Механізм скорочення гладкої м`язи. Хімічні основи скорочень гладкої м`язи

гладкі м`язи містять Актинові і міозіновие нитки, які мають хімічні характеристики, подібні Актинові і міозінових ниткам скелетних м`язів. Але в гладких м`язах немає тропонінового комплексу, необхідного для запуску скорочення скелетного м`яза, отже, механізм ініціації скорочення в них інший. Цей механізм детально обговорюється далі в нашій статті.

Хімічні дослідження показали, що Актинові і міозіновие нитки, витягнуті з гладких м`язів, взаємодіють один з одним багато в чому так само, як і в скелетному м`язі. Більш того, процес скорочення активується іонами кальцію, а енергія для скорочення забезпечується руйнуванням АТФ до АДФ.

Існують, однак, значні відмінності в морфологічної організації гладких і скелетних м`язів, а також в сполученні збудження і скорочення, механізмі запуску іонами кальцію скорочувального процесу, тривалості скорочення і кількості енергії, необхідної для скорочення.

Морфологічна основа скорочення гладких м`язів

гладкі м`язи не мають такої впорядкованої організації Актинові і міозінових ниток, яка виявляється в скелетних м`язах, надаючи їм «смугастість». За допомогою техніки електронній мікрофотографії виявляється гістологічна організація. Видно велике число Актинові ниток, прикріплених до так званим щільним тільцям. Деякі з цих тілець прикріплюються до клітинної мембрани, інші розподіляються всередині клітини. Деякі з мембранних щільних тілець сусідніх клітин зв`язуються разом містками з внутрішньоклітинних білків. Через ці містки в основному передається сила скорочення від однієї клітини до іншої.

Відео: Три типу м`язів

У м`язовому волокні серед Актинові ниток розкидані міозіновие нитки. Їх діаметр більш ніж в 2 рази перевищує діаметр Актинові ниток. На електронних мікрофотографіях Актинові ниток зазвичай виявляють у 5-10 разів більше, ніж миозинових.

На малюнку представлена передбачувана структура окремої скорочувальної одиниці всередині гладком`язової клітини, де видно велике число Актинові ниток, що виходять від двох щільних телец- кінці цих ниток перекривають миозиновй нитку, розташовану посередині між щільними тільцями. Ця скорочувальна одиниця схожа на скоротливу одиницю скелетного м`яза, але без специфічної регулярності її структури. По суті, щільні тільця гладкою м`язи грають ту ж роль, що і Z-диски в скелетної м`язі.

Відео: М`язове скорочення

Існує і інша відмінність. Більшість миозинових ниток мають поперечні містки з так званої бічної полярністю. Містки організовані в такий спосіб: на одному боці вони шарнірно фіксуються в одному напрямку, а на іншій - в протилежному напрямку. Це дозволяє міозин тягнути актиновую нитку з одного боку в одному напрямку, одночасно просуваючи з іншого боку іншу актиновую нитку в протилежному напрямку. Така організація дозволяє гладком`язових клітин скорочуватися з укороченням до 80% їх довжини замість укорочення менш ніж на 30%, характерного для скелетного м`яза.

Більшість скелетних м`язів скорочуються і розслабляються швидко, але скорочення гладких м`язів в основному є тривалими тонічними скороченнями, які іноді тривають протягом декількох годин або навіть днів. Отже, можна очікувати, що морфологічні і хімічні особливості гладких м`язів повинні відрізнятися від відповідних характеристик скелетних м`язів. Далі обговорюються деякі з цих відмінностей.

Повільна циклічна активність миозинових поперечних містків. В гладкою м`язі в порівнянні соскелетной набагато менше швидкість циклічної активності миозинових поперечних містків, тобто швидкість їх прикріплення до актину, від`єднання від актину і повторне прикріплення для здійснення наступного циклу. Фактично частота циклів становить лише від 1/10 до 1/300 цього показника в скелетної м`язі. Однак, як вважають, в гладкою м`язі значно більше відносна кількість часу, протягом якого поперечні містки залишаються прикріпленими до Актинові ниток, що є головним фактором, що визначає силу скорочення. Можливою причиною повільного циклирования є набагато менша в порівнянні з скелетної м`язом АТФ-азная активність головок поперечних містків, в зв`язку з чим швидкість руйнування АТФ - джерела енергії для руху головок поперечних містків - значно знижена з відповідним уповільненням швидкості їх циклів.