Инервация на мускулите и саркоплазмен ретикулум

В предишния раздел видяхме как два регулаторни протеина предотвратяват миозиновите глави да завършат силовия удар. Само увеличаването на калциевите йони в саркоплазмата позволява освобождаването на тази "безопасност", като поставите превключвателя в положение "включено". Именно наличието на калций във вътреклетъчната среда определя появата на сложните химико-механични събития, лежащи в основата на мускулното съкращение.

Увеличаването на саркоплазмения калций е краен резултат от финия контрол на нервите.Спусъкът за свиване възниква само когато скелетният мускул получи сигнал от своя двигателен нерв.

Освен нервните структури, наличието на т. Нар. Саркоплазмен ретикулум е много важно. Вътре откриваме „висока концентрация на калциеви йони.

Саркоплазменият ретикулум

Саркоплазменият ретикулум е мрежова каналикуларна структура, която напълно обгръща всяко мускулно влакно, промъквайки се във вътрешните пространства между единия миофибрил и другия. Разглеждайки го внимателно, е възможно да се забележат две конкретни структури:

МРЕШКИ: те са образувани от надлъжни канали (които натрупват Ca2 + йони), които анастомозирайки помежду си, се вливат в по -големи тръбни структури, наречени крайни цистерни, които концентрират и секвестрират Ca2 + и след това го освобождават, когато пристигне подходящ стимул.

НАПРЪЧНИ ТРЪБИ (Т-тубули): инвагинации на клетъчната мембрана (сарколема), тясно свързани с крайните цистерни. Мембраната, която ги покрива, като е в пряк контакт със сарколемата, е свободна да комуникира с извънклетъчната течност (външна за клетката).

Комплексът НАПРЪЧНА ТРЪБА + ТЕРМИНАЛНИ ТАНКОВЕ (поставени отстрани) представлява така наречената ФУНКЦИОНАЛНА ТРИАДА.

Специфичната структура на напречните тубули позволява бързо предаване на потенциала на действие, без латентности, вътре в мускулното влакно.

Напречната тръба се регулира от зависим от напрежението рецепторен протеин, чието активиране при достигане на потенциала за действие стимулира освобождаването на Са2 + от крайните цистерни.Повишената концентрация на тези йони представлява първоначалното събитие на мускулна контракция.

Основите на мускулната контракция

Нервният импулс, произхождащ централно и транспортиран от мотоевроните, достига нивото на моторната пластина и се разпространява вътре в мускулното влакно благодарение на мембранната тръбна система. Потенциалът на действие и последващата деполяризация на сарколемата определят освобождаването на Са2 + от цистерните на саркоплазмения ретикулум. Тези йони, взаимодействайки с регулаторната система на тропонин-тропомиозин, предизвикват освобождаването на активното място върху актина и последващото образуване на актомиозинови мостове (виж специалната статия).

След като стимулът, който е довел до свиването, е изчерпан, мускулната релаксация настъпва чрез активен АТФ-зависим процес, който има за цел да върне калциевите йони обратно в саркоплазмения ретикулум (възстановяване на инхибиторния ефект на системата тропонин-тропомиозин) и благоприятства разтварянето на актомиозиновия мост.

Мускулна инервация

Свиването на мускулните влакна е резултат от нервен стимул, който преминава през алфа мотонен неврон, докато достигне моторната плоча. Клетъчното тяло на този двигателен неврон се намира във вентралния рог на сивото вещество на гръбначния мозък.

Няколко мускулни влакна, споделящи сходни анатомо-физиологични характеристики, се инервират от един двигателен неврон. Всяко от тези влакна получава аферентни вещества само от един двигателен неврон.

Броят на влакната, контролирани от двигателния неврон, е обратно пропорционален на степента на финост и прецизност на движението, изисквани от мускула, който ги съдържа. Екстраокуларните мускули например поддържат подвижността на крушката с изключителна прецизност; поради тази причина всеки двигателен неврон инервира много малко мускулни влакна. В други области на тялото, където не се изисква толкова финес, съотношението може да бъде от 1: 5 до 1: 2000 - 1: 3000. Най -общо казано, колкото по -малък е мускулът, толкова по -малка е двигателната единица.

Комплексът, състоящ се от алфа спинален двигателен неврон, неговото еферентно влакно (което излиза и отива към периферията, предаваща импулса) и контролираните мускулни влакна, представлява най -простата неврофункционална единица на мускула, наречена:

НЕВРОМОТОРЕН БЛОК.

Невромоторната единица е най -малката функционална единица на мускула, която може да бъде контролирана от нервната система.

Противно на това, което може да се мисли, всички нервни влакна на двигателната единица не са насочени към съседни влакна. Всъщност мускулните влакна, принадлежащи към дадена единица, се смесват с влакна, принадлежащи към други двигателни единици. Това специално разположение позволява по -широко пространствено разпределение на силата, генерирана от двигателните агрегати и по -ниско напрежение между сноповете влакна.

Освен това не всички невромоторни единици са еднакви. Те се класифицират въз основа на времето на свиване, генерирания пик на сила, времето на релаксация и времето на умора. Това позволява да се разграничат двигателните агрегати в:

- обектив тип I (или S от „Бавен“ или SO от „Бавен гликолит“)

- бърз тип IIb (или FF от "Fast Fatiguing" или FG "Fast Glycolitic")

- междинни продукти тип IIa (или FR от „устойчив на бърза умора“ или FOG „Бързо окислително гликолитично“).

Всяка двигателна единица е изградена от мускулни влакна с хомогенни характеристики. Устойчивите влакна, например, всички се отнасят до бавни двигателни агрегати, и обратно за бързи.