energija mišićne kontrakcije,kiseonički dug,uticaj zamora na mišić

8/17/2019 Energija Mišićne Kontrakcije,Kiseonički Dug,Uticaj Zamora Na Mišić

1/17

UNIVERZITET CRNE GOREMEDICINSKI FAKULTET PODGORICA

ODSJEK:STOMATOLOGIJA

SEMINARSKI RAD IZ FIZIOLOGIJE

tema:

ENERGIJA MIŠIĆNE KONTRAKCIJE,KISEONIČKI

DUG,UTICAJ ZAMORA NA MIŠIĆ

MENTORI:Prof.dr Elena Kršljak STUDENT:Dragana Minić dr elena S!ekić

Podgori!a" #$.$%.#%%&.god


2/17

Funkcionalne karakteristike mišića

Osnovna funkcionalna odlika mišićnog tkiva jeste njegovarazdražljivost. Ta razdražljivost se ispoljava najčešće skraćivanjem, grčenjem

(kontrakcijom) mišićni vlakana, koje nastaje pod dejstvom spoljašnji iliunutrašnji draži. !n vivo, pod normalnim uslovima, prirodne draži zakontrakciju čovečiji mišića jesu impulsi koji u svaki mišić dolaze prekonjegovog motornog nerva, a ti impulsi nastaju u centralnom nervnom sistemu,

pod uticajem promena unutrašnje i spoljašnje sredine, koje se primaju prekoreceptora. "rugim rečima, razdraženje nastalo u receptorima prenosi se i

preko senzitivni nerava stiže u centralni nervni sistem, gde se prenosi namotorno nervno vlakno i preko njega u mišić, koji po prijemu dovoljno jakogimpulsa odma prelazi u stanje razdražljivosti, tj. kontrauje se. #a osnovuovoga, očigledno je da su pokreti kod čoveka refleksne prirode.$ama kontrakcija skeletnog mišića javlja se kao odgovor na nervne impulse,koji dolaze u mišić preko specijalni nervni ćelija % motoneurona.Sama kontrakcija skeletnog mišića javlja se kao odgovor na nervne im

MEHANIZAM KON!AK"I#E SKE$ENO% MI&I'A

&. 'kcioni potencijal putuje duž motornog nerva do njegovizavršetaka na mišićnim vlaknima.. #a svakom završetku nerv sekretuje malu količinu

neurotransmiterske supstance zvane acetilolin.. 'cetilolin deluje na lokalno područje mem*rane mišićnog vlakna iotvara acetilolin+zavisne kanale kroz proteinske molekule u mem*ranimičićnog vlakna.

. Otvaranje acetilolinski kanala omogućava velikoj količininatrijumski jona da teče u unutrašnjost mišićnog vlakna. To inicira akcioni

potencijal u mišićnom vlaknu.-. 'kcioni potencijal putuje duž mem*rane mišićnog vlakna, na isti

način na koji akcioni potencijali putuju duž nervni mem*rana.

. 'kcioni potencijal depolariše mišićnu mem*ranu, a dostaelektriciteta akcionog potencijala putuje i du*lje unutar mišićnog vlakna. Touzrokuje oso*a/anje velike količine kalcijumski jonna iz sarkoplazminogretikuluma koji su uskladišteni unutar ovog retikuluma.

0.1alcijumski joni iniciraju privlačne sile izme/u aktinski imiozinski filamenata, koje uzrokuju njiovo klizanje jedni duž drugi, što

je kontraktilni proces.2. 3osle dijela sekunde, kalcijumski joni se pumpaju nazad u

sarkoplazmin retikulum 4a5 mem*ranskom pumpom, gdje ostajuuskladišteni sve dok novi mišićni akcioni potencijal ne doputuje6 to


3/17

uklanjanje kalcijumski jona iz miofi*rila uzrokuje prestanak mišićnekontrakcije.

ENE!%I#A MI&I'NE KON!AK"I#E

7nergija je neopodna za kontrakciju mišića. Tu energiju o*ez*e/uje'T3, visokoenergetska melekula.

'T3 je potre*an8 "a *i glavica do*ila energiju i mogla da krene u meanički proces

klizanja "a *i glavica mogla da se zakači i povuče aktinska vlakna "a zateže glavicu da *i se ona vratila u početno stanje sa visokom

energijom.9nači 'T3 nam je potre*an i za proces kontrakcije i za proces relaksacije.

'T3 vraća 4a5 u saroplazmatski retikulum, jer ako se 4a5 ne vrati, glavicaostaje vezana za aktin i kontrakcija je stalna. #a osnovu toga stepenkontrakcije možemo prilagoditi potre*ama (kada se krećemo, radimo neštostalno mijenjamo stepen aktivacije mišića). 3ro*lem je u tome što su zatjeviskeletni mišića za energijom ogromni. $keletni mišići su najveći potrošači'T3+a u organizmu.

: stanju *azalnog meta*olizma, kada ništa ne radimo, i iz takvog stanjakrenemo u proces drtanja (skoro nikakva mišićna kontrakcija) jer nam jeladno, energetski o*rti se povećavaju za &;;


4/17

onoliko 'T3+a koliko im tre*a, pa zato kada imamo situaciju koja traži povećanje potre*e 'T3, naš meta*olizam se mora prilagoditi i povećati produkciju 'T3+a i da, na neki način, da 'T3 mišićima na korišćenje.

1ad je u pitanju 'T3, tj. energija, onda vrijeme ima presudnu ulogu. Ono

odre/uje koje ćemo izvore energije koristiti u odre/enoj situaciji i kako će tiizvori energije *iti iskorišćenii, kojom dinamikom će to ići. =rijeme je jakovažno jer je produkcija 'T3+a jedan meta*olički proces koji traje i zatijevaodre/eno vrijeme. !z tog razloga tamo gdje imamo veliku potrošnju mi se

preorijentišemo u one o*like koji nam daju energiju *rzo. 'ko imamo prolongirano vrijeme, nije velika itnost za 'T3+om, onda preorijentišemometa*olizam na neke >spore? sinteze 'T3+a (imamo dvije mogućnosti uzavisnosti od zatjeva, npr8 sprintera i maratonca, dva potpuno različitanačina kako ljudi dolaze do energije i kako je koriste. Oni se temelje nanašem genetskom kodu. @i imamo specijlna mišićna vlakna i za jedan i zadrugi način produkcije energije. $printeru tre*a &;s da pretrči &;;m, tre*a mumnogo energije u jako malom vremenskom intervalu. @aratoncu tre*a i;m da pretrči km, njemu tre*a isto vrlo velika količina energije, ali se onaraspore/uje na mnogo duže vrijeme. $printer na &;;m mnogo više trošienergije nego maratonac na &;;m, jer su sasvim drugačije distance i sasvimdrugačije se raspore/uje produkcija energije. To su dvije krajnje stvari. Aedankoji mora *rzo i jedan koji ima vremena za produkciju energije. Tre*a nam,dakle, 'T3, a imamo različite načine da do/emo do 'T3+a i različito vrijemeza produkciju 'T3+a. 1oristimo one meanizme koji se slažu sa vremenskom

*azom u kojoj neke stvari moramo da o*avimo).

Izvori energije z !i"i#ni r$

'T3 do*ijamo tako što meta*olišemo organske materije. Organskeenergetske materije prolaze kroz različite faze meta*olizma i kao rezultatmta*olički process na odre/enim nivoima dolazi do produkcije 'T3+a. #pr.'ko uzmemo &g šećera glukoze, zapalimo ga, oksidišemo do*ićemo 4O BOi toplotu i energija će se izgu*iti u prostoru. 'ko taj &g glukoze meta*olišemou ćelijama neće doći do gu*itka energije, mi ćemo na kraju do*iti 4O BO,

ali ćemo ići postepeno kroz više faza i na nekoj od ti stepenica će sesintetisati 'T3 i tako na neki način vezati energija do*ijena iz glukoze. "akle,kad glukoza gori na otvorenom energija se izgu*i u vidu toplote, a kad gori utijelu dio energije se sačuva u o*liku 'T3. Tamo gdje *ude potre*na energija utijelu 'T3 će dati energiju idrolizom, odvajanjem fosfatne grupe i omogućitidalje odvijanje procesa.

7nergiju do*ijamo iz ranljivi materija. Branljive su jer daju djeloveza sintezu organski materija ćelija i daju nam energiju. To su ugljeni idrati,mast ii proteini. 3roteini u ovoj priči ne učestvuju. Oni učestvuju u produkciji

energije za mišićnu kontrakciju samo u krajnjim fazama izgladnjavanja, kad


5/17

se svi ostali resursi potroše. Ono što učestvuje u produkciji energije su masti iglukoza, to su glavni energenti.

: zavisnosti od vrste rada različiti su primarni izvori energije8• @irovanje (lagani rad)8 $lo*odne masne kisjeline (nastaju cijepanjem

triglicerida na glicerol i slo*odne masne kisjeline), zatim glukoza(glukoza se štedi)• #aporni rad8 Clukoza (na prvom mjestu) iskoristi se za nekoliko

minuta, zatim masti (energija se u ovom slučaju do*ija i iz glicerola i izslo*odni masni kisjelina).1ako ?iduD procesi stavaranja energije, kako se do*ija 'T3, kako se

koristi do*ijeni 'T3ECeneralni principi % procesi meta*olizma koji daju energiju8

&. Clikoliza % citosol,

. 1re*sov ciklus % mitoondrije,. Oksidativna fosforilacija % mitoondrije.Ovo su procesi koji daju 'T3. 1o ulazi u te processE : glikolizu ulaze

ugljeni idrati, glikogen kao za anaero*ni rad u mišićima i glukoza kojudo*ijamo iz glikogena. Onaj činilac koji direktno ulazi u glikolizu je glukoza,tj. glikogen se mora razložiti do glukoze i onda ona ulazi u glikolitički proces.Ono što je *itno za glikolitički process je da on ne zatjeva O. To jeanaero*ni process. 7nergetski rezultati ovog procesa su četiri molekula 'T3

po jednom molekulu glukoze. Ovo je *itno, jer moramo dva molekula 'T3 dainvestiramo da *i moglo da do/e do glikolize, jer glukoza *ez fosfatne grupena tako niskom energetskom nivou ne može uopšte da se uključi u emijskereakcije. Ona mora da se fosforiliše da *i ušla u dalje pocese tako da je netoenergetski rezultat glikolize dva molekula 'T3 po molekulu glukoze.

9avršni produkt glikolize je piruvat (pirogrož/ana kisjelina). !ma višemogućnosti kako piruvat može da završi, zavisno od toga kakva je itnost za

produkcijom 'T3+a, kakva je mišićna kontrakcija. 1ako ide dalji putE 'koimamo dovoljno O onda piruvati idu u 1re*sov ciklus. : 1re*sovom ciklusudolazi do transformisanja kisjelina sa deidrogenacijama i u jednom dijelu1re*sovog ciklusa dolazi do produkcije 'T3+a. To je tzv. oksidacija na nivousupstrata. Ona znači da do*ijamo 'T3 *ez prisustva O. Tu se fosfatna grupasa nekog jedinjenja pre*acuje na 'T3. Oksidacija na nivou supstrata nemaneki veliki energetski doprinos, ali u odre/enim situacijama je vrlo značajnaenergija do*ijena tim putem. Clavna stvar 1re*sovog ciklusa je da se iz njega

proces nastavlja na respiratornom lancu, kroz oksidativnu fosforilaciju. Fta sedešavaE "ešava se da se u 1repsovom ciklusu odvajaju vodonikovi atomi(B), a nji privataju koenzimi #'", G'" i prenose i na respiratorni lanackoji se nalazi u mitoondrijama. #a respiratornom lancu doći će do transferaB i elektrona (e+) i kao posledica tog procesa koji se zove oksidativna

fosforilacija stvaraju se velike količine 'T3+a.

-


6/17

Hezime8 Clikolički proces daje neto molekula 'T3+a po molekukuglukoze, a 1re*sov ciklus i oksidativna fosforilacija daju molekula 'T3,neuporedivo više.

Ovaj oksidativni proces stalno traje u tkivima. @i smo aero*na *ića,

udišemo kiseonik tako da je naš izvor energije upravo aero*ni proces, mido*ijamo 'T3 normalno iz aero*nog procesa. 3ri naporu uključujemo ianaero*ni % glikolitički proces, jer ne možemo do*iti dovoljno kiseonika.

Fta je potre*no da se ovi procesi integrišuE "a *i se oksidativnafosforilacija mogla odvijati potre*an je kiseonik. 'ko imamo uslove za do*ar

priliv O, ako je krv u mogućnosti da transportuje taj O do tkiva, onda semože očekivati da oksidativna fosforilacija o*ez*ijedi dovoljno 'T3. Toimamo u miru i laganom radu mišića.

1o su supstrati koji ulaze u taj procesE : glikolizu idu ugljeni idrati, panastaje piruvat koji ide u 1re*sov ciklus, iz 1re*sovog ciklusa B, koji ide uu respiratorni lanac i daje energiju. ! proteini idu u 1re*sov ciklus. Oni serazlažu na aminokisjeline, aminokisjeline se deaminuju i nastaju ketokisjeline, keto kisjeline ulaze u 1re*sov ciklus. @asti ulaze u 1re*sov ciklustako što se razdvoje na slo*odne masne kisjeline i glicerol. $lo*odne masneaminokisjeline prelaze u acetil 4o', koji ulazi u 1re*sov ciklus, a glicerol ideu glikolizu pa preko piruvata u 1re*sov ciklus. "akle, energija dolazi iz dva

procesa8&. 'naero*ni % glikolitički

. 'ero*ni % 1re*sov ciklus ioksidativna fosforilacija


7/17

1ako se aktiviše svaki od ovi procesa, kojom *rzinom, kojimkapacitetomE

!z mirnog stanja počinjemo neki rad % proces, tako što mišićna ćelijaveć sadrži neku količinu 'T3+a. Ona iznosi oko mmolIl što je naša prirodna

rezerva. Taj se 'T3 do*ija iz '"3 i pirofosfata ili se fosfatna grupa pre*aci na'"3 i do*ijemo 'T3. mmolIl 'T3 *i nam *ilo dovoljno za &+ sekunde rada ito je vrlo malo. #e možemo očekivati da sa tako malo 'T3+a nešto uradimo.1ada krećemo u neku aktivnost prvo što se koristi je ova zalia 'T3, ali kakonje nema dovoljno onda dolazi do razdvajanja keratin+fosfata koji nam dajedodatni 'T3 tako da možemo produžiti aktivnost za oko -+ sekundi, a ukupnakoličina keratin fosfata je ; mmolIl.

Fta je kreatin+fosfatE

To jJ tako/e visokoenergetski fosfat kao 'T3, čak ima više energije nego'T3. Gosfatna grupa u 'T3+u ima oko 2kAImol, a u kreatin+fosfatu oko;kAImol. To ne vrijedi ništa jer miozinska glavica prepoznaje samo 'T3, pa seod kreatin+fosfata mora napraviti 'T3, tj. 3re*aciti sa njega fosfatnu grupu na'"3 i napraviti 'T3, koji mišić može da koristi. 'T3 i kreatin+fosfat koji daje'T3 čine fosfageni sistem. Fta je njegova prednostE On ima veliku *rzinu izato kada radimo nešto krene fosfageni sistem, rezerve 'T3 i sinteza 'T3+a izkreatin+fosfata. : me/uvremenu će se aktivirati i drugi putevi za meta*olizamenergije ('T3). 3ošto je ovo ograničeno mi vrlo *rzo potrošimo kreatin+fosfat,

pa ne možemo čekati da se potroši, pa istovremeno kad on počne da se troši počinje anaero*ni proces % glikoliza. Troši se glukoza kroz glikolitički proces imi do*ijamo ona molekula 'T3 *ruto, odnosno molekula 'T3+a neto pomolekulu glukoze. Ti procesi idu paralelno, tj. kako se troši fosfageni sistem % rezerve, tako se proizvodi 'T3 iz glikolitičkog procesa. Clikolitički proces jenegdje na sredini po pitanju *rzine nastajanja energije i u tom procesuo*ez*e/uje se energija da se radnja produži do neki &. do &. minuta. 9acijelo to vrijeme dok mi trošimo fosfagene rezerve, dok se uključujeglikolitički proces radi aero*ni, mi smo s njim počeli, s njim radimo i u miru.

On sada raste, kako imamo veću potre*u za energijom, njemu intenzitet raste,

0

http://muscle.ucsd.edu/PSFiles/Creatine.ps


8/17

sve više se aktiviše 1re*sov ciklus i oksidativna fosforilacija. On daje 'T3.Ovaj proces je ograničen količinom supstrata koja stoji na raspolaganju.:gljeni idrati se naj*rže troše. ' kad se oni potroše onda se troše masti. =ažanfaktor u stvaranju 'T3+a je dovoljna količina O. 1apacitet aero*nog proces,

*rzina izvršenja meta*olički radnji kroz aero*ni proces zavisi od količinesupstrata, ali zavisi i od *rzine sna*djevanja kiseonikom. @i stalno imamokiseonik jer stalno udišemo, samo je pitanje da li taj kiseonik dovoljno *rzostiže do ćelija, a sve se ovo dešava na unutrašnjoj mem*rani mitoondrija. "ali tkiva imaju dovoljno kiseonika u pravo vrijeme zavisi od kapacitetarespiratornog sistema, možemo li mi dovoljno *rzo da udanemo onu količinuvazdua koja nam tre*a da *i izvukli dovoljnu količinu O i kakva je funkcija1=$ koji taj O mora da dovede do ćelija. To su *itne stvari koje ograničavajuaero*ni proces u uslovima velike itnosti. Kitno nam je kojom *rzinom seuključuju procesi stvaranja energije i kakav im je kapacitet. 'ero*ni proces imanajveći kapacitet, ali je njegov pro*lem što ne može *rzo da se uključi zato što1=$ i respiratorni sistem ne mogu dovoljno *rzo da do*ave količinu O koja je

potre*na za tako veliki meta*olizam. 'ero*ni proces ima malu *rzinu, jer mutre*a O, a da *i O stigao tre*a vrijeme iz ekspirijuma, inspirijuma, vrijemetransfera kiseonika u krv, tre*a da cirkulacija o*ogaćene eritrocite do*aci dotkiva, da se oslo*odi O iz eritrocita i da *ude na raspolaganju. To je ono štovremenski ograničava aero*ni proces.

Gosfageni sistem % čini realna količina 'T3 koji mi imamo u mišićima i *rzi načini resinteze 'T3+a. 'T3 se može resintetisati iz kreatin+fosfata. 7nzim

koji to o*avlja je kreatin+fosfokinaza koji će pre*aciti fosfatnu grupu na '"3 itako do*ijemo 'T3 i kreatin. "rugi način kako možemo doći do 'T3 je iz molekula '"3, pod uticajem miokinaze, kad se pre*acuje fosfatna grupa sa

jednog '"3 na drugi i nastaje '@3 i 'T3. Gosfageni sistem je naj*rži alikratko traje, nema veliku vremensku osnovu.

'naero*ni proces % 9ašto u mirovanju preferiramo slo*odne masnekisjeline kao izvore za energiju, a ne glukozuE Clukozu čuvamo, nećemo jetrošiti kad smo u miru jer su nam aero*ni procesi dovoljni. #ju čuvamo za inu

potre*u za energijom, kada se moramo sa aero*ni procesa pre*aciti na

anaero*ne za *rzo stvaranje 'T3+a.Clikogen daje glukozo &+fosfat. 'ko proces počinje od glikogena onda

se ne mora trošiti dodatni 'T3 za fosforilisanje, ali ako ide glukoza iz krvi, onamora prvo *iti fosforilisana, pa ćemo potrošiti & molekula 'T3+a od ona . !zglukozo &+fosfat do*ijemo fruktozo +fosfat.

Gruktozo + fosfat prelazi u fruktozo &,+*ifosfat i tu se ne troši taj drugimolekul 'T3 od ona . Gruktozo &,+*ifosfat se cijepa na dvije trioze8fosfogliceraldeid i dioksiacetonfosfat. Tu ulazi glicerol koji je nastaorazgradnjom triglicerida i oslo*a/anjem slo*odni masni kisjelina.

Gosfogliceraldeid prelazi u &,+*ifosfoglicerinsku kisjelinu i ona prelazi u

2


9/17

fosfoenol piruvat pri čemu nastaje & molekul 'T3+a. Gosfoenol piruvat prelaziu piruvat uz produkciju još jednog molekula 'T3 tako da ukupno do*ijemo dva'T3 iz jednog triozofosfata. #igdje nam nije potre*an kiseonik. To jeoksidacija na nivou supstrata *ez O.

3iruvat može da ide u laktat ili u acetil 4o'. 'cetil 4o' ide u 1re*sovciklus koji daje 'T3 i citrat (prva kisjelina 1re*sovog ciklusa)."ioksiacetonfosfat prelazi u fosfogliceraldeid koji preko komplikovanistepenica (reakcija) daje fosfoenol piruvat i u tom procesu se do*ija 'T3. Odfosfoenol piruvata do piruvata do*ijemo još jedan 'T3. 3ošto imamo dvijetrioze, na svakoj triozi po molekula 'T3 to je ukupno molekula 'T3 u

procesu. Od ta jedan se koristi za fosforilisanje glukoze koja dolazi iz krvi uglukozo +fosfat, a drugi za do*ijanje fruktozo &,+*ifosfata. "a li će piruvat daide u laktat ili acetil 4o' (1re*sov ciklus) zavisi od potrošnje energije. 'koimamo *azalne uslove ili lagani rad gdje imamo dovoljno vremena da kiseonik do/e do ćelije onda piruvat ide u acetil 4o', a preko njega u 1re*sov ciklus.1re*sov ciklus se normalno vrti % imamo dovoljno O, 1re*sov ciklus radi,

pre*acuje B5 na respiratorni lanac i to tako ide. @i trošimo energiju koja nam je na raspolaganju, trošimo energiju energetski rzervi ili glukoze iz krvi i preko 1re*sovog ciklusa do*ijamo 'T3. 'cetil 4o' nastaje i iz masnikisjelina. @asti se cijepaju na glicerol koji ide u triozofosfate i slo*odne masnekisjeline koje idu u acetil 4o', a on ulazi u 1re*sov ciklus koji daje 'T3 icitrat. 1re*sov ciklus je ciklični proces jer se stalno ponavlja. $talno imamoglukozu koja se meta*oliše i daje piruvat, on acetil 4o' a od njega nastaje

citrat i vrti se krug.7nergetska veza ovog kruga sa produkcijom 'T3 je #'"B i G'"B.. :

toku ovi procesa u 1re*sovom ciklusu dolazi do odvajanja B5 i te vodonikevataju koenzimi prenosioci i onda i šalju na respiratorni lanac. 1ako se ovajkrug okreće, a mi meta*olišemo u miru (*azalnim uslovima) ili u laganom radu

proizvodimo citrat i 'T3. 'T3 iz sukcinil 4o' i sukcinata do*ijemooksidacijom na nivou supstrata, a vodonici idu na respiratorni lanac i

produkuju 'T3. 1roz sistem repiratornog lanca imamo proizvodnju 'T3+a i proizvodnju supstrata. 'T3 i citrat koji su se proizveli kroz ove procese aero*ne

procese, *lokiraju fosfofruktokinazu tj. *lokiraju razgradnju fruktozo &,+ *ifosfata. To znači da fruktozo &,+*ifosfat sve sla*ije i sla*ije ulazi u ciklus.Hadi se o jednom od uski grla u ciklusu preko kojeg se može smanjiti,odnosno ograničiti o*im reakcije, tj. količina supstrata koji nastavlja ciklus."inamika reakcije je sve manja, stvara se sve manje triozofosfata, sve manje

piruvata i sve manje acetil 4o' jer su produkti aero*nog procesa, 'T3 i citratovo *lokirali. 3otrošnja glukoze je smanjena, ali nećemo stati jer imamoslo*odne masne kisjeline. One u meta*olizam ulaze nisko, kad smo već došlido acetil 4o' i za nji nema nikakvog ograničavajućeg faktora u 'T3+u ili

citratu koji *i *lokirao njiov izostanak. #astanak slo*odni masni kisjelina

L


10/17

je normalan, one idu u acetil 4o' i one održavaju citratni ciklus i stvaranjeenergije, tako da do*ijamo energiju 'T3+a ali ne koristimo glukozu. @irovanjei lagani rad se zasnivaju na energiji slo*odni masni kisjelina, a glukozu netrošimo, čuvamo je zato što u stanjima urgencije slo*odne masne kisjeline ne

mogu *rzo dati energiju, jer to rade samo preko 1re*sovog ciklusa, tj.aero*nog procesa. Tada nam tre*a glukoza. Organizam je racionalan imeta*olizam je tako postavljen da koristi ono što je najracionalnije u datomtrenutku. 1ada mirujemo najracionalnije je da koristimo slo*odne masnekisjeline, jer one odma idu preko acetil 4o' u 1re*sov ciklus i produkcijuenergije, a štedimo glukozu jer kad tre*a potrčati, podići teret, preskočiti tadanam tre*a velika količina energije i onda glukoza postaje prioritet. 3rinapornom radu 1re*sov ciklus pojačava svoju funkciju, proizvodi većukoličinu 'T3, ali se taj 'T3 troši. 1oliko god da ciklus poveća produkciju'T3+a, on ne može da stvori dovoljno 'T3 koliko je potre*no mišićima. :takvim uslovima nemamo nagomilavanje 'T3 i citrata i nema *lokade na nivoufruktozo &,+*ifosfata, tako da taj dio energetskog meta*olizma glukozenesmetano funkcioniše i glukoza se u*rzano troši. : napornom radu potrošnja'T3 otkoči tu stepenicu anaero*nog meta*olizma glukoze što povećavakoličinu piruvata, povećava količinu acetil 4o' i glukoza ulazi u citratniciklus. !mamo i masti koje isto ulaze u citratni ciklus. @asti, jer sad imamošansu da iskoristimo i glicerol. 3ošto je ovaj ispod fruktozo &,+*ifosfata

proradio punim kapacitetom, a glicerol se uključuje na nivou trifosfata tako dakompletnu mast možemo iskoristiti, a ne samo slo*odne masne kisjeline. To je

ogromna meta*olička aktivnost, ulaze i masti sa dvije komponente i glukoza,maksimalno iskorišćavanje energetski rezervi i ako imamo dovoljno Oimamo veliku produkciju 'T3.

Fta se dešava na respiratornom lancuE #'" je koenzim koji kupi B5 iodnosi i na sistem enzima respiratornog lanca na mitoondrijalnoj mem*ranigdje dolazi do prenosa elektrona pri čemu se fosfatna grupa adira na '"3 ido*ijamo 'T3. 'ko se uključi u proces G'" do*ijamo molekula 'T3, a sa

#'" molekula 'T3.1onačni transfer elektrona završava na jednom enzimu koji vrši

aktivaciju O. 1iseonik koji dolazi procesom respiracije preko krvi do ćelijamora *iti aktivisan tako što će do*iti ova e+ (do*ija i od vodonika B5 znači da

je otpustio &e+). O reaguje sa vodonicima i nastaje BO. "akle, na krajurespiratornog lanca nastaje BO tako što će vodonici odvojeni od supstrata (na mjesta u 1re*sovom ciklusu) doći na respiratorni lanac i ostati kao vodoniciB, a njiovi elektroni će otići na O pa će doći do vezivanja kiseonika ivodonika u BO.

1oja je uloga vode i oksidativne fosforilacijeE Ta nam meta*olička vodakao voda ne tre*a, jer je to neki -;ml meta*oličke vode koju možemo uzeti

kad oćemo. "akle, kao voda za ekstracelularne tečnosti ona uopšte nije važna.

&;


11/17

=ažna nam je zato što završava proces, jer se tako završava konačni transfer elektrona. "a *i jedna reakcija mogla ići do kraja ona mora da zadovolji svekomponente tog lanca. 'ko nema završne komponente lanac će tako/e stati.9avršna komponenta je kiseonik. 'ko njega nemamo dovoljno elektroni

nemaju gdje da završe, nema ko da i primi i to znači da će to zadržavati proces na respiratornom lancu sukcesivno od kraja prema početku. 1ada ne *i *ilo O čitav process *i stao i ne *ismo imali produkciju 'T3+a. Tu leži ključaero*ni procesa. 1iseonik, dakle, tre*a da *i proces došao do kraja id a *i sesve pretodne stepenice procesa mogle odvijati nesmetano uz produkcijuenergije. 1ada nemamo kiseonika i nemamo produkciju energije, nastaje slommeta*olizma, slom ćelijski procesa, mem*ranski procesa, svi procesa. 'T3

je neopodan ne samo da održi mišićnu kontrakciju, već da održi nivo #a5,1 5, polarizacija mem*rane, osmotski pritisak u ćeliji. 'ko nema 'T3+a meta*oličkii ostali procesi u organizmu staju, tkivo umire jer nema energije.

Kako 'e (klj()(j( i*+ori energije,

'T3 i 43 % fosfageni sistem, za njega nema pose*no vrijemeuključivanja, on je uvijek tu. On je u rezervi i ta rezerva odma počinje da setroši. 1ako krene povećanje aktivnosti i on se *rzo potroši kod intenzivnograda za neki 2s, a kod nekog manje intenzivnog za oko ;s. @omenat kad rad

počinje istovremeno je i momenat kad se uključuje i glikolitički proces da seuključuje. Clikoliza raste i jedno vrijeme je ona ta koja održava mišićnukontrakciju i daje energiju. #akon neki - minuta ovaj proces opada jer nema

dovoljno glukoze na raspolaganju. 1re*sov ciklus ne počinje od nule, nego sanekog nivoa, jer 1re*sov ciklus radi uvijek i on svoju aktivnost samo pojačavai velika produkcija energije ide iz 1re*sovog ciklusa.

Gosfageni sistem je odma na raspolaganju i *rzo se troši.Clikolitički proces nije mnogo forsiran, ali sa povećanjem intenziteta

rada on se sve više i više forsira i imamo glikolitički process koji daje 'T3.'ero*ni process postoji, i on se sve više i više intenzivira i preuzima

produkciju energije u nekom daljem periodu.

GLIKOLITI%KI PROCESFta se dešava sa glikolitičkim procesom u stanjima intenzivnog radaE9ašto glikolitički proces sa oni .- vremenska poena se nalazi izme/uanaero*nog fosfagenog i aero*nog procesa oksidativne fosforilacijeE

!mamo moleula 'T3+a po jednoj triozi, tj. molekula 'T3+a ukupno,ali se dva troše. To je situacija kada imamo mirovanje, i glikolitički proces jesekundarnog karaktera z*og *lokade od strane proizvoda 1re*sovog ciklusa.'ko imamo potre*u za intenzivnim radom, a oksidativna fosforilacija nemože dovoljno *rzo da nam o*ez*ijedi dovoljnu količinu energije, a fosfageni

sistem se potrošio mi imamo jedna vremenski vakuum izme/u činjenice da

&&


12/17

se fosfagena rezerva potrošila i činjenice da fosforilacija još nije dostigla svojmaksimum. $ad tre*a prevazići taj period izme/u kompletnog iskorištavanja'T3 i momenta kada još nismo do*ili maM produkciju 'T3+a iz aero*ni

procesa. Taj period popunjava glikoliza. Clikoliza se ovdje jako aktiviše.

1ada imamo potre*u velike količine energije u kratkom vremenu ne možemočekati oksidativnu fosforilaciju, onda piruvat ne ide u acetil 4o', nego ide ulaktat. : acetil 4o' idu masne kisjeline i one održavaju 1re*sov ciklus, ali

piruvat u tom trenutku ne ide u acetil 4o' nego pretežno ide u laktat. 3a ćezao*ilaznim putem uključujući laktat do*iti još pojačanje na mjestutriozofosfata do fosfenol piruvata i fosfoenol piruvata do piruvata.

=eza prema laktatu znači da se pojačava intenzitet glikolitički procesa.3relazak piruvata u laktat nije energetska reakcija, jer mi tu nemamo

nigdje energije, ali konverzija piruvata u laktat ima veze sa energetskim procesima. Ovdje se vodonici pre*acuju izme/u piruvata i laktata, ali produkcija laktata kao takvog nije važna. =ažno je to pre*acivanje vodonika."a *i iz piruvata nastao laktat tre*a nam #'"B. To je koenzim koji prenosivodonik. =odonik iz #'"B prelazi na piruvat i na taj način nastaje laktat.Bidratiše se piruvat. 3iruvat je akceptor vodonika. Naktat sam po se*i nijeenergetski supstrat i mi ovdje nigdje nemamo energiju. Naktat nije 'T3, alivažan nam je regenerisani #'" može sad da podrži reakciju izme/ufosfogliceraldeida i njegovog prevo/enja u &, *ifosfoglicerinsku kisjelinu.Ova reakcija se dešava u prisustvu regenerisanog #'". ' fosfoglicerinskakisjelina daje 'T3, odnosno ta reakcija prelaska fosfogliceraldeida u &, %

*ifosfoglicerinsku kisjelinu praćena je sintezom & molekula 'T3 na nivousupstrata. "a *i ta reakcija mogla ići potre*an je regenerisani #'", a mi utoku intenzivnog meta*olizma imamo proizvodnju velike količine vodonika iimamo zauzimanje kofaktora prenosioca % #'"+a. Fto je veći intenzitetmeta*olizma to je raspoloživog #'" sve manje, a nastajanje #'"B sveveće. "akle, što je meta*olizam intenzivniji mi ćemo imati kočenje na nivoureakcije prelaska fosfogliceraldeida u &,+*ifosfoglicerinsku kisjelinu kojazatijeva slo*odni #'". : glikolitičkom procesu imamo oslo*a/anje po molekula 'T3+a, ali ako se ne može prevesti fosfogliceraldeid u &,+

*ifosfoglicerinsku kisjelinu nemamo tog 'T3+a. $uština konverzije piruvata ulaktat je da se regeneriše #'", da se vodonici na #'"B pre*ace na piruvat inastane laktat, a slo*odni #'" će održati reakciju izme/ufosfogliceraldeida i &,+*ifosfoglicerinske kisjeline i mi ćemo imati 'T3.$uština prelaza piruvata u laktat je da se pojača intenzitet anaero*ne glikolize.4ilj prelaska piruvata u laktat je da do*ijemo regenerisani #'" da *i se onmogao uključiti u reakciju gdje triozofosfati prelaze u fosfoenol piruvat inastaje & molekul 'T3+a. 'ko nemamo dovoljno #'"+a tu će *iti stop. To jeopet jedna ventilna reakcija koja zakoči proces i uzalud što mi tre*amo 'T3,

proces će stati jer nemamo dovoljno regenerisanog #'"+a da *i održao

&


13/17

reakciju. 3relaskom piruvata u laktat omogućićemo da se glikolitički processmaksimalno iskoristi i da nam da ona molekula 'T3. $ada je pitanje kolikoće glukoze u to ućiE 'ko imamo intenziviran meta*olizam imamo šansu dase onaj glikogen cijepa, da ide preko glukozo fosfata do fosfogliceraldeida i

u fosfoenol piruvat pa do*ijamo 'T3. 'ko nemamo dovoljno #'"+a, reakcijastaje i uzalud što imamo glikogen kada se ne može iskoristiti. Onaj koji je na jednom mjestu stao, zaustaviće sve ono što je proksimalno od mjesta gdje jensatao zastoj i mi nećemo imati produkciju energije a samim tim nećemoimati ni iskorišćavanje glikogena. 'naero*ni proces je glikolitički proces koji

je nama važan zato što prelaskom piruvata u laktat mi otvorimo put koji je *iozatvoren z*og nedostatka #'"+a.

Covorimo o sistemu glikogen+laktat jer do*ijemo laktat, i on omogućida se glikogen iskoristi. 'ko ne *i imali prelazak piruvata u laktat ne *i imaliregenerisani #'" in e *ismo mogli iskoristiti glikogen. !mali *i energetskimaterial, ali neiskorišćen. 3relazak piruvata u laktat nije sama po se*ienergetska reakcija nego nam omogućava regeneraciju #'"+a koja će nanekom drugom mjestu da *ude efikasna. 'ko je 1re*sov ciklus vrlointenzivan troši se puno #'"+a i do*ijemo #'"B i to koči glikolitički

process. Ovako će se sad taj #'"B iskoristiti za do*ijanje laktata i zaregeneraciju koja će održavati process na pretodnom nivou.

To je redoslijed aktivisanja procesa u kojima se stvara energija. 'ko izmirovanja prelazimo u intenzivan rad onda će se prvo koristiti fosfagenisistem, istovremeno se uključuje pa se povećava aktivnost sistema glikogen+

laktat i sukcesivno se povećava aktivnost aero*nog procesa i u nekom perioduvremenskom, kada se iskoriste prva dva, ostane samo aero*ni proces kojiodržava glikolizu.

1ada završimo rad, onda ulazimo u stanje koje se zove kiseonički dug. #ama je za sve ovo potre*an kiseonik.

KISEONI%KI DUG

: mirovanju možemo imati *azalne uslove, možemo imati mirovanje

*ez *azalni uslova i lagani rad Kazalni uskovi su kad ležimo, ne jedemo &i slično % minimum potrošnje energije. @irovanje je kad npr. sjedimo. ' akouz to pišemo, onda je to lagani rad. To su uslovi sa minimalnom potrošnjomO. 1ako idemo iz *azalni uslova ka laganom radu potrošnja kiseonika jesve veća. 1ada počnemo nešto intenzivno da radimo potrošnja O naglo raste iu nekom periodu dostigne maksimum i održava se na tom nivou. To jemaksimalna potrošnja O koji tre*a da zadovolji meta*oličke procese.3otrošnja O raste po nekoj kosoj liniji, zato što 1=$ i respiratornom sistemutre*a vremena da o*ez*ijedi potre*nu količinu O. O se ne o*ez*ije/uje u

istom trenutku kad mi povećamo rad, nego se potrošnja kiseonika povećava

&


14/17

postepeno da *i dostigla maksimalnu vrijednost koju može da do*ije i taj diose zove kiseonički deficit. "eficit znači da mi ulazimo u fazu intenzivnogmeta*olizma intenzivni potre*a za O . @i povećavamo potre*e za O ali onošto do*ijemo u prvom trenutku ne odgovara našim potre*ama zato što su

1=$ i respiratorni sistem vrlo komplikovani i tre*a im vremena da postignumaksimalni nivo radne aktivnosti. Tre*a nam odre/eno vrijeme da se povećaaktivnost respiratorne muskulature, da se proširi grudni koš, da do/e dotransfera O u krv, da imamo povećanu cirkulaciju u plućima, znači povećanirad srca, da u*rzana cirkulacija prenese O do tkiva, da do/e do difuzije izeritrocita iz krvi u tkivima. To vrijeme je sadržano u kiseoničkom deficitu. !onda do/emo na maksimum i uspostavlja se ravnoteža izme/u prijema O iintenziteta meta*olički procesa. "olazi do uravnoteženja. 1ad sistem već

postigne to da može već odre/eno vrijeme da o*ez*ijedi dovoljno O mi smona ravnotežnom stanju. : toj tački prestaje rad. 3otrošnja O se ne vraćaodma na *azalne uslove nego se potrošnja O spušta ka dole. To se zovekiseonički dug. Onog trenutka kad smo završili sa trčanjem nismo završili sa

povećanim radom 1=$ i respiratornog sistema. !za fizičke aktivnosti jos nekovrijeme imamo u*rzano disanje, u*rzan puls, malo povišen krvni pritiak. $veovo su parametri da je povećana aktivnost 1=$ i to o*ez*je/uje još jednudodatnu količinu O i to se zove kiseonički dg. 9ašto je to takoE @i smo

prestali da radimo, a sistemi još uvijek radeE 1iseonički dug znači da smo miorganizmu dužni još neku količinu O , a to je ona količina koja ćeo*ez*ijediti da se svi oni procesi koji su išli u odre/enom pravcu sad vrate na

početno stanje. 1iseonički dug mora da razriješi meta*oličke ekscese koji sunastali u velikoj aktivnosti. 3rvo se vraća alaktacidni dug ili fosfageni dug.'laktacidni dug se odnosi na keratin+fosfat i 'T3. To je resinteza fosfagenogsistema. 3rvo se potroši 'T3, pa se potroši keratin+fosfat da *i do*ili dodadtni'T3. elija je *ez 'T3, a onaj 'T3 što je proizveden kroz glikolitički proces

je ušao u meanizam kontrakkcije i više ga nema. 'laktacidni kiseonički dug je O koji se iskoristi da *i nastao 'T3, a on nastaje na respiratornom lancu, da *i se rezerva 'T3 i kreatin+fosfata vratila na početne vrijednosti. 3rva količinaO se koristi za prvu količiu 'T3+a koji se iz respiratornog lanca vraća u

reserve u ćeliju % Hesintetiše se fosfageni sistem. 1ada se on potpunosintetiše, kada smo do*ili 'T3 na nivou mmolIl i kreatin+fosfat na nivou ;mmolIl onda će sledeći 'T3 koji se proizvede zavaljujući O koristi se zalaktacidni kiseonički dug. !ntenzivni rad je potpuno uzdrmao meta*olizam,

potpuno je promijenio meta*oličko stanje ćelije i meta*oličke rezerve. @isada odjednom imamo veliku količinu laktata koji se proizvodi da *iglikolitički proces mogao da se odvija i situacija u ćeliji nije kao što je *ila unormalnim uslovima8 nemamo 'T3, nemamo kreatin+fosfata, a imamo punolaktata, nemamo glukozu, glikogen se potrošio+imamo jedno katastrofalno

stanje u ćeliji iako ono potraje nastaje propadanje ćelije. To se popravlja tako

&


15/17

što se 'T3 koristi i zavaljujući tome laktat se uklanja. Naktat može da seresintetiše u glikogen. 1ao što je piruvat mogao da pre/e u laktat, tako i laktatmože da se vrati u piruvat, pa postoji mogućnost da se napravi konverzija nadrugu stranu i piruvat onda uzlaznom linijom dovede do sinteze glukoze.

:glavnom 2;< laktata ide nazad u glukozu i ;< laktata ide u direktnuoksidaciju. Naktat ne može da ostane u ćeliji jer je on kiseli produkt iakoo*ara pB u ćeliji i pojačava kiselost sredine, a čim se to desi onda enzimskisistemi ne mogu više normalno da funkcionišu. $vi su enzimskisistemi prilago/eni nekoj pB, neki optimalno funkcionišu na pBP0., neki na

pBP2, a neki na pBP-. 1ad je u pitanju ćelija i ćelijski enzimi, optimalni pBza nji je 0. i ako smo radili puno, potrošili smo puno energije, proizveli

puno laktata i taj laktat straovito o*ara pB i u toj situaciji kad pB padaenzimski sistemi ne mogu da funkcionišu kako tre*a. : toku teškograda imamo povećanje temperature, koje nastaje z*og intenzivnimeta*olički procesa i svako povećanje temperature zatijeva povećanje O .!ntenzivni meta*olički procesi traže više O pa se poveća nivo 1=$ irespiratorni funkcija i potre*no je da se one vrate na normalu.

3ovećano izlučivanje kateolamina (adrenalin i noradrenalin) + to Qsumeta*olički orrnoni koji u*rzavaju meta*olizam i čim je u*rzanmeta*olizam postoji povećana potre*a za kiseonikom tako da je to sad jedandio kiseoničkog duga koji se troši. 9*og kiseoničkog duga mi jedno vrijemenakon napora du*oko dišemo, i taj višak O se koristi da se resintetiše 'T3, dase ukloni laktat. i da se popune rezerve i taj višak O se troši jer je čitav

sistem podignut na viši meta*olički nivo i no troši veću količinu O i dok semeta*olizam ne vrati na normalu to će *iti tako.

UTICAJ ZAMORA NA MI&I'

Had mišića, koji o*ez*e/uje kretanje, kao i vršenje prosti i složeniradnji, izražava se kilogram+metrima. Had mišića zavisi od niza uslova(struktura mišića, njegova uvež*anost itd.) i maksimalan je pri optimalnomopterećenju i optimalnom ritmu kontrakcije. 7fektivnost rada zavisi i od

emocija8 radost povećava radnu sposo*nost i često uspeva da smanji mišićnizamor. Fto se tiče nervni uticaja, važno je naglasiti uticaj simpatičkognervnog sistema na rad mišića. Taj uticaj je poznat kao trofični uticaj, koji semanifestuje u*rzavanjem procesa razmene materije, a time i povećanjemradne sposo*nosti mišića.3ri ocenjivanju rada mišića o*ično se ističe njegovRspoljašnjiR ili proizvodni rad. Hadi jednostavnijeg izražavanja, rad mišića(S), koji se manifestuje u podizanju odredenog tereta (3) na odre/enu visinu(), može se izraziti u kilogram+metrima formulom8 S P 3 M Ikm. =eličinamišićnog rada zavisi od spoljašnjeg opterećenja. Osim toga, sa veličinom

tereta postepeno se smanjuje stepen skraćivanja + sve do nule (kod

&-


16/17

maksimalne izometrične sile + snage mišića). !majući u vidu te činjenice + jasno je da će sa povećanjem opterećenja sve više da se smanjuje stepenskraćenja, pa se spoljašnji raišićni rad + sa postepenim porastom tereta, u

početku uvećava, a pri većim, i maksimalnim opterećenjima smanjuje.

#ajveći spoljašnji mišićni rad mišić proizvodi u uslovima srednjiopterećenja. Taj fenomen se u fiziologiji definiše kao zakon srednjiopterećenja.

9amorom se naziva privremeno sla*ljenje funkcionalne radne sposo*nostiorgana, tkiva ili celog organizma, koji nastupa kao posledica dužeg ili kraćegtrajanja rada, dok isto stanje iščezava posle dužeg ili kraćeg trajanja odmora.3ri refleksnoj delatnosti mišića, zamor se javlja istovremeno u samommišićnom tkivu, u nervnim centrima, kao i u završecima motorni nerava umišiću. ak ovo drugo nastupa pre nego zamor u samom mišićnom tkivu (štose lako eksperimentalno dokazuje).To stanje zamora kod mišića manifestujese postepenim smanjenjem veličine kontrakcije. To smanjenje može ići do

potpunog izostajanja kontrakcije mišića, tj. da mišić ne odgovara na primljenedraži.Krzina razvoja zamora kod čoveka u radu zavisi od ritma rada i odveličine opterećenja. =eliko opterećenje ili suviše *rz ritam dovodi do *rzognastajanja zamora, usled čega je i radni efekat + učinak minimalan. Had seodvija naj*olje pri nekom srednjem, optimalnom (za odredenog čoveka)ritmu, optimalnom opterećenju, koji je različit ne samo za različite ljude negoi za jednog istog čoveka u različitim uslovima. : medicini se za odre/ivanje

radne sposo*nosti, u zavisnosti od opterećenja i ritma, primenjuje metodakoja se naziva ergografija. 3ri tome se koristi dosta jednostavan aparat +ergograf, koji je konstruisao torinski fiziolog @oso, pa se zato naziva @osovergograf. 3ojava zamora o*jašnjava se emijskim i fiziološkim teorijamazamora.Bemijska teorija o*jašnjava nastajanje zamora kao posledicusmanjivanja energetski rezervi u mišićnom tkivu i kao pojavu o*ilnognakupljanja produkata meta*olizma mišića u radu, koji kao da >zatrpavaju?,guše normalan meta*olizam, usled čega se javlja zamor.Giziološka teorijamišićnog zamora polazi od toga da on nastupa z*og promene fiziološki

svojstava zamorenog mišića (razdražljivost) i fiziološke la*ilnosti. Aedna idruga teorija se ne iskljućuju već se, samo dopunjuju. : starosti, ljudi postajutoliko sedentarni da njiovi mišići dramatično atrofiraju. !straživanja

pokazuju da vojne jedinice koje su *ile izložene teškom mišićnom radu u pustinjskim uslovima imaju pro*lem gu*itka kalijuma kao posledicu povećanog lučenja aldosterona u toku prilago/avanja na vrućinu, što povećava gu*itak kalijuma mokraćom i znojenjem.

&


17/17

LITERATURA:

&. 'rtur 4. CuUton, @.", Aon 7. Ball, 3. "8

@edicinska fiziologija, $avremena administracija, Keograd, ;;

. 3rof. "r @ara "recun8 3raktikum iz Giziologije 3apirus, ;;.. !nternet.

&0

energija mišićne kontrakcije,kiseonički dug,uticaj zamora na mišić

Documents