Innervation av muskler och sarkoplasmatisk retikulum

I föregående avsnitt såg vi hur två reglerande proteiner hindrar myosinhuvudena från att slutföra kraftslaget. Endast ökningen av kalciumjoner i sarkoplasman tillåter frisläppandet av denna "säkerhet" genom att sätta omkopplaren i "på" -läget. Det är just närvaron av kalcium i den intracellulära miljön som avgör början på de komplexa kemo-mekaniska händelser som ligger till grund för muskelsammandragning.

Ökningen av sarkoplasmatiskt kalcium är slutresultatet av fin nervkontroll. Utlösaren för sammandragning uppstår endast när skelettmuskeln tar emot en signal från sin motoriska nerv.

Förutom nervstrukturer är närvaron av det så kallade sarkoplasmatiska retikulum mycket viktigt. Inuti hittar vi en "hög koncentration av kalciumjoner.

Det sarkoplasmatiska retikulumet

Det sarkoplasmatiska retikulumet är en nätverksbyggd kanalstruktur som helt omsluter varje muskelfiber och smyger sig in i de inre utrymmena mellan en myofibril och den andra. Genom att undersöka den noggrant är det möjligt att märka två särskilda strukturer:

RETIKLER: de bildas av longitudinella canaliculi (som ackumulerar Ca2 + joner) som, anastomoserande med varandra, strömmar in i större rörformiga strukturer, kallade terminalcisterner, som koncentrerar sig och avlägsnar Ca2 +, och sedan släpper ut det när en adekvat stimulans kommer.

TRANSVERSE TUBULES (T-tubules): invaginationer av cellmembranet (sarcolemma), nära associerade med terminalcisternerna. Membranet som täcker dem, som är i direkt kontakt med sarcolemma, är fritt att kommunicera med den extracellulära vätskan (utanför cellen).

TRANSVERSE TUBE + TERMINAL TANKS-komplexet (placerat vid sidorna) utgör den så kallade FUNCTIONAL TRIAD.

Den speciella strukturen hos de tvärgående tubulerna möjliggör snabb överföring av åtgärdspotentialen, utan latens, inuti muskelfibern.

Den tvärgående tubulan regleras av ett spänningsberoende receptorprotein, vars aktivering när den når åtgärdspotentialen stimulerar frisättningen av Ca2 + från terminalcisternerna. Den ökade koncentrationen av dessa joner representerar den initiala händelsen av muskelkontraktion.

Grunderna för muskelsammandragning

Nervimpulsen, som har sitt ursprung centralt och transporteras av motoenuronerna, når motorplattans nivå och sprider sig inuti muskelfibrerna tack vare det membranösa rörsystemet. Handlingspotentialen och den därav följande depolarisering av sarcolemma, bestämmer frisläppandet av Ca2 + från cisternerna i det sarkoplasmatiska retikulumet. Dessa joner, som interagerar med troponin-tropomyosin-regleringssystemet, orsakar frisättning av den aktiva platsen på aktinet och följden bildning av aktomyosinbroar (se dedikerad artikel).

När stimulansen som gav upphov till kontraktionen är uttömd sker muskelavslappning genom en aktiv ATP-beroende process, som har till syfte att föra kalciumjoner tillbaka till sarkoplasmatisk retikulum (återställa den hämmande effekten av troponin-tropomyosinsystemet) och gynna upplösningen av actomyosinbron.

Muskelinnervation

Kontraktionen av muskelfibrer är resultatet av en nervstimulering som löper genom en alfa -motorneuron tills den når motorplattan. Cellkroppen i denna motorneuron är belägen i det ventrala hornet i ryggmärgs grå substans.

Flera muskelfibrer, som delar liknande anatomiskt-fysiologiska egenskaper, innerveras av en enda motorneuron. Var och en av dessa fibrer tar emot afferenter från endast en motorneuron.

Antalet fibrer som styrs av motorneuronen är omvänt proportionellt mot graden av finhet och precision i rörelsen som krävs av muskeln som innehåller dem. De extraokulära musklerna stöder till exempel lampans rörlighet med extrem precision; av denna anledning innerverar varje motorneuron väldigt få muskelfibrer. I andra kroppsregioner, där så mycket finess inte krävs, kan förhållandet gå från 1: 5 till 1: 2000 - 1: 3000. Generellt sett är ju mindre muskeln, desto mindre är motorenheten.

Komplexet som består av alfa spinal motor neuron, dess efferenta fiber (som går ut och går till periferin som överför impulsen) och de kontrollerade muskelfibrerna, utgör den enklaste neurofunktionella enheten i muskeln, kallad:

NEUROMOTOR -ENHET.

Den neuromotoriska enheten är den minsta funktionella enheten i muskeln som kan styras av nervsystemet.

I motsats till vad man kan tro är inte alla fibrer i en motorisk enhet riktade till närliggande fibrer. Faktum är att muskelfibrer som tillhör en given enhet blandas med fibrer som tillhör andra motoriska enheter. Detta speciella arrangemang medger en bredare rumslig fördelning av kraften som genereras av motorenheterna och en lägre spänning mellan fibrerna.

Dessutom är inte alla neuromotoriska enheter desamma. De klassificeras på grundval av kontraktionstiden, den genererade krafttoppen, avslappningstiden och trötthetstiden. Detta gör det möjligt att skilja motorenheterna i:

- typ I -objektiv (eller S från "Slow" eller SO från "Slow Glycolitic")

- snabb typ IIb (eller FF från "Fast Fatiguing" eller FG "Fast Glycolitic")

- mellanprodukter av typ IIa (eller FR från "snabb utmattningsresistent" eller FOG "Snabb oxidativ glykolitisk").

Varje motorenhet består av muskelfibrer med homogena egenskaper. Resistenta fibrer hänvisar till exempel alla till långsamma motorenheter, tvärtom för snabba.