Physiologie (Subject) / Muskelphysiologie (Lesson)

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• 51. Erkläre den Begriff Depolarisation. =Verminderung des Ruhemembranpotentials Spannungsveränderung von -70mV auf bis zu +30mV
• 52. Nenne die einzelnen Schritte der Gleitfilamenttheorie. = Vorgang zur Kontraktion der quergestreiften Skelettmuskulatur Filamentgleiten: Myosin- und Aktinfilamente sind so angeordnet , dass sie ineinander gleiten können --> Verkürzung  des Muskels Z-Scheiben nähern sich an Überlappungsbereich von dicken und dünnen Filamenten wächst Muskel ist max. verkürzt, wenn die Enden der dicken Myosinfilmente an der Z-Scheibe anstoßen die Enden der dünnen Filamente überlappen sich dann bereits 1 Gleitzyklus  --> Verkürzung des Sarkomers um 1% (Muskel lässt sich max. um 50 % verkürzen) Endplattenpotential --> Ca2+ Ionen wrden aus dem L-System freigesetzt Ca2+ Ionen gelangen zu den Myofibrillen  --> Aktivierung der Aktin- und Myosinfilamente Ca2+ Ionen binden sich an das Troponin der Aktinmoleküle --> Tropomyosin bewet sich von den Bindungsstellen für die Myosinköpfchen am Aktinfilament weg --> Freilegung der Myosinköpfchen Querbrückenbildung: Kontkt der Myosinköpfchen mit den Aktinfilamenten Myosin bindet an Aktin Ca2+ Ionen haben sich ans Troponin geunden Tropomyosin hat die Bindestellen des Aktins für Myosin freigegeben (ca. 90° Winkel) Querbrückenbindung aktiviert die ATPase der Myosinköpfchen --> ATPase spaltet ATP in ADP + Phosphat --> Enstehung von Energie für folgende Kontraktion Mysosindköpfe kippen von 90° auf 50° ab weitere Spaltung  von ADP in AMP + Phosphat --> Kippung auf 45° --> erzeugt mechanische Spannung am Myosinhals Aktinfilamente werden bewegt Aktinfilamente gleiten über die Myosinfilamente hinweg --> Kontraktion des Muskels elektromechanische Kopplung: Zusammenspiel von Erregungsvorgang und Kontraktion ATP bindet sich wieder an Myosikopf --> Affinität zum Aktin sinkt --> Myosin löst sich vom Aktin --> Myofibrille relaxiert --> ATP liegt im Zytoplasma vor Vorrat an ATP im Muskel erschöpft --> Muskel wird steif Muskelrelaxtaion benötigt Magnesium Keine weiteren Aktionspotentiale --> Ca2+ Ionen werden mittels Ca-Pumpe zurück ins L-System gepumpt: Ca2+ löst sich von Bindungsstelle des Troponin --> Tropomyosin bewegt sich Tropomyosin blockiert erneut die Bindungstellen für die Myosinköpfchen am Aktinfilament Querbrückenbindungen lösen sich --> es kommt zur Relaxation
• 53. Wie ist Energie definiert und was ist ihre Funktion? wird für körperliche Leistun benötigt körperliche Betätigung / Leistung ist: Funktion des motorischen Systems : Muskelaktivität (gehen, heben, tragen) Funktion des Herz-Kreislauf-Systems: Pumpfunktion, Wärmeproduktion, Temperaturregulation Auf- und Umbau von Körpersubstanzen: Stoffwechsel
• 54. Wie kann Energie gewonnen werden und in welcher Form wird sie gespeichert? erfolgt nur indirekt aus Kohlenhydraten, Fettetn, Proteinen (nur bedingt) ATP ist der Energielieferant --> ensteht durch Stoffwechsel der Nährstoffe, befindet sich in allen Zellen
• 55. Wovon ist der Energieverbrauch abhängig? Dauer der Belastung Intensität der Belastung Umgebungsklima Trainingszustand einheitliches Energiemaß: Einheit Joule (4,2kj = 1 kcal)
• 56. Welche Arten von Energiestoffwechsel gibt es? anaerob- alaktazider STW anaerob-laktazider STW aerober STW
• 57. Was macht den anaerob-alaktaziden STW aus? Charakteristisch Energie reiht nur für 6-8 Sekunden kein Sauerstoff erfoderlich keine Milchsäure als STW-Endprodukt Zunächst zerfällt das ATP aus den Mitochondiren in ADP+P Körper muss für neues ATP erzeugen Energie eines weiteren Phosphats (Kreatinphosphat) in der Muskelzelle sorgt kurzfristig für Resynthese von ATP Anwendung bei Sprintern auf den letzten Metern völlig ungeeignet für Ausdauerbelastungen
• 58. Was sind die Eigenschaften vom anaerob- laktazider STW Charakteristisch Energiegewinnung aus Traubenzucker (Glukose) ohne Sauerstoffverbrauch beginnt noch bevor die Vorräte an energiereichen Phosphat verbraucht sind schnelle Energiebereitstellung aber geringe Energieausbeutung (2 Moleküle ATP aus 1 Zuckermolekül) --> Zuckermolekül wird nicht vollständig zerlegt es entsteht Milchsäure (Laktat) als Abbauprodukt Laktat führt zur schnellen Ermüdung bei starker Anhäufung Laktat wird transportiert / verstoffwechset und eliminiert in : Herz, Leber, Nieren, wenig beanspruchter Muskulatur Laktat: Produktionsrate > Eliminationsrate --> Muskulatur "sauer" Eliminationsrate pro Minute: gut trainierte Sportler = 0,5 mmol/L Laktat; untrainierte Personen = 0,25 mmol/l Laktat Anwendung bei fast allen maximalen Belastungen solch maximale Belastung ist für 40-50 Sekunden möglich Begrenzung durch stark angestiegenen Laktatspiegel nicht für Dauerbelastungen geeignet
• 59. Was charakterisiert den aeroben STW? Charakteristisch Abbau von Kohlenhydraten und Fettsäuren zu Wasser und Kohlendioxid unter Sauerstoffverbrauch bei ausreichender Stoffmenge kann Glucose vollständig abgebaut werden dauert länger als bei der anaeroben Energiegewinnung aber deutlich größere Energieausbeute (38 Moleküle ATP aus 1 Zuckermolekül) Körper verfügt über große Fettdepots (auch bei Normalgewichtigen) Ausdauerleistung über mehrere Stunden bei niedriger bis mittlerer Belastungsintensität (ohne Leistungsabfall) Laktat-Konzentration im Blut ist abhängig von der Belastungsintensität : je intensiver desto höher Laktat-Testung im Training zur Beurteilung der Fitness und des Trainingszustandes Laktatkonzentration bei aerober Belastung nicht über 3 mmol/l im Mischbereich aerob / anaerob 2-4 mmol/l bei anaerober Belastung über 4 mmol/l bei starker anaerober Belastung bis über 10 mmol/l Anwendung bei Ausdauerbelastungen

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