Kratek mehanizem krčenja mišic

Procesi mišičnega dela so večplastni kompleks fizioloških in biokemičnih funkcij, ki so bistvenega pomena za popolno delovanje človeškega telesa. Zunaj takšne procese lahko opazimo v primerih prostovoljnega gibanja pri hoji, teku, spreminjanju izraza obraza itd. Vendar pa zajemajo veliko večji obseg funkcij, vključno z delom dihalnih aparatov, prebavil in izločevalnega sistema. V vsakem primeru je mehanizem krčenja mišic podprt z delom milijonov celic, v katere so vključeni kemični elementi in fizična vlakna.

Strukturna organizacija mišic

Mišice tvorijo različna tkivna vlakna, ki imajo pritrdilne točke na kosti okostja. Nahajajo se vzporedno in medsebojno delujejo v procesu mišičnega dela. To je vlakna po prejemu impulzov, ki zagotavljajo mehanizem krčenja mišic. Na kratko, mišično strukturo lahko predstavimo kot sistem, ki ga sestavljajo saremerne molekule in miofibrili. Pomembno je, da to razumemo mišična vlakna ki so sestavljeni iz več podenot miofibril, razporejenih vzdolžno glede na drug drugega. Zdaj je treba razmisliti ločeno o saremerih in filamentih. Ker imajo pomembno vlogo v motoričnih procesih.

Sareceri in filamenti

Sarkozeri so segmenti vlaken, ki so ločeni s tako imenovanimi Z-ploščami, ki vsebujejo beta-aktinin. Aktinovi filamenti segajo iz vsake plošče, vrzeli pa so napolnjene z debelimi analogi miozina. Elementi aktina so videti kot nizi kroglic, ki so zvite v dvojno vijačnico. V tej strukturi je vsaka kroglica aktinska molekula, molekule troponinov pa se nahajajo v območjih z depresijami v spiralah. Vsaka od teh strukturnih enot oblikuje mehanizem krčenja in sprostitve mišičnih vlaken, ki se med seboj povezujejo. Igra ključno vlogo pri vzbujanju vlaken celične membrane. Vsebuje transverzalne invaginacijske epruvete, ki aktivirajo funkcijo sarkoplazmičnega retikuluma - to bo spodbuden učinek za mišičnega tkiva.

Motorna enota

Zdaj je vredno odmakniti se od globoke strukture mišice in razmisliti o motorični enoti v splošni konfiguraciji skeletnih mišic. To bo zbirka mišičnih vlaken, ki jih obnavljajo procesi motoneurona. Delo mišičnega tkiva, ne glede na naravo delovanja, bo zagotovljeno z vlakni, vključenimi v eno motorno enoto. Ko se motorni nevron vzbudi, se mehanizem mišičnih kontrakcij sproži znotraj istega kompleksa z inerviranimi procesi. Takšna delitev na motorne nevrone omogoča namerno uporabo specifičnih mišic brez nepotrebnega vznemirjanja sosednjih motoričnih enot. Pravzaprav je celotna mišična skupina enega organizma razdeljena na segmente motonevronov, ki se lahko združijo v delu na kontrakciji ali sprostitvi in ​​lahko delujejo različno ali izmenično. Glavna stvar je, da so neodvisni drug od drugega in delajo samo s signali svoje skupine vlaken.

Molekularni mehanizmi mišičnega dela

V skladu z molekularnim konceptom zdrsnih niti se delo mišične skupine in zlasti njeno zmanjšanje uresničuje med drsnim delovanjem miozinov in aktinov. Uresničen je kompleksen mehanizem interakcije teh niti, v katerem je mogoče razlikovati več procesov:

• Osrednji del miozinovega filamenta je povezan s snopi aktinov.
• Doseženi stik aktina z miozinom pospešuje konformacijski premik molekul slednjega. Glave vstopajo v fazo aktivnosti in se razprostirajo. Na ta način se molekularni mehanizmi mišičnih kontrakcij izvajajo v ozadju prestrukturiranja niti aktivnih elementov glede na druge.
• Potem pride do medsebojnega neskladja med miozini in aktini, čemur sledi obnova glavnega dela slednjega.

Celoten cikel se izvaja večkrat, zaradi česar so omenjeni prameni premaknjeni, Z-segmenti sarkomerov pa se združijo in skrajšajo.

Fiziološke lastnosti mišičnega dela

Med glavnimi fiziološkimi lastnostmi mišičnega dela je kontraktilnost in razdražljivost. Te lastnosti pa povzročajo prevodnost vlaken, plastičnost in lastnost avtomatike. Kar zadeva prevodnost, zagotavlja širjenje procesa razdražljivosti med miociti na povezavi - to so posebni električno prevodni krogi, ki so odgovorni za vodenje impulzov krčenja mišic. Vendar pa se po krčenju ali sproščanju opravi tudi delo vlaken.

Plastičnost je odgovorna za njihovo mirno stanje v določeni obliki, ki določa vzdrževanje stalnega tona, v katerem se trenutno nahaja mehanizem krčenja mišic. Fiziologija plastičnosti se lahko manifestira tako v obliki ohranjanja skrajšanega stanja vlaken kot v raztegnjeni obliki. Zanimivo in avtomatizirano premoženje. Določa sposobnost mišic, da vstopijo v delovno fazo brez povezovanja živčnega sistema. To pomeni, da miociti neodvisno proizvajajo ritmično ponavljajoče se impulze za določena dejanja vlaken.

Biokemični mehanizmi mišičnega dela

Celotna skupina kemičnih elementov sodeluje pri delu mišic, vključno s kalcijem in kontraktilnimi beljakovinami, kot sta troponin in tropomiozin. Na podlagi te oskrbe z energijo se izvajajo zgoraj opisani fiziološki procesi. Vir teh elementov je adenozin trifosfat kislina (ATP), in njegova hidroliza. V tem primeru lahko zaloga ATP v mišici zagotovi krčenje mišic le za delce sekunde. Kljub temu se vlakna lahko odzivajo na živčne impulze v neprekinjenem načinu.

Dejstvo je, da so biokemični mehanizmi mišične kontrakcije in relaksacije s pomočjo ATP povezani s procesom razvijanja rezerve makroergov v obliki kreatin fosfata. Količina te rezerve je večkrat višja od zaloge ATP in hkrati prispeva k njeni proizvodnji. Poleg ATP lahko glikogen deluje tudi kot vir energije za mišice. Mimogrede, mišična vlakna predstavljajo približno 75% celotne zaloge te snovi v telesu.

Konjugacija ekscitatornih in kontraktilnih procesov

V mirovanju se vlakna vlaken med seboj ne dotikajo z drsenjem, saj so centri ligamentov zaprti z molekulami tropomiozina. Vzbujanje se lahko izvede šele po elektromehanskem priklopu. Ta proces je razdeljen na več stopenj:

• Ko se na membrani miofibril aktivira nevromuskularna sinapsa, se tvori tako imenovani postsinaptični potencial, ki akumulira energijo za delovanje.
• Spodbujevalni impulz, ki ga povzroča sistem cevi, se odvija vzdolž membrane in aktivira retikulum. Ta postopek na koncu prispeva k odstranitvi ovir iz membranskih kanalov, vzdolž katerih se sproščajo ioni, vezani na troponin.
• Troponinska beljakovina odpira središča aktin ligamentov, po katerih postane možen mehanizem mišičnih kontrakcij, za začetek pa bo potreben tudi ustrezen impulz.
• Uporaba odprtih centrov se bo začela v trenutku, ko se bodo združili v glave miozina po zgoraj opisanem modelu.

Celoten cikel teh operacij poteka v povprečju v 15 ms. Obdobje od začetne točke vzbujanja vlaken do popolne redukcije se imenuje latentna.

Proces sprostitve skeletnih mišic

Ko so mišice sproščene, poteka obraten prenos ionov Ca ++ z vezanim retikulumom in kalcijevimi kanali. V procesu sproščanja ionov iz citoplazme se zmanjša število centrov ligamentov, kar povzroči ločitev aktinov in miozinskih filamentov. Z drugimi besedami, mehanizmi krčenja in sprostitve mišic povezujejo iste funkcionalne elemente, vendar z njimi delujejo na različne načine. Po sprostitvi se lahko pojavi proces kontrakture, med katerim opazimo stalno kontrakcijo mišičnih vlaken. To stanje lahko traja do naslednjega delovanja dražljivega impulza. Obstaja tudi kontrakt kratkega delovanja, ki je predpogoj za tetanično krčenje v pogojih akumulacije ionov z velikimi volumni.

Fazno zmanjšanje

Ko mišico sproži dražilni impulz super praga moči, se zgodi ena kontrakcija, v kateri je mogoče ločiti tri faze:

• Že omenjeno obdobje redukcije je latentnega tipa, med katerim se vlakna nabirajo za izvedbo nadaljnjih ukrepov. V tem času potekajo elektromehanski procesi spajanja in odprtje ligamentnih centrov. Na tej stopnji se pripravi mehanizem kontrakcije mišičnega vlakna, ki se aktivira po širjenju ustreznega impulza.
• Faza skrajšanja traja povprečno 50 ms.
• Faza sproščanja traja tudi približno 50 ms.

Načini zmanjšanja mišic

Delo z eno kontrakcijo je bilo obravnavano kot primer "čiste" mehanike mišičnih vlaken. Vendar pa v naravnih pogojih takšno delo ni opravljeno, saj so vlakna v stalnem odzivu na signale motoričnega živca. Druga stvar je, da se lahko delo, odvisno od narave tega odziva, pojavi v naslednjih načinih:

• Kratice se pojavijo pri nižji frekvenci pulza. Če se električni impulz širi po zaključku sprostitve, sledi vrsta posameznih kontrakcij.
• Visoka frekvenca impulznih signalov se lahko ujema s fazo sproščanja prejšnjega cikla. V tem primeru bi se amplituda, v kateri je deloval mehanizem krčenja mišic, seštevala, kar bi zagotovilo dolgoročno krčenje z nepopolnim sproščanjem.
• V pogojih povečanja frekvence impulzov bodo v času skrajšanja delovali novi signali, kar bo povzročilo dolgotrajno krčenje, ki ga ne bo prekinilo sproščanje.

Optimalna in maksimalna frekvenca

Amplitude kontrakcij so določene s frekvenco impulzov, ki dražijo mišična vlakna. V tem sistemu interakcije signalov in odzivov lahko ločimo optimum in frekvenco. Prva je frekvenca, ki se bo v času delovanja postavila na fazo povečane razdražljivosti. V tem načinu lahko aktiviramo mehanizem velike mišične kontrakcije. Po drugi strani pa vrednost določa višjo frekvenco, katere pulz pada na fazo refraktornosti. Zato se v tem primeru amplituda zmanjša.

Vrste dela skeletnih mišic

Mišična vlakna lahko delujejo dinamično, statično in dinamično slabše. Premaguje se standardno dinamično delo, kar pomeni, da mišica v času krčenja premika predmete ali njegove sestavne dele v prostor. Statični učinek mišice je na nek način razbremenjen, saj v tem primeru ni predvidena nobena sprememba njegovega stanja. Dinamično-spodnji mehanizem krčenja skeletnih mišic se sproži, ko vlakna delujejo pod napetostjo. Potreba po vzporednem raztezanju je lahko tudi posledica dejstva, da delovanje vlaken pomeni izvedbo operacij z zunanjimi telesi.

Za zaključek

Procesi organiziranja mišične aktivnosti povezujejo različne funkcionalne elemente in sisteme. Delo vključuje kompleksen sklop udeležencev, od katerih vsak opravlja svojo nalogo. Vidimo lahko, da v procesu aktiviranja mehanizma krčenja mišic delujejo tudi posredni funkcionalni bloki. To na primer velja za procese ustvarjanja energetskega potenciala za opravljanje dela ali sistem za blokiranje centrov vezi, skozi katere se pojavlja povezava miozinov in aktinov.

Glavna obremenitev pade neposredno na vlakna, ki opravljajo določena dejanja na ukaze motornih enot. Poleg tega je lahko narava opravljanja določenega dela drugačna. Na njih bodo vplivali parametri vodenega impulza in trenutno stanje mišice.