Co to jest:
Mięśnie charakteryzuje sprężystość, napięcie umożliwiające szybszą reakcję na pobudzenie i umiejętność do skurczu. Symptomem pracy mięśni jest ich skurcz, który następuje pod wpływem impulsu nerwowego docierającego do włókna mięśniowego za pośrednictwem nerwu ruchowego. Komórka mięśniowa (włókno mięśniowe) wypełniona jest ułożonymi w pęczki włókienkami kurczliwymi (miofibrylami), które zbudowane są z dwóch rodzajów włókienek białkowych (filamentów), odpowiadających za skurcz mięśnia: filamentów cienkich i filamentów grubych. Regularny układ filamentów uwidocznia się w naprzemiennym układzie prążków jasnych i ciemnych wzdłuż miofibryli. W połowie każdego prążka jasnego znajduje się tak zwany linia Z, do której z obu jej stron przyczepione są filamenty cienkie. Z kolei filamenty grube są częściowo wsunięte pomiędzy filamenty cienkie. Region zawarty pomiędzy dwiema liniami Z nosi nazwę sarkomeru i jest funkcjonalną jednostką miofibryli. Filamenty grube zawierają cząsteczki białka miozyny, nie mniej jednak każda cząsteczka złożona jest z części o kształcie pałeczki i tak zwany główki. Filamenty cienkie zbudowane są z cząsteczek białka aktyny tworzących dwa splecione wokół siebie łańcuchy połączone z białkami troponiną i tropomiozyną. W czasie skurczu komórki mięśniowej następuje skrócenie wszystkich sarkomerów, co wywołane jest wsuwaniem się filamentów grubych pomiędzy filamenty cienkie. System ten nazywany jest mechanizmem ślizgowym. Schemat ślizgowy skurczu mięśnia (wg Alberts, 1999) Dla przesunięcia się filamentów niezbędne jest ATP. Przyłącza się ono do główki w cząsteczce miozyny i ulega hydrolizie do ADP i fosforanu nieorganicznego, co skutkuje zmianę położenia główki w stosunku do pałeczkowatej reszty cząsteczki miozyny. Dlatego główka miozyny może związać się z aktyną. Towarzyszy temu odłączenie się fosforanu (V) i wyzwolenie energii. Efektem jest ścisłe związanie główki miozynowej z aktyną, co wyzwala następne zmiany. W czasie tych zmian odłącza się ADP, a przesuwająca się główka miozyny połączonej z aktyną ciągnie filament cienki. Z racji na to, iż główki wszystkich cząsteczek miozyny tworzących filament gruby przesuwają się płynnie wzdłuż filamentu cienkiego, efektem jest przesunięcie tego ostatniego. Zatem filament cienki ślizga się po filamencie grubym. Do skurczu mięśniowego, poza aktyną i miozyną, konieczna jest także obecność jonów Ca2+. Znajdują się one w retikulum endoplazmatycznym komórek mięśniowych, a ich uwolnienie z retikulum następuje po pobudzeniu komórki mięśniowej poprzez impuls nerwowy, który dociera w formie fali depolaryzacyjnej do zakończeń neuronu, gdzie znajduje się synapsa nerwowo-mięśniowa ( tak zwany płytka motoneuronalna). Wydzielany do synapsy neuroprzekaźnik, acetylocholina, wywołuje pobudzenie błony komórki mięśniowej. Rozprzestrzenienie się pobudzenia wewnątrz włókna mięśniowego dzieje się poprzez mechanizm błon wewnątrzkomórkowych tworzących ( tak zwany kanaliki T, które biegną od błony komórkowej do wnętrza komórki. Kiedy fala depolaryzacyjna dotrze do błon retikulum, skutkuje otwarcie w nich kanałów wapniowych. Wypływające jony Ca2+ łączą się z białkiem troponiną w filamentach cienkich, poprzez co tropomiozyna traci własne działanie hamujące w stosunku do połączenia aktyny z miozyną. Stąd miozyna może połączyć się z aktyną. Po ustaniu pobudzenia jony Ca2+ są usuwane z sarkoplazmy do retikulum endoplazmatycznego poprzez pompy wapniowe. Brak Ca2+ w sarkoplazmie skutkuje powrót tropomiozyny i troponiny do ich poprzedniego położenia w filamencie cienkim, z powodu czego zostaje zablokowane łączenie się miozyny z aktyną. Skurcz mięśni szkieletowych trwa ok. 1/10 sekundy, mięśnia sercowego od 1-5 sekund, mięśni gładkich od 3-180 sekund. Podstawowy system skurczu mięśni gładkich i mięśnia sercowego jest podobny do systemu skurczu mięśni szkieletowych. Różnice biochemiczne wynikają z pełnionych poprzez te mięśnie funkcji. ATP zmagazynowany w mięśniach wystarcza na ułamek sekundy. Potem otrzymywany jest on z rozkładu substancji zwanej fosfokreatyną, następnie z utleniania glukozy, która w dużej mierze powstaje z rozkładu glikogenu. Na końcu utleniane są tłuszcze. Intensywnie przebiegające mechanizmy utleniania wymagają dostarczenia dużych ilości tlenu. Dlatego także w mięśniach tlen jest magazynowany dzięki połączeniu z mioglobiną (barwnik oddechowy). Przy niedoborze tlenu glukoza jest rozkładana do kwasu mlekowego, co zaburza pracę włókien mięśniowych. Zapamiętaj Fazy skurczu mięśnia szkieletowego: • Przekaz impulsu nerwowego z OUN za pośrednictwem nerwu ruchowego. • Pobudzenie włókna mięśniowego poprzez acetylocholinę wydzielaną poprzez zakończenia neuronu na płytkę motoneuronalną. • Uwolnienie z retikulum sarkoplazmatycznego jonów Ca2+. • Zablokowanie hamującego działania tropomiozyny w stosunku do połączenia miozyny z aktyną dzięki jonom Ca2+. • Podłączenie ATP do główki miozynowej i jego hydroliza do ADP i Pi. • Zużytkowanie energii wyzwalanej z rozkładu ATP na zmianę położenia główki miozyny, co umożliwia jej połączenie z aktyną – następuje wciąganie filamentów grubych pomiędzy cienkie (skurcz). • Odłączenie ADP od miozyny pod koniec skurczu. • Ponowne podłączenie ATP do miozyny skutkuje uwolnienie aktyny. • Hydroliza ATP poprzez główkę miozynową pozwala jej na kolejną interakcję z aktyną
Czym jest Mechanizm skurczu mięśni znaczenie w słowniku Objawy i skutki M .
