Biomechanika pohybu

Mechanické vlastnosti tkanív

pavol.vitovic@fmed.uniba.sk

Biomechanika

Biomechanika

• interdisciplinárny odbor zaoberajúci sa:

Biomechanika

Biomechanika

• interdisciplinárny odbor zaoberajúci sa:

Biomechanika

Biomechanika

• interdisciplinárny odbor zaoberajúci sa:

kompresia krútenie

Biomechanika

Biomechanika

• interdisciplinárny odbor zaoberajúci sa:

mechanickými interakciami a vzájomným pôsobením

•

fyzikálneho –

scapula

radius

ulna

humerus

triceps

brachii

biceps brachii

brachialis

brachioradialis

všetky sily pri práci bicepsu

všetky sily pri práci tricepsu

•

fyzikálneho –

anatomického –

•

fyzikálneho –

anatomického –

–

( )

•

• prepojená s obehovou a nervovou sústavou

1. vznik pohybu

1. vznik pohybu

2. vznik sily

1. tvorené svalovými vláknami

2. 30-40% telesnej hmotnosti

kostrový sval nervy a cievy väzivo

zväzok svalovýchvlákien

svalové vlákno

jadro

-

• základná stavebná jednotka kostrového svalu

• mnohojadrová štruktúra – vzniká z myoblastov

–diferenciácia iba do jediného typu tkanivá

splynutie myoblastov

mnohojadrové svalové vlákno (syncytium

-

• základná stavebná jednotka kostrového svalu

• mnohojadrová štruktúra (syncytium)

• dlhé (10 – 100 musculus sartorius

• cytoplazmatická membrána – povrch svalového vlákna

sarkolemma

mitochondriamyofibrily

jadro sarkoplazmatické retikulum

• fibrilárny proteínový komplex

• základná jednotka svalového vlákna

pás A pás I

zóna HZ disk

sarkomér

hrubý filament tenký filament

Štruktúra

• – myozín a aktín

Z disk

hrubý filament tenký filament

myozínové mostíky

titín

tenký filament

titín

troponínnebulín

G-aktíntropomyozín

G-aktín

G-

• monomér

• jedno väzobné miesto pre jeden myozín

naviazaná ATP v G-aktíne

G-aktín

G-

• monomér

• jedno väzobné miesto pre jeden myozín

polymerizácia G-aktínu

F-

dvojzávitnica F-aktínu:

–

• monoméry aktínu

• sarkoméru

• -aktín

• blokuje väzobné miesta G-aktín+myozín

• spája molekuly tropomyozínu

• troponínu

titín

myozínový chvost

hlava myozínu

myozínový chvost

hlava myozínu

• – myozín typ II

• 2 väzobné miesta – aktín a a ATP

• „molekulárny motor“ –

•

• myozín

•

• zo sinoatriálneho uzlu

• nervová a hormonálna stimulácia

–

•

jadro

svalové vlákno

neurón

• spojenie nervového a svalového vlákna – synapsia

• riadenie kostrového svalstva

presynaptické rozšírenie

sarkolemma

synaptické vezikuly s

nikotínový AC receptor mitochondria

–

• myozinu

1. Naviazanie ATP na myozín

–

• myozinu

2. Hydrolýza ATP na ADP a P

–

• myozinu

3. Zmena konformácie – natiahnutie

naviazanie na väzobné miesto aktínu

–

• myozinu

4. Posun komplexu myozín – aktín vpred

–

• myozinu

5. Odtrhnutie ADP a P

–

• myozinu

6. Naviazanie ATP v natiahnutej pozícii

–

• myozinu

7. Návrat do pôvodnej pozície –

–

2+

• odblokovanie tropomyozínu

myozín

2+

Naviazanie na troponín

Otvorenie väzobných miest na aktíne

Svalová kontrakcia

–

2+

• odblokovanie tropomyozínu

myozín

• 2+ je sarkoplazmatickom retikulu

sarkoplazmatické retikulum

2+

–

2+

• odblokovanie tropomyozínu

myozín

• 2+ je sarkoplazmatickom retikulu

acetylcholín z neurónu

väzba na nikotín acetylcholínový receptor

depolarizácia membrány svalového vlákna

2+

acetylcholín

2+

pohyb svalu

c (Ca2+

kontrakcia

•

• svalstvo –

• interkalárne disky – prepojenie buniek srdcové svalu

interkalárne disky jadrámyocyty

•

• svalstvo –

• interkalárne disky – prepojenie buniek srdcové svalu

• bunky sú – impulz vzniká v bunkách

elektrochemický impulz na všetky prepojené bunky

Ca2+

fáza 0: Depolarizácia – Na+ do bunky

depolarizácia repolarizácia

0

fáza 2. Ca2+

2

fáza 3. K+

3

2+

1

sinoatriálny uzol

srdcové predsiene

AV uzol

tkanivá srdcových komôr

EKG

•

Nárast amplitúdy svalového napätia Kontinuálna kontrakcia

•

• – zmeny v priepustnosti iónových kanálov

•

• – zmeny v priepustnosti iónových kanálov

•

• Na+ kanály sú inaktivované pri +50 mV

• Na+

• silnejší impulz

ÁNO ÁNO NIE

kontrakcierýchla

stredná pomalá

voluntárna kontrola ÁNO NIE NIE

refraktérna perióda membrány

krátka dlhá

jedno jedno

kontrola kontrakcie nervyspontánna,

nervovo modulovaná

nervy, hormóny,

natiahnutie

interkalárne disky / junctions

NIE ÁNO ÁNO