Iepriekšējā sadaļā mēs redzējām, kā divas regulējošās olbaltumvielas neļauj miozīna galviņām pabeigt izturības insultu. Tikai kalcija jonu palielināšanās sarkoplazmā ļauj atbrīvot šo "drošību", nospiežot slēdzi uz "ieslēgšanas" pozīciju. Tieši kalcija klātbūtne intracelulārajā vidē nosaka sarežģīto ķīmisko un mehānisko notikumu sākumu, kas ir muskuļu kontrakcijas pamatā.
Sarkoplazmas kalcija palielināšanās ir smalkas nervu kontroles rezultāts. Kontrakcijas izraisītājs rodas tikai tad, kad skeleta muskuļi saņem signālu no sava motora nerva.
Papildus nervu struktūrām tā saucamā sarkoplazmas retikulāta klātbūtne ir ļoti svarīga. Iekšā mēs atrodam augstu kalcija jonu koncentrāciju.
Sarkoplazmas retikulāts
Sarkoplazmatiskais retikuls ir kanāla tipa struktūra, kas pilnībā aptver katru muskuļu šķiedru, graujot iekšējās telpas starp myofibrilu un otru. Rūpīgi izvērtējot, ir iespējams pamanīt divas konkrētas struktūras:
RETIKLES: tās veido gareniski kanāli (kas atkārtoti uzkrāj Ca2 + jonus), kas, savstarpēji anastomoģējot, ieplūst lielākās cauruļveida struktūrās, ko sauc par termināla cisternām, kas koncentrē un izolē Ca2 +, pēc tam atbrīvo, kad ierodas atbilstošs stimuls.
TRANSVERSE TUBULES (T-veida caurules): šūnu membrānas (sarkolēmas) invaginācijas, kas cieši saistītas ar termināla cisternām. Membrāna, kas to aptver, ir tiešā saskarē ar sarkolēmu, var brīvi sazināties ar ekstracelulāro šķidrumu (ārpus šūnas).
Komplekss TUBULO TRASVERSO + CISTERNE TERMINALI (novietots tā malās) ir tā sauktā FUNKCIONĀLĀ TRIAD.
Šķērsvirziena caurulīšu īpašā struktūra ļauj ātri izsaukt darbības potenciālu bez latentuma muskuļu šķiedras iekšpusē.
Šķērsvirziena caurulīti regulē no sprieguma atkarīgs receptoru proteīns, kura aktivācija, sasniedzot darbības potenciālu, stimulē Ca2 + izdalīšanos no gala cisternām. Palielināta šo jonu koncentrācija ir sākotnējais muskuļu kontrakcijas gadījums.
Muskuļu kontrakcijas pamati
Nervu impulss, kas radies centralizēti un transportēts ar motoenuroniem, sasniedz motora plāksnes līmeni un veicina muskuļu šķiedras iekšpusi, pateicoties membrānajai cauruļveida sistēmai. Darbības potenciāls un no tā izrietošā sarkolēmas depolarizācija nosaka Ca2 + izdalīšanos no sarkoplazmas retikulāta cisternām. Šie joni, kas mijiedarbojas ar troponīna-tropomioīna regulēšanas sistēmu, izraisa aktīvās vietas izdalīšanos uz aktīnu un no tā izrietošo aktomiozīna tiltu veidošanos (skatīt īpašu izstrādājumu).
Kad stimuls, kas izraisīja kontrakciju, ir izsmelts, muskuļu relaksācija notiek ar aktīvu atkarīgu ATP procesu, kura mērķis ir atjaunot kalcija jonus sarkoplazmas retikulā (atjaunojot troponīna-tropomiozīna sistēmas inhibējošo iedarbību). un veicina aktomiozīna tilta izšķīdināšanu.
Muskuļu inervācija
Muskuļu šķiedru kontrakcija ir nervu stimula rezultāts, kas iet caur alfa motoru neironu, līdz tas sasniedz piedziņas plāksni. Šā motora neirona šūnu ķermenis atrodas mugurkaula pelēkās vielas ventrālajā ragā.
Vairākus muskuļu šķiedras, ko apvieno līdzīgas anatomiskās un fizioloģiskās īpašības, ievada viens motora neirons. Katra no šīm šķiedrām saņem afferentus no viena motora neirona.
Mehānisko neironu kontrolēto šķiedru skaits ir apgriezti proporcionāls to muskuļu kustības smaguma pakāpei un precizitātei, kas tos satur. Piemēram, ekstrakulārie muskuļi atbalsta spuldzes kustību ar ļoti precīzu precizitāti; šī iemesla dēļ katrs motora neirons iedzīst ļoti maz muskuļu šķiedru. Citos ķermeņa reģionos, kur nav nepieciešams tik daudz izsmalcinātības, attiecība var būt no 1: 5 līdz 1: 2000 - 1: 3000. Vispārīgi runājot, jo mazāks ir muskuļu slānis un jo mazāks ir motora bloks.
 | Komplekss, ko veido alfa-mugurkaula mehāniskais neirons, tā efferentā šķiedra (kas iziet un iet uz perifēriju, kas pārraida impulsu) un kontrolētās muskuļu šķiedras, ir vienkāršākā muskuļu neirofunkcionālā vienība, ko sauc par: NEUROMOTORY UNIT. Neiromotorā vienība ir muskuļu mazākā funkcionālā vienība, ko var kontrolēt nervu sistēma. |
Pretēji tam, ko varētu domāt, motora mezgla nervu šķiedras nav vērstas uz tuvējām šķiedrām. Faktiski konkrētai vienībai piederošās muskuļu šķiedras tiek sajauktas ar šķiedrām, kas ir citu motoru bloku daļa. Šī īpašā sistēma ļauj plašāk sadalīt motoru bloku radīto spēku un zemāku spriegumu starp šķiedru saišķiem.
Turklāt neiromotorās vienības nav vienādas. Tos klasificē, pamatojoties uz kontrakcijas laiku, radīto maksimālo spēku, relaksācijas laiku un noguruma laiku. Tas ļauj nošķirt motora blokus:
- I tipa objektīvs (vai S no "Slow" vai SO no "Slow Glycolitic")
- ātrs IIb tips (vai FF no "Fast Fatiguing" vai FG "Fast Glycolitic")
- IIa tipa starpprodukts (vai FR no "ātras noguruma pretestības" vai FOG "Ātrās oksidācijas glikolīta").
Katru motoru bloku veido muskuļu šķiedras ar viendabīgām īpašībām. Piemēram, izturīgas šķiedras sastāv no lēnas motora vienības, otrādi - ātrām.
