Mięśnie nadają kształt ciału i biorą udział w ruchu i różnych innych funkcjach ciała. Angażują się w różne działania organizmu kontrolowane zarówno przez dobrowolne, jak i mimowolne kontrole. Istnieją trzy główne typy mięśni, mianowicie mięsień szkieletowy, mięsień sercowy i mięsień gładki. Mięśnie szkieletowe są przymocowane do układu kostnego, a mięśnie gładkie znajdują się w ścianach pustych narządów, takich jak żołądek, pęcherz, macica itp.. Podczas skurczu mięśni szkieletowych specjalny rodzaj białka zwany troponiną odgrywa integralną rolę, podczas gdy troponina nie bierze udziału w skurczu mięśni gładkich. To jest kluczowa różnica między mięśniem szkieletowym a skurczem mięśni gładkich.
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest skurcz mięśni szkieletowych
3. Co to jest skurcz mięśni gładkich
4. Podobieństwa między skurczem mięśni szkieletowych i gładkich
5. Porównanie obok siebie - Skurcz mięśni szkieletowych vs gładkich w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
W kontekście skurczu mięśni szkieletowych wszystkie mięśnie szkieletowe kurczą się poprzez szereg sygnałów elektrochemicznych pochodzących z mózgu. Sygnały te przechodzą przez układ nerwowy do neuronu ruchowego, który znajduje się we włóknach mięśni szkieletowych. Sygnał zainicjuje proces skurczu mięśni. Opisując strukturę włókna mięśni szkieletowych na jego podstawowym poziomie, składa się on z mniejszej jednostki włókien, zwanej miofibrylami. W miofibrylach obecne są specjalne rodzaje białek kurczliwych. Te kurczliwe białka to aktyna i miozyna. Są najważniejszymi składnikami mięśnia szkieletowego, jeśli chodzi o skurcz.
Włókna aktyny i miozyny przesuwają się między sobą, co inicjuje proces skurczu mięśni. Dlatego proces ten jest znany jako „teoria przesuwających się włókien” ze względu na przesuwanie się tych kurczliwych białek względem siebie. Opis kilku skurczów mięśni szkieletowych znajduje się w centrum uwagi. Są to miofibryl, sarkomer (który jest jednostką funkcjonalną miofibrylu), aktyna i miozyna, tropomiozyna (białko, które wiąże się z aktyną w regulacji skurczu mięśni) i troponina (który jest kompleksem trzech białek obecnym w tropomyozynie jednostka).
Początkowo impuls nerwowy generowany przez mózg przemieszcza się przez układ nerwowy do miejsca zwanego połączeniem nerwowo-mięśniowym. Powoduje to uwolnienie acetylocholiny, która jest neuroprzekaźnikiem. Prowadzi to do stanu depolaryzacji. Powoduje to uwalnianie jonów wapnia (Ca2)+) z retikulum sarkoplazmatycznego. Ca2)+ wiąże się z troponiną, która zmienia jej kształt i powoduje ruch tropomiozyny z białka aktyny (aktywnego miejsca aktyny). Zjawisko to inicjuje wiązanie miozyny (główek miozyny) z aktyną. Tworzy to mostek krzyżowy między tymi dwoma białkami kurczliwymi. Konwersja ATP do ADP + Pi uwalnia energię i umożliwia ciągnięcie włókien aktyny do wewnątrz przez miozynę. To pociągnięcie skraca mięsień.
Rycina 01: Skurcz mięśni szkieletowych
Kiedy cząsteczka ATP wiąże się z miozyną, odrywa się od filamentu aktyny i przerywa utworzony mostek krzyżowy. Proces ten odbywa się w sposób ciągły, aż do zatrzymania bodźca nerwowego i odpowiedniej ilości ATP i Ca2)+ obecny. Kiedy ustanie impuls, Ca2)+ wraca do siateczki sarkoplazmatycznej, a włókno aktynowe przesuwa się do pozycji spoczynkowej. Wydłuża to mięsień do jego normalnej pozycji.
Skurcz mięśni gładkich występuje jako stymulacja nerwowa, a także przez stymulację humoralną. Cały proces skurczu może być kontrolowany za pomocą kontroli zewnętrznej i wewnętrznej. Pod zewnętrzem składa się z kontroli neuronalnej i kontroli humoralnej. Kontrola neuronalna odbywa się przy obecności włókien współczulnych, które kontrolują zarówno zwężenie, jak i relaksację. Relaksacja jest spowodowana głównie przez receptory β-adrenergiczne, a skurcz jest spowodowany przez receptory α-adrenergiczne. Pod kontrolą kontroli humoralnej różne związki, takie jak angiotensyna II, adrenalina, wazopresyna indukują skurcz i relaksację.
Lokalna kontrola humoralna i autoregulacja miogeniczna odbywają się pod kontrolą wewnętrzną. Podczas miogenicznej autoregulacji zachodzi w odpowiedzi na spontaniczną depolaryzację i skurcz, który ma miejsce w mięśniach gładkich. Ten system regulacji nie występuje w każdym mięśniu gładkim ciała, ale przede wszystkim znajduje się w naczyniach krwionośnych, takich jak aferentna tętniczek kłębuszkowy. Podczas lokalnej kontroli humoralnej związki wydzielane przez komórki naśladujące komórki autokrynne i parakrynne prowadzą do skurczu i rozluźnienia włókien mięśni gładkich. Związki te obejmują bradykininę, prostaglandyny, tromboksan, endotelinę, adenozynę i histaminę. Endotelina jest uważana za najsilniejszy czynnik zwężający, podczas gdy adenozyna jest uważana za najbardziej rozpowszechniony środek rozszerzający naczynia.
Podczas skurczu mięśni gładkich potencjał czynnościowy generowany w współczulnym neuronie ruchowym przemieszcza się i dociera do końca synaptycznego i powoduje indukcję Ca2)+ napływ wewnątrz cytoplazmy. Przyrost w Ca2)+ stężenie w komórce prowadzi do rozwoju zmian konformacyjnych w mikrotubulach cytoszkieletu nerwowego. Powoduje to uwolnienie noradrenaliny, która jest neuroprzekaźnikiem w przestrzeni śródmiąższowej.
Rycina 02: Skurcz mięśni gładkich
Norepinefryna przenika do komórki mięśni gładkich i wiąże się z receptorem kanału sprzężonym z białkiem G. Powoduje to utworzenie kompleksu receptor-przekaźnik i aktywację białka G. Ponadto skumulowany Ca2)+ w komórce prowadzi do wiązania kalmoduliny i tworzy Ca2)+-kompleks kalmoduliny. Kompleks ten wiąże i aktywuje kinazę lekkiego łańcucha miozyny (MLCK). MLCK obejmuje reakcję fosforylacji, która fosforyluje lekki łańcuch miozyny i umożliwia wiązanie mostka krzyżowego miozyny z włóknami aktynowymi. To inicjuje skurcz. Proces ten kończy się defosforylacją łańcucha lekkiego miozyny i zaangażowaniem enzymu fosfatazy lekkiego łańcucha miozyny (MLCP).
Skurcz mięśni szkieletowych vs gładkich | |
Skurcz mięśni szkieletowych to proces kurczenia się mięśni szkieletowych za pośrednictwem szeregu sygnałów elektrochemicznych pochodzących z mózgu. | Skurcz mięśni gładkich jest procesem powodowanym przez przesuwanie się filamentów aktyny i miozyny nad sobą. |
Szybkość skurczu | |
Skurcz mięśni szkieletowych występuje przy różnych prędkościach. | Skurcz mięśni gładkich przebiega bardzo powoli. |
Białko Troponiny | |
Skurcz mięśni szkieletowych obejmuje troponinę. | Skurcz mięśni gładkich nie obejmuje troponiny. |
Wszystkie mięśnie szkieletowe kurczą się w wyniku szeregu sygnałów elektrochemicznych pochodzących z mózgu. Opisując strukturę włókna mięśni szkieletowych na jego podstawowym poziomie, składa się on z mniejszych jednostek włókien, które są określane jako miofibryle. W miofibrylach obecne są specjalne rodzaje białek kurczliwych. Te kurczliwe białka to aktyna i miozyna. Skurcz mięśni szkieletowych oparty jest na teorii przesuwającego się włókna. Podczas skurczu mięśni gładkich w współczulnym neuronie ruchowym generowany jest potencjał czynnościowy. Cały proces skurczu mięśni gładkich można kontrolować za pomocą kontroli zewnętrznej i wewnętrznej. Pod zewnętrzem składa się z kontroli neuronalnej i kontroli humoralnej. Lokalna kontrola humoralna i autoregulacja miogeniczna odbywają się pod kontrolą wewnętrzną.
1. „Mechanizm skurczu mięśni szkieletowych”. MEDCHROME. Dostępny tutaj
2.MEFANET, czeska i słowacka sieć wydziałów medycznych. „Fizjologia skurczu mięśni gładkich.” Fizjologia skurczu mięśni gładkich - WikiLectures. Dostępny tutaj
1.'1008 Skurcz mięśni szkieletowych 'Przez OpenStax, (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia
2. Skurcz mięśni gładkich 1 Boumphreyfr - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia