фізіологія

Інервація м'язів і саркоплазматичний ретикулум

У попередньому розділі ми побачили, як два регуляторні білки перешкоджають міозиновим головам завершити інсульт. Тільки збільшення іонів кальцію в саркоплазмі дозволяє звільнити цю "безпеку", встановивши перемикач в положення "ввімкнення". Саме наявність кальцію в внутрішньоклітинному середовищі визначає початок складних хіміко-механічних подій, які лежать в основі скорочення м'язів.

Збільшення саркоплазматичного кальцію є кінцевим результатом тонкого нервового контролю. Тригер скорочення виникає лише тоді, коли скелетні м'язи отримують сигнал від свого рухового нерва.

На додаток до нервових структур дуже важливим є наявність так званого саркоплазматичного ретикулума. Усередині ми знаходимо високу концентрацію іонів кальцію.

Саркоплазматичний ретикулум

Саркоплазматичний ретикулум - це структура каналікулярної мережі, яка повністю охоплює кожне м'язове волокно, підриваючи внутрішні проміжки між міофібрилом та іншим. Розглядаючи його ретельно, можна помітити дві особливі структури:

РЕТИКЛІ: вони утворені поздовжніми канальцями (які повторно накопичують іони Са2 +), які, анастомозуючи один одному, перетікають у великі трубчасті структури, які називаються кінцевими цистернами, які концентрують і виділяють Са2 +, потім вивільняють його, коли надходить адекватний стимул.

ПЕРЕПЕРЕДНІ ТРУБКИ (Т-подібні канальці): інвагінації клітинної мембрани (сарколемма), тісно пов'язані з кінцевими цистернами. Мембрана, яка покриває її, перебуваючи в безпосередньому контакті з сарколеммою, вільно спілкується з позаклітинною рідиною (за межами клітини).

Комплекс TUBULO TRASVERSO + CISTERNE TERMINALI (розташований на його боках) є так званим FUNCTIONAL TRIAD.

Конкретна структура поперечних канальців дозволяє швидко передавати потенціал дії, без затримок, всередині м'язового волокна.

Поперечна трубочка регулюється залежним від напруги рецепторним білком, активація якого при досягненні потенціалу дії стимулює вивільнення Са2 + з кінцевих цистерн. Підвищена концентрація цих іонів являє собою початкову подію м'язового скорочення.

Основи скорочення м'язів

Нервовий імпульс, який виникає централізовано і транспортується мотоенуронами, досягає рівня рухової пластини і поширюється всередині м'язового волокна завдяки мембранозній трубчастій системі. Потенціал дії і, відповідно, деполяризація сарколемми визначають вивільнення Са2 + з цистерн саркоплазматичного ретикулума. Ці іони, взаємодіючи з системою регуляції тропонін-тропоміозін, викликають вивільнення активного ділянки на актині і, як наслідок, утворення мостовидних мостиків (див. Спеціальну статтю).

Після того, як стимул, який призвів до скорочення, вичерпаний, м'язове розслаблення відбувається через активний залежний процес АТФ, який спрямований на повернення іонів кальцію всередині саркоплазматичного ретикулуму (відновлення інгібуючої дії системи тропонін-тропоміозин). і сприяють розчиненню мосту actomyosin.

Інсервація м'язів

Скорочення м'язових волокон є результатом нервового стимулу, який проходить через альфа-двигунний нейрон, доки він не досягне прохідної пластини. Клітинне тіло цього моторного нейрона розташоване у вентральному розі сірого речовини спинного мозку.

Більше м'язових волокон, об'єднаних аналогічними анатомо-фізіологічними характеристиками, іннервуються одним моторним нейроном. Кожне з цих волокон отримує афференти з одного моторного нейрона.

Кількість волокон, контрольованих руховим нейроном, обернено пропорційно ступеня тонкості і точності руху, необхідної від м'яза, що їх містить. Екстраокулярні м'язи, наприклад, підтримують рухливість цибулини з надзвичайною точністю; з цієї причини кожен руховий нейрон іннервує дуже мало м'язових волокон. В інших областях тіла, де не потрібно стільки тонкощі, співвідношення може переходити від 1: 5 до 1: 2000 - 1: 3000. Взагалі кажучи, чим менше м'яз, тим менше одиниця мотора.

Комплекс, утворений альфа-спінальним руховим нейроном, його еферентним волокном (який виходить і йде на периферію, що передає імпульс) і контрольованими м'язовими волокнами, являє собою найпростішу нейрофункціональну одиницю м'яза, що називається:

НЕВРОМОТОРНИЙ БЛОК.

Нейромоторна одиниця є найменшою функціональною одиницею м'язи, яку можна контролювати нервовою системою.

Всупереч тому, що можна подумати, нервові волокна моторної одиниці не всі спрямовані на сусідні волокна. Насправді, м'язові волокна, що належать до даної одиниці, змішуються з волокнами, які є частиною інших моторних одиниць. Це особливе розташування дозволяє більш широке просторове розподіл сили, що генерується двигунними блоками, і більш низьку напругу між пучками волокон.

Крім того, невромоторні одиниці не є однаковими. Вони класифікуються на основі скорочення часу, пікової сили, часу релаксації та часу втоми. Це дозволяє відрізнити моторні одиниці:

- об'єктив типу I (або S від "Slow" або SO від "Slow Glycolitic")

- швидкий тип IIb (або FF з "Швидка стиснення" або FG "Швидка гліколітика")

- проміжний тип IIa (або FR з «швидкої стійкості до втоми» або FOG «Швидкий окислювальний гліколіт»).

Кожна моторна одиниця складається з м'язових волокон з однорідними характеристиками. Наприклад, стійкі волокна складаються з повільних двигунів, навпаки, для швидких.