Galvenā atšķirība - skeleta un gludo muskuļu kontrakcija
Muskuļi piešķir ķermenim formu un iesaistās kustībās un dažādās citās ķermeņa funkcijās. Tie ir iesaistīti dažādās ķermeņa darbībās, kuras kontrolē gan brīvprātīga, gan piespiedu kontrole. Ir trīs galvenie muskuļu veidi, proti, skeleta muskuļi, sirds muskuļi un gludie muskuļi. Skeleta muskuļi ir piesaistīti skeleta sistēmai, un gludie muskuļi ir atrodami dobu orgānu, piemēram, kuņģa, urīnpūšļa, dzemdes uc sieniņās. Skeleta muskuļu kontrakcijas laikā īpašam proteīna veidam, ko sauc par troponīnu, ir neatņemama sastāvdaļa, bet troponīnam nav. iesaistīts gludo muskuļu kontrakcijā. Šī ir galvenā atšķirība starp skeleta muskuļu un gludo muskuļu kontrakciju.
Kas ir skeleta muskuļu kontrakcija?
Skeleta muskuļu kontrakcijas kontekstā visi skeleta muskuļi saraujas, izmantojot virkni elektroķīmisku signālu, kas rodas smadzenēs. Šie signāli caur nervu sistēmu nonāk motorajā neironā, kas atrodas skeleta muskuļu šķiedrās. Signāls sāks muskuļu kontrakcijas procesu. Aprakstot skeleta muskuļu šķiedras struktūru tās pamatlīmenī, to veido mazāka šķiedru vienība, ko sauc par miofibrilām. Miofibrilās ir īpaši saraušanās proteīnu veidi. Šie kontraktilie proteīni ir aktīns un miozīns. Tie ir vissvarīgākie skeleta muskuļu komponenti, kad runa ir par kontrakciju.
Aktīna un miozīna pavedieni slīd iekšā un ārā viens pret otru, uzsākot muskuļu kontrakcijas procesu. Tāpēc šis process ir pazīstams kā “slīdošo pavedienu teorija”, jo šie kontraktilie proteīni slīd viens otram. Ir dažas svarīgas struktūras, kas ir uzmanības centrā, aprakstot skeleta muskuļu kontrakciju. Tie ir miofibrils, sarkomērs (kas ir miofibrila funkcionālā vienība), aktīns un miozīns, tropomiozīns (olb altumviela, kas saistās ar aktīnu, regulējot muskuļu kontrakciju) un troponīns (kas ir trīs proteīnu komplekss, kas atrodas tropomiozīnā). vienība).
Sākotnēji smadzeņu radītais nervu impulss caur nervu sistēmu nonāk vietā, ko dēvē par neiromuskulāro savienojumu. Tas izraisa acetilholīna, kas ir neirotransmiters, izdalīšanos. Tas noved pie depolarizācijas stāvokļa. Tā rezultātā no sarkoplazmatiskā tīkla izdalās kalcija joni (Ca2+). Ca2+ saistās ar troponīnu, kas maina tā formu un izraisa tropomiozīna kustību no aktīna proteīna (aktīva aktīna vieta). Šī parādība ierosina miozīna (miozīna galviņu) saistīšanos ar aktīnu. Tas veido krustenisko tiltu starp šiem diviem kontraktiliem proteīniem. ATP pārvēršana par ADP + Pi atbrīvo enerģiju un ļauj miozīnam ievilkt aktīna pavedienus uz iekšu. Šī vilkšana saīsina muskuļus.
Attēls 01: Skeleta muskuļu kontrakcija
Kad ATP molekula saistās ar miozīnu, tā atdalās no aktīna pavediena un pārrauj izveidoto šķērstiltu. Šis process notiek nepārtraukti, līdz nervu stimuls apstājas un ir pietiekams ATP un Ca2+ daudzums. Kad impulss beidzas, Ca2+ tiek atgriezts atpakaļ sarkoplazmatiskajā retikulā, un aktīna pavediens pārvietojas miera stāvoklī. Tas pagarina muskuļus līdz normālam stāvoklim.
Kas ir gludo muskuļu kontrakcija?
Gludu muskuļu kontrakcija notiek kā nervu stimulācija un arī humorāla stimulācija. Visu kontrakcijas procesu var kontrolēt, izmantojot ārējo un iekšējo kontroli. Ārēji tas sastāv no neironu kontroles un humorālās kontroles. Neironu kontrole notiek ar simpātisku šķiedru klātbūtni, kas kontrolē gan sašaurināšanos, gan relaksāciju. Relaksāciju galvenokārt izraisa β adrenerģiskie receptori, un kontrakcijas izraisa α adrenerģiskie receptori. Humorālās kontroles komponentā dažādi savienojumi, piemēram, angiotenzīns II, epinefrīns, vazopresīns, izraisa kontrakcijas un relaksāciju.
Vietējā humorālā kontrole un miogēnā autoregulācija notiek iekšējā kontrolē. Miogēnās autoregulācijas laikā tas notiek kā reakcija uz spontānu depolarizāciju un kontrakciju, kas notiek gludajos muskuļos. Šī regulēšanas sistēma nav atrodama visos ķermeņa gludajos muskuļos, bet galvenokārt tā ir atrodama asinsvados, piemēram, aferentajā glomerulārajā arteriolā. Vietējās humorālās kontroles laikā savienojumi, ko izdala šūnas, kas imitē autokrīnās un parakrīnas šūnas, izraisa gludo muskuļu šķiedru kontrakciju un atslābināšanos. Šie savienojumi ietver bradikinīnu, prostaglandīnus, tromboksānu, endotelīnu, adenozīnu un histamīnu. Endotelīns tiek uzskatīts par spēcīgāko sašaurinātāju, savukārt adenozīns tiek uzskatīts par visizplatītāko vazodilatatoru.
Gludās muskulatūras kontrakcijas laikā darbības potenciāls, kas rodas simpātiskajā motorajā neironā, pārvietojas un sasniedz sinaptisko galu un izraisa Ca2+ pieplūdumu citoplazmā. Ca2+ koncentrācijas pieaugums šūnā izraisa konformācijas izmaiņu attīstību neironu citoskeleta mikrotubulās. Tas izraisa norepinefrīna, kas ir neirotransmiters, izdalīšanos intersticiālajā telpā.
2. attēls: gluda muskuļu kontrakcija
Norepinefrīns pārvietojas gludās muskulatūras šūnās un saistās ar kanālu receptoru, kas ir saistīts ar G proteīnu. Tā rezultātā veidojas raidītāja receptoru komplekss un aktivizējas G proteīns. Arī šūnā uzkrātais Ca2+ noved pie saistīšanās ar kalmodulīnu un veido Ca2+-kalmodulīna kompleksu. Šis komplekss saista un aktivizē miozīna vieglās ķēdes kināzi (MLCK). MLCK ietver fosforilēšanas reakciju, kas fosforilē miozīna vieglo ķēdi un ļauj saistīt miozīna krustenisko tiltu ar aktīna pavedieniem. Tas sāk kontrakciju. Šo procesu beidz miozīna vieglās ķēdes defosforilēšana un enzīma miozīna vieglās ķēdes fosfatāzes (MLCP) iesaistīšanās.
Kādas ir līdzības starp skeleta un gludo muskuļu kontrakciju?
- Gan skeleta, gan gludo muskuļu kontrakcijas ir atkarīgas no Ca2+ koncentrācijas.
- Gan skeleta, gan gludo muskuļu kontrakcijas ir ļoti svarīgas ķermeņa kustību un formas saglabāšanai.
Kāda ir atšķirība starp skeleta un gludo muskuļu kontrakciju?
Skeleta un gludo muskuļu kontrakcija |
|
| Skeleta muskuļu kontrakcija ir skeleta muskuļu kontrakcijas process, izmantojot virkni elektroķīmisku signālu, kas rodas smadzenēs. | Gludu muskuļu kontrakcija ir process, ko izraisa aktīna un miozīna pavedienu slīdēšana vienam pār otru. |
| Kontrakcijas ātrums | |
| Skeleta muskuļu kontrakcijas notiek ar dažādu ātrumu. | Gludo muskuļu kontrakcija ir ļoti lēna. |
| Troponīna proteīns | |
| Skeleta muskuļu kontrakcija ietver troponīnu. | Gludu muskuļu kontrakcija neietver troponīnu. |
Kopsavilkums - skeleta un gludo muskuļu kontrakcija
Visi skeleta muskuļi saraujas, izmantojot virkni elektroķīmisku signālu, kas rodas smadzenēs. Aprakstot skeleta muskuļu šķiedras struktūru tās pamatlīmenī, tā sastāv no mazākām šķiedru vienībām, ko dēvē par miofibrilām. Miofibrilās ir īpaši saraušanās proteīnu veidi. Šie kontraktilie proteīni ir aktīns un miozīns. Skeleta muskuļu kontrakcijas pamatā ir Sliding Filament Theory. Gludās muskulatūras kontrakcijas laikā simpātiskajā motorajā neironā tiek ģenerēts darbības potenciāls. Visu gludo muskuļu kontrakcijas procesu var kontrolēt, izmantojot ārējo un iekšējo kontroli. Ārēji tas sastāv no neironu kontroles un humorālās kontroles. Vietējā humorālā kontrole un miogēnā autoregulācija notiek iekšējā kontrolē.
