Mekanis nan kontraksyon misk yo. fonksyon yo ak pwopriyete nan misk skelèt

Nan misk kontraksyon - se yon konplèks pwosesis ki fòme ak yon kantite etap. Konpozan prensipal isit la yo se myosin, actin, troponin, tropomyosin ak actomyosin, ak kalsyòm ions ak konpoze ki bay enèji misk yo. Konsidere kalite yo ak fòmil de kontraksyon misk yo. Se pou nou etidye, soti nan kote yo yo te fè ak etap ki nesesè pou pwosesis la conjoncture.

misk

Misk yo konbine nan gwoup, ki gen mekanis a menm nan kontraksyon misk yo. Pa siy la menm yo yo divize an 3 kalite:

• misk stri pati kò a,
• misk stri nan oreyèt a ak ventricles nan kè a;
• lis ògàn nan misk, veso sangen ak po.

Stri misk se yon pati nan sistèm nan mis, yo te yon pati nan li, paske nan adisyon a yo, sa a gen ladan tandon, ligaman, zo. Lè Aplike nan mekanis nan misk kontraksyon, fè ki anba la a travay, ak fonksyon:

• mouvman kò yo;
• pati nan kò yo te deplase fanmi youn ak lòt;
• se kò a sipòte yo nan espas ki la;
• chalè se pwodwi;
• se cortical aktive pa aferent nan jaden yo reseptif nan misk.

Nan lis nan misk se:

• motè aparèy nan ògàn yo entèn yo, ki gen ladan pye bwa a bwonch, poumon yo ak tib dijestif la;
• sistèm yo lenfatik ak sikilasyon;
• sistèm ògàn urojenital.

pwopriyete fizyolojik

Tankou tout vètebre nan kò imen an gen twa pwopriyete pi enpòtan nan fib nan misk zo:

• kontraktilite - Redwi ak chanjman nan vòltaj lè eksite;
• konduktiviti - kapasite mouvman nan tout fib a;
• nèrvozite - bay repons a yon estimilis pa chanje manbràn potansyèl ak ion pèmeyabilite ki nan.

Misk kontan epi kòmanse dekline pa enfli nève vini soti nan sant lan. Men, anba kondisyon atifisyèl lè l sèvi avèk eksitasyon elektrik. misk la ka Lè sa a, irite dirèkteman (dirèk eksitasyon) oswa atravè nè a innervating misk la (endirèk eksitasyon).

kalite koupe

Mekanis nan kontraksyon miskilè vle di konvèsyon nan enèji chimik nan travay mekanik. Ka pwosesis sa a dwe mezire èksperimantal ak krapo: estati ti towo bèf nan misk chaj ki ba pwa li, ak Lè sa irite electroimpulses limyè. Rediksyon nan, nan ki nan misk la vin pi kout, ki rele izotonik. mantèg rive lè izometrik kontraksyon. Tandon fè pa pèmèt nan devlopman nan misk fòs pi kout. Yon lòt mekanis auksotonichesky nan kontraksyon misk enplike kondisyon nan estrès entans lè misk la rakoursis fason minim, ak pouvwa a yo rive jwenn yon maksimòm.

estrikti a ak inèrvasyon nan misk skelèt

stri misk la zo an gen ladan yon varyete de fib nan tisi konjonktif ak fiks nan tandon yo. Nan kèk fib nan misk yo ranje paralèl ak aks la long, ak nan lòt moun yo opinyon oblik, yo te tache ak yon santral tandon tyazhu ak pene kalite.

Karakteristik nan prensipal nan fib a se sarcoplasm mas nan fil amann - myofibrils. Yo se zòn klere ak fè nwa altène youn ak lòt, pandan y ap adjasan fib yo stri yo kole - nan kwa-seksyon. Sa rezilta nan kwa-mete alantou fib yo misk yo.

Sarcomere se yon konplèks, fè nwa ak de disk limyè, epi li séparer Z-ki gen fòm liy yo. Sarcomeres - yon aparèy kontraktil nan misk. Li sanble ke fib nan misk kontraktil konsiste de:

• kontraktil aparèy (myofibrils sistèm);
• twofik aparèy ak mitokondri, Golgi konplèks ak fèb reticulum andoplasmik ;
• aparèy la manbràn;
• referans aparèy;
• nève aparèy.

se fib nan misk divize an 5 pati ak estrikti yo ak fonksyon, epi li se yon pati entegral nan klinèks la nan misk.

inèrvasyon

Pwosesis sa a se nan fib nan misk stri se reyalize nan fib nè, sètadi akson nan newòn motè nan epinyè kòd ak sèvo tij la. Youn motoneuron inèrv fib nan misk plizyè. Konplèks ak yon motoneuron ak fib nan misk inèrve rele neuromotor (HME) oswa yon inite motè (Mu). Mwayèn kantite fib, ki inèrv yon motoneuron, caractérise misk la DE, ki rele resipwòk dansite inèrvasyon. Lèt la se pi gwo a nan misk yo, kote ti mouvman ak "mens" (je, dwèt, lang). valè li yo se piti, sou kontrè a, nan misk la ak yon mouvman "koryas" (egzanp, tors).

Inèrvasyon kapab yon sèl ak miltip. Nan pwemye ka a li se reyalize tèminezon motè kontra enfòmèl ant. Anjeneral li se tipik pou newòn motè gwo. fib nan misk (yo rele nan ka sa a, fizik, oswa vit) génération PD (potentiels aksyon) ki aplike a yo.

Multiple inèrvasyon rive, pou egzanp, nan misk yo je ekstèn. Sa a se pa yon aksyon potentiel se pwodwi, depi manbràn a pa gen okenn chanèl sodyòm electroexcitability. Yo distribiye nan tout depolarizasyon a fib nan tèminezon yo sinaptik. Sa a se nesesè yo nan lòd yo aktive mekanis a nan kontraksyon misk yo. Pwosesis la isit la se pa osi vit ke nan ka a an premye. Se poutèt sa, yo rele sa dousman.

Estrikti a nan myofibrils yo

nan misk rechèch fib te pote soti jodi a sou baz la nan X-ray diffraction, mikwoskospi elèktron, ak metòd istochimik.

Li se kalkile ke nan chak myofibril, dyamèt la nan ki se 1 Micron, gen ladan apeprè 2,500 protofibrils, dir long polimerize molekil pwoteyin (actin ak myosin). protofibrils actin de fwa mens myosin. Nan repo, sa yo misk yo sitiye pou ke konsèy yo actin filaman antre nan espas yo ant protofibrils yo myosin.

Yon teren etwat nan limyè nan ki gen kapasite A se gratis nan fibr actin. Yon Z manbràn kenbe yo ansanm.

Sou myosin fibr gen essayant Transverse jiska 20 NM, nan tèt yo ki se sou 150 molekil myosin. Yo kite biopolyarno, epi chak myosinic tèt konekte nan à actin la. Lè gen estrès sou fibr yo nan sant actin myosin, actin filaman se fèmen nan sant la nan sarcomere la. Nan fen fibr yo myosin rive nan Z. nan liy Lè sa a, yo pran yon sarcomere antye, ak actin se yo ki pami yo. An menm tan an mwen kondwi se longè redwi, ak nan fen a li disparèt nèt, ansanm ak sa liy Z a vin pi epè.

Se konsa, dapre teyori a nan k ap deplase fil, akòz longè redwi nan fib yo misk yo. Teyori a, ki rele "Kovèti pou", te devlope pa Huxley ak Hanson nan mitan an nan ventyèm syèk la.

Mekanis nan kontraksyon fib nan misk

teyori pwensipal lan se ke gen okenn filaman (myosin ak actin) pi kout. longè yo rete chanje ak nan misk tansyon. Men, offres nan fibr mens, glise, ale ant fibr yo epè, diminye degre nan sipèpoze, se konsa gen yon rediksyon.

Molekilè mécanisme de kontraksyon misk pa glisman nan fibr actin se jan sa a. Myosin tèt konekte protofibrils ak actin. Avèk pant yo gen glisman, deplase actin filaman nan sant la nan sarcomere la. Akòz òganizasyon an bipolè nan molekil myosin sou tou de bò fibr yo, kondisyon yo pou yon ti kraze nan fibr actin nan direksyon diferan.

Lè detant nan misk myosin tèt deplase lwen fibr yo actin. Avèk yon glise tansyon fasil nan misk dekontrakte reziste kont anpil mwens. Se poutèt sa yo, yo yo passivement lontan.

rediksyon etap

ka Mekanis nan kontraksyon miskilè dwe yon ti tan divize an etap sa yo:

1. se fib nan misk ankouraje lè se yon aksyon potentiel apwovizyone soti nan newòn yo motè nan sinaps yo.
2. se Potansyèl la aksyon pwodwi sou manbràn nan nan fib nan misk, ak Lè sa pwopaje nan myofibrils yo.
3. Akonpli pè ELECTROMECHANICAL reprezante yon konvèsyon nan elektrik nan mekanik PD glisman. Sa a nesesèman enplike nan kalsyòm ions.

kalsyòm ions

Pou yon pi bon konprann nan pwosesis la nan deklanchman fib nan kalsyòm ions se pratik yo konsidere estrikti a nan à actin la. Longè li se sou 1 m, epesè - soti nan 5 a 7 NM. Sa a se yon pè nan fil sere, ki sanble ak monome nan actin. Apeprè chak 40 NM isit la yo se esferik troponin molekil, ak ant chenn yo - tropomiozinovye.

Lè kalsyòm ions yo absan, myofibrils sa vle di detann molekil tropomiozinovye lontan bloke atachman a nan chenn actin ak pon myosin. Men, lè aktive kalsyòm ions tropomiozinovye molekil koule pi fon epi yo louvri zòn nan.

Lè sa a, pon yo myosin yo tache ak fibr actin ak fractionne ATP epi li devlope fòs misk yo. Sa a se posib akòz enpak la nan kalsyòm troponin. Nan ka sa molekil nan lèt se defòme, kidonk pouse nan tropomyosin.

Lè misk la se dekontrakte, li se 1 gram pwa mouye gen plis pase 1 mmol nan kalsyòm. sèl Kalsyòm se enstalasyon depo izole ak espesyal. Sinon, misk yo ta toujou te bese.

kalsyòm depoze jan sa a. Nan diferan zòn nan selil yo nan misk manbràn nan fib yo se tib nan ki gen yon koneksyon ak anviwònman an deyò selil yo. Li se yon sistèm nan tubuli Transverse. Yon sistèm se pèpandikilè ak pwent yo Longitudinal nan yo ki - dechay (tèminal) tank yo ranje nan pwoksimite fèmen nan sistèm lan Transverse dyafragm. Ansanm jwenn triyad. Li te nan gode fèt estoke kalsyòm.

Depi PD yo distribye nan selil la, epi gen yon konjigezon ELECTROMECHANICAL. Eksitasyon Penetration nan fib pase nan yon Longitudinal sistèm degaje kalsyòm. Se konsa, se mekanis nan rediksyon te pote fib nan misk.

3 pwosesis ak ATP

Nan entèraksyon an nan tou de seksyon nan prezans kalsyòm ions yon wòl konsiderab pou ATP. Lè mete ann aplikasyon mekanis nan kontraksyon misk nan misk zo, se enèji a nan ATP itilize yo:

• operasyon nan sodyòm ak ponp potasyòm ki kenbe yon konsantrasyon konstan nan iyon;
• sibstans ki sou sa yo sou kote diferan nan manbràn lan;
• koulisant fibr mantèg myofibrils;
• Job kalsyòm ponp aji rilaks.

ATP se manbràn selilè a, fibr yo nan myosin ak manbràn reticulum sarcoplasmic. Anzim kraze ak elimine yon myosin.

konsomasyon nan ATP

Li konnen sa myosin tèt kominike avèk actin epi li gen eleman pou ATP klivaj. Dènye actin aktive epi myosin nan prezans iyon mayezyòm. Se poutèt sa anzim klivaj pran plas lè tache ak actin tèt myosin. Pi gwo a kwa-pon yo, vitès la divize yo pral pi wo.

ATP mekanis

Apre yo te fin nan mouvman an nan molekil la AFL bay enèji pou separasyon an nan reyaksyon a ki enplike nan actin ak myosin. tèt myosin separe, ATP se fann yo fosfat ak ADP. Se fen a nouvo konekte ATP molekil ak sik la rezime. Sa yo se mekanis nan kontraksyon misk ak detant nan nivo a molekilè.

aktivite a nan kwa-pon pral dire sèlman osi lontan ke enzymatique nan ATP rive. Si ou bloke pon yo anzim pa pral dwe tache ankò.

Avèk aparisyon an nan lanmò a nan nivo a òganis nan ATP nan selil yo tonbe ak pon rete stabl fiks nan à actin la. Se konsa, gen etap la nan difikilte nan lanmò.

ATP resynthesis

ka resynthesis kapab aplike nan de fason.

Pa transfè anzimatik nan gwoup fosfat soti nan Keating fosfat ADP. Depi aksyon nan Keating nan selil la pi plis ATP resynthesis aplike trè vit. An menm tan an, pa oksidasyon nan asid pyruvic ak laktik resynthesis asid yo pral ralanti.

ATP ak CP pouvwa disparèt nèt si resynthesis se pwazon kase. Lè sa a, ponp kalsyòm sispann travay la, sa ki lakòz misk se irevèrsibl redwi (sa vle di vini kontraktur). Kidonk, kase mécanisme de kontraksyon miskilè.

pwosesis fizyoloji

An rezime, nou sonje ke se rediksyon an nan fib nan misk ki vin pi kout nan chak nan myofibrils sarcomeres. fibr yo nan myosin (epè) ak actin (mens) konekte fini nan yon eta dekontrakte. Men, yo kòmanse mouvman glisman nan direksyon chak lòt lè aplike mekanis nan kontraksyon misk yo. Fizyoloji (yon ti tan) eksplike pwosesis la lè se enfliyanse myosin lage enèji ki nesesè konvèti ATP ADP. Se konsa pral myosin aktivite dwe reyalize sèlman lè yon kontni ase nan kalsyòm ions akimile nan reticulum la sarcoplasmic.