Мускулите осигуряват форма на тялото и участват в движението и различни други функции на тялото. Те участват в различни дейности на организма, които се контролират от доброволен и неволен контрол. Има три основни типа мускули, а именно скелетен мускул, сърдечен мускул и гладка мускулатура. Скелетните мускули са прикрепени към скелетната система и гладките мускули се намират в стените на кухите органи като стомах, пикочен мехур, матка и т.н.. По време на свиването на скелетните мускули специален вид протеин, наречен тропонин, играе неразделна роля, докато тропонинът не участва в свиването на гладката мускулатура. Това е ключова разлика между скелетните мускули и свиването на гладката мускулатура.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е свиване на скелетната мускулатура
3. Какво е свиване на гладката мускулатура
4. Прилики между свиване на скелет и гладка мускулатура
5. Сравнение рамо до рамо - свиване на скелет срещу гладка мускулатура в таблична форма
6. Резюме
В контекста на свиването на скелетните мускули, всички скелетни мускули се свиват чрез серия от електрохимични сигнали, които са възникнали в мозъка. Тези сигнали преминават през нервната система в моторния неврон, който се намира в скелетните мускулни влакна. Сигналът ще започне процеса на свиване на мускулите. Когато се описва структурата на скелетните мускулни влакна на основното му ниво, тя се състои от по-малки фибри, които се наричат миофибрили. В рамките на миофибрилите присъстват специални видове контрактилни протеини. Тези контрактилни протеини са актин и миозин. Те са най-важните компоненти на скелетния мускул, когато става въпрос за свиване.
Актиновите и миозиновите нишки се плъзгат навътре и навън, които инициират процеса на свиване на мускулите. Следователно този процес е известен като "теория на плъзгащите нишки" поради плъзгането на тези контрактилни протеини един върху друг. Има няколко важни структури, които попадат под светлината на прожекторите, когато описват свиването на скелетните мускули. Те са миофибрил, саркомер (който е функционалната единица на миофибрила), актин и миозин, тропомиозин (протеин, който се свързва с актина при регулирането на мускулната контракция) и тропонин (който е три-протеинов комплекс, който присъства в тропомиозина мерна единица).
Първоначално нервен импулс, генериран от мозъка, пътува през нервната система на място, наречено нервно-мускулен възел. Това причинява отделянето на ацетилхолин, който е невротрансмитер. Това води до състояние на деполяризация. Това води до отделяне на калциеви йони (Са2+) от саркоплазмения ретикулум. Ca2+ се свързва с тропонин, който променя формата му и причинява движението на тропомиозин от протеина на актина (активно място на актина). Това явление инициира свързването на миозина (миозиновите глави) с актина. Това образува кръстосан мост между тези два контрактилни протеина. Преобразуването на ATP в ADP + Pi, освобождава енергия и дава възможност за изтегляне на актиновите нишки навътре от миозин. Това дърпане скъсява мускула.
Фигура 01: Скелетна мускулна контракция
Когато ATP молекула се свърже с миозина, тя се отделя от актиновата нишка и разрушава образувания кръстосан мост. Този процес протича непрекъснато, докато нервният стимул спре и адекватното количество АТФ и Са2+ настояще. Когато импулсът престане, Са2+ се връща обратно в саркоплазмения ретикулум и актиновата нишка се придвижва в своето покойно положение. Това удължава мускула до нормалното му положение.
Контракцията на гладките мускули се проявява като нервна стимулация, а също и чрез хуморална стимулация. Целият процес на свиване може да се контролира чрез външно и вътрешно контролиране. Под външно тя се състои от невронна контрола и хуморален контрол. Невронният контрол се осъществява с наличието на симпатични влакна, които контролират както свиването, така и релаксацията. Релаксацията се причинява основно от β адренергични рецептори, а свиването се причинява от α адренергични рецептори. Под компонент за хуморален контрол, различни съединения като ангиотензин II, епинефрин, вазопресин индуцират свиването и релаксацията.
Локалният хуморален контрол и миогенната авторегулация се осъществяват под вътрешния контрол. По време на миогенната авторегулация тя се проявява като отговор на спонтанната деполяризация и свиване, която се осъществява в гладката мускулатура. Тази система за регулиране не присъства във всеки гладък мускул на тялото, но се намира предимно в кръвоносните съдове като аферентната гломерулна артериола. По време на локалния хуморален контрол, съединения, които се секретират от клетки, които имитират автокринни и паракринни клетки, водят до свиване и отпускане на гладкомускулните влакна. Тези съединения включват брадикинин, простагландини, тромбоксан, ендотелин, аденозин и хистамин. Ендотелинът се счита за най-мощният констриктор, докато аденозинът се счита за най-разпространеният вазодилататор.
По време на свиването на гладката мускулатура, потенциалът за действие, генериран в симпатичния моторен неврон, пътува и достига синаптичен терминал и причинява индукция на Са2+ приток вътре в цитоплазмата. Прирастът в Са2+ концентрацията в клетката води до развитие на конформационни промени в микротубулите на невралния цитоскелет. Това причинява освобождаването на норепинефрин, който е невротрансмитер в интерстициалното пространство.
Фигура 02: Гладка мускулна контракция
Норепинефринът се премества в клетката на гладката мускулатура и се свързва с канален рецептор, който е съчетан с G протеин. Това води до образуването на предавателен рецепторен комплекс и активирането на G протеин. Също така, натрупаният Ca2+ вътре в клетката води до свързване с калмодулин и образува Са2+-калмодулинов комплекс. Този комплекс свързва и активира Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK включва реакция на фосфорилиране, която фосфорилира миозиновата лека верига и позволява свързването на миозиновия кръстосан мост с актиновите нишки. Това инициира свиването. Този процес се прекратява чрез дефосфорилиране на леката верига на миозина и чрез участието на ензима Myosin Light Chain Fosphatase (MLCP).
Скелет срещу свито мускулно свиване | |
Свиването на скелетните мускули е процес на свиване на скелетните мускули чрез поредица от електрохимични сигнали, които са възникнали в мозъка. | Контракцията на гладките мускули е процесът, причинен от плъзгането на актиновите и миозиновите нишки един върху друг. |
Скорост на свиване | |
Свиването на скелетните мускули се случва с различни скорости. | Контракцията на гладките мускули е много бавна. |
Тропонин протеин | |
Свиването на скелетните мускули включва тропонин. | Контракцията на гладките мускули не включва тропонин. |
Всички скелетни мускули се свиват чрез серия от електрохимични сигнали, които са възникнали в мозъка. Когато се описва структурата на скелетните мускулни влакна на основното му ниво, тя се състои от по-малки фибри, които се наричат миофибрили. В рамките на миофибрилите присъстват специални видове контрактилни протеини. Тези контрактилни протеини са актин и миозин. Свиването на скелетните мускули се основава на теорията на плъзгащата се филамент. По време на свиването на гладката мускулатура се създава потенциал за действие в симпатичния моторен неврон. Целият процес на свиване на гладката мускулатура може да се контролира чрез външно и вътрешно контролиране. Под външно тя се състои от невронна контрола и хуморален контрол. Локалният хуморален контрол и миогенната авторегулация се осъществяват под вътрешния контрол.
1. "Механизъм на свиване на скелетната мускулатура." MEDCHROME. Налични тук
2. МЕФАНЕТ, мрежа от чешки и словашки медицински факултети. „Физиология на свиването на гладката мускулатура.“ Физиология на свиването на гладката мускулатура - WikiLectures. Налични тук
1.'1008 свиване на скелетните мускули 'OpenStax, (CC BY 4.0) през Commons Wikimedia
2. 'Свиване на гладката мускулатура1' от Boumphreyfr - Собствена работа, (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia