Inervacija mišic in sarkoplazmatskega retikuluma

V prejšnjem razdelku smo videli, kako dva regulatorna proteina preprečujeta, da bi miozinske glave dokončale silo. Samo povečanje kalcijevih ionov v sarkoplazmi omogoča sprostitev te "varnosti", tako da stikalo postavite v položaj "vklopljeno". Ravno prisotnost kalcija v znotrajceličnem okolju določa začetek kompleksnih kemo-mehanskih dogodkov, na katerih temelji krčenje mišic.

Povečanje sarkoplazmatskega kalcija je končni rezultat finega nadzora živcev. Sprožilec krčenja se pojavi šele, ko skeletna mišica sprejme signal iz svojega motoričnega živca.

Poleg živčnih struktur je zelo pomembna prisotnost tako imenovanega sarkoplazmatskega retikuluma. V notranjosti najdemo "visoko koncentracijo kalcijevih ionov.

Sarkoplazemski retikulum

Sarkoplazemski retikulum je mrežasta kanalska struktura, ki popolnoma obdaja vsako mišično vlakno in se prikrade v notranje prostore med eno in drugo miofibrilo. Če ga natančno pregledamo, lahko opazimo dve posebni strukturi:

MREŽICE: tvorijo jih vzdolžni kanali (v katerih se nabirajo ioni Ca2 +), ki med seboj anastomozirajo, se stekajo v večje cevaste strukture, imenovane terminalne cisterne, ki koncentrirajo in sekvestrirajo Ca2 +, nato pa ga sprostijo, ko prispe ustrezen dražljaj.

PREČNE CEVI (T-tubule): invagacije celične membrane (sarkolema), tesno povezane s končnimi cisternami. Membrana, ki jih pokriva in je v neposrednem stiku s sarkolemo, lahko prosto komunicira z zunajcelično tekočino (zunaj celice).

Kompleks TRANSVERSE TUBE + TERMINAL TANKS (postavljen ob straneh) tvori tako imenovano FUNKCIONALNO TRIADO.

Posebna struktura prečnih tubulov omogoča hiter prenos akcijskega potenciala, brez zamud, znotraj mišičnega vlakna.

Prečni tubul je reguliran z napetostno odvisnim receptorskim proteinom, katerega aktivacija ob dosegu akcijskega potenciala spodbudi sproščanje Ca2 + iz terminalnih cistern.Povečana koncentracija teh ionov predstavlja začetni dogodek mišičnega krčenja.

Osnove krčenja mišic

Živčni impulz, ki izvira iz središča in ga prenašajo motoenuroni, doseže nivo motorne plošče in se zaradi membranskega cevastega sistema razširi v mišično vlakno. Akcijski potencial in posledična depolarizacija sarkoleme določata sproščanje Ca2 + iz cistern sarkoplazmatskega retikuluma, ki v interakciji s sistemom regulacije troponin-tropomiozin povzroči sproščanje aktivnega mesta na aktinu in posledično nastanek aktomiozinskih mostov (glej namenski članek).

Ko je dražljaj, ki je povzročil krčenje, izčrpan, pride do sprostitve mišic z aktivnim procesom, odvisnim od ATP, katerega namen je vrniti kalcijeve ione nazaj v sarkoplazemski retikulum (obnoviti zaviralni učinek sistema troponin-tropomiozin) in ugoditi raztapljanje aktomiozinskega mostu.

Inervacija mišic

Krčenje mišičnih vlaken je posledica živčnega dražljaja, ki poteka skozi alfa motorni nevron, dokler ne doseže motorične plošče. Celično telo tega motornega nevrona se nahaja v ventralnem rogu sive snovi hrbtenjače.

Več mišičnih vlaken, ki imajo podobne anatomsko-fiziološke značilnosti, je inervirano z enim samim motoričnim nevronom. Vsako od teh vlaken sprejema aferente samo iz enega motornega nevrona.

Število vlaken, ki jih nadzira motorni nevron, je obratno sorazmerno s stopnjo finosti in natančnosti gibanja, ki ga zahteva mišica, ki jih vsebuje. Ekstraokularne mišice na primer podpirajo gibljivost žarnice z izjemno natančnostjo; zato vsak motorični nevron inervira zelo malo mišičnih vlaken. V drugih regijah telesa, kjer toliko finese ni potrebno, se lahko razmerje giblje od 1: 5 do 1: 2000 - 1: 3000. Na splošno je manjša mišica, manjša je motorna enota.

Kompleks, sestavljen iz alfa spinalnega motornega nevrona, njegovega eferentnega vlakna (ki gre ven in gre na obrobje, ki prenaša impulz) in nadzorovanih mišičnih vlaken, je najpreprostejša nevrofunkcionalna enota mišice, imenovana:

NEUROMOTORNA ENOTA.

Nevromotorna enota je najmanjša funkcionalna celica mišice, ki jo lahko nadzoruje živčni sistem.

V nasprotju s tem, kar bi si kdo mislil, niso vsa živčna vlakna motorične enote usmerjena v sosednja vlakna. Dejansko se mišična vlakna, ki pripadajo določeni enoti, pomešajo z vlakni drugih motoričnih enot. Ta posebna ureditev omogoča širšo prostorsko porazdelitev sile motornih enot in manjšo napetost med snopi vlaken.

Poleg tega niso vse nevromotorične enote enake. Razvrščeni so na podlagi časa krčenja, vrha ustvarjene sile, časa sprostitve in časa utrujenosti. To omogoča razlikovanje motornih enot po:

- objektiv tipa I (ali S iz "Počasnega" ali SO iz "Počasnega glikolita")

- hiter tip IIb (ali FF iz "Fast Fatiguing" ali FG "Fast Glycolitic")

- vmesni proizvodi tipa IIa (ali FR iz "hitrega odpornosti proti utrujenosti" ali FOG "hitri oksidativni glikolitik").

Vsaka motorna enota je sestavljena iz mišičnih vlaken s homogenimi lastnostmi. Odporna vlakna se na primer nanašajo na počasne motorne enote, obratno na hitre.