Мышцы обеспечивают форму тела и вовлекают в движение и различные другие функции организма. Они вовлекают в различные действия тела, которые контролируются как добровольным, так и принудительным контролем. Существует три основных типа мышц, а именно скелетная мышца, сердечная мышца и гладкая мышца. Скелетные мышцы прикрепляются к скелетной системе, а гладкие мышцы находятся в стенках полых органов, таких как желудок, мочевой пузырь, матка и т. Д.. Во время сокращения скелетных мышц особый тип белка под названием тропонин играет важную роль, в то время как тропонин не участвует в сокращении гладких мышц.. Это ключевое отличие между скелетными мышцами и сокращением гладких мышц.
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое сокращение скелетных мышц
3. Что такое гладкое сокращение мышц
4. Сходство между сокращением скелетных и гладких мышц
5. Сравнение бок о бок - скелетное и гладкое сокращение мышц в форме таблицы
6. Резюме
В контексте сокращения скелетных мышц все скелетные мышцы сокращаются посредством ряда электрохимических сигналов, которые возникают в мозге. Эти сигналы проходят через нервную систему в двигательный нейрон, который находится в волокнах скелетных мышц. Сигнал инициирует процесс сокращения мышц. При описании структуры волокон скелетных мышц на их базовом уровне, они состоят из более мелких волокон, которые называются миофибриллами. В миофибриллах присутствуют особые типы сократительных белков. Эти сократительные белки - актин и миозин. Они являются наиболее важными компонентами скелетных мышц, когда дело доходит до сокращения.
Актиновые и миозиновые филаменты скользят друг относительно друга, вызывая процесс сокращения мышц. Следовательно, этот процесс известен как «теория скользящей нити» из-за скольжения этих сократительных белков друг через друга. Есть несколько важных структур, которые попадают в центр внимания при описании сокращения скелетных мышц. Это миофибрилла, саркомер (который является функциональной единицей миофибрилл), актин и миозин, тропомиозин (белок, который связывается с актином в регуляции сокращения мышц) и тропонин (трехкомпонентный комплекс, который присутствует в тропомиозине единица измерения).
Сначала нервный импульс, генерируемый мозгом, проходит через нервную систему в место, называемое нервно-мышечным соединением. Это вызывает высвобождение ацетилхолина, который является нейромедиатором. Это приводит к состоянию деполяризации. Это приводит к высвобождению ионов кальция (Са2+) из саркоплазматического ретикулума. Калифорния2+ связывается с тропонином, который изменяет свою форму и вызывает движение тропомиозина из актинового белка (активный сайт актина). Это явление инициирует связывание миозина (миозиновых головок) с актином. Это образует перекрестный мост между этими двумя сократительными белками. Преобразование АТФ в АДФ + Пи высвобождает энергию и позволяет вытягивать актиновые филаменты внутрь миозином. Это растяжение сокращает мышцы.
Рисунок 01: Сокращение скелетных мышц
Когда молекула АТФ связывается с миозином, она отделяется от нити актина и разрушает образовавшийся поперечный мостик. Этот процесс происходит непрерывно до тех пор, пока нервный стимул не прекратится и адекватное количество АТФ и Са2+ настоящее время. Когда импульс прекращается, Ca2+ возвращается в саркоплазматический ретикулум и актиновая нить перемещается в исходное положение. Это удлиняет мышцу до ее нормального положения.
Сокращение гладких мышц происходит как нервная стимуляция, а также гуморальная стимуляция. Весь процесс сокращения может контролироваться с помощью внешнего и внутреннего контроля. При внешнем виде он состоит из нейронального контроля и гуморального контроля. Нейронный контроль происходит при наличии симпатических волокон, которые контролируют как сужение, так и расслабление. Релаксация в основном вызвана β-адренергическими рецепторами, а сокращение вызвано α-адренергическими рецепторами. Под компонентом гуморального контроля различные соединения, такие как ангиотензин II, адреналин, вазопрессин, вызывают сокращение и расслабление..
Местный гуморальный контроль и миогенная ауторегуляция происходят под внутренним контролем. Во время миогенной ауторегуляции это происходит в ответ на самопроизвольную деполяризацию и сокращение, которое происходит в гладких мышцах. Эта система регуляции присутствует не в каждой гладкой мышце тела, но в основном она обнаруживается в кровеносных сосудах, таких как афферентная клубочковая артериола. Во время местного гуморального контроля соединения, которые секретируются клетками, которые имитируют аутокринные и паракринные клетки, приводят к сокращению и расслаблению волокон гладких мышц. Эти соединения включают брадикинин, простагландины, тромбоксан, эндотелин, аденозин и гистамин. Эндотелин считается наиболее сильнодействующим средством, а аденозин - наиболее распространенным сосудорасширяющим средством..
Во время сокращения гладких мышц потенциал действия, генерируемый в симпатическом двигательном нейроне, перемещается и достигает синаптического конца и вызывает индукцию Ca2+ приток внутрь цитоплазмы. Приращение Са2+ концентрация в клетке приводит к развитию конформационных изменений в микротрубочках нервного цитоскелета. Это вызывает высвобождение норадреналина, который является нейромедиатором, в интерстициальное пространство.
Рисунок 02: Гладкое сокращение мышц
Норадреналин проникает в клетки гладких мышц и связывается с рецептором канала, который связан с G-белком. Это приводит к образованию комплекса рецептора-передатчика и активации G-белка. Кроме того, накопленный Ca2+ внутри клетки приводит к связыванию с кальмодулином и образует Ca2+-комплекс кальмодулина. Этот комплекс связывает и активирует Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK включает реакцию фосфорилирования, которая фосфорилирует легкую цепь миозина и обеспечивает связывание поперечного мостика миозина с актиновыми филаментами. Это инициирует сокращение. Этот процесс прекращается дефосфорилированием легкой цепи миозина и участием фермента фосфатазы легкой цепи миозина (MLCP).
Скелетное и гладкое сокращение мышц | |
Сокращение скелетных мышц - это процесс сокращения скелетных мышц посредством серии электрохимических сигналов, которые возникают в мозге.. | Сокращение гладких мышц - это процесс, вызванный скольжением нитей актина и миозина друг над другом. |
Скорость сжатия | |
Сокращение скелетных мышц происходит с разной скоростью. | Сокращение гладких мышц очень медленное. |
Тропониновый белок | |
Сокращение скелетных мышц включает тропонин. | Сокращение гладких мышц не включает тропонин. |
Все скелетные мышцы сокращаются через серию электрохимических сигналов, которые возникают в мозге. При описании структуры скелетного мышечного волокна на его базовом уровне, оно состоит из более мелких волокон, которые называются миофибриллами. В миофибриллах присутствуют особые типы сократительных белков. Эти сократительные белки - актин и миозин. Сокращение скелетных мышц основано на теории скользящих нитей. Во время сокращения гладких мышц в симпатическом двигательном нейроне создается потенциал действия. Весь процесс сокращения гладких мышц можно контролировать с помощью внешнего и внутреннего контроля. При внешнем виде он состоит из нейронального контроля и гуморального контроля. Местный гуморальный контроль и миогенная ауторегуляция происходят под внутренним контролем.
1. «Механизм сокращения скелетных мышц». MEDCHROME. Доступна здесь
2.MEFANET, сеть чешских и словацких медицинских факультетов. «Физиология сокращения гладких мышц». Физиология сокращения гладких мышц - WikiLectures. Доступна здесь
1. '1008 Сокращение скелетных мышц' через OpenStax, (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia
2. Сокращение гладких мышц1. По Боумфрейфру - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia