To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Biofizyka tkanki mięśniowej
Mechanizm powstawania skurczu komórek mięśniowych
• Wspólną cechą wszystkich typów mięśni jest zdolność do odpowiadania skurczem na docierające do nich sygnały
pobudzające.
• Skurcz jest wynikiem oddziaływań pomiędzy znajdującymi się w każdej komórce mięśniowej wyspecjalizowanymi
białkami zwanymi białkami kurczliwymi. Z tych białek zbudowane są miofilamenty czyli nitkowate struktury
stanowiące podstawę „silnika molekularnego” przetwarzającego energię chemiczną w energię mechaniczną.
Komórki mięśni poprzecznie prążkowanych charakteryzują się wydłużonym kształtem i długością od kilkudziesięciu
mikrometrów (komórki mięśnia sercowego) do kilkudziesięciu centymetrów (komórki mięśnia szkieletowego).
Elementami kurczliwymi są biegnące przez całą długość komórki włókienka mięśniowe. Jednostkami czynnymi są
powtarzające się wzdłuż włókienka segmenty zwane sarkomerami. Środek sarkomeru stanowią mikrofilamenty grube
zbudowane z cząsteczek białka – miozyny. Są one ułożone równolegle do osi podłużnej włókienka. Końcowe części
sarkomeru utworzone są z miofilamentów cienkich, których głównym składnikiem jest aktyna. Jeden koniec
miofilamentu aktynowego jest przymocowany do syku Z ograniczającego sarkomer, drugi – wsunięty pomiędzy
miofilamenty miozynowe. Każdy miofilament miozyny otoczony jest przez 6 miofilamentów aktynowych
Ślizgowa teoria skurczu
• Zgodnie z obecnie przyjętym poglądem noszącym nazwę „ślizgowej teorii skurczu” oddziaływanie pomiędzy aktyną i
miozyną powoduje wsuwanie się miofilamentów aktynowych głębiej pomiędzy miofilamenty miozynowe, co
prowadzi do skracania się komórki.
• Jest to praca mechaniczna, do której energii dostarcza występujący równocześnie rozpad ATP do ADP i
nieorganicznego fosforanu. Takie przetwarzanie energii chemicznej w mechaniczną jest możliwe dzięki
specyficznym właściwościom białek kurczliwych – aktyny i miozyny.
•Cząsteczka miozyny ma postać wydłużonej pałeczki zakończonej z jednej strony maczugowatym zgrubieniem
złożonym z 2 podjednostek zwanych głowami miozyny. Część podłużna ma strukturę podwójnej spirali α. Głowy
miozyny mają strukturę globularną. Dwie głowy cząsteczki miozyny razem tworzą mostek poprzeczny, który w
procesie powstawania skurczu łączy gruby miofilament miozyny z cienkim miofilamentem aktynowym. Na
głowach cząsteczki miozyny znajdują się miejsca wiązania aktyny i ATP.
•Aktyna – istnieje w 2 formach: monomerycznej czyli globularnej (aktyna G) i polimerycznej – fibrylarnej o podwójnej
spirali (aktyna F). W mięśniach poprzecznie prążkowanych w spiralę tę wpleciony jest kompleks białkowy
tropomiozyna-troponina
•Troponina składa się z 3 podjednostek: troponiny I, troponiny T oraz wiążącej wapń troponiny C.
• W mięśniach gładkich nie występuje kompleks troponiny.
•Oprócz aktyny i tropomiozyny w skład cienkich miofilamentów z mięśni gładkich wchodzą dwa białka – kaldeson i
kalponina.
• We wszystkich komórkach mięśniowych sygnałem inicjującym oddziaływanie aktyny z
(…)
… autonomicznego układu nerwowego)
• Mięśnie gładkie z reguły wykonują powolne, długotrwałe skurcze, które nie podlegają kontroli OUN, wykazuje tak
zwaną spontaniczną – miogenną aktywność
• Ich skurcze inicjują wyspecjalizowane komórki rozrusznikowe podobne do tych sterujących skurczami serca.
• Mięsnie gładkie kurczą się stosunkowo małym nakładem energii.
• Istnieją mięśnie gładkie praktycznie pozbawione…
…. Jest to system poprzecznych kanalików T zwanych również tubulami
poprzecznymi T. Kanaliki poprzeczne T stanowią anatomiczną podstawę przenoszenia sygnału do skurczu z
powierzchni sarkolemy do wnętrza włókna
• Mięśnie szkieletowe nie kurczą się spontanicznie. Sygnał do skurczu przekazywany jest z neuronu ruchowego przez
synapsę nerwowo-mięśniową. Potencjał czynnościowy nerwu ruchowego docierający do synapsy…
… powstanie w jego centrum uwodnionej szczeliny,
którą do wnętrza komórki napływają jony, głównie sodu
• Prąd przenoszony przez napływające do cytoplazmy jony Na+ depolaryzuje błonę, pobudzając sarkolemę do
wytwarzania potencjałów czynnościowych, które wzdłuż błon tubul poprzecznych T docierają w głąb komórki
inicjując ciąg zjawisk prowadzących do aktywacji układu białek kurczliwych nazywany sprzężeniem…
… aktywności spontanicznej. Należą to nich np. mięśnie tętnic, żył,
nasieniowodów i tęczówki.
• Rozciąganie mięśnia krawieckiego żaby
• Moduł sprężystości mięśnia (moduł Younga) – rozciąganie mięśnia niepobudzonego
• Po początkowym szybkim wzroście siły wywieranej przez mięsień w chwili rozciągnięcia do żądanej długości
obserwujemy dalej jej wykładniczy spadek w funkcji czasu do pewnej stałej wartości…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)