Mišići pružaju tijelu oblik i uključuju se u pokret i razne druge funkcije tijela. Uključuju se u različite aktivnosti tijela koje su pod kontrolom dobrovoljne i nevoljne kontrole. Postoje tri glavne vrste mišića, a to su skeletni mišići, srčani mišići i glatki mišići. Skeletni mišići vezani su za skeletni sustav, a glatki mišići nalaze se u zidovima šupljih organa kao što su želudac, mjehur, maternica itd.. Tijekom kontrakcije skeletnih mišića, posebna vrsta proteina nazvana troponin igra sastavnu ulogu dok troponin nije uključen u kontrakciju glatkih mišića. Ovo je ključna razlika između skeletnih mišića i kontrakcije glatkih mišića.
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je kontrakcija skeletnog mišića
3. Što je kontrakcija glatkih mišića
4. Sličnosti između kontrakcije skeleta i glatkog mišića
5. Usporedna usporedba - kontrakcija skeleta i glatkog mišića u tabelarnom obliku
6. Sažetak
U kontekstu kontrakcije skeletnih mišića, svi skeletni mišići se stežu kroz niz elektrokemijskih signala koji potiču iz mozga. Ti signali prolaze kroz živčani sustav u motorni neuron koji se nalazi u mišićnim vlaknima skeleta. Signal će pokrenuti proces kontrakcije mišića. Kada se opisuje struktura skeletnih mišićnih vlakana na njegovom osnovnom nivou, ona se sastoji od manje vlaknaste jedinice koja se naziva miofibrilima. Unutar miofibrila postoje posebne vrste kontraktilnih proteina. Ti kontraktilni proteini su aktin i miozin. Oni su najvažniji sastojci skeletnog mišića kada je u pitanju kontrakcija.
Aktinski i miozinski filamenti klizili su unutra i van jedan preko drugog koji pokreću proces kontrakcije mišića. Stoga je ovaj postupak poznat kao "teorija klizna filamenta" zbog klizanja tih kontraktilnih proteina jedan preko drugog. Malo je važnih struktura koje se opisuju kontrakcijom skeletnih mišića. To su miofibril, sarcomere (koja je funkcionalna jedinica miofibrila), aktin i miozin, tropomiozin (protein koji se veže na aktin u regulaciji mišićne kontrakcije) i troponin (koji je troje proteinski kompleks prisutan u tropomiozinu jedinica).
U početku živčani impuls koji generira mozak putuje kroz živčani sustav u mjesto koje se naziva neuromuskularni spoj. To uzrokuje oslobađanje acetilkolina, koji je neurotransmiter. To dovodi do stanja depolarizacije. Zbog toga se oslobađaju kalcijevi ioni (Ca2+) iz sarkoplazmatskog retikuluma. Ca2+ veže se na troponin koji mijenja oblik i uzrokuje kretanje tropomiozina iz proteina aktina (aktivno mjesto aktina). Ovaj fenomen pokreće vezanje miozina (glave miozina) na aktin. To stvara križni most između ova dva kontraktilna proteina. Pretvaranje ATP-a u ADP + Pi oslobađa energiju i omogućava miozin povlačenjem aktinskih filamenata prema unutra. Ovo povlačenje skraćuje mišić.
Slika 01: Skeletna kontrakcija mišića
Kad se molekula ATP-a veže na miozin, odvaja se od aktinovne niti i razbija formirani križni most. Taj se proces odvija neprekidno dok se živčani podražaj ne zaustavi i ne dobije se dovoljna količina ATP-a i Ca2+ predstaviti. Kad impuls prestane, Ca2+ vraća se natrag u sarkoplazmatski retikulum i aktinski filament se pomiče u svoj počivački položaj. To produljuje mišić u njegov normalan položaj.
Kontrakcija glatkih mišića javlja se kao živčana stimulacija, a također i humoralnom stimulacijom. Cijeli proces kontrakcije mogao bi se kontrolirati vanjskom i unutarnjom kontrolom. Pod vanjskim se sastoji od neuronske kontrole i humoralne kontrole. Kontrola neurona odvija se uz prisustvo simpatičkih vlakana koja kontroliraju i suženje i opuštanje. Opuštanje je primarno uzrokovano β adrenergičkim receptorima, a kontrakcija je uzrokovana α adrenergičkim receptorima. Pod komponentom humoralne kontrole, različiti spojevi poput angiotenzina II, epinefrina, vazopresina potiču kontrakciju i opuštanje.
Lokalna humoralna kontrola i miogena autoregulacija se odvijaju pod unutarnjom kontrolom. Tijekom miogene autoregulacije odvija se kao odgovor na spontanu depolarizaciju i kontrakciju koja se odvija u glatkom mišiću. Ovaj sustav regulacije nije prisutan u svakom glatkom mišićju tijela, već se prije svega nalazi u krvnim žilama poput aferentne glomerularne arteriole. Tijekom lokalne humoralne kontrole, spojevi koje izlučuju stanice koje oponašaju autokrine i parakrinske stanice dovode do kontrakcije i opuštanja vlakana glatkih mišića. Ti spojevi uključuju bradikinin, prostaglandine, tromboksane, endotelin, adenozin i histamin. Endotelin se smatra najmoćnijim konstriktorom, dok se adenozin smatra najbrojnijim vazodilatatorom.
Tijekom kontrakcije glatkih mišića, akcijski potencijal koji nastaje u simpatičkom motornom neuronu putuje i doseže sinaptički terminal te uzrokuje indukciju Ca2+ priliv unutar citoplazme. Povećanje u Ca2+ koncentracija unutar stanice dovodi do razvoja konformacijskih promjena u mikrotubulima neuralnog citoskeleta. To uzrokuje oslobađanje norepinefrina, koji je neurotransmiter u intersticijski prostor.
Slika 02: Glatka kontrakcija mišića
Norepinefrin se kreće u stanicu glatkih mišića i veže se na receptor kanala koji je spojen s G proteinom. To rezultira stvaranjem kompleksa receptora za odašiljače i aktiviranjem G proteina. Također, akumulirani Ca2+ unutar stanice dovodi do vezanja s kalmodulinom i tvori Ca2+-kalmodulinski kompleks. Ovaj kompleks veže i aktivira Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK uključuje reakciju fosforilacije koja fosforilira laki lanac miozina i omogućava vezanje miozinskog križnog mosta na aktinske filamente. To pokreće kontrakciju. Ovaj postupak se završava defosforilacijom svjetlosnog lanca miozina i uključivanjem enzima Myosin Light Chain Fosphatase (MLCP).
Skelet - kontrakcija glatkih mišića | |
Kontrakcija skeletnih mišića je proces ugovaranja skeletnih mišića kroz niz elektrokemijskih signala nastalih u mozgu. | Kontrakcija glatkih mišića je proces uzrokovan klizanjem aktinskih i miozinskih filamenata jedan o drugome. |
Brzina kontrakcije | |
Kontrakcija skeletnih mišića događa se različitim brzinama. | Kontrakcija glatkih mišića je vrlo spora. |
Troponinski protein | |
Kontrakcija skeletnih mišića uključuje troponin. | Kontrakcija glatkih mišića ne uključuje troponin. |
Svi se skeletni mišići stežu kroz niz elektrokemijskih signala koji potiču iz mozga. Kada se opisuje struktura skeletnog mišićnog vlakna na njegovoj osnovnoj razini, on se sastoji od manjih vlakana koje se nazivaju miofibrilima. Unutar miofibrila postoje posebne vrste kontraktilnih proteina. Ti kontraktilni proteini su aktin i miozin. Kontrakcija skeletnih mišića temelji se na teoriji klizne niti. Tijekom kontrakcije glatkih mišića, stvara se akcijski potencijal u simpatičkom motornom neuronu. Cijeli proces kontrakcije glatkih mišića mogao bi se kontrolirati vanjskim i unutarnjim nadzorom. Pod vanjskim se sastoji od neuronske kontrole i humoralne kontrole. Lokalna humoralna kontrola i miogena autoregulacija se odvijaju pod unutarnjom kontrolom.
1. "Mehanizam kontrakcije skeletnog mišića." MEDCHROME. Dostupno ovdje
2.MEFANET, mreža čeških i slovačkih medicinskih fakulteta. "Fiziologija kontrakcije glatkih mišića." Fiziologija kontrakcije glatkih mišića - WikiLectures. Dostupno ovdje
1.'1008 Skrčenje mišića skeleta 'OpenStax, (CC BY 4.0) preko Commons Wikimedia
2. 'Stiskanje glatkih mišića1' kod Boumphreyfra - Vlastiti rad, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia