Участь іонів кальцію в скороченні м`язів. Гладкі м`язи

Одним зі специфічних властивостей саркоплазматичного ретикулума є наявність всередині його везикулярний трубочок з високою концентрацією іонів кальцію, безліч яких виділяються з кожної везикули при виникненні потенціалу дії в прилеглій Т-трубочки.

На малюнку показано, що потенціал дії Т-трубочки веде до появи місцевих струмів, проникаючих всередину цистерн саркоплазматичного ретикулума в місцях їх прилягання до Т-трубочки. Це, в свою чергу, веде до швидкого відкриття великого числа кальцієвих каналів в мембранах цистерн і прикріплених до них поздовжніх трубочок. Канали залишаються відкритими кілька мілісекунд, протягом яких в саркоплазму, навколишнє міофібрили, виділяється достатня кількість іонів кальцію, що запускають скорочення.

Кальцієвий насос для видалення іонів кальцію з миофибриллярних рідини після скорочення. Після того, як іони кальцію виділилися з саркоплазматических трубочок і дифундувати в простір між миофибриллами, м`язове скорочення триває до тих пір, поки зберігається висока концентрація іонів кальцію. Однак постійно активний кальцієвий насос, розташований в стінках саркоплазматичного ретикулуму, видаляє іони кальцію з міофібрил назад в систему поздовжніх трубочок ретикулума. Цей насос може збільшувати концентрацію іонів кальцію усередині трубочок приблизно в 10000 разів. Крім того, всередині ретикулума є білок кальсеквестріну здатний додатково пов`язувати в 40 разів більше кальцію.

Викид іонів кальцію при порушенні. У спокої нормальна концентрація іонів кальцію (менше 10 моль / л) в цитоплазмі, що омиває міофібрили, занадто мала для виникнення скорочення. У зв`язку з цим тропонин-тропоміозинового комплекс продовжує гальмувати Актинові нитки, підтримуючи розслаблений стан м`язи.

Порушення системи Т-трубочок призводить до виділення з саркоплазматичного ретикулума достатнього числа іонів кальцію і підвищення їх концентрації в миофибриллярних рідини до 2x10 моль / л, тобто в 500 разів, що приблизно в 10 разів перевищує рівень, необхідний для виникнення максимального м`язового скорочення. Відразу після цього кальцієвий насос знову відкачує іони кальцію. Загальна тривалість цього кальцієвого викиду в волокні звичайної скелетного м`яза становить приблизно 1/20 сек, хоча в деяких волокнах вона може бути в кілька разів більше, а в інших - в кілька разів менше. (У серцевому м`язі кальцієвий викид може тривати приблизно 1/3 сек в зв`язку з великою тривалістю потенціалу дії волокон серцевого м`яза.)

Під час кальцієвого викиду відбувається м`язове скорочення. Для безперервного скорочення протягом тривалого періоду часу необхідна серія викидів кальцію, що відбуваються під дією безперервної серії повторних потенціалів дії.

Тепер звернемося до гладким м`язам, які складаються з набагато більш дрібних волокон, діаметром зазвичай від 1 до 5 мкм і довжиною лише 20-500 мкм. Волокна скелетних м`язів приблизно в 30 разів більше в діаметрі і в сотні разів довше. Багато з основних принципів скорочення застосовні як до скелетних, так і до гладких м`язів. Особливо важливо, що, по суті, і в скелетних і гладких м`язах скорочення викликають одні й ті ж сили тяжіння між міозіновимі і Актинові нитками, але внутрішня анатомічна структура гладком`язових волокон інша.

Відео: Yoga Basics Workout by BeFit in 90 Which muscles should be trained to a long time is on his feet

Типи гладких м`язів

гладкі м`язи кожного органу відрізняються від гладких м`язів більшості інших органів за кількома ознаками: (1) загальним размером- (2) організацією в пучки або пласти- (3) реакцією на різні типи стімулов- (4) особливостями іннерваціі- (5) функцією. З метою спрощення гладкі м`язи можна в цілому розділити на два основних типи: мультіунітарние і унітарні.

Мультіунітарние гладкі м`язи. М`язи цього типу складаються з окремих ізольованих гладких волокон. Кожне волокно функціонує незалежно від інших і часто иннервируется поодиноким нервовим закінченням, що характерно для скелетномишечних волокон. Більш того, зовнішні поверхні цих волокон, як і волокон скелетних м`язів, покриті тонким шаром подібного основній мембрані речовини, що представляє собою дрібнодисперсний суміш колагену і глікопротеїнів, які допомагають ізолювати окремі волокна один від одного.

Найважливіша особливість мультіунітарние м`язових волокон: Кожне з них може скорочуватися незалежно від інших, а регуляція здійснюється головним чином нервовими сигналами. І навпаки, велика частка управління унітарної гладкою м`язом здійснюється не нервовими сигналами. Прикладом мультіунітарние гладких м`язів можуть служити війкового м`яз, м`яз райдужної оболонки ока і м`язи, що піднімають волосся при стимуляції симпатичної нервової системи.

Відео: Yoga Basics Workout by BeFit in 90 Which muscles should be trained to a long time is on his feet

Унітарні гладкі м`язи. Термін «унітарний» має на увазі масу з сотень і тисяч гладком`язових волокон, які скорочуються разом як єдине ціле. Волокна зазвичай організовані в пласти або пучки, і їх клітинні мембрани щільно прилягають один до одного в безлічі точок, тому сила, що розвивається одним м`язовим волокном, може передаватися наступному.

Крім того, клітинні мембрани з`єднуються численними щілинними контактами, через які іони можуть вільно перетікати з однієї м`язової клітини в іншу, і потенціали дії (або просто іонний струм, без потенціалів дії) можуть поширюватися від одного волокна до наступного, сприяючи одночасного скорочення м`язових волокон. Ці гладкі м`язи також називають синцитіальних гладкими м`язами через синцитіальних взаємозв`язків між волокнами, або вісцеральними гладкими м`язами, оскільки вони виявляються в стінках більшості внутрішніх органів тіла, включаючи кишечник, жовчні шляхи, сечоводи, матку і багато кровоносні судини.