fizio-curs2

13/10/10

1

Fiziologia aparatului Fiziologia aparatului neuromuscularneuromuscular

Dr. Radu BragaDr. Radu Braga

[email protected]

http://www.fiziologie.ro

Tipuri de muşchiTipuri de muşchiaspecteaspecte comparative ale comparative ale ţesutului muscular scheletic, cardiac şi netedţesutului muscular scheletic, cardiac şi neted

Proprietate m. scheletic m. cardiac m. netedDimensiuni musculare (Øxlungime)

100µm x până la 30 cm 10-20 µm x 50-100 µm 5-10 µm x 30-200 µm

Nuclei Multipli, lângă sarcolemă În general unic, situat central Unic, situat central

Organizare miofilamente În sarcomere, ca miofibrile În sarcomere, ca miofibrile Împrăştiate prin citoplasmă

Reticul sarcoplasmic Cisterne terminale în triade, suprapuse

Tubulii RS conectate cu tubulii T la liniile Z

Dispersate prin citoplasmă,fără tubuli T

Mec. control Nervos, prin joncţiuni neuromusculare

Automatism (cel. pacemaker) Automatism (cel. Pacesetter), nervos sau hormonal

Sursa Ca2++ Eliberare din RS Eliberare din spaţiulextracelular şi RS

Eliberare din spaţiulextracelular şi RS

Contracţie Debut rapid, poate tetaniza, Debut lent, nu tetanizează, Debut lent, pot tetaniza,

2010/2011 Dr. Radu BragaCat. Fiziologie, UMF Bucureşti

Contracţie Debut rapid, poate tetaniza, oboseală rapidă

Debut lent, nu tetanizează,rezistente la efort

Debut lent, pot tetaniza,rezistente la efort

Sursă energie Metabolism aerob la nivele de efort moderat, glicoliză

Metabolism aerob, substrat substrat lipidic sau glucidic

Metabolism principal aerob(anaerob la suprastimulare)

13/10/10

2

Structura muşchiuluiStructura muşchiului


Structura muşchiuluiStructura muşchiuluiFibraFibra musculamuscularără


13/10/10

3

Sarcomerul Sarcomerul –– Unitate funcţionalăUnitate funcţională




13/10/10

4



Structura muşchiuluiStructura muşchiuluiMiofibrilă

I


Miofibrilă

13/10/10

5

ProprietProprietăţile muşchiuluiăţile muşchiului

• Excitabilitate

• Conductibilitate

• Contractilitate

• Tonicitate (+elasticitate)

• Extensibilitate2010/2011 Dr. Radu BragaCat. Fiziologie, UMF Bucureşti


Excitabilitate, Conductibilitate

-70

+30

-90

+30

mV

mV Timp

2 msec Potenţial de acţiune muscular

Potenţial de acţiune al motoneuronului α

Tens

iune

Timp

Fază de latenţă

Fază de contracţie Fază de relaxare0 10 100 mse50 2010/2011 Dr. Radu Braga

Cat. Fiziologie, UMF Bucureşti

PA muşchi scheletic

PA muşchi cardiac

13/10/10

6

Nerv

Unitate motorie 1

Unitate motorie 2

Terminaţii axonale la

Unitatea motorieUnitatea motorie

Corp motoneuron alfa

MuschiFib l

Nerv

Axon neuronmotor

nivelul plăcii motorii

Human Anatomy and Physiology, 7eby Elaine Marieb & Katja Hoehn

Copyright © 2007 Pearson Education, Inc.,publishing as Benjamin Cummings.

(b)(a)

Ramificaţie axonală către unitatea motorie

Fibre musculareFibre musculare


Potenţial de acţiuneTerminaţie axonală la nivelul plăcii motorii

Sarcolema

Axon mielinizat neuron motor

Joncţiunea Joncţiunea neuromuscularăneuromusculară

(placa motorie)(placa motorie)

(a)

Buton terminal al neuronului motor

Mitocondrie

Cheie sinaptică

Molecule de ACh

Veziculă sinaptică fuzionând

Veziculă sinaptică

Acid acetic

Buton terminal

Nucleu

Ca2+



(b) (c)

Falduri joncţionale sarcolemale la nivelul plăcii motorii

Parte demiofibrilă

Tubul T

Legarea Ach lareceptor deschidecanalul Na+/K+

Acetilcolinesterază

Cheie sinaptică

Colină

Na+K+


Receptor nicotinicnicotinic de acetilcolină

13/10/10

7

Joncţiunea neuromuscularăJoncţiunea neuromusculară


Receptor nicotinicnicotinic de acetilcolină

Joncţiunea neuromuscularăJoncţiunea neuromuscularăExcitabilitateExcitabilitate


13/10/10

8

Joncţiunea neuromuscularăJoncţiunea neuromuscularăCuplarea excitaţieCuplarea excitaţie--contracţiecontracţie


Tubulii TTubulii T


13/10/10

9

Contractilitate

+30mV


-70

-90

+30mV Timp

Timp

2 msec Potenţial de acţiune muscular


Tens

iune

Fază de latenţă

Fază de contracţie Fază de relaxare0 10 100 mse

c50


Troponina Troponina -- TropomiozinaTropomiozina


13/10/10

10

Contracţia muscularăContracţia musculară




13/10/10

11


25% din energia consumata contracţie25% din energia consumata = contracţie. 75% reprezintă căldură degajată


This animation by Mike Geeves, Laboratory of Molecular Biology in the UK and the Cambridge Institute for Medical Research


13/10/10

12



Curba lungimeCurba lungime--tensiunetensiune


13/10/10

13

Metabolism muscular

Consum energetic în condiţii bazale

1. Ficat – 27%2. Creier – 19%3. Muşchi – 18% ÎN REPAUS!ÎN REPAUS!

- 54.4 kJ/Kg (13 kcal/kg) în fiecare zi

Substratul energeticSubstratul energetic• Activitate Aerobă

– OxigenOxigen– Glucoză– Acizi graşi

• Activitate Anaerobă– Rapidă = forţă (…dar)

Ce este datoria de oxigen?

ţ ( )

• Creatinfosfat (CrP) ATP


13/10/10

14

Substratul energeticSubstratul energeticGlucoză

AnaerobProdus Net 2 ATP

AerobProdus 2x17 ATPNet 34 ATP

Acizi graşi – fosforilare oxidativă- Pt. fiecare 2 at. C → 5 ATP + AcCoA- Oxidare AcCoA → 12 ATP

Total 36 ATP Total 17 ATP /2C


Sistemul fosfagenSistemul fosfagen


13/10/10

15

Rezerve energetice musculareRezerve energetice musculare


Metabolism muscularMetabolism muscular


13/10/10

16

Utilizarea substratului energeticUtilizarea substratului energeticfunctie de durata şi intensitatea exerciţiului fizicfunctie de durata şi intensitatea exerciţiului fizic


Consumul de oxigenConsumul de oxigen

Creşte consumul de O2 de 23x!


13/10/10

17

Circulaţia muscularăCirculaţia musculară


Circulaţia muscularăCirculaţia musculară• Repaus cca. 1-4 ml/min per 100g (15-20% din DC)• Efort fizic 50 100 ml/min/100g (până la 80% DC)• Efort fizic - 50-100 ml/min/100g (până la 80% DC)• Creşte de 20 până la 50 de ori în vasodilataţie maximă

(hiperemie activă)• Perfuzia ↑ în relaxarea musculară• Reglare nervoasă autonomă şi locală

• Importanţă în menţinerea TA


13/10/10

18

Tipuri de fibre musculareTipuri de fibre musculare



Fibre roşii – Tip I Oxidative lente

•Celule mici•Multe mitocondrii•RS redus•Multe capilare•Rata aerobă crescutăNi l ↑ d i l bi ă

1/4 - 1/3 din dimensiunea fibrelor albe; efort uşor spre moderat pe perioade prelungite de timp

•Nivel ↑ de mioglobină•Rata glicolitică ↓•Sistem tampon ↓•Rezerve ↓ de glicogen•ATPază miozinică lentă•Contracţie lentă


13/10/10

19


Fib lbFib lb TTii IIbIIb GlGlii lliititi idid

•• Fibre intermediareFibre intermediare––Tip IIa, Oxidative rapideTip IIa, Oxidative rapide

•• Fibre albe Fibre albe –– TTiip IIbp IIb• Celule f. mari• Puţine mitocondrii• RS slab dezvoltat• Puţine capilare• Nivele ↓ de mioglobină

Rată aerobă ↓

GlGliicolcoliitictice rapidee rapide• Obosesc rapid• 2-4 X mai multă forţă!• Efort intens de scurtă durată

cu perioade prelungite de recuperare.

• Rată aerobă ↓• Rată glicolitică crescută• Sistem tampon ↑• Rezerve de glicogen ↑• ATPază miozinică rapidă• Viteză de contracţie ↑

Remodelare!



13/10/10

20

TipuriTipuri de de contraccontracţii musculareţii musculare

• Secusa• Tetanosul incomplet şi complet• Contracţia sincronă / asincronă• Contracţia izotonică

• Concentrică• Excentrică• Excentrică

• Contracţia izometrică• Contracţia tonică de repaus


Latentperiod

Period ofcontraction

Period ofrelaxation

Latent period

Extraocular muscle (lateral rectus)

Secusa muscularăSecusa musculară

period contraction relaxation

Perc

enta

ge o

fm

axim

um te

nsio

n

0 200 40 60 80 100 120 140Single

Extraocular muscle (lateral rectus)

GastrocnemiusSoleus

Perc

enta

ge o

fm

axim

um te

nsio

n

0 400 80 120 160 200Single



Time (ms)(a)

gstimulus Time (ms)

gstimulus(b)


13/10/10

21

Secusă Secusă > > TetanosTetanosFenomenul TreppeCreşterea în trepte a tensiunii dezvoltate de secuse

Fenomenul de sumare al secuselor

Tetanosul incomplet



Tetanosul complet


Contracţii sincrone Contracţii sincrone -- asincroneasincrone




13/10/10

22

Contracţii izotonice Contracţii izotonice && izometriceizometriceat

eTo

nici

tate

/ el

astic

ita

Contracţia tonică de repaus


Recrutare neuroni motoriRecrutare neuroni motori


13/10/10

23

Activitatea reflexă spinalăActivitatea reflexă spinală

•Reflexul osteotendinos (miotatic)

•Reflexul de tendon

•Reflexul de flexie

•Reflexe posturale şi de locomoţie


Reflexe posturale şi de locomoţie

Clasificarea tipurilor de neuroniClasificarea tipurilor de neuroniErlanger şi Gasser

Lloyd şi Hunt

Ø fibrei(µm)

Viteza (m/s)

Rol

Motor: motoneuronul somatic alfaAα Ia 10-20 50-120 Senzitiv: aferenţe primare de la fusul

neuromuscular

Aα Ib 10-20 50-120 Senzitiv: organe tendinoase Golgi, tact şi presiune

Aβ II 4-12 25-70

Motor: motoneuroni mici pentru fibre intra şi extra fusale

Senzitiv: aferenţe fusale secundare, tact epicirtic, presiune şi vibraţie

Aγ 2 8 10 50 Motor: motoneuronul gammaAγ 2-8 10-50 g

Aδ III 1-5 3-30 Senzitiv: tact protopatic, durere, temperatură

B 1-3 3-15 Motor: fibre vegetative preganglionare

C IV <1 <2Motor: fibre vegetative postganglionare

Senzitiv: durere temperatură2010/2011 Dr. Radu Braga


13/10/10

24

ROT ROT –– Fusul neuromuscularFusul neuromuscularMotor MotorSenzitiv

TeacăButon terminal motoneuron α

Buton terminal motoneuron γ

Fibre extrafusale

Fibre intrafusale

Terminaţie secundară

Terminaţie primară

Fluid cavitar


Fibre cu sac nuclear(intrafusale)

Fibre cu lanţ nuclear(intrafusale)

Fibre tip IaAferenţă primară

Fibre tip IIAferenţă secundară

Fibre eferente motorii γ dinamice

Fibre eferente motorii γ statice

Terminaţie în placă

Terminaţie în bandă

ROT ROT –– Fusul neuromuscularFusul neuromuscularNeuronul senzitiv este stimulat tonic

Fibre musculare extrafusale l l i d

Centru reflex spinal

Fibre intrafusale ale fusului neuromuscular

la lungime de repaus

Terminaţii neuronale senzitive


Neuronii motori alfa pentru fibrele extrafusale sunt stimulaţi tonic

Creşte tonusul muscular în fibrele extrafusale

13/10/10

25

ROT ROT –– Fusul Fusul neuromuscularneuromuscularAdaptarea la contracţia voluntară Reflex de întindereCoactivarea alfa-gama la stimularea activităţii motorii gama

Întindere muşchi

Contracţie muşchi

Scade rata de descărcare pe aferenţa neuronului senzitiv

Creşte stimularea eferentă a

motoneuronilor alfa

Creşte stimularea aferentă spinală

ţ g

1. Stimulare concomitentă a motoneuronilor

alfa şi gama

2.Contracţie

muşchi

2.Capetele fibrelor intrafusale se contractă şi se scurtează

1. Stimulare motoneuron gama

3. Este întinsă zona centrală a fusului, astfel încât rata de descărcare pe aferenţa sezitivă nu se modifică


Întindere muşchi

Contracţie muşchi

Timp

Potenţial membranaral

neuronului senzitiv

Lungimemuşchi

Potenţial membranaral

neuronului senzitiv Contracţie muşchi

Timp

Rata de descărcare rămâne constantă

Lungimemuşchi

Muşchiul se contractă dar fibrele intrafusale se alungesc

Bucla gamaBucla gama

corn anterior medular

fibrele musculare intrafusale(prin gama dinamic sau static)

terminaţiile anulospirale ale fusuluifibre musculare extrafusale

Celulă Renshaw

Motoneuron gamaMotoneuron alfa

corn anterior medular


aferenţele senzitive ale fusului, fibre Ia

neuroni intercalari medulari

Tonus motor- Repaus- Postural- Acţiune

13/10/10

26

Facilitarea Facilitarea reflexă medularăreflexă medulară


Reflexul de tendonReflexul de tendonOrganul tendinos GolgiOrganul tendinos Golgi


13/10/10

27

Reflexul de tendonReflexul de tendonOrganul tendinos GolgiOrganul tendinos Golgi


Reflexul de flexorReflexul de flexor

•Reflexul de flexor•Reflexul de extensor încrucişat

•Legile iradierii (Eduard Pflüger,1851)• Localizării• Unilateralităţii• Simetriei• Iradierii


• Iradierii• Generalizării

13/10/10

28

Reflexe posturale şi de locomoţieReflexe posturale şi de locomoţie

• R. statice locale– R de întindere – menţine postura împotriva gravitaţieiR. de întindere menţine postura împotriva gravitaţiei– R. de susţinere pozitivă – proprioceptori plantă, centru

lombosacrat– R. de susţinere negativă (magnet/suplimentar de extensie) –

împreună cu RSP în mers

• R. de redresare (echilibrare)• R. supraspinalep p

– R. tonice ale gâtului– R. oculocefalogire

• R. Statokinetice


Oboseala muscularăOboseala musculară


13/10/10

29

Oboseala muscularăOboseala muscularăSurse ale oboselii musculare

Centrale

Feedbackaferent

Motivaţie psihologică

Periferice

Transmisie nervoasă

Transmisiemusculară

Propagare PA Placă motorie


Contracţie musculară

p g

Ischemic Epuizare metabolicăMecanism Ca/Pi

Mesaje de luat acasăMesaje de luat acasă• Înţelegerea structurii muşchiului, a fibrei musculare şi a sarcomerului

din punct de vedere funcţional• Care sunt proprietăţile funcţioale ale muşchiului?• Ce este unitatea motorie?• Particularităţi morfologice şi funcţionale ale plăcii motorii• Particularităţi morfologice şi funcţionale ale plăcii motorii• Cuplarea excitaţiei cu contracţia• Ciclul contractil• Importanţa curbei lungime-tensiune• Metabolism muscular (aerob, anaerob, sistem fosfagen)• Particularităţi ale circulaţiei musculare• Tipuri de fibre musculareTipuri de fibre musculare• Tipuri de contracţii ale fibrei musculare• Fenomenul de recrutare motorie• Reflexul osteotendinos, bucla gama• Reflexul de tendon (organ tendinos Golgi)• Alte tipuri de reflexe (generalităţi)• Oboseala musculară 2010/2011 Dr. Radu Braga


Date post:	14-Feb-2015
Category:	Documents
Upload:	formolici
View:	12 times
Download:	1 times

fizio-curs2

Documents