1.1 ZDEFINUJ POJĘCIA : PRZEKROJU POPRZECZNEGO MIĘŚNIA, DŁUGOŚCI MIĘŚNIA, KĄTA DIAŁANIA SIŁY MIĘŚNIA ORAZ KĄTA STAWOWEGO.
PRZEKRÓJ POPRZECZNY MIĘŚNIA:
Przekrój fizjologiczny mięśnia to powierzchnia przekroju poprzecznego wszystkich jego włókien. Sumaryczny przekrój fizjologiczny wszystkich mięśni dorosłego człowieka wynosi około 0,56 cm2. Gdyby wszystkie mięśnie były maksymalnie pobudzone i działały w tym samym kierunku, to ich całkowita siła wynosiłaby 168 kN.
Przekrój fizjologiczny mięśnia można wyznaczyć w pomiarów na zwłokach lub bezinwazyjnie na tkance żywej, np. metodą rezonansu magnetycznego. Aby wyznaczyć przekroje niektórych mięśni in vivo, potrzebne są ich obwody, które można otrzymać stosując tomografię komputerową lub wyznaczając je w sposób przybliżony, drogą pomiarów obwodów części ciała. Dokładny pomiar przekroju fizjologicznego mięśnia w warunkach in vivo wymaga użycia skomplikowanej aparatury i dlatego jest trudny do przeprowadzenia.
Jeśli istnieje możliwość geometrycznego pomiaru mięśnia, można nieco dokładniej wyznaczyć interesujący nas przekrój. W tym przypadku korzystamy z ogólnie znanych zależności między objętością, masą, gęstością, długością, obwodem i powierzchnią przekroju brył geometrycznych, które kształtem przypominają interesujący nas mięsień.
Powierzchnia przekroju mięśnia
a) wrzecionowatego b) pierzastego
m-masa mięśnia
q- gęstość mięśnia Vm- objętość mięśnia
Przekrój poprzeczny ( fizjologiczny ) mięśnia to powierzchnia przekroju poprzecznego wszystkich jego włókien. W przypadku mięśnia wrzecionowatego o równoległym do osi długiej przebiegu włókien, przekrój fizjologiczny poprzecznie do osi długiej w najgrubszy miejscu. W przypadku mięśnia pierzastego przecinamy miesień poprzecznie do jego włókien, niekiedy trzeba tego dokonać w kilku miejscach, by uzyskać informację o całkowitej powierzchni przekroju fizjologicznego wszystkich włókien( tzn. całego mięśnia)
DŁUGOŚĆ MIĘŚNIA:
To powierzchnia między przyczepem początkowym a końcowym mięśnia. Od długości mięśnia zależy między innymi: siła skurczu mięśnia. I tak np.
KĄT DZIAŁANIA SIŁY MIĘŚNIOWEJ:
Kąt działania mięśnia to kąt który tworzy linia łącząca punkt przyczepu mięśnia z osia obrotu w stawie oraz linia styczna do ścięgna mięśniowego w punkcie jego przyczepu.
(Siła mięśniowa : jest to max. siła jaką rozwija mięsień podczas skurczu. Mierzymy ją na wyizolowanym mięśnia za pomocą dynamometru F = m ×a)
KĄT STAWOWY:
To kąt utworzony przez dwie proste będące osiami symetrii dwóch sąsiednich segmentów ciała. Wraz z jego zmianą dochodzi do zmiany kąta ścięgnowo- kostnego. Fidelus uważał, że zmiana kąta stawowego pośrednio świadczy o zmianie długości mięśnia.
1.2 ZDEFINIUJ I ZCHARAKTERYZUJ BIOMECHANICZNIE (ORAZ GDY TO MOŻLIWE ZILUSTRUJ_ POJĘCIA: SKURCZ MIĘŚNIA, SKURCZ TĘŻCOWY (ZUPEŁNY I NIEZUPEŁNY), SKURCZ IZOMETRYCZNY, IZOTONICZNY ORAZ AKUSTONICZNY, CZYNNOŚĆ STATYCZNA I DYNAMICZNA, PRACA KONCENTRYCZNA I EKSCENTRYCZNA, CZYNNOŚĆ IZOKINETYCZNA. PODAĆ ODPOWIEDNIE TYPY RÓWNAŃ/NIERÓWNAŃ.
SKURCZ MIĘŚNIA
Skurcz mięśnia – zmiana długości lub napięcia mięśnia, wywierająca siłę mechaniczną na miejsca przyczepu mięśnia lub wokół narządu otoczonego przez mięsień okrężny (np. mięsień okrężny ust). Poruszanie się organizmu możliwe jest dzięki synchronizowanemu skurczowi różnych grup mięśniowych. to skracanie się włókien kurczliwych spowodowane to jest łączeniem się aktyny z miozyną. Pierwsza reakcją mięśnia jest pobudzenie przez skuteczny bodziec w następstwie którego mięsień się kurczy ( reakcja wtórna) Określenie skurcz nie zawsze oznacza skracanie się gdyż odróżniamy zróżnicowanie formy uczynnienia mięśnia :
· skurcz izotoniczny – zmiana długości ( skracanie)
· Skurcz izometryczny – zmiana ( wzrost) napięcia
· Skurcz auksotoniczny- łączy komponent izometryczny z izotonicznym
SKURCZ TĘŻCOWY:
Skurcz tężcowy – przy działaniu bodźców z dużą częstotliwością pierwsze bodźce powodują sukcesywny wzrost skracania ( skurczu) po czym mięsień pozostaje w trwałym skurczu a rozkurcza się dopiero po ustaniu działania bodźców. Stan charakteryzuje się trwałym skurczem w wyniku działania bodźców z dużą częstotliwością nazwany został skurczem tężcowym.
SKURCZ TĘŻCOWY NIEZUPEŁNY
Skurcz tężcowy niezupełny- Jeżeli rytmiczne bodźce będą drażniły mięsień w odstępach krótszych niż cały okres skurczu, ale dłuższy niż jego połowa. Jego krzywa posiada charakterystyczny przebieg: ramię wstępujące i linia pozioma z ząbkami ( poszczególne skurcze) oraz linia zstępująca. Mięsień ma czas na skurcz i niezupełny rozkurcz.
SKURCZ TĘŻCOWY ZUPEŁNY
Skurcz tężcowy zupełny powstaje na skutek działania bodźców ze znaczną częstotliwością (kolejne bodźce drażnią mięsień w odstępach krótszych niż połowa czasu skurczu i rozkurczu) Wykres : ramię wstępujące, linia pozioma, ramię zstępujące) Miesień nie ma czasu na rozkurcz.
SKURCZ AKUSTONICZNY- zmienia się napięcie i długość mięśnia
SKURCZ IZOMETRYCZNY- zmienia się napięcie, ale długość pozostaje bez zmian
SKURCZ IZOTONICZNY- dochodzi do zmiany długości mięśnia przy niezmienionym napięciu
CZYNNOŚCI STATYCZNE
Czynność statyczna – mówimy o niej wtedy gdy pobudzony mięsień nie zmienia swojej długości ( f. stabilizacyjna mięśnia ) ∆l = 0 ∑ Mm = ∑ Mz nie zmienia się odległość między przyczepami.
CZYNNOŚCI DYNAMICZNE
Czynność dynamiczna – mówimy o niej wtedy gdy pobudzony mięsień zmienia swoją długość. Mamy dwa rodzaje czynności dynamicznej mięśnia: koncentryczną i ekscentryczną.
Przykłady czynności dynamicznych mięśni:
*Unoszenie kończyny górnej- odwodzenie- do poziomu jest czynnością koncentryczną, głównie mięśnia naramiennego. Z tej pozycji powolne opuszczanie kończyny – przywodzenie- jest czynnością ekscentryczną tego samego mięśnia.
PRACA KONCENTRYCZNA- występuje gdy suma momentów sił mięśniowych jest większa od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych i mięsień, pokonuje opór zewnętrzny, skraca się.
∑Mm > ∑Mz
∆l < 0 ( gdzie ∆l- zmiana długości mięśnia)
PRACA EKSCENTRYCZNA - występuje gdy suma momentów sił mięśniowych w stawie jest mniejsza od przeciwnie skierowanej sumy momentów sił zewnętrznych i mięsień ustępuje przed siłą zewnętrzną, jest rozciągany.
∑Mm < ∑ MZ
∆l > 0
CZYNNOŚĆ IZOKINETYCZNA-
1.3 ZDEFINIUJ POJĘCIA FUNKCJE MIĘŚNIOWE: STABILIZACYJNE, RUCHOWO DYNAMICZNE I PODAJ PRZYKŁADY.
FUNKCJA STABILIZACYJNA – polega na zrównoważeniu utrzymania sił zewnętrznych i wzmocnieniu układu biernego np. unieruchomienie jednego segmentu ciała np.
stawu ramiennego by stworzyć stabilną postawę oparcia dla mm. Mających przyczepy początkowe na ramieniu, a działający na przedramię. Mm. otaczające staw ramienny, unieruchamiające go, pełnią funkcję stabilizacyjną. Wyraża się to w skutecznym przeniesieniu momentu siły mięśni na przedramię. Jeśli unieruchomiony jest przyczep początkowy to ruch wywołany działaniem mięśnia ujawnia się w miejscu przyczepu końcowego. Ustabilizowanie stawu ramiennego pozwoli innym mięśniom np. zginanie stawu łokciowego, skuteczny działając na przedramię.
FUNKCJE DYNAMICZNE – przemieszczanie fragmentów ciała. Czynność koncentryczna, ekscentryczna związana ze zmianą długości mięśnia. Unoszenie kończyny ( odwodzenie) do poziomu, czynności koncentryczne dla mm. naramiennego, powolne opuszczanie KG, czynność ekscentryczna. Mm. aktywny, aby zapowiedz niekontrolowanemu opadaniu KG wywołanemu u przez moment siły ciężkości.
FUNKCJE RUCHOWE-
1.4 SCHARAKTERYZUJ ZALEŻNOŚĆ TYPU: SIŁA- DŁUGOŚĆ MIĘŚNIA f = f (L) I/LUB ZALEŻNOŚĆ TYPU SIŁA- CZAS F = F (t).
SIŁA – DŁUGOŚĆ MIĘŚNIA
Pojedyncze włókno wyzwala maksymalną siłę przy długości sarkomeru od 2 do 2, 25 μm, czyli wówczas gdy wszystkie połączenia między mostkami miozynowymi i nitkami aktyny są związane. Siła ta maleje wraz z jego rozciąganiem, co tłumaczy się tym, że w jego trakcie zmniejsza się liczba połączeń mostkowych. Maleje ona również wówczas, gdy sarkomer skraca się i nitki miozyny dochodzą do linii Z.
SIŁA – CZAS
Z przebiegu krzywej wynika, że moment siły mięśniowej narasta od wartości zerowej do wartości maksymalnej początkowo łagodnie, później dosyć gwałtownie i w końcowej fazie prędkość narastania siły stopniowo maleje i spada do zera, gdy krzywa osiągnie maksimum (Mmax).
Z tego wynika, że na wyzwolenie momentu maksymalnego mięsień potrzebuje pewnego czasu, nawet gdy miał on być bardzo krótki w potocznym rozumieniu. Czas od to do tmax może być zróżnicowany. Zależy on od grupy i rodzaju mięśni oraz od aktualnej temperatury mięśnia, składu włókien, a także od pobudzenia i rekrutacji włókien.
Początkowa faza: pierwsze pobudzane są włókna należące do jednostek motorycznych zlokalizowanych najbliżej źródła sygnału pobudzenia, jako ostatnie zaś te, do których droga pobudzenia była najdłuższa.
Okres gwałtownego narastania- charakteryzuje zdolność mięśnia do szybkiego wyzwalania siły.
1.5 SHARAKTERYZUJ SPOSÓB POMIARU (BADANIA) MOMENTU SIŁY DOWOLNEGO ZESPOŁU MIĘŚNI W STATYCE. PORÓWNAJ POMIARY STATYCZNE Z IZOKINETYCZNYMI.
Pomiar momentów siły w statyce wykorzystuje własności dźwigni znajdujące się w równowadze, gdy spełnione są dwa warunki:
1)suma momentów sił działających na dźwignię równa jest zeru
2)suma sił działających na dźwignię równa jest zeru
W warunkach statyki, wykorzystując warunek równowagi dźwigni kostnej, można wyznaczyć wartość działającego w stawie wypadkowego momentu sił mięśniowych, mierząc wartość równoważnego go momentu zewnętrznego:
Mm = - Mz
Warunki pomiaru momentów sił mięśniowych w statyce:
-zlokalizować położenie osi badanego stawu (oś dźwigni musi się pokrywać z osią dźwigni moment omierza)
-ustalić wartość kątów w stawach sąsiednich
-ustabilizować pozycję ciała (stawy sąsiednie)
-podać wartość kąta w stawie obsługiwanym przez badaną grupę mięśni, przy której dokonuje się pomiaru
Pomiar dla stawu kolanowego:
Działają tu dwa przeciwnie skierowane momenty sił mięśni: moment siły mięśni i równoważący go moment siły zewnętrznej.
Zasady pomiaru siły:
-ergonomiczność i bezpieczeństwo stanowisk pomiarowych
-standardowe pozycje pomiarowe
-eliminacja momentu siły ciężkości segmentu ciała napędzanego przez badane napędy mięśniowe
-motywacja (MVC)
-standardowa rozgrzewka
-stabilizacja segmentów ciała
-przeniesienie siły z segmentów ciała na czynniki w linii prostopadłej
-przerwy odpoczynkowe
D- dynamometr
Fz- siła zewnętrzna (siła reakcji nałożonych więzów)
Fm- zastępcza siła mięśniowa zginaczy stawu kolanowego
rz- ramię siły zewnętrznej
rm- ramię siły mięśniowej
Mm- sumaryczny moment sił mięśniowych wszystkich grup mięśni działających w stawie
Mz- wypadkowy moment sił zewnętrznych
2.1 ZDEFINUJ POJĘCIA KOORGYNACJI: NERWOWEJ, MIĘŚNIOWO - RUCHOWEJ
KOORDYNACJA NERWOWA- współdziałanie procesów nerwowych, które kierują ruchami poprzez pobudzenie mięśni.
KOORDYNACJA MIĘŚNIOWA- współdziałanie naprężania mięśni przekazujących siły, które sterują poszczególnymi częściami ciała uwzględniając przy tym bodźce systemu nerwowego oraz inne czynniki (zewnętrzne i wewnętrzne pola sił).
Nasze ruchy wymagają skoordynowania działań ze strony różnych grup mięśniowych . W mięśniach znajdują się narządy czuciowe, albo wrzeciona nerwowe , które nieustannie badają napięcie tam panujące informacje na temat do mózgu. W ten sposób mózgu utrzymuje stalą kontrolę nad czynnościami nerwów motorycznych , które kierują mięśniami.
KOORDYNACJA RUCHOWA- proces łączenia prostych ruchów w jeden zwarty, płynnie wykonywany program. W procesie koordynacji ruchowej kluczową rolę odgrywa móżdżek, który zawiera ponad 50% wszystkich neuronów tworzących ośrodkowy układ nerwowy.
Ważną rolę w koordynacji ruchowej odgrywają receptory , miejsca programowania ruchów raz dróg nerwowych (ruchowych i czuciowych) tworzących zamknięte pętle, w których realizuje się cały proces sterowania ruchami. Fidelus proces ten nazywa procesem nerwowo – mięśniowym, który zapewnia wykonanie ruchu zgodnie z założeniem.
Koordynację ruchową możemy najlepiej jest mierzyć za pomocą dokładności przestrzennej, np. wykreślonej linii. Do tego możemy dodać pomiar czasu.
2.2 SCHARAKTERYZUJ „MECHANIZMY KOORDYNACJI RUCHU” WYRAŻONE W PYTANIU: JAK PRACUJE UKŁAD NERWOWY PODCZAS KOORDYNACJI RUCHU.
1.Układ nerwowy musi otrzymywać stałą informację o parametrach ruchu (sile, prędkości, przyspieszeniu itd.) oraz o anatomicznych i fizjologicznych właściwościach mięśni służą do tego celu różne receptory, czyli narządy zmysłów.
2.W układzie nerwowym konieczne są odpowiednie środki, które przeanalizują, a następnie dokonają syntezy wszystkich bodźców płynących od receptorów.
3.Układ nerwowy powinien mieć wypracowany program działania ruchowego, który określa cel zadania ruchowego.
4.Układ nerwowy musi dysponować pewnym mechanizmem porównującym, który będzie oceniać, czy ruch przebiega z założonym programem. Inaczej mówiąc będzie oceniał, czy siły, prędkości i ustawienia ciała lub przedmiotu wywołują zamierzony rezultat ruchowy.
5.W układzie nerwowym muszą być ośrodki, które na podstawie oceny zdolności przebiegu ruchu z jego założeniami wyślą odpowiednie bodźce ruchowe od mięśni.
2.3 PRZEDSTAW I SCHARAKTERYZUJ MODEL PROCESU KOORDYNACJI RUCHOWEJ WG N.A. BERNSTEINA.
SW- wartości pożądane
JW- wartości bieżące
∆W- sygnał błędu (różnica SW i JW)
W myśli założenia N.A Bernsteina istota sterowania polega na porównywaniu wartości pożądanej (SW), którą wypracowuje człowiek w toku uczenia się jako programu ruchu, z faktyczną wartością bieżącą parametrów ruchu (JW.)
W konsekwencji mięśnie są pobudzone przez układ nerwowy (regulator) nie według stałego schematu lecz, ze stałym dopasowaniem się do zaistniałej sytuacji tak, aby końcowy rezultat ruchowy umożliwiał realizację zadania ruchowego.
2.4 SCHARAKTERYZUJ PODZIAŁ RUCHÓW DOWOLNYCH- NA PODSTAWIE TEORII STEROWANIA N.A. BERNSTEJNA.
Ruchy dowolne:
a)Balistyczne:
- np. ruch uderzenia rakiety piłką w fazie głównej
...
misiaczek300