Fys Flashcards
Redegør for opbygningen af en muskelfiber
Nævn følgende:
- hele musklen
- epimysium, perimysium og endomysium
- sarcolemma
- myofibriller
- aktin- og myosinfilamenter
- sarcomer (med bånd)
- titinfilamenter
- SR
- Trør
- terminalcisterne og triade
Nævn trin i irritations-kontraktionskoblingen
- Aktionspotentiale fra motorneuron møder motorisk endeplade
- Frigivelse af acethylcholin i synapsekløft
- Binding af acethylcholin til receptorer på sarcolemma
- Aktionspotentiale over muskelmembran
- Udbredelse af aktionspotentiale ned i T-rør
- Konformationsændring i DHPR på T-rør-membranen
- Interaktion mellem DHPR og RYR-kanaler på SR-membranen
- Åbning af RYR-kanaler = frigivelse af Calcium fra SR
- Binding af Calcium til troponin C på aktinfilamenter= tværbrocyklus
Forklar afslapningen af en muskelfiber
- Under kontraktionen vil SERCA kanaler i SR-membranen pumpen calcium tilbage i SR dog med noget lavere hastighed end RYR-kanalerne frigiver Calcium.
- Når calciumkoncentrationen falder, vil calcium ikke længere binde til troponin C, og på den måde vil kontraktionen afsluttes og muskelfiberen afslappes
Forklar tværbrocyklus
Som følge af frivigelsen af calcium fra SR, som vil binde sig til troponin C på aktinfilamenterne, blotlægges myosins bindingssted på aktin. I myosins hvilende stadie vil myosin delvist have spaltet ATP, hvormed energien lagres i myosin hovedet til brug i tværbrocyklus.
Tværbrocyklus foregår altså således:
-myosinhoved binder til aktin
-fosfatgruppen fra ATP frigives og energien bruges af myosinhovedet til at trække i aktin ind mod centrum af sarcomeret
-ADP frigøres fra myosinhovedet, og myosin befinder sig nu i et såkaldt ‘attached state’
-Et nyt ATP molekyle binder sig til myosinhovedet hvilket medfører en dissociation af aktin-myosinkomplekset, og myosinhovedet giver slip
-Til sidst vil myosinhovedet igen delvist spalte ATP, lagre energien, og er nu klar til at binde sig et andet sted på aktinfilamentet såfremt Ca stadig er til stede
Definer isometrisk kontraktion
Isometrisk kontraktion er kontraktion af en muskel uden ændring af længde. Dvs at begge ender af musklen er fikseret. Sagt på en anden måde vil den kraft som musklen yder være lige stor med den ydre kraft (fx en vægt) som påvirker musklen.
Definer koncentrisk kontraktion
Koncentrisk kontraktion er kontraktion hvormed musklens længde forkortes. Her vil den kraft som musklen yder være større end den ydre kraft musklen påvirkes af
Definer excentrisk kontraktion
Excentrisk kontraktion er kontraktion hvormed musklens længde forlænges. Dette vil sige at den kraft musklen udøver vil være mindre end den ydre kraft musklen påvirkes af, fx tyngdekraft eller en tung genstand
Beskriv sammenhæng mellem isometrisk kraftudvikling ved forskellige længder
Den maksimale isometriske kraftudvikling er afhængig af musklens længde, og dermed sarcomerlængden. Her kan skelnes mellem aktiv og passiv spænding i musklen.
I forhold til den passive spænding, er denne en konsekvens af musklens elastiske komponenter (titinfilamenter samt bindevæv). Ved meget korte sarcomerlængder vil den passive spænding være ikke eksisterende, men ved tiltagende sarcomerlængder vil man se en nærmest eksponentiel udvikling i den passive spænding.
Den den aktive spænding ser man nogen lidt andet. Spændingen vil ikke følge musklens tiltagende længe eksponentielt, men vil i stedet have et toppunkt, hvorefter spændingen vil falde ved øget muskellængde. Her vil man se at den aktive spænding ved de meget lange sarcomerlængder er eksisterende men ikke særlig høj. Spændingen vil herefter stige i takt med forlængelsen af musklen, men vil på et tidspunkt (omkring sarcomerlængde på ca. 2 mikrometer) se at et toppunkt er nået og spændingen vil herefter falde jo længere musklen strækkes.
Dette skyldes arrangeringen af myofilamenterne i sarcomeret. Ved en meget udstrukket muskel vil der mangle overlap mellem aktin og myosin som netop forudsætter at tværbrocyklus kan ske. Omvendt ved de meget korte sarcomerlængder vil aktinfilamenter ramme ind i hinanden i centrum af sarcomeret og dette vil forhindre at myosin hovederne kan trække i aktin.
Forklar sammenhæng mellem en muskelfibers maksimale kraftudvikling ved forskellige kontraktionshastigheder
En muskelfibers kraftudvikling er blandt andet afhængig af hvor mange tværbroer som kan nå at dannes på samme tid.
Ved isometrisk kontraktion af 100% af tværbroerne udvikles på samme tid og derfor vil der ved isometrisk kontraktion kunne udføres 100% af den maksimale kraftudvikling.
Ved stigende kontraktionshastighed vil færre og færre tværbroer kunne når at udvikles da myofilamenterne vil glide forbi hinanden hurtigere og hurtigere, dermed mindskes den maksimale kraft som muskel kan udvikle også.
Ved excentrisk kontraktion altså en negativ kontraktionshastighed, vil muskelfiberens maksimale kraftudvikling overstige 100%, hvilket skyldes at når myosinhovederne er i sit bundne stadie kan et træk i dem øge deres spænding og dermed den maksimale kraftudvikling
Forklar effekt
Effekt defineres som kraft gange hastighed.
Dvs. At ved en hastighed på nul, hvor spændingen vil være 100%, vil effekten også være nul.
Ved tiltagende hastighed og faldende kraft vil effekt også gradvist stige, indtil et toppunkt nås.
Herefter vil effekten falde langs den tiltagende hastighed og faldende kraft.
Ud fra forsøg har man kunne konkluderer at den maksimale effektudvikling vil ligge omkring 33% af hhv. den maksimale hastighed og maksimale kraft
Redegør for den forskellige fysiologiske opbygning af MHC-I, MHC-IIa og MHC-IIx fibre
Beskriver hvilket isoform af myosin muskelfibren udtrykker. Dette afhænger af nerven som innerverer fibren. Mennesker indeholder næsten inden MHC-IIx fibre. Kaldes også hhv. slow-twitch og fast-twitch.
-myosin-ATPase hastighed-> tværbrocyklus-hastighed-> kontraktionshastighed
Mitochondrieindhold/oxidative enzymer/kapillærer->Oxidativ kapacitet-> udholdenhed
Glykolytisk kapacitet-> ATP produktionshastighed
Intracellulære substrater:
- glykogen: ens
- fedt: højest hos MHC-I
Definer en motorisk enhed
Et motorneuron og alle de muskelfibre denne innerverer. Alle muskelfibre i en motorisk enhed udtrykker den myosin heavy chain isoform. Små enheder udtrykker ofte MHC-I fibre mens store enheder ofte udtrykker MHc-II fibre.
De små motoriske enheder vil altid rekrutteres først da disse irriteres nemmere end de store motoriske enheder.
Definer R-værdi
RER-værdi defineres som forholdet mellem forbrugt ilt og produceret CO2 ved forbrænding af forskellige substrater.
For kulhydrat er R-værdien 1,0 og for fedt er R-værdien 0,7
R-værdien kan bestemmes eksperimentelt og ud fra denne kan substratvalget under arbejdet estimeres
Hvis R-værdien ligger tæt på 1,0 vil substratvalget være overvejende kulhydrat, omvendt hvis den ligger tæt på 0,7 vil substratvalget ligge overvejende på fedt. Hvis R-værdien ligger lige midt imellem altså på 0,85, hvis der være en ligeligt fordelt forbrænding af hhv. fedt og kulhydrat
Angiv substraternes kapacitet og effekt
Kapacitet:
Fedt = 130 ATP
Kulhydrat = 36 ATP
Effekt:
???
Angiv hvilke faktorer som spiller en rolle på substratvalget
-arbejdets intensitet
-arbejdets varighed
-musklen energi-status inden arbejde (glykogen niveau)
-kostsammensætning
—både under og før
-træningstilstand
