העצב משרעת נמוכה בשריר בתגובה לגירוי העצבהמוטוריהמוטורי

גיוס מופחתגיוס מופחת

פעילות ספונטניתפעילות ספונטנית

שינויים ביחידה המוטורית בעקבות רה-אינרווציהשינויים ביחידה המוטורית בעקבות רה-אינרווציה

בעת תהליך עצבוב בעת תהליך עצבוב EMGEMG שינויים שינויים ))re innervationre innervationמחודש (מחודש (

היחידות בעלות משרעת גדולה יותרהיחידות בעלות משרעת גדולה יותר

היחידות ממושכות יותרהיחידות ממושכות יותר

היחידות פוליפזיותהיחידות פוליפזיות

גיוס מופחתגיוס מופחת

לאחר עיצבוב מחודש קיים קיבוץ של לאחר עיצבוב מחודש קיים קיבוץ של סיבי השריר השייכים ליחידה המוטורית סיבי השריר השייכים ליחידה המוטורית

מצב נרמלי עצבוב מחודש

grouping

נרמלינורמלי

עצבוב מחודש

Poly-phasic

פוליו מיאליטיס (שיתוק ילדים)פוליו מיאליטיס (שיתוק ילדים)

מחלת שריר-מיופטיהמחלת שריר-מיופטיה

אובדן סיבי שריראובדן סיבי שריר

יחידות בעלות משרעת קטנהיחידות בעלות משרעת קטנה

יחידות בעלות משך קצריחידות בעלות משך קצר

יחידות מוטוריותיחידות מוטוריות

תקין

פגיעה עצבית

פגיעה שרירית

גיוס גיוס

רישום בעת הפעלה הולכת וגוברת של השריררישום בעת הפעלה הולכת וגוברת של השריר בודקים באחזה תדירות ירי מופעלת יחידה בודקים באחזה תדירות ירי מופעלת יחידה

נוספתנוספת בפגיעה עיצבית גיוס מופחת-פחות יחידות בפגיעה עיצבית גיוס מופחת-פחות יחידות

מוטוריותמוטוריות פגיעה שרירית גיוס מואץ כיוון שהיחידות פגיעה שרירית גיוס מואץ כיוון שהיחידות

המוטוריות קטנות יש צורך בגיוס מהיר של המוטוריות קטנות יש צורך בגיוס מהיר של יחידות מוטוריות רבותיחידות מוטוריות רבות

גיוס הדרגתי של יחידות מוטוריותגיוס הדרגתי של יחידות מוטוריות

גיוסגיוס

תקין

מופחת-נוירוגני

מוגבר-שרירי

גיוסגיוס

תקין

פגיעה שרירית

פגיעה עיצבית