UKŁAD MIĘŚNIOWY

ZADANIE 1

   Wyróżnia się dwa rodzaje pojedynczych skurczów mięśni szkieletowych: izotoniczne  i izometryczne. Dokonaj analizy wykresów.

Podaj cechy charakterystyczne dla jednego i drugiego skurczu.

Izotoniczny- skróceniu ulega mięsień ale nie zmienia się jego napięcie

Izomeryczny- wzrost mięśnia nie zmieniają się jego długości

ZADANIE 2

   Ze względu na fizjologię pracy układu mięśniowo – kostnego wyróżnia się pracę dynamiczną i statyczną.

a.        który z rodzajów skurczów mięśni (izotoniczny czy izometryczny) występuje  w pracy statycznej? 

   izomeryczny

b.       dlaczego praca dynamiczna jest z fizjologicznego punktu widzenia bardziej korzystna dla organizmu?

Wyst. siarka i rozkurcz, do mięśnia wpływa krew z tlenem i subst. odżywczymi

ZADANIE 3

      Na podstawie tekstu wyjaśnij rolę jonów Ca2+ w pracy układu mięśniowego.

   W momencie skurczu mięśnia ze specjalnych kanalików uwalniane są jony Ca2+, które dostają się do otoczenia miofibrylli. W mięśniu będącym w stanie spoczynku stężenie jonów Ca2 + jest niezmienne. Wzrasta ono dopiero w momencie bezpośrednio poprzedzającym skurcz. Jony Ca2+ ułatwiają wytworzenie połączeń miedzy cienkim filamentem aktynowym a grubym miozynowym. Połączenie obu filamentów umożliwia przesunięcie cienkich filamentów przez miozynę. Skutkiem tego jest skurcz mięśnia.

Umożliwiają łączenie filamentów miozynowych iaktynowych, możliwe przesunięcie aktyny

ZADANIE 4

   Do leków nowej generacji należy lek genetyczny ICf – 1, który wstrzyknięty do mięśni powoduje ich rozrost. Bicepsy i mięśnie klatki piersiowej szybko stają się okazałe. ICF – 1 powiększa również mięsień serca. Lek stosowany bywa u sportowców oraz u chorych na dystrofię mięśniową.

   Wymień argumenty przemawiające za stosowaniem tego leku oraz przeciw jego stosowaniu.

1.       u chorych na dystrofię mięśń są lekiem, szybki i widoczny przyrost mięśni

2.       może spowodować problemy zdrowotne-zaburzenia pracy serca

ZADANIE 6

   Wykresy przedstawiają skurcz mięśnia poprzecznie prążkowanego (szkieletowego) oraz mięśnia gładkiego.   

Wskaż krzywą, która ilustruje skurcz mięśnia gładkiego. Wybór uzasadnij.

I skurcz powolny ale długotrwały(nawet do kilkunastu godzin), II mała siła skurczu skurcz jest dłuższy

ZADANIE 7

   Na podstawie poniższego schematu I i II opisz mechanizm skurczu mięśnia.

Włókna aktynowe wsuwają się pomiędzy miozynowe nie zmieniają długości

ZADANIE 8

   Przedstaw w postaci schematu przemiany opisane w poniższym tekście.

   W mięśniach szkieletowych człowieka podczas znacznego wysiłku fizycznego, np. ucieczki, może wystąpić deficyt tlenowy. W takiej sytuacji włókna mięśniowe  z konieczności realizują oddychanie beztlenowe oparte na fermentacji mlekowej.   

   Powstający w mięśniach mleczan jest transportowany z krwią do wątroby, gdzie ulega przemianie w glukozę w procesie glukoneogenezy. Wytworzona glukoza wraca z krwią do mięśni, gdzie służy jako substrat oddychania tlenowego lub beztlenowego, a przy nadmiarze, do odbudowy zapasów glikogenu.

ZADANIE 9

   Dokonaj analizy schematów A i B.

a.        nazwij kości oznaczone cyframi 1 – 4.                                                                                  

1 – łopatka      2 – k. ramienna

3 –k. promieniowa,     4 – k. łokciowa

b.       cyfra 5 wskazuje tkankę, która łączy mięśnie z kością. Podaj jej nazwę. ……………………………………………………………………………

c.        gdy chcesz unieść ciężar (schemat A), Twój mózg wysyła do mięśnia dwugłowego polecenie wykonania skurczu, co powoduje przesunięcie kości oznaczonej cyfrą 3    i podnoszenie kości oznaczonej cyfrą 2. W tym samym czasie mięsień trójgłowy pozostaje w spoczynku. Mięsień dwugłowy przenosi energię na podnoszony ciężar, a jej część uwalnia się w postaci ciepła. Po analizie schematu B wyjaśnij co dzieje się kiedy ciężar ma zostać opuszczony.

Mięsień 3głowy kurczy się a 2głowy jest rozciągany

ZADANIE 10

   W komórkach mięśni znajduje się białko podobne do hemoglobiny, zwane mioglobiną. Wiąże ono tlen podobnie jak hemoglobina.

   Na zamieszczonym wykresie przedstawiono krzywe wysycenia mioglobiny  i hemoglobiny tlenem.

a.        o czym świadczy przebieg krzywej mioglobiny i hemoglobiny ?    

mioglobina wykazuje większe powinowactwo do tlenu

b.       jakie znaczenie ma obecność mioglobiny w mięśniach ?    

stanowi rodzaj rezerwuaru w kom. mięśnia łatwo łączy się z tlenem

ZADANIE 11

   Mięśnie niektórych osób są lepiej rozwinięte niż innych. Predyspozycje do dobrze rozwiniętej muskulatury dziedziczy się podobnie jak wzrost czy kolor włosów. Można je wzmocnić stosując regularne ćwiczenia. Wiele środków chemicznych ułatwia rozwinięcie muskulatury znacznie szybciej. Jedną z najpopularniejszych i najgroźniejszych jest hormon sterydowy – testosteron  i jego syntetyczne odpowiedniki. Stosowanie ich w sporcie jest zabronione.

a.        na podstawie tekstu wyjaśnij, co to jest doping.

To pobudzanie org. do większego wysiłku fizyczn, ułatwia szybsze rozwinięcie muskulatury

b.       uzasadnij, że stosowanie środków dopingujących jest szkodliwe dla człowieka – podaj trzy argumenty.

1.       powoduje upośledzenie funkcjonowania ukł. krążenia i zawał serca

2.       zaburzenia psychiczne- wzrost agresji, depresji, uzależnienia

3.       bezpłodność, impotencja

ZADANIE 13

   Zapas ATP w mięśniach wystarcza zaledwie na ułamek sekundy, dlatego podtrzymywanie kurczenia się mięśni wymaga innych źródeł energii.

   Przedstaw dwa  przykłady przemiany biochemicznej zachodzącej w mięśniach,                     w wyniku której powstaje energia ATP.

a.       Fosfokreatyna + ADP -> kreatyna ATP

b.       Oddychanie beztlenowe, opikoliza

c.        Glukoza –> pirogromian(kwas pirogromowy) + ATP

ZADANIE 15

    Erytropoetyna (EPO) stosowana jako fizjologiczny środek wspomagający należy do środków dopingujących. Jest to naturalny hormon produkowany w nerkach, który po dotarciu z krwią do szpiku kostnego stymuluje powstawanie czerwonych krwinek. Erytropoetyna dostarczana z zewnątrz zmusza szpik kostny do ciągłej pracy, a przez to organizm do tolerowania większego wysiłku niż norma fizjologiczna.

   Wykorzystując powyższy opis, narysuj schemat działania erytropoetyny w organizmie człowieka oraz zaznacz na nim miejsce podania EPO z zewnątrz (jako środka dopingującego).

Nerki                      szpik kostny

  /                      /

EPO -  krew                        /

                                    erytrocyty

              /

     EPO z zewnątrz

ZADANIE 16

   Zakazane środki i metody dopingujące można podzielić na kilka grup. Są to:

1.       środki przeciwbólowe, dzięki którym sportowiec nie uświadamia sobie nawet bardzo poważnych kontuzji,

2.       steroidy anaboliczne nasilające syntezę białka,

3.       hormony peptydowe, takie jak hormon wzrostu, wpływające na rozrost mięśni,

4.       środki farmakologiczne, np. pobudzające, pod wpływem których człowiek staje się wyjątkowo aktywny i nie odczuwa zmęczenia; mogą one prowadzić do zaburzeń w regulacji temperatury, niewydolności krążenia i powodować groźne arytmie serca.

Na podstawie analizy tekstu uzasadnij szkodliwość środków dopingujących, używając dwóch argumentów

a.       zaburzenia w termoregulacji, niezdolność krążenia, arytmia serca

b.       groźne kontuzje, kalectwo

c.        nadmierny rozwój mięśni

ZADANIE 19

   Wyjaśnij, jaka jest różnica między włókienkiem mięśniowym a włóknem mięśniowym.

Włókienka są we wnętrzu włókna, włókno mięśniowe jest komórczakiem

ZADANIE 20

   W organizmie człowieka można wyróżnić dwa typy komórek mięśniowych:

1 – oksydacyjne (mięśnie czerwone), tzn. z przewagą oddychania tlenowego, które są zdolne do długotrwałej pracy i choć kurczą się stosunkowo wolno, to nie ulegają szybkiemu zmęczeniu;

2 – glikolityczne (mięśnie białe), tzn. oddychające głównie beztlenowo, które są zdolne do szybkich, silnych, ale krótkotrwałych skurczów, bo łatwo ulegają zmęczeniu.

   U ludzi mięśnie szkieletowe są zbudowane z włókien obu typow, lecz w różnych proporcjach (co jest uwarunkowane genetycznie, ale zmienne osobniczo). Osobnicy posiadający w mięśniach dużą ilość włókien wolnych (czerwonych) są biologicznie lepiej przygotowani do trwającej długo aktywności niż osobnicy, u których więcej jest włókien szybkich (białych). Ci z kolei mogą osiągać większą siłę skurczu.

   Rysunek przedstawia przekrój poprzeczny przez tkankę mięśnia czworogłowego uda dwóch młodych mężczyzn I i II.

   Zaznacz dwie dyscypliny sportowe, w których mężczyzna I, wspomagając się odpowiednim treningiem, teoretycznie mógłby osiągać dobre wyniki.

a.        bieg krótkodystansowy,

b.       rzut oszczepem,

c.        maraton,

d.       rzut kulą,

e.        biegi narciarskie na długie dystanse.

ZADANIE 22

   Do najważniejszych zdarzeń, które wywołują skurcz i zachodzą podczas skurczu mięśnia szkieletowego, należą:

a.        uwolnienie jonów wapnia z systemu kanalików otaczających miofibryle,

a.        przesuniecie cienkich filamentów aktynowych względem grubych filamentów miozynowych,

b.       impuls nerwowy,

c.        wydzielanie neuroprzekaźnika.

   Uporządkuj podane wyżej zdarzenia według kolejności w jakiej zachodzą.

c, d, a, b

ZADANIE 23

   Wskaż prawidłowy opis budowy mięśnia:

                      X                          Y                               Z

           a.      głowa                 brzusiec                     ścięgno

           b.      głowa                   trzon                       więzadło

           c.      nasada                  trzon                       podstawa

           d.       głowa                brzusiec                    więzadło

ZADANIE 24      

   Nadmierny wysiłek powoduje bóle mięśni, tzw. zakwasy. Podaj nazwę kwasu odpowiedzialnego za powstawanie „zakwasów”. Napisz w jakich przemianach powstaje.

Kwas mlekowy- powstaje w wyniku oddychania beztlenowego w warunkach długotrwałego wysiłku fizyczn.

ZADANIE 26         

   Korzystając z tabeli, podaj źródło największej liczby cząsteczek ATP powstających          w efekcie przemian chemicznych w mięśniach.