Orsakir samdrætti vöðva. Hlutverk og eiginleika beinagrindarvöðvum

Samdrætti vöðva - er flókið ferli sem samanstendur af fjölda af stigum. Helstu þættir hér eru mýósíns, aktín, trópónin, tropomyosin og actomyosin og kalsíum jónir og efnasambönd sem veita vöðvum orku. Íhuga gerðir og ferli samdrætti vöðva. Leyfðu okkur að læra, sem þeir eru gerðir og nauðsynlegar ráðstafanir til hagsveiflunnar ferli.

vöðvar

Vöðvar eru saman í hópa, sem hafa sama gangverk samdrætti vöðva. Með sama hætti og þeir eru skipt í 3 tegundir:

• Striated vöðvum líkamans;
• Striated vöðvum í gáttum og sleglum hjartans;
• líffæri sléttum vöðvafrumum, æðar og húð.

Striated vöðvum eru hluti af stoðkerfi, að vera hluti af því, vegna þess að í viðbót við þá, þetta eru sinar, liðbönd, bein. Við framkvæmd gangverk vöðvasamdrátt, framkvæma eftirfarandi verkefni og aðgerðir:

• líkama færist;
• líkami landshluti færast miðað við hvor aðra;
• líkaminn er stutt í rýminu;
• hiti er mynda;
• heilaberki er virk aðfærslu til móttækileg sviðum vöðvum.

Of slétta vöðva er:

• mótor tæki á innri líffæri, sem felur í sér berkjum, lungun og meltingu rör;
• sogæða og blóðrás kerfi;
• kerfi þvag- og kynfæragöllum líffæri.

lífeðlisfræðileg eiginleikar

Eins og öllum hryggdýrum í líkamanum eru þrjár mikilvægustu eiginleikar beinagrind vöðvaþráða:

• samdráttarhæfni - draga og breyta spennu þegar spennt;
• leiðni - hreyfing getu á öllu trefjum;
• æsingur - bregðast við áreiti með því að breyta himnuspennu og jón gegndræpi.

Vöðvar eru spennt og byrja að lækka eftir taugaboðum koma frá miðju. En undir gervi aðstæður með raförvun. The vöðva er síðan hægt að pirruð beint (bein örvun) eða í gegnum taugafruma innervating vöðva (óbein örvun).

tegundir niðurskurði

Orsakir vöðva samdráttur þýðir umbreytingu efnaorku í vélræna vinnu. Hægt er að mæla þetta ferli tilraunum með frosk: kálfavöðva hlaða hana lágt þyngd, og þá pirra electroimpulses ljós. Lækkun, sem vöðva verður styttri, sem heitir jafiiþiýstinn. Stytting á sér stað þegar isometric samdráttur. Sin leyfum ekki þróun vöðvastyrk styttist. Annar auksotonichesky Orsakir vöðvasamdrátt felur skilyrði mikilli streitu þegar vöðva styttir lágmarks hátt, og vald til að ná hámarki.

Uppbygging og itaugunina beinagrindarvöðvum

The Striated beinagrindarvöðvum inniheldur ýmsar trefjar í bandvef og fest við sinar. Í sumum vöðvaþráða er komið fyrir samsíða langa ás, og í öðrum að þeir eru hornrétt skoðanir, vera tengdur við miðlæga sin tyazhu og pinnate gerð.

The aðalæð lögun af trefjum er sarcoplasm massi fínu þræði - myofibrils. Þeir eru björt og dökk svæði skiptis með hver öðrum, en eru aðliggjandi ráka- trefjarnar eru slétt - í þverskurði. Þetta leiðir kross-banding kringum vöðvaþræðir.

Sarcomere er flókið, dökk og tveir ljós diska, og það afmarkaðra Z-laga línur. Sarcomeres - a samdráttarvirkni tæki vöðva. Það kemur í ljós að samdráttaráhrif vöðva trefjum samanstendur af:

• samdráttarvirkni Tækjabúnaður (myofibrils kerfi);
• vaxtarþáttur-búnaður ásamt mitochondria, Golgi flókin og veikburða endoplasmic reticulum ;
• sem himna tækið;
• tilvísun tæki;
• tauga tæki.

Vöðvaþráða er skipt í 5 hluta með uppbyggingu þeirra og virkni, og er óaðskiljanlegur hluti af vöðvavef.

innervation

Þetta ferli í Striated vöðvafrumur ljóst með því að trefjar taug, þ.e. axons af mótor taugafrumur í mænu og heila stafa. Einn motoneuron liggja til nokkrar vöðvafrumur. Complex með motoneuron og innervated vöðvaþræðir kallað neuromotor (HME) eða vélarinnar (MU). Meðalfjöldi trefja, sem innervates á motoneuron, einkennir DE vöðva, sem kallast gagnkvæm ítaugunar þéttleika. Hið síðarnefnda er sá stærsti í vöðvum, þar sem lítil hreyfing og "þunnt" (augu, fingrum, tungu). gildi er lítill, þvert á móti, í vöðva með "grófum" hreyfingu (t.d. búk).

Innervation getur verið einn og margar. Í fyrsta tilvikinu er ljóst samningur mótor endingar. Venjulega er það dæmigert fyrir stór mótor taugafrumum. Vöðvaþræðir (sem kallast í þessu tilfelli, líkamlega eða hratt) að búa Pd (aðgerð möguleikar) sem gilda um þær.

Multiple innervation sér stað, til dæmis, í ytri vöðvum auga. Þetta er ekki boðspenna er myndaður, frá því hún himnuna engin electroexcitability natríumgöng. Þeir eru dreift um trefjar afskautun á Synaptic endingar. Þetta er nauðsynlegt til að virkja gangverk samdrætti vöðva. Ferlið hér er ekki eins hratt og í fyrra tilvikinu. Þess vegna er það kallað hægur.

Uppbygging the myofibrils

vöðva trefjar rannsóknir, sem gerðar í dag á grundvelli X-ray diffraction, rafeindasmásjárrannsókn, og vefjaefnafræðilegum aðferðum.

Það er reiknað út að í hverju myofibril, sem þvermál sem er 1 míkron, felur í sér um það bil 2500 protofibrils í röð, þ.e.a.s. elongated fjölliðuefnum sameindir prótína (aktín og mýósín). Þráða protofibrils tvisvar þynnri mýósíns. Í hvíld, eru þessir vöðvar staðsett þannig að aktín filament ábendingar komast inn í holrúmin á milli mýósín protofibrils.

Þröngt ræma ljós í diskur A er laus aktín þráða. A himna Z heldur þá saman.

On mýósín þráða have sem ganga þversum protrusions allt að 20 nm, í höfuð sem er um það bil 150 mýósíns sameindir. Þeir fara biopolyarno, og hver höfuð myosinic tengist aktín filament. Þegar það er streita á þráðum aktín sent mýósíns, aktín þræðir er nálægt miðju sarcomere. Í lok mýósín þráða ná línuna Z. Þá taka allt sarcomere og þráða eru meðal þeirra. Á sama tíma sem ég keyra lengd minnkar, og í the endir það hverfur alveg, ásamt því að línan Z verður þykkari.

Svona, í samræmi við kenningar um að færa garni, vegna minni lengd vöðvaþræðir. Kenningar, sem kallast "gír", var þróað af Huxley og Hanson í miðri tuttugustu öld.

Orsakir vöðvaþráða samdráttar

Helstu Kenningin er sú að engin filament (mýósíns og þráða) eru stytt. Lengd þeirra er óbreytt og spennu. En knippi af þunnum þráðum, renni, fara á milli þykkum þráðum, dregur hve skarast, þannig að það er lækkun.

Að sameindahvarfagangur vöðvastæltur samdráttur er sem hér segir með því að renna aktín þráða. Mýósín höfuð tengdur protofibrils með þráða. Með hlíðum þeirra er að renna, færa aktín filament í miðju sarcomere. Vegna geðhvarfasýki skipulag mýósín sameindir á báðum hliðum þráðum, skilyrði fyrir því að renna aktín þráða í mismunandi áttir.

Þegar vöðvaslakandi mýósíns höfuð færist í burtu frá aktín þráða. Með einföldu miði slaka vöðvaspenna viðnám miklu minna. Þess vegna eru þeir passively lengist.

lækkun skref

Orsakir vöðva samdrætti má í stuttu máli skipta í eftirfarandi áföngum:

1. Vöðvaþráða er örvað þegar boðspenna er til staðar frá ökutækjum taugafrumum af taugamótum.
2. Action potential myndast á neðri himnunnar í vöðva trefjum, og þá dreifist til the myofibrils.
3. Annálaður Electromechanical par fulltrúi umbreytingu rafmagns í vélrænni renna PD. Þetta felur í sér endilega kalsíum jónir.

kalsíum jónir

Fyrir betri skilning á því ferli fiber virkjun kalsíumsjóna er þægilegt að fjalla um uppbyggingu aktín filament. Lengd hennar er um 1 míkron, þykkt - frá 5 til 7 nm. Þetta er par af snúnum þræði, sem líkist þráða einliða. Með um það bil 40 nm hér eru kúlulaga trópónin sameind, og milli keðjur - tropomiozinovye.

Þegar kalsíum jónir eru fjarverandi, þ.e. myofibrils slaka langa tropomiozinovye sameindir loka viðhengi af aktín keðjur og mýósín brýr. En þegar virkja kalsíum jónir tropomiozinovye sameindir sökkva dýpra og opin svæði.

Þá mýósín brýr eru fest við aktín þráðum og ATP kljúfa og þróar vöðvastyrk. Þetta er mögulegt vegna þess að áhrifa trópónín kalsíum. Í þessari sameind síðarnefnda er vanskapað, þannig að þrýsta á tropomyosin.

Þegar vöðva er slaka á, er það 1 gramm votþyngd inniheldur meira en 1 mmól af kalsíum. Kalsíumsölt eru einangruð og sérstakar geymslu. Annars vöðvarnir myndu alltaf hafnað.

kalsíum innlögð sem hér segir. Á mismunandi svæðum í þind vöðvafrumum innan trefjum eru slöngur þar sem það er tenging við umhverfið utan frumnanna. Það er kerfi af þverstæðum pípla. A kerfi er hornrétt á lengdarmiðjuplan endum sem - blaðranna (terminal) geymar eru raðað í nálægð við þverskips hettu kerfinu. Saman fæst triad. Það var í hettuglösum sem eru geymdar kalsíum.

Þar sem PD dreifist hleypt er á rafhlöðuna, og það er electromechanical samtengingu. Örvun kemst fiber fer inn i langsum kerfi verið gefið út með kalsíum. Þannig að draga vélbúnaður er framkvæmd vöðva trefjum.

3 ferli með ATP

Í samspili báðum þáttum í viðurvist kalsium jónir umtalsverð hlutverk fyrir ATP. Við framkvæmd gangverk vöðvasamdrátt í beinagrindarvöðvum, orka ATP er notuð til að:

• rekstur af natríum- og kalíum- dælu sem viðheldur að fá stöðuga þéttni jónum;
• þessi efni á mismunandi hliðum himnunnar;
• renna þráðum stytta myofibrils;
• Atvinna kalsíum dæla vinna að slaka á.

ATP gegn frumuhimnunni, the þráðlum úr mýósíns og frymisnetinu himnur. Ensím brjóta niður og farga mýósíns.

neysla á ATP

Það er vitað að mýósín höfuð samskipti við þráða og inniheldur þætti til ATP cleavage. Last virkja þráða og mýósíns í viðurvist magnesíum jónir. Þess vegna ensímklofnun á sér stað þegar tengt er við þráða mýósíns höfuð. Því meiri kross-brýr, sem skipta hraði verður meiri.

ATP vélbúnaður

Að loknu hreyfingu AFL sameindunum gefur orku fyrir aðskilnaði hvarfinu sem taka þátt í aktín og mýósín. Mýósíns höfuð aðskilin, ATP er klofinn frá til að fosfati og ADP. Hin nýja enda er tengdur ATP sameind og hringrás aftur. Slík er kerfi af samdrætti vöðva og slökun á sameinda stigi.

Virkni kross-brýr mun endast aðeins eins lengi og ATP vatnsrof á sér stað. Ef þú loka ensímið brýr verður ekki fest aftur.

Við upphaf dauða lífverunnar stigi ATP í frumum fellur og brýr enn stably fastur í aktín filament. Svo er það stigi dauðastirðnun mortis.

ATP resynthesis

Resynthesis má útfærð á tvo vegu.

Með því að ensímatískrar yfirfærslu úr fosfat-hóps frá kreatín fosfat miðað við ADP. Þar sem birgðir af kreatíni í klefanum miklu meira ATP resynthesis innleiða mjög fljótt. Á sama tíma, fram með oxun á pýruþrúgusýru og mjólkursýra resynthesis verður hægur.

ATP og CP geta horfið alveg ef resynthesis er brotinn eitur. Þá kalsíum dæla hætta að vinna, sem leiðir í vöðva er óafturkræft minni (þ.e. koma contracture). Þannig brotinn kerfi vöðva samdrætti.

lífeðlisfræði ferli

Í stuttu máli, athugaðu að við að draga vöðvaþráða styttist í hverju myofibrils sarcomeres. Þræðir af mýósíns (þykkum) og aktín (þunnur) tengd endar í afslöppuðu ástandi. En þeir byrja að renna för í átt hvor aðra þegar innleitt kerfi samdrætti vöðva. Lífeðlisfræði (stuttlega) útskýrir ferlið þegar undir áhrifum mýósíns er út orku sem þarf til að breyta ATP í ADP. Þannig mýósín starfsemi verður að veruleika fyrr en nægileg efni kalsíumsjóna safnast í frymisnetinu.