2.3 Rörelseapparaten Studie guiden

Vad har skelettet för olika uppgifter

Skelettet, en central del av rörelseapparaten, har flera avgörande uppgifter i människokroppen. Nedan beskrivs dess huvudsakliga funktioner på ett detaljerat och strukturerat sätt:

1. Stöd och struktur:

   • Skelettet ger en stabil grundstruktur som håller upp kroppen och stöder mjukdelarna. Utan skelettet skulle kroppen vara formbar och oförmögen att stå emot gravitationen.

2. Skydd för inre organ:

   • Viktiga inre organ skyddas av benstrukturer. Till exempel skyddar skallbenet hjärnan, bröstkorgen skyddar hjärtat och lungorna, och ryggraden omsluter ryggmärgen.

3. Rörelse:

   • Benen fungerar som hävstänger och ger upphov till rörelse när de samverkar med musklerna. Leder mellan ben tillåter olika typer av rörelser som flexibilitet, rotation och stabilitet.

4. Mineralreserv:

   • Skelettet är en viktig reservoar för mineraler, främst kalcium och fosfat. Dessa mineraler kan frigöras till kroppens övriga system efter behov, vilket är vitalt för bland annat nervfunktion och muskelkontraktion.

5. Blodbildning:

   • I benmärgen, som finns i många av kroppens ben, sker produktionen av blodceller. Processen, känd som hematopoes, innebär att nya röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar bildas kontinuerligt.

Genom dessa funktioner spelar skelettet en oumbärlig roll för både mekanisk och fysiologisk integritet i människokroppen. Dess bidrag är avgörande för både rörelse och hälsa

Vilka är de tre huvudtyperna av celler i benvävnad och vilken funktion har varje celltyp?

Cellulära komponenter

• Osteoblaster - Dessa celler är ansvariga för produktionen av ny bensubstans. De spelar en nyckelroll i processen för benbildning, där de syntetiserar och sekreterar kollagen och andra komponenter som behövs för att bilda benmatrix.

• Osteocyter - Bildas från osteoblaster och är inbäddade i bensubstansen. Deras huvudsakliga funktion är att underhålla den omgivande benvävnaden. Osteocyter fungerar som sensorer och reglerar benmetabolismen baserat på mekaniska krafter eller kemiska signaler i kroppen.

• Osteoklaster - Dessa är stora celler som bryter ned bensubstans. De är viktiga för benresorption, en process där gammal eller skadad benmassa bryts ner så att nytt ben kan formas, vilket är avgörande för benets hälsa och förnyelse.

Icke-cellulära komponenter (Matrix)

• Organisk matrix - Kallad osteoid, denna del består främst av kollagenfibrer och är ansvarig för benets draghållfasthet och flexibilitet. Det innehåller även proteoglykaner och glykoproteiner som hjälper till med bindning av kalciumjoner.

• Oorganisk matrix - Denna del utgörs av mineraler, främst hydroxylapatit (en form av kalciumfosfat), vilket ger ben dess hårdhet och förmåga att motstå kompression. Denna mineralisering är viktig för benets stödjande och skyddande funktioner.

Sammanfattningsvis är benvävnad en komplex struktur där de olika komponenterna samverkar för att ge ben dess styrka, flexibilitet och förmåga till självreparation. Cellerna reglerar aktiviteten och sammansättningen av matrixen, medan matrixen i sin tur ger det fysiska och kemiska stödet som behövs för skelettets funktioner.

Jämför spongiöst och kompakt ben. Vilka skillnader finns det?

Benvävnad i människokroppen kan klassificeras i två huvudtyper: spongiöst ben (även kallat trabekulärt ben) och kompakt ben. Dessa två typer har distinkta strukturella och funktionella skillnader som är anpassade för att möta olika biomekaniska behov i skelettet.

Kompakt ben

• Struktur: Kompakt ben är mycket tät och utgör yttre lagret av alla ben. Det är strukturerat i tätt packade enheter kallade osteoner eller Haverska system.

• Funktion:

  • Stöd och hållfasthet: Ger stor styrka och stöd, vilket gör det idealiskt för att motstå böjning och vridning.

  • Skydd: Skyddar inre strukturer och organ genom att utgöra en hård barriär.

• Placering: Finns främst i de yttre delarna av ben, såsom diafysen (skaftet) av långa ben.

Spongiöst ben

• Struktur: Spongiöst ben har en porös och gles struktur bestående av trabekler (små benvävsbjälkar) som är ordnade i ett nätverk.

• Funktion:

  • Viktminimering: Håller benens totala vikt nere samtidigt som det tillhandahåller strukturell stöd.

  • Kraftdistribution: Absorberar och distribuerar krafter från olika riktningar, vilket är viktigt i ben som utsätts för varierande belastningar.

  • Blodbildning: Innehåller röd benmärg, vilket är en huvudsaklig plats för produktion av blodceller.

• Placering: Finns vanligtvis i ändarna av långa ben och inne i de kortare benen som höftbenen, ryggkotorna och revbenen.

Sammanfattning av Skillnader

• Densitet och struktur: Kompakt ben är tätare och mer homogen, medan spongiöst ben är mer lös och porös.

• Placering i benet: Kompakt ben bildar den hårda yttre skorpan, medan spongiöst ben är placerat mer centralt, ofta i ändarna av benen.

• Funktionella roller: Kompakt ben är inriktat på att ge styrka och skydd, medan spongiöst ben hjälper till med viktminimering och stötdämpning.

Dessa skillnader speglar benens anpassning till olika funktionella krav i kroppen, vilket möjliggör en balans mellan styrka, flexibilitet och effektivitet i skelettstruk

Hur sker tillväxt av ben hos växande barn?

Tillväxten av ben hos växande barn sker huvudsakligen genom en process som kallas endokondral ossifikation, vilket innebär att brosk omvandlas till ben. Här är en enkel förklaring om hur det fungerar:

1. Broskvävnad (tillväxtplattor):

   • I ändarna av långa ben finns tillväxtplattor (epifysskivor), som är gjorda av brosk. Dessa plattor är där benets längdtillväxt sker.

2. Celldelning och brosktillväxt:

   • Celler i tillväxtplattorna, som kallas kondrocyter, delar sig och producerar nytt brosk. Detta gör att tillväxtplattorna blir tjockare och benet förlängs.

3. Omvandling till ben:

   • När broskcellerna mognar, börjar de att dö och förkalkas. Blodkärl går in i det förkalkade brosket och för med sig osteoblaster, celler som bildar ben.

   • Osteoblasterna ersätter det förkalkade brosket med benvävnad, vilket gör att benet blir starkare och mer robust.

4. Förlängning av benet:

   • Denna process fortsätter tills tillväxtplattorna försvinner, vilket sker när personen har nått fullvuxen ålder. Tillväxtplattorna ersätts då helt av ben, och längdtillväxten upphör.

5. Reglering av tillväxten:

   • Hormoner, som tillväxthormon, sköldkörtelhormoner och könshormoner (östrogen och testosteron), spelar en viktig roll i att reglera denna tillväxtprocess.

Sammanfattningsvis:

• Benens längdtillväxt hos barn sker genom att brosk i tillväxtplattorna omvandlas till ben.

• Kondrocyter i tillväxtplattorna delar sig och producerar nytt brosk.

• Brosket förkalkas och ersätts av ben genom osteoblasternas aktivitet.

• Hormoner reglerar processen och säkerställer en balanserad tillväxt.

Denna process är avgörande för normal tillväxt och utveckling hos barn.

Förklara övergripande vad som händer vid läkning av en fraktur?

Faser av Benläkning

1. Omedelbar reaktion (inflammationsfas):

   • När ett ben bryts, skadas blodkärl i området och orsakar en blödning.

   • Blodet koagulerar och bildar ett blodkoagel (hematom) runt frakturområdet.

   • Inflammationsceller strömmar till området för att städa upp skadad vävnad och bekämpa eventuella infektioner.

2. Mjuk kallusbildning (reparationsfas):

   • Efter några dagar börjar kroppens läkningsprocess.

   • Speciella celler (fibroblaster och kondroblaster) skapar en mjuk vävnadskallus (som en slags brosk) runt frakturområdet.

   • Denna mjuka kallus stabiliserar benändarna och fungerar som en bro mellan dem.

3. Hård kallusbildning:

   • Gradvis omvandlas den mjuka kallusen till en hård kallus av benvävnad.

   • Osteoblaster (benceller) bildar ny benvävnad, som ersätter den mjuka kallusen med starkare ben.

   • Detta kan ta flera veckor till månader beroende på frakturens allvar och plats.

4. Remodelleringsfas:

   • När frakturen har läkt ihop, fortsätter benet att omformas och stärkas.

   • Osteoklaster (celler som bryter ner benvävnad) och osteoblaster arbetar tillsammans för att forma benet tillbaka till sin ursprungliga form.

   • Denna fas kan pågå i flera månader till år, tills benet är helt återställt.

Sammanfattning:

1. Inflammation: Blödning och svullnad runt frakturen.

2. Mjuk kallus: Bildning av mjukt brosk som stabiliserar frakturen.

3. Hård kallus: Brosket omvandlas till hårt ben.

4. Remodellering: Benet formas tillbaka till sin ursprungliga form.

Denna process säkerställer att benet återfår sin styrka och funktion efter en fraktur.

8. Vilka delar består ”typkotan” av?

Bild a (kota från ovan)

1. Taggutskott (processus spinosus): Ett utskott som sticker ut bakåt från där de två halvorna av kotbågen möts, vilket ger fästpunkter för muskler och ligament.

2. Kotbåge (arcus vertebrae): Den bågformade delen som ansluter till kotkroppen och skyddar ryggmärgen.

3. Tvärutskott (processus transversi): Utskott som sträcker sig från sidorna av kotbågen och tjänar som fästpunkter för muskler och ligament.

4. Kotkanalen (vertebralkanalen): Det centrala utrymmet som omsluts av kotbågen och kotkroppen, där ryggmärgen ligger.

5. Nucleus pulposus: Den geléaktiga kärnan i mellankotskivan som fungerar som en stötdämpare och ger flexibilitet.

6. Anulus fibrosus: Det fibrösa lagret som omsluter nucleus pulposus, bidrar till diskens struktur och hållfasthet.

Bild b (kota i sidovy)

1. Kotkropp (corpus vertebrae): Den tjocka, ovala delen av kota som stöder vikt och ansluter till mellankotskivorna.

2. Ledutskott (processus articularis): Uppåt- och nedåtriktade utskott som bildar ledförbindelser med närliggande kotor, vilket möjliggör rörelse och stabilitet.

3. Taggutskott (processus spinosus): Det utskott som ger fästpunkt för muskler och ligament och känns längs ryggraden.

4. Mellankotskiva (disk): Belägen mellan varje kotkropp, består av nucleus pulposus och anulus fibrosus, vilket tillåter rörelse och absorberar stötar.

5. Spinalnerv: En nerv som utgår från ryggmärgen genom de intervertebrala foramina (ej markerade på denna bild).

6. Bågled (inte markerad på bilden men nära taggutskottet): En del av kotbågen, fäster nära ledutskotten.

7. Cauda equina: En bunt av nervrötter i den nedre delen av ryggmärgen, synlig inuti kotkanalen.

Namnge kotans strukturer på svenska

1. Kotkropp

2. Kotbåge

3. Kotkanal/kanal

4. Taggutskott/Utskott

Staplar man samtliga kotor på varandra så bildar deras kothål en kanal, vad finns i den?

När samtliga kotor staplas på varandra bildar deras kothål en kanal som kallas ryggmärgskanalen. I denna kanal finns ryggmärgen, som är en del av det centrala nervsystemet och spelar en viktig roll i kommunikationen mellan hjärnan och kroppen.

Vad passerar genom de s.k. mellankothålen?

Genom de så kallade mellankothålen, eller intervertebrala foramina, passerar spinalnerverna ut från ryggmärgen. Dessa hålrum bildas mellan angränsande kotor och tillåter även passage för små blodkärl som försörjer ryggmärgen och dess närliggande strukturer.

Hur är ryggraden, eller columna vertebralis, uppbyggd och vad kännetecknar de specifika delarna?

Columna vertebralis består av:

7 st halskotor=cervikalkotor, C1-C7. De två översta halskotorna har egna namn. Den alra översta,

atlas, bär upp huvudet. Atlas saknar kotkropp och har formen av en ring. Den har två bågar, främre

och bakre bågen och ledytor mot skallbenet. Den andra halskotan, axis, har i stället för kotkropp en

kraftig tagg, dens axis (dens=tand). Den roterar mot atlas främre båge – här sker huvudvridningar.

- 12 st bröstkotor=thorakalkotor, Th1-Th12

- 5 st ländkotor=lumbalkotor, L1-L5

De sista kottyperna i ryggraden växer samman till två ben:

- 5 st korskotor=korsben=sacrum (sammanväxning sker strax efter födelsen)

- 3-5 st svanskotor=svansben=os coccygis (sammanväxningen sker i 30-35 årsålder)

Nämn och beskriv vart alla delar i rör benet finns

Bilden visar

Rita samt beskriv en synovialed

En äkta led har en mer komplex uppbyggnad än fogarna och har en större rörlighet som ofta är riktnings bestämd.

 Rörelsen sker genom att ledytorna rullar och glider i förhållande  till varandra.

Ledytorna är klädda av brosk som är mycket fast och tål hög belastning. Det går ändå att tryckas ihop och fungerar då som stötdämpare. Med hög belastning kan ledbrosket pressa samman för till halva sin tjocklek för att sedan återta sin ursprungliga form.

Mellan ledytorna finns en ledhåla med ledvätska som kallas Synovia. Ledbrosket är beroende av ledvätskan för näringstillförsel och även borttransport av restprodukter. Ledvätskan minskar också friktionen mellan ledytorna när de rör sig mot varandra.

Ledhålan omsluts av ledkapseln och vanligtvis finns ligament och senor i anslutning till ledkapsel.

En konvex ledyta kallas ledhuvud medan är en konkav så kallas den ledpanna.

Ledernas funktion är att möjliggöra rörelser mellan olika skelettdelar. Genom att muskler går mellan 2  olika bendelare och en led så kan rörelser skapas.

Beroende på hur en leder uppbyggd så finns olika rörelser möjligheter.

Vad för olika synovialeder finns det?

Vridled (Articulatio trochoidea) (a)

• Exempel: Underarmsleden (Articulatio radioulnaris proximalis)

• Rörelse: Tillåter rotation runt en axel. Exempelvis när du vrider på huvudet.

Gångjärnsled (Articulatio ginglymus) (b)

• Exempel: Armbågsleden (Articulatio cubiti), knäleden (Articulatio genus)

• Rörelse: Tillåter böjning och sträckning som ett gångjärn. Exempelvis när du böjer eller sträcker armbågen.

Sadelled (Articulatio sellaris) (c)

• Exempel: Tumled (Articulatio carpometacarpalis pollicis)

• Rörelse: Tillåter rörelse i två plan: framåt-bakåt och sida till sida, men med begränsad rotation. Exempelvis när du rör tummen.

Glidled (Articulatio plana) (d)

• Exempel: Handrot (Articulationes intercarpales), fotrot (Articulationes intertarsales)

• Rörelse: Tillåter glidande rörelser. Exempelvis när du vrider eller böjer foten lätt.

Äggled (Articulatio ellipsoidea) (e)

• Exempel: Mellanhandsben (Articulationes metacarpophalangeae)

• Rörelse: Tillåter rörelse i två plan: böjning-sträckning och sida-till-sida. Exempelvis när du böjer eller rätar ut handleden, samt rör handen från sida till sida.

Kulled (Articulatio spheroidea) (f)

• Exempel: Axelleden (Articulatio humeri), höftleden (Articulatio coxae)

• Rörelse: Tillåter rörelse i flera plan inklusive rotation. Exempelvis när du rör benet i en cirkel eller vrider det.

1. Hur många muskelvävnad finns det och hur benämns de, var finns de och vilka är deras främsta uppgifter?

Människokroppen innehåller tre olika typer av muskelvävnad, var och en med specifika strukturer, placeringar och funktioner. Dessa är skelettmuskulatur, hjärtmuskulatur, och glatt muskulatur. Här är en detaljerad beskrivning av varje muskeltyp:

Skelettmuskulatur

• Var den finns: Fäster vid skelettet genom senor och är närvarande i hela kroppen där volontär rörelse krävs.

• Främsta uppgifter:

  • Rörelse av skelettet: Kontraktioner som medför att benen rör sig i relation till varandra.

  • Hållning och kroppsställning: Upprätthåller stabilitet och position av kroppen mot gravitationen.

  • Värmealstring: Kontraktioner genererar värme som hjälper till att reglera kroppstemperaturen.

Hjärtmuskulatur

• Var den finns: Utgör majoriteten av hjärtats väggar.

• Främsta uppgifter:

  • Pumpa blod: Kontraktioner som pumpar blod genom hjärtat och vidare till resten av kroppen.

  • Rytmisk aktivitet: Har förmågan att generera sina egna impulser som säkerställer regelbundna och koordinerade kontraktioner, vilket är vitalt för hjärtats pumpförmåga.

Glatt muskulatur

• Var den finns: Finns i väggarna av inre organ såsom tarmar, blodkärl, urinblåsa, och luftvägar.

• Främsta uppgifter:

  • Organrörelser: Kontrollerar rörelsen av substanser genom organ, exempelvis mat genom mag-tarmkanalen.

  • Reglering av blodflöde: Justerar diameter på blodkärl för att kontrollera blodtryck och flöde.

  • Reglering av andra kroppsfunktioner: Bidrar till funktioner såsom urinering och andning genom att kontrahera och slappna av i takt med kroppens behov.

Jämför vilka de främsta/viktigaste skillnaderna är mellan de olika muskelvävnaderna.

1. Kontroll över kontraktion

• Skelettmuskulatur: Volontär kontroll. Det betyder att dessa muskler kontrolleras medvetet via nervsystemet.

• Hjärtmuskulatur: Involontär kontroll. Hjärtat har inbyggda pacemakerceller som reglerar kontraktioner automatiskt, oberoende av externa nervsignaler.

• Glatt muskulatur: Involontär kontroll. Styrs av det autonoma nervsystemet och hormoner, vilket gör att den kan arbeta oberoende av medveten tanke.

2. Strukturella egenskaper

• Skelettmuskulatur: Har distinkta, tvärstrimmiga band, vilket är tydliga under mikroskop. Denna struktur är en direkt följd av muskelfibrernas organiserade uppställning.

• Hjärtmuskulatur: Även tvärstrimmig, men fibrerna är förgrenade och bildar ett tätt nätverk vilket hjälper till med överföring av kontraktionsimpulser över hjärtat.

• Glatt muskulatur: Icke-tvärstrimmig. Muskelcellerna är spolformade och organiserade i lager som möjliggör kontraktioner i olika riktningar, vilket är essentiellt för organens funktioner som de omsluter.

3. Regeneration och reparation

• Skelettmuskulatur: Har en begränsad förmåga till regeneration. Skador kan leda till bildning av ärrvävnad snarare än ny muskelvävnad.

• Hjärtmuskulatur: Har mycket begränsad till ingen regenerativ kapacitet. Skador på hjärtmuskeln, som infarkter, resulterar ofta i permanenta skador.

• Glatt muskulatur: Har en högre grad av regenerativ förmåga jämfört med skelett- och hjärtmuskulatur, vilket är fördelaktigt för organ som kontinuerligt utsätts för slitage.

4. Funktionella Roller

• Skelettmuskulatur: Ansvarig för kroppsrörelser, hållning och värmebildning.

• Hjärtmuskulatur: Huvudsaklig uppgift är att pumpa blod genom kroppens cirkulationssystem.

• Glatt muskulatur: Inblandad i processer som förflyttning av mat genom matsmältningssystemet, reglering av blodflöde och andra liknande funktioner i olika kroppssystem.

Dessa skillnader reflekterar specialisering av muskelvävnader för att uppfylla specifika fysiologiska behov, vilket understryker den anmärkningsvärda anpassningsförmågan hos människokroppens muskelsystem.

Beskriv uppbyggnaden av en skelettmuskelcell och förklara vad som menas med muskelfiber, myofibrill, de två olika myofilamenten, t-tubuli och sarkoplasmatiskt reticulum. Rita gärna.

Uppbyggnad av Muskeln

Musklerna består av flera lager av bindväv som omger och stödjer cellstrukturerna inuti:

• Endomysium: Detta tunna lager av bindväv omsluter varje enskild muskelcell (eller muskelfiber). Inom muskelfibrerna finns myofibriller, som är de aktiva kontraktionselementen.

• Perimysium: Ett tjockare lager av bindväv som grupperar flera muskelfibrer i buntar.

• Epimysium: Ett robust yttre skikt som omsluter hela muskeln, vilket ger strukturell integritet och stöd.

Muskelfibrernas Beståndsdelar

Muskelceller, eller muskelfibrer, innehåller flera kritiska strukturer:

• Myofibriller: Består av de kontraktila proteinerna myosin (tjocka filament) och aktin (tunna filament). Dessa proteiner interagerar för att skapa muskelkontraktion, där myosin "klättrar" längs aktinfilamenten.

• Sarkomer: Den minsta funktionella enheten i en muskelfiber, ansvarig för muskelns sammandragning.

• Mitokondrier: Cellernas energikraftverk, som genererar ATP nödvändigt för muskelkontraktion.

• Sarkoplasmatiskt retikel (SR): Ett nätverk liknande det endoplasmatiska retiklet, som lagrar och reglerar frisättning av kalciumjoner, vilket är avgörande för muskelkontraktion.

• T-Tubuli: Ett system av rörliknande strukturer som överför nervimpulser djupt in i muskelfibern, vilket stimulerar kalciumfrisättning från SR.

Muskeln Bildas enligt följande Steg:

1. Sarkomer: Grundläggande kontraktil enhet.

2. Myofibriller: Samlingar av sarkomerer inuti muskelfibern.

3. Muskelfibrer: Ensamma muskelceller omgivna av endomysium.

4. Muskelfiberbuntar: Grupper av muskelfibrer omgivna av perimysium.

5. Muskel: Samling av muskelfiberbuntar omslutna av epimysium.

Denna strukturerade uppbyggnad ger en tydlig översikt över hur musklerna är organiserade från den mikroskopiska nivån till den fullständiga muskeln, och hur varje del bidrar till muskelns funktion och rörelse

Vad finns det för skillnader mellan snabba och långsamma muskelfibrer?

Långsamma muskelfibrer - Aerob

• Användning: Långvarig, uthållig aktivitet (t.ex. promenader, långdistanslöpning).

• Uthållighet: Mycket uthålliga, tröttnar inte snabbt.

• Energi: Förbränner fett och kolhydrater med hjälp av syre.

• Utseende: Rödaktiga på grund av högt innehåll av myoglobin och många blodkärl.

• Storlek: Mindre än snabba fibrer.

Snabba muskelfibrer - Anaerob

• Användning: Kortvarig, explosiv aktivitet (t.ex. sprint, tunga lyft).

• Uthållighet: Mindre uthålliga, tröttnar snabbt.

• Energi: Förbränner energi snabbt utan att använda syre, genom nedbrytning av lagrade kolhydrater.

• Utseende: Vitaktiga på grund av lägre innehåll av myoglobin och färre blodkärl.

• Storlek: Större än långsamma fibrer.

Vad menas med hypertrofi?

Hypertrofi är en ökning av muskelmassa som sker när muskelceller växer i storlek, vanligtvis som svar på styrketräning. Detta beror på ökad syntes av kontraktila proteiner i muskelfibrerna, vilket leder till starkare och större muskler.

Vad menas med motorisk enhet?

En motorisk enhet består av en motorneuron och alla de muskelfibrer som den innerverar. Här är de viktiga punkterna att notera:

• Motorneuron: Ett nervcell som sänder signaler från nervsystemet till muskeln.

• Muskelfibrer: De specifika muskelfibrer som aktiveras av motorneuronet.

• Funktion: När motorneuronet skickar en elektrisk impuls, kontraherar alla de muskelfibrer som är anslutna till det, vilket leder till en koordinerad muskelrörelse.

En motorisk enhet är således den minsta enheten av en muskel som kan aktiveras för att utföra en rörelse. Storleken och sammansättningen av en motorisk enhet kan variera beroende på den kontroll och precision som krävs för muskelns funktion

Vad menas med motorändplatta och vad sker där?

En motorändplatta är en specifik typ av synaps där en motorneurons axonterminal möter en skelettmuskelfiber. Här är vad som sker vid motorändplattan:

• Neurotransmittorsubstans frisättning: När en nervimpuls når motorändplattan frisätter motorneuronet acetylkolin, en neurotransmittor, in i synapsklyftan.

• Muskelaktivering: Acetylkolin binder till receptorer på muskelfiberns sarcolemma, vilket leder till en depolarisering av muskelcellens membran.

• Muskelkontraktion: Denna depolarisering utlöser en kaskad av händelser som resulterar i muskelkontraktion.

Motorändplattan är alltså den kritiska kopplingen mellan nervsystemet och musklerna, och spelar en avgörande roll för överföring av nervsignaler till muskelrespons.

Beskriv hela förloppet från en nervimpuls i en motorisk nervfiber till muskelkontraktion och därefter avslappning av muskeln!

1. Nervimpuls: En impuls leds längs en motorisk nervfiber till dess nervändslut, där synapser bildas med muskelfibrerna.

2. Acetylkolin: Neurotransmittorn acetylkolin frisätts från nervändslutet och binder till receptorer på muskelcellens sarcolemma, vilket utlöser en aktionspotential.

3. Aktionspotentialen sprids: Den utlösta aktionspotentialen sprider sig över hela muskelcellens membran.

4. T-tubuli: Aktionspotentialen leds vidare in i T-tubuli vilket stimulerar kalciumkanaler i det sarkoplasmatiska retiklet (SR) att öppnas.

5. Kalciumfrisättning: En ökning av kalciumjoner i cytosolen sker, vilket exponerar bindningsställena för myosinhuvudena på aktinfilamenten.

6. Korsbryggebildning: Myosinhuvuden binder till aktinfilamenten, vilket initierar kontraktionsprocessen.

7. Kraftslag: Myosinhuvudena drar aktinfilamenten mot mitten av sarkomeren genom en vridande rörelse.

8. ATP-bindning och frigöring: ATP binder till myosinhuvudena vilket leder till att bindningen mellan myosinhuvudena och aktin bryts.

9. ATP-hydrolys: ATP spjälkas, och den frigjorda energin gör att myosinhuvudena återgår till sin ursprungliga position.

10. Repetition: Steg 6 till 9 upprepas så länge kalciumkoncentrationen i cytosolen är förhöjd.

11. Kalciumåterupptag: Jonpumpar i SR pumpar tillbaka kalciumjonerna från cytosolen in i SR.

12. Muskelavslappning: När kalciumnivåerna i cytosolen minskar, avslutas kontraktionerna och muskelfibern slappnar av.

Förklara hur rigor mortis (likstelhet) uppstår.

Rigor mortis, eller likstelhet, är ett fenomen som inträffar efter döden och involverar stelning av kroppens muskler. För att förstå rigor mortis, är det viktigt att känna till de molekylära processerna i muskelkontraktion och vad som händer när dessa processer upphör vid döden. Här är en steg-för-steg förklaring:

1. Cirkulationsstopp: Efter döden upphör blodcirkulationen, vilket innebär att musklerna inte längre får syre eller näringsämnen.

2. Energiupphörande: Utan syre kan cellerna inte producera ATP (adenosintrifosfat) genom aerob metabolism. ATP är avgörande för både muskelkontraktion och -avslappning.

3. Kalciumläckage: När ATP-produktionen upphör kan det sarkoplasmatiska retiklet inte längre pumpa och hålla kalciumjoner isolerade. Kalciumjoner läcker ut i muskelcellerna, vilket initierar en kontraktionsreaktion.

4. Bindning utan avslappning: Normalt sett bryter ATP ned korsbryggorna som bildas mellan aktin- och myosinfilamenten i muskler, vilket tillåter musklerna att slappna av. När ATP-tillgången är uttömd efter döden, kan dessa korsbryggor inte brytas ner.

5. Muskelstelhet: Då korsbryggorna inte kan lösas upp på grund av ATP-bristen, blir musklerna stela och fastnar i detta kontraherade tillstånd. Detta tillstånd av stelhet fortsätter tills muskelproteinerna börjar brytas ned av autolytiska processer, vilket gradvis löser upp stelheten.

Rigor mortis börjar vanligtvis inom några timmar efter döden och når sin fulla utveckling efter cirka 12 timmar. Processen varar typiskt i 24 till 48 timmar, beroende på miljöförhållanden som temperatur och kroppens tillstånd före döden.

Sammanfattningsvis är rigor mortis en naturlig del av den postmortala förändringen som sker när de biokemiska processerna som reglerar muskelavslappning upphör, vilket leder till en temporär stelhet i musklerna.

Redogör för begreppen twitch och tetanus?

Twitch

• Vad det är: En twitch är en snabb och enkel muskelkontraktion som svar på en enda nervsignal.

• Hur det sker:

  1. Latensfas: Det är en kort paus mellan nervsignalen och när muskeln börjar dra ihop sig.

  2. Kontraktionsfas: Det är när muskeln faktiskt drar ihop sig.

  3. Relaxationsfas: Det är när muskeln slappnar av och återgår till normalt läge.

• Användning: Läkare och forskare använder twitch för att testa och mäta hur starka och snabba musklerna är.

Tetanus

• Vad det är: Tetanus är en konstant och stark muskelkontraktion som sker när nervimpulserna kommer så tätt att muskeln inte hinner slappna av mellan signalerna.

• Typer:

  1. Ofullständig tetanus: Muskelkontraktionerna är nära varandra, men det finns fortfarande en liten avslappning mellan varje kontraktion.

  2. Fullständig tetanus: Muskelkontraktionerna är så tät att det inte finns någon avslappning alls, vilket ger en jämn och hållbar spänning i muskeln.

• Fysiologisk betydelse: Den här typen av kontraktion är vanlig när vi rör på oss och håller musklerna spända för en längre tid, som när vi håller en hållning eller lyfter något tungt.

Twitch och tetanus är två sätt som våra muskler reagerar på nervsignaler, antingen med snabba enskilda reaktioner eller som en långvarig spänning.

Förklara vad som menas med komplett tetanisk kontraktion och hur den uppstår.

En komplett tetanisk kontraktion är när en muskel drar ihop sig kontinuerligt och maximalt utan att slappna av mellan impulserna. Detta sker genom:

1. Högfrekvent stimulering: Muskelstimulering med mycket snabba, upprepade nervimpulser.

2. Kontinuerlig kalciumnivå: Impulserna kommer så tätt att kalciumjonerna, som aktiverar muskelsammandragningen, inte hinner försvinna mellan impulserna.

3. Maximal kraftutveckling: Muskelns aktin- och myosinfilament är i ständig interaktion, vilket skapar en stark och oavbruten kontraktion.

Detta är den mekanism som gör att muskler kan hålla en stark kontraktion under längre tid, som vid tunga lyft eller när vi håller en position.

Vad menas med ATP-buffert?

ATP-buffert är ett system i kroppen som hjälper till att upprätthålla nivåerna av ATP (adenosintrifosfat) under fysisk aktivitet. ATP är den huvudsakliga energikällan för muskelkontraktioner och andra cellaktiviteter. Här är en enkel förklaring:

• ATP: Det kemiska bränsle som celler använder för att utföra arbete, inklusive muskelkontraktion.

• Snabb energi: Under kortvarig, intensiv aktivitet som sprint eller lyftning använder musklerna ATP snabbt.

• Buffertsystem: För att förhindra att ATP tar slut snabbt, använder kroppen en buffert. Denna buffert består av andra kemikalier som kreatinfosfat.

• Kreatinfosfat: Detta ämne kan snabbt återgenerera ATP från ADP (adenosindifosfat) och oorganiskt fosfat som bildas när ATP bryts ner under arbete.

• Energibehåll: Tack vare ATP-bufferten kan musklerna fortsätta arbeta hårt för en kortare period även när den initiala ATP-försörjningen börjar minska.

ATP-buffert är alltså ett viktigt system som hjälper till att hålla energinivåerna stabila under fysisk ansträngning, vilket gör det möjligt för oss att utföra snabba och kraftfulla rörelser under en kort tid.

Vad är kreatinfosfat och när använder muskeln ämnet?

• Energireserv: Kreatinfosfat fungerar som en energireserv som kan användas direkt för att återställa ATP (adenosintrifosfat), den primära energikällan för muskelkontraktion.

• Användning under aktivitet: Musklerna använder kreatinfosfat under korta och intensiva fysiska aktiviteter, som sprint eller tunga lyft. Dessa aktiviteter kräver snabb energi som ATP-nivåerna i musklerna inte ensamma kan upprätthålla.

• Energiomvandling: När ATP bryts ner till ADP (adenosindifosfat) för att ge energi, kan kreatinfosfat snabbt donera en fosfatgrupp för att omvandla ADP tillbaka till ATP. Detta sker genom en enzymatisk reaktion katalyserad av kreatinkinas.

• Energiförbrukning: Eftersom omvandlingen av kreatinfosfat till energi är mycket snabb, tar lagren av kreatinfosfat slut inom cirka 10 sekunder vid maximal ansträngning.

Sammanfattningsvis är kreatinfosfat avgörande för korta, explosiva idrottsprestationer eftersom det hjälper till att snabbt återställa ATP-nivåerna, vilket gör att musklerna kan fortsätta att arbeta hårt även när de initiala ATP-reserverna börjar sina.

Vad är skillnaden mellan aerob och anaerob glykolys

Aerob Glykolys

• Syrekrävande: Processen kräver syre för att fungera.

• Energiproduktion: Sker i cellens mitokondrier och producerar en betydligt större mängd ATP än anaerob glykolys.

• Slutprodukter: Omvandlar glukos till koldioxid och vatten som biprodukter, vilket också frigör energi.

• Användning: Aerob glykolys dominerar vid långvarig, mindre intensiv fysisk aktivitet som jogging eller cykling, där det finns tillräckligt med syre tillgängligt för att möta energibehoven.

Anaerob Glykolys

• Inte syrekrävande: Kan ske utan närvaro av syre.

• Snabb energi: Sker i cytoplasman och producerar ATP mycket snabbare än aerob glykolys, men i mindre mängd.

• Slutprodukter: Bryter ner glukos till pyruvat som sedan omvandlas till mjölksyra när syre är begränsat.

• Användning: Anaerob glykolys är framträdande under korta och intensiva aktiviteter som sprint eller lyfta tunga vikter, där energibehovet är högt och omedelbart.

Sammanfattningsvis är huvudskillnaden mellan aerob och anaerob glykolys att den aeroba processen behöver syre och genererar mer energi men långsammare, medan den anaeroba processen fungerar utan syre och snabbt producerar mindre mängder energi, vilket ofta leder till ansamling av mjölksyra i musklerna.

Vad sker vid oxidativ fosforylering?

Oxidativ fosforylering är en vital process i cellens mitokondrier som genererar stora mängder ATP, cellernas huvudkälla till energi. Detta sker genom att elektroner från NADH och FADH2 transporteras genom en elektrontransportkedja, vilket skapar en protongradient över mitokondriens inre membran. Denna gradient driver ATP-syntas, som omvandlar ADP och fosfat till ATP. I processens slutskede kombineras elektronerna med syre och protoner för att bilda vatten, vilket är nödvändigt för att upprätthålla kedjans funktion

Vad står alla skelettets delar för?

1. Cranium - skalle

2. Columna vertebralis - ryggrad

3. Sternum - bröstben

4. Costae - revben

5. Pelvis - bäcken

6. Clavicula - nyckelben

7. Scapula - skulderblad

8. Humerus - överarmsben

9. Ulna - armbågsben

10. Radius - strålben

11. Carpalben - handledsben

12. Metacarpalben - mellanhandsben

13. Phalanger - fingrarnas ben

14. Femur - lårben

15. Patella - knäskål

16. Tibia - skenben

17. Fibula - vadben

18. Tarsalben - fotledsben

19. Metatarsalben - mellanfotsben

20. Phalanger - tårnas ben

Vad står alla musklernas delar för ?

1. M. sternocleidomastoideus - sneda halsmuskeln

2. M. deltoideus - deltamuskeln

3. M. trapezius - kappmuskeln

4. M. pectoralis major - stora bröstmuskeln

5. M. biceps brachii - den tvåhövdade muskeln på överarmens böjsida

6. M. triceps brachii - den trehövdade muskeln på överarmens baksida

7. M. rectus abdominis - raka bukmuskeln

8. M. latissimus dorsi - stora ryggmuskeln

9. M. gluteus maximus - stora sätesmuskeln

10. M. quadriceps femoris - den fyrhövdade lårmuskeln

11. M. gastrocnemius - stora vadmuskeln