New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

PE 3070 Study Guide Exam 2

by: Aurora Moberly

PE 3070 Study Guide Exam 2 PE 3070

Marketplace > Southern Utah University > Physical Education > PE 3070 > PE 3070 Study Guide Exam 2
Aurora Moberly
GPA 3.91

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

I will add the chapter 5 review questions and the rest of those notes once we are done going over them in class!
Exercise Physiology
Dr. Julie Taylor
Study Guide
50 ?




Popular in Exercise Physiology

Popular in Physical Education

This 10 page Study Guide was uploaded by Aurora Moberly on Saturday October 1, 2016. The Study Guide belongs to PE 3070 at Southern Utah University taught by Dr. Julie Taylor in Fall 2016. Since its upload, it has received 44 views. For similar materials see Exercise Physiology in Physical Education at Southern Utah University.


Reviews for PE 3070 Study Guide Exam 2


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 10/01/16
Chapter 2 Review Questions 1. What is bioenergetics? Is this different than metabolism? Bioenergetics is the process of converting substrates into energy. Metabolism is all of the chemical reactions in the body.  2. What is a calorie? Is this different than a kilocalorie?  1 kilocalorie is the amount of heat energy needed to raise 1L of water 1°C. 1 kilocalorie is equal to 1000 calories. 3. Ultimately ­ what is the ONLY energy source for cellular work?  ATP 4. The dietary substrates commonly used for energy production are the macronutrients (CHO, fat and protein) ­ how many kcals of  energy can be produced from one gram of each of these macronutrients?  CHO and Protein are 4kcal/gram  Fat is 9kcal/gram 5. Consider our body’s stores of CHO, fat and protein. Which of these macronutrients is stored in the human body in the greatest  amounts (greatest energy stores)?  Fat 6. Of the macronutrients, which substrate (CHO, fat, protein) provides MOST of the energy at rest? Which provides MOST of the energy during high intensity activity?  Fat at rest, CHO during activity 7. Which macronutrient contributes very little to total energy production? What part of this type of macronutrient molecule cannot be  oxidized and must be processed as urea?  Protein, Nitrogen 8. Which macronutrient undergoes beta­oxidation? What happens to a molecule during beta­oxidation?  Fat; The FFA molecule has a bond broken every two carbons and is converted into acetyl CoA. 9. What do the terms anaerobic and aerobic refer to with respect to energy systems?  Aerobic requires oxygen for the energy system to work. Anaerobic does not require oxygen for the energy system to work. 10. Be able to describe the major energy pathways? ATP­PCr, Glycolysis, Oxidative metabolism. ATP­PCr breaks apart PCr to form ATP using creatine kinase. Myokinase system uses 2 ADP and breaks apart on ADP to  form ATP with the other ADP.  First 10­15sec of exercise. Glycolysis begins with blood glucose or muscle glycogen. Blood glucose is broken down by hexokinase. Muscle glycogen is  broken down by phosphorylase. PFK is the rate limiting enzyme and requires 1 ATP to work. Fast glycolysis (no oxygen)  results in the production of two pyruvate converted into lactic acid. Oxidative glycolysis (oxygen) results in the production of  two pyruvate converted into acetyl CoA. H  produced during glycolysis are carried to the ETC via NAD. First 90sec of  exercise. Oxidative metabolism begins with oxidative glycolysis that results in the production of acetyl CoA. Acetyl CoA enters the  Krebs cycle which produces ATP, H  and CO . The H 2from glycolysis and the Krebs cycle are transported to the ETC via  + + NAD and FAD. The ETC uses H  gradient to produce ADP. Oxygen at the end of ETC forms water with H . Virtually  unlimited amounts of ATP produced, used for exercise going longer than 90sec. 11. Describe the end products from each of the major energy systems. Phosphagen (ATP­PCr) Fast GlycolysisOxidative Phosphorylation  (Initial Path ­ Kreb’s Cycle ­ Electron Transport Chain)  Phosphagen Products: ATP and Creatine (ATP­PCr) ATP and AMP (Myokinase) Fast Glycolysis: 2 ATP (Blood glucose) 3 ATP (Muscle Glycogen) 4 H  (NAD) 2 Pyruvate => Lactic acid Oxidative Phosphorylation (CHO):  Glycolysis: 2 ATP (Blood glucose) 3 ATP (Muscle Glycogen) 4 H  (NAD) 2 Pyruvate => Acetyl CoA Krebs Cycle (2 Rounds): 2 ATP 12 CO  8 H (2 NAD 2 FAD) ETC: 25 ATP from H  NAD 3 ATP from H  FAD 2­3 ATP Glycolysis 2 ATP Krebs Water Total: 32 ATP (Blood glucose) 33 ATP (Muscle Glycogen)   12. What would be the primary energy system utilized during a 400 m sprint (less than 1 minute), shot­put, 50 m sprint, marathon (3  hours)? During any activity, all energy pathways are active, what determines which is dominant?  400m Sprint: Fast Glycolysis Shot­Put: Phosphagen System 50m Sprint: Phosphagen and Fast Glycolysis Marathon:  Oxidative Phosphorylation  13. The Cori Cycle is a metabolic pathway in the liver that allows ___lactate___ to be converted to glycogen or glucose and made  available to be transported via the bloodstream to working muscles for energy production.  15. When oxygen is present ­ which energy substrates (CHO, protein and/or fat) enter the Kreb’s cycle and in what form do they enter  the Kreb’s Cycle?  CHO in the form of CoA 16. What is meant by “fat is burned in a CHO flame?”  Pyruvate is the precursor to oxaloacetate, which is a critical molecule required for the Krebs cycle to function. If we don’t  have CHO in the body, then there is no pyruvate which means that the Krebs cycle will not work efficiently and we won’t be  able to burn fat. To burn fat, the body must have some CHO. 17. What is the role of NAD and FAD in metabolic pathways?  To carry H to the electron transport chain.  18. Ultimately ­ what is the role of oxygen in oxidative metabolism?  To form water with H  at the end of the electron transport chain 19. How many ATP can be generated from 1 glucose molecule through fast glycolysis? How about 1 glycogen molecule?  2 ATP; 3 ATP 20. How many ATP can be generated from the complete oxidation of 1 glucose molecule through slow glycolysis and the oxidative  energy pathway? Glycogen?  32 ATP; 33 ATP 21. How many ATP can be generated from 1 fatty acid chain (16­C, palmitic acid)? How about the entire triglyceride?  106 ATP; 138 ATP Recognize the following terms:  Glycolysis: The breakdown of a glucose molecule  Glycogenolysis: The breakdown of glycogen to glucose    Gluconeogenesis: The process by which protein is converted into glucose  Phosphocreatine: High energy molecule used in the ATP­PCr system Kcal: The amount of heat energy needed to raise 1L of water 1°C Beta­oxidation: Process in which FFAs are converted into acetyl CoA; Requires 2 ATP for activation  Pyruvic Acid: End product of glycolysis that can be converted into lactic acid or Acetyl CoA depending on the presence of oxygen  Acetyl CoA: The 6­carbon molecule that enters and begins the Krebs cycle to produce hydrogen ions and ATP   Glycogen: Storage form of glucose  Cori Cycle: The enzymatic cycle that takes lactate and converts it to glycogen  Aerobic: Process that occurs in the presence of oxygen Myoglobin: The primary oxygen­carrying pigment of muscle tissue  Lactic acid: Pyruvate is converted to lactic acid in the absence of oxygen  Lactate: Lactic acid is disassociated into lactate and a hydrogen ion  NAD: Carries hydrogen ions to the ETC, net production of ATP is 2.5  FAD: Carries hydrogen ions to the ETC, net production of ATP is 1.5  Kreb’s Cycle: Second step of oxidative phosphorylation  ETC: Electron transport chain, third step in oxidative phosphorylation that produces the most ATP Anaerobic: Process that occurs without oxygen  Lipolysis: The breakdown of fat stored as triglyceride into one molecule of glycerol and three molecules of FFA  Enzymes: Protein that increases the rate of the reaction by lowering the energy of activation   Bioenergetics: Process of converting substrates into energy; Performed at a cellular level Metabolism: Chemical reactions in the body Myosin ATPase: Releases energy from ATP on the myosin head Creatine Kinase: Breaks apart PCr to form ATP in the phosphagen system Myokinase: Breaks apart one ADP to form ATP from another ADP in the phosphagen system Hexokinase: Breaks apart one ATP to form glucose­6­phosphate from blood glucose to begin glycolysis Phosphorylase: Converts muscle glycogen to glucose­6­phosphate to begin glycolysis Phosphofructokinase (PFK): Rate limiting enzyme of glycolysis; Uses one ATP to convert molecules early in the glycolysis process Succinate Dehydrogenase: Complex II in the ETC and the only enzyme that participates in the Krebs cycle and the ETC Citrate Synthase: Catalyzes the first reaction in the citric acid cycle; The condensation of acetyl­CoA and oxaloacetate to form citrate Test: 10/5 PE 3070 Chapter 2: Bioenergetics and Muscle Metabolism ­ Substrates: Fuel sources from which we make energy molecules (ATP): Carbohydrates (CHO), fat, protein ­ Bioenergetics: Process of converting substrates into energy; Performed at a cellular level ­ Metabolism: Chemical reactions in the body ­ Catabolism: Breaks things down ­ Anabolism: Building things  ­ ATP ­ Only 40% of total energy consumed is used to generate ATP, 60% is released as heat ­ ATP is a high­energy compound, the primary energy molecule for the human body, derived from food sources and local  phosphorylation ­ When the ATP molecule combines with water and ATPase the last phosphate group splits away releasing large amounts of  free energy reducing ATP to ADP and P i ­ Phosphorylation: A phosphate group is added to the low­energy compound, ADP, to form ATP ­ Local Phosphorylation: ATP production that occurs within the muscle cell ­ Substrate Level Phosphorylation: ATP generated independent of oxygen ­ Oxidative Phosphorylation: ATP generation that requires oxygen  ­ Energy ­ Kilocalorie (kcal): The amount of heat energy needed to raise 1kg of water 1°C at 15°C ­ CHO and Protein 4kcal/g; Fat 9kcal/g ­ CHO ­ CHO is the primary substrate (fuel) because it is an easier molecule to metabolize and is used in 2 out of 3 energy pathways  ­ CHO is found in the body as blood glucose, liver glycogen, muscle glycogen ­ Fat ­ Fat is less readily available because it has to be reduced from triglycerides to glycerol and free fatty acids (FFA) ­ FFA are used to form ATP ­ Protein ­ Only used for energy during very long bouts of exercise or starvation ­ Gluconeogenesis: The process by which protein is converted into glucose ­ Lipogenesis: The process of converting protein into FFA ­ Only the amino acids of protein can be used for energy  ­ Rate of Energy Production ­ Rate is determined by:  1. Availability of the primary substrate  2. Enzyme activity  3. Availability of cofactors ­ Mass Action Effect: Increased substrate availability increases the rate of the metabolism ­ Enzymes: Proteins that speed up reactions by lowering the activation energy required to begin a reaction ­ Many enzymes require cofactors to function so their availability can effect enzyme activity as well ­ Rate­Limiting Enzyme: One enzyme that controls the rate of the reaction ­ The three energy systems are (Fast to Slow): 1. Phosphagen System (Anaerobic metabolism) 2. Glycolysis (Anaerobic metabolism) 3. Oxidative Phosphorylation (Aerobic metabolism) ­ All three systems are always active ­ Phosphagen System: ATP­PCr System and Myokinase System ­ Initiates every muscular movement; Substrate level metabolism; CHO only ­ Phosphocreatine (PCr): High­energy molecule stored in cells  ­ This system can sustain the muscle’s energy needs for 3­15sec during high intensity exercise ­ ATP­PCr System: ­ ATP­PCr is used more than myokinase system ­ PCr + ADP + Creatine kinase  ATP + Creatine ­ The energy released from the break of PCr is used to regenerate ATP ­ Creatine Kinase: Enzyme that breaks the inorganic phosphate (P) from PCr i ­ Activity is increased when concentrations of ADP or P are inireased  ­ Activity is inhibited when concentrations of ATP are increased  ­ Myokinase System: ­ Not the preferred pathway because we don't have a lot of myokinase ­ 2ADP + Myokinase  ATP + AMP ­ Glycolytic System 1. Glycolysis begins with a 6­carbon glucose molecule (glucose­6­phosphate) ­ Blood glucose is converted to glucose­6­phosphate by the enzyme hexokinase, this process costs one ATP ­ Muscle glycogen is converted to glucose­6­phosphate by the enzyme phosphorylase, this doesn't cost any ATP 2. Phosphofructokinase (PFK): Rate limiting enzyme for glycolysis; Early in the glycolysis process; Uses 1 ATP ­ If ATP concentrations are high the activity of PFK decreases ­ If ADP and P cincentrations are high the activity of PFK increases 3. Fast Glycolysis: Glycolysis done in the absence of oxygen ­ Produces 2 H  that are transported to the electron transport chain (ETC) by coenzyme NAD 4. Aerobic Glycolysis: Glycolysis done in the presence of oxygen   ­ Produces 2 H that are transported to the ETC by coenzyme NAD 5. Pyruvate: End product of glycolysis + ­ Fast glycolysis produces pyruvate converts it to lactic acid that dissociates into lactate and H ­ Aerobic glycolysis produces pyruvate converts it to acetyl CoA using oxygen that then travels to the mitochondria  to begin oxidative phosphorylation  6. Products of Glycolysis: ­ Blood glucose glycolysis results in a net production of 2 ATP ­ Muscle glycogen glycolysis results in a net production of 3 ATP + ­ Glycolysis results in 4 H  ions (2 from fast glycolysis 2 from aerobic glycolysis) ­ Glycolysis results in 2 pyruvate molecules that can be converted to lactic acid or acetyl CoA + ­ Fatigue from glycolysis occurs because of the build­up of H  causing acidification of muscle fibers which impairs glycolytic enzyme function ­ Acidification also decreases muscle fibers calcium­binding capacity impeding muscle contraction  ­ Glycolysis operates within the cell cytoplasm; Substrate CHO ­ Glycolysis used during the first 2 minutes of exercise ­ Cori Cycle: How the body processes lactic acid/lactate ­ Lactate in the muscle diffuses into the blood stream then travels to the liver ­ Lactate in the liver goes through a series of enzymatic (cori cycle) steps and is converted to glucose that can reenter the blood stream or it is converted to glycogen and stored in the liver ­ Oxidative System: Overview ­ Occurs in the mitochondria; Substrates can be CHO or fats ­ Three main processes: Glycolysis, Krebs cycle, Electron transport chain (ETC) 1. 2 Pyruvic acids from glycolysis are converted to 2 acetyl CoA 2. Each acetyl CoA enters the Krebs cycle and produces ATP, carbon dioxide and H + + 3. H  in the cell are carried by two coenzymes NAD and FAD to the ETC 4. ETC recombines H  atoms with oxygen to produce ATP and water 5. ATP production results in 32/33 from glucose/glycogen or 100+ from FFA ­ Oxidative System: Krebs Cycle ­ 2 Krebs cycles occur due to the 2 acetyl CoA from glycolysis ­ Products (2 Krebs cycles):8 H  (6NAD 2FAD), 12 CO , 2 ATP 2 ­ Oxidative System: Electron Transport Chain ­ Every H  that NAD drops off to the ETC results in 3 ATP but nets 2.5 + ATP because it costs energy to transport H +  ­ Every H that FAD drops off results in a net of 1.5 ATP ­ At the end of the ETC H  combines with oxygen to form water preventing acidification of the cell ­ Net energy production is 33/34 ATP per molecule of glucose/glycogen ­ Oxidative System: Fat ­ Lipolysis: Fat is stored as triglyceride, lipolysis is the process of breaking down triglyceride into one molecule of glycerol  and three molecules of FFA ­ Lipases: Enzymes that break down triglycerides; Occurs in the fat cell ­ β­oxidation: Process in which FFAs are converted into acetyl CoA; Requires 2 ATP for activation ­ Every two carbons of the FFA are broken off to form acetyl CoA (16­carbon FFA would form 8 acetyl CoA) ­ Every bond broken in FFA releases 2 H  (1NAD 1FAD) (16­carbon FFA would release 14 H ) + ­ FFA requires more oxygen because FFA contains more carbon molecules than a glucose molecule  ­ “Fat’s Burn in a CHO Flame” means: Pyruvate is the precursor to oxaloacetate, which is a critical molecule required for  the Krebs cycle to function. If we don’t have CHO in the body, then there is no pyruvate which means that the Krebs cycle  will not work efficiently and we won’t be able to burn fat. To burn fat, the body must have some CHO ­ Oxidative System: Protein ­ Gluconeogenesis: The process by which protein is converted into glucose ­ When amino acids are catabolized they release nitrogen which cannot be oxidized by the body  ­ Deamination: Removal of the nitrogen from amino acids ­ Nitrogen can be used to form new amino acids or is converted to urea and excreted out of the body through urine ­ This conversion requires the use of ATP ­ Only 5­10% of energy is derived from protein ­ Oxidative Capacity of Muscle ­ Oxidative Capacity of Muscle: The maximal capacity of muscle to use oxygen ­ Oxidative Capacity depends on: 1. Oxidative enzyme concentrations and activity 2. Fiber type composition and number of mitochondria 3. Endurance training 4. Oxygen availability (#1 determinate of the oxidative capacity of a muscle) 1. Oxidative enzyme concentrations and activity ­ Enzyme activity can be measured using the enzymes succinate dehydrogenase and citrate synthase ­ The more oxidative enzyme concentrations/activity a muscle has the greater its oxidative capacity 2. Fiber type composition and number of mitochondria ­ Type I fibers have a greater capacity for aerobic activity because they have more mitochondria and high oxidative  enzyme concentrations ­ The more type I fibers a muscle has the greater its oxidative capacity  3. Endurance training ­ Endurance training enhances the oxidative capacity of Type II fibers ­ Endurance training develops more and larger mitochondria as well as more oxidative enzymes per mitochondria 4. Oxygen availability ­ During exercise the body increases respiration, heart rate, force of heart beat, dilates arterioles, ect. to increase  oxygen levels in the body ­ The human body stores little oxygen so the oxygen entering the blood is directly proportional to the amount of  oxygen used by tissues for oxidative metabolism Chapter 5: Energy Expenditure and Fatigue ­ Measuring Oxidative Capacity ­ Direct Calorimetry: Measures the body’s heat production to calculate energy expenditure ­ Indirect Calorimetry: Calculates energy expenditure from the respiratory exchange ratio (RER) of CO  and O2 2 ­ RER ­ RER equation: VCO /VO 2 2 ­ RER value at rest is 0.80 and the range is from 0.70­1.0 ­ The closer your RER is to 0.70 the more your body is relying on fats for fuel; Closer to 1.0 means your body is relying on  CHO for fuel  ­ CHO RER: C H O 6> 12 A6  + 6CO  + 6H O  2 2 ­ CHO Requires 9 O  to fully catabolize the glucose molecule, we already have 3 O  from the glucose molecule  2 2 therefore we need 6 O  fr2m the environment  ­ We get 1.0 for CHO RER because we produce 6 CO2 and consume 6 O  therefore 6 CO 26 O = 1.0 2 2 ­ Fat RER: C H 16 32 120ATP + 16CO  + 16H O  2 2 ­ Requires 24 O  t2 fully catabolize this FFA, we already have 1 O  from th2 FFA molecule therefore we need 23 O   2 form the environment ­ We get 0.70 for Fat RER because we produce 16 CO2 and consume 1 O  therefore 16 C2 /23 O = 0.70 2 2 ­ Protein is not considered because of its minimal influence ­ Isotopes ­ Isotopes: Radioactive molecules that can be tracked for long term measurements of daily metabolism ­ Carbon 13 can be infused in the body and is selectively traced to determine its movement and distribution 2 ­ Doubly Labeled Water:  H (deuterium) is infused with water and ingested; The rate at which the substrate leaves the body  is monitored and used to calculate how much energy is expended ­ Measuring Energy Expenditure ­ Metabolic Rate: Rate at which the body expends energy at rest and during exercise measured as whole­body oxygen  consumption and its caloric equivalent (Measured in kcals) ­ Metabolism increases as exercise intensity increases ­ Resting Metabolic Rate: Very similar to BMR except for the measurement conditions are not strictly controlled (Higher  EE than BMR) ­ Total Daily Energy Expenditure: The energy required for normal daily activity ­ Basal Metabolic Rate: Minimum energy required for essential physiological function; Measured in very controlled  conditions ­ Factors that affect BMR: 1. Increased fat­free mass (muscle) increased BMR 2. Increased body surface area increased BMR 3. Increase in age gradually decreases BMR  4. Increased body temperature increased BMR  5. Increased stress increased BMR 6. Increased levels of thyroxine and epinephrine (stress hormones) increased BMR ­ Maximal Oxygen Uptake ­ Maximal Oxygen Uptake (VO 2max): Point at which O  c2nsumption doesn’t increase with further increase in intensity ­ Best single measure of aerobic fitness ­ Factors affecting VO 2max 1. Sex 2. Body size 3. Age 4. Level of training ­ Absolute VO 2max: Tells us about the energy expenditure of a person; ml or L of O  con2umed per minute ­ Relative VO 2max: Tells us about the fitness of a person; ml of O  2onsumed per kg body weight per min ­ Equation: Body weight * ml of oxygen consumed  ­ Resting VO 2max .5 ml*kg *min ; College­age VO 2max 50 ml*kg *min ­1 ­ VO 2max increases with 8­12 weeks of training and then plateaus even with continued training but athletes can develop the  ability to perform at a higher percentage of their VO 2max ­ Anaerobic Effort ­  Oxygen consumption is required for several minutes to reach fully functional aerobic processes and as a result the body  experiences an oxygen deficit ­ Oxygen Deficit: Occurs due to the difference in oxygen needs and supply during the transition from rest to exercise ­ Excess Post­Exercise Oxygen Consumption (EPOC): Volume of oxygen consumed during the minutes immediately after exercise ends that is above normal consumption at rest  ­ Can tell us how much oxygen we got from anaerobic systems at the beginning of exercise ­ Factors Responsible for EPOC: 1. Rebuilding depleted ATP supplies (Main cause of EPOC) 2. Clearing lactate produced by anaerobic metabolism 3. Replenishing O  supplies borrowed from hemoglobin and myoglobin 2 4. Removing H  and CO  that2has accumulated in body tissues 5. Feeding increased metabolic and respiratory rates due to increased body temperature ­ Lactate Threshold: Point during exercise when rate of lactate production exceeds the rate of lactate clearance ­ Expressed as the percentage of maximal oxygen uptake %VO 2max ­ Untrained adults have lactate threshold between 50­60% VO 2max ­ Elite endurance athletes have lactate threshold between 70­80% VO 2max ­ High VO  and a high % VO  are two major determinants of a successful endurance athlete 2max 2max ­ The lactate threshold determines the fastest pace that can be tolerated during a long­term endurance event ­ Wingate Test: Assessment of Peak Anaerobic Power and Anaerobic capacity ­ Characteristics of Successful Endurance Athletes (In order of importance) 1. High VO 2max 2. High lactate threshold when expressed as a percentage of VO 2max 3. High economy of effort or a low VO  for2a given absolute exercise intensity 4. High percentage of type I muscle fibers ­ Fatigue: Inability to maintain the required power output to continue muscular work at a given intensity; Reversible through rest ­ Can depend on type and intensity of exercise, muscle fiber type, training status and diet ­ Four major causes of fatigue: 1. Inadequate energy delivery/metabolism 2. Accumulation of metabolic by­products 3. Failure of muscle contractile mechanism 4. Altered neural control of muscle contraction ­ Peripheral Fatigue: Fatigue caused by factors within the muscle ­ Central Fatigue: Fatigue caused by changes in the brain or nervous system ­ Energy Systems and Fatigue: 1. Fatigue coincides with PCr depletion  2. Fatigue is correlated with muscle glycogen depletion ­ Sensation of fatigue in long­term exercise coincides with a decreased concentration of muscle glycogen ­ Selected muscle groups may deplete more quickly than others  ­ Glycogen depletion and hypoglycemia limit performance in activities lasting longer than 60­90min ­ Glycogen Depletion causes fatigue because it 1. Acts as a regulator of several cellular functions that stop once it is gone 2+ 2. Interferes with excitation­contraction coupling and Ca  release from the SR 3. Inorganic Phosphate accumulation during short term exercise contributes to fatigue ­ Largest contributor to fatigue in short term exercise 2+ ­ Piimpairs contractile function of myofibrils and reduces Ca  release from the SR ­ Increased ADP and P concentrations inhibits ATP breakdown through negative feedback i 4. Increased muscle temperature during exercise can increase the rate of CHO use and hasten glycogen depletion ­ High muscle temperature impairs both muscle function and muscle metabolism ­ Increased humidity caused early fatigue as well + ­ Short­duration activities depend on anaerobic glycolysis and produce lactate and H + ­ Cells buffer H  with bicarbonate (HCO ) to3keep cell pH between 6.4 and 7.1 ­ Bicarbonate Pathway: H  + HCO   → H3CO  → C2  +3H O 2 2 ­ pH below 6.9 inhibits PFK slowing glycolysis ­ pH of 6.4 H  levels stop any further glycolysis ­ Acidosis reduces the rate of energy production (glycolysis and ATP production) (inhibits PFK) + ­ H  may displace calcium and interfere with cross­bridge formation ­ H  may be major factor in maximal efforts of 20­30 sec + ­ H  can inhibit O2 binding with Hb in the lungs + ­ H  can stimulate pain receptors ­pH is the major limiter of performance and the primary cause of fatigue during maximal exercise lasting more than 20­30sec ­ Reestablishing the pH of muscle requires 30min of recovery ­ Factors of Neuromuscular fatigue 1. Decrease ACh synthesis and release 2. Altered ACh breakdown in synapse 3. Increase in muscle fiber stimulus threshold  4. Altered muscle resting membrane potential  2+ 5. Fatigue may inhibit Ca release from SR ­ Central Nervous System and Fatigue ­ The recruitment of muscle is partially controlled by the brain ­ Central Government Theory: Processes occur in the brain that regulate power output by the muscles to maintain  homeostasis and prevent unsafe levels of exertion that may damage tissues  ­ Limits exercise by decreasing the recruitment of muscle fibers ­ Acute Muscle Soreness ­ Muscle Strain: Pain felt during or immediately after exercise as a result of exercise end product accumulation and tissue  edema ­ Edema: Caused by fluid shifting from the blood plasma into the tissues and causes acute muscle swelling ­ Acute Muscle Soreness: Soreness felt in the muscles immediately after exercise ­ Delayed­Onset Muscle Soreness (DOMS) ­ DOMS: Muscle soreness felt a day or two after exercise ­ Eccentric muscle action is the primary initiator of DOMS ­ DOMS causes a reduction in the force­generating capacity of affected muscles due to 1. Physical disruption of the muscle 2. Failure within the excitation­contraction coupling process (most important) 3. Loss of contractile protein ­ Sequence of Events in DOMS 1. High tension in the contractile elastic system of the muscle results in structural damage to the muscle and its cell  membrane ­ This structural damage is necessary for muscle hypertrophy 2. The cell membrane damage disturbs calcium homeostasis inhibiting cellular respiration ­ Resulting high calcium concentrations activate enzymes that degrade the Z­lines 3. Within a few hours there is a significant elevation in circulating neutrophils that participate in the inflammatory response ­ Neutrophils: White blood cell that invades the injury site and release cytokins (attract other inflammatory cells) 4. The products of macrophage activity and intracellular contents accumulate outside the cells and stimulate the free nerve  endings in the muscle ­ Macrophages: Initial phase invades the damaged muscle fibers and remove debris; Second phase invades and  aides in muscle regeneration 5. Fluid and electrolytes shift into the area creating edema (causes swelling and pain) ­ Muscle spasms may be present ­ Muscle Cramps ­ Exercise­Associated Muscle Cramps (EAMSC): Painful, spasmodic, involuntary contractions of muscles that occur during  or immediately after exercise 1. Theory 1: EAMSCs occur because neuromuscular control becomes altered ­ Excitation of the muscle spindle and inhibition of the Golgi tendon organ occur in fatigue muscles  resulting in abnormal alpha motor neuron activity and reduced inhibitory feedback ­ Stretching should prevent EAMSC 2. Theory 2: Heat cramps caused by electrolyte deficits ­ Specifically deficient in sodium and chloride ­ Fluid shifts from the interstitial compartment to the intravascular compartment causing neuromuscular  junctions to become hyper excitable ­ Treat by drinking a high salt solution, massage and ice the affected area


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.