De Mechanismus vun Muskel Kontraktioun. D'Funktiounen an Eegeschafte vun Vullen Muskel

Muskel Kontraktioun - ass e komplexe Prozess vun enger Rei vun Etappen aus. D'Haaptrei Komponente hei sinn myosin, actin, troponin, tropomyosin an actomyosin, an Kalzium Protonen an awer dass Muskel Energie gëtt. Betruecht d'Typen an Mechanismen vum Muskel Kontraktioun. Loosst eis studéieren, aus deem si gemaach a Schrëtt néideg fir de cyclical Prozess.

Muskelen

Muskelen sinn an Gruppen kombinéiert, déi déi selwecht Mechanismus vun Muskel Kontraktioun hunn. Vun der Gläichzäiteg goufe si se an 3 Typen ënnerdeelt:

• striated Muskelen vum Kierper;
• striated Muskelen vun der atria an ventricles vun der Häerz;
• glat Muskel Organer, Blutt kritt an Haut.

Striated Muskelen sinn Deel vun der musculoskeletal System, engem Deel vun et Wiesen, well zousätzlech zu hinnen, dat tendons ëmfaasst, ligaments, Schanken. Wann de Mechanismus vun Muskel Kontraktioun Emsetze, Leeschtunge dësen Aufgaben an Funktiounen:

• Kierper Kombinatiounen;
• Kierper Deeler sinn op all aner geplënnert relativ;
• de Kierper ass am Raum ënnerstëtzt;
• Hëtzt generéiert;
• cortex ass vun afferent dem receptive Felder vun Muskel ageschalt.

Vun glat Fleesch ass:

• Motor Staatsapparat vun der intern Organer, déi ënner anerem d'bronchial Bam, de Longen an der digestive eraus;
• der lymphatic an circulatory Systemer;
• System urogenital Organer.

Fro gestallt Eegeschafte

Wéi all vertebrates am mënschleche Kierper sinn do dräi wichtegst Eegeschafte vun Vullen Muskel Faseren:

• contractility - reduzéieren an der Volt änneren wann opgereegt;
• Leit - herrlechen Muecht uechter Léngen;
• excitability - zu engem Impulser Äntwert vun der Membran Potential an Ion permeability änneren.

Muskelen sinn opgereegt a fänken, bis Ënnergang Nerve ginn.Dës aus dem Zentrum nächste. Mä ënner kënschtlech Konditiounen mat elektresche Stimulatioun. D'Fleesch kann dann irritéiert ginn direkt (direkt Stimulatioun) oder duerch d'Nerve innervating Fleesch (indirekt Stimulatioun).

Zorte vu Schnëtt

De Mechanismus vun Hautfaarf Kontraktioun heescht Konversioun vu chemesche Energie an mechanesch Aarbecht. Dëse Prozess kann experimentally mat Frog gemooss ginn: hir Kallef Muskel opbauen niddereg Gewiicht, an dann electroimpulses Liichtjoer Sak. Der Reduktioun, an deenen d'Fleesch méi kuerz gëtt, genannt isotonic. shortening geschitt, wann isometric Kontraktioun. Tendons erlaben net d'Entwécklung vun Muskelkraaft verkierzt. Aner auksotonichesky Mechanismus vun Muskel Kontraktioun implizéiert Konditiounen vun intensiv Stress wann de Muskel kléng Manéier shortens, an d'Muecht engem Maximum ze erreechen.

D'Struktur an innervation vun Vullen Muskel

D'striated Vullen Muskel ëmfaasst eng Villfalt vu Faseren zu connective Otemschwieregkeeten an der tendons fix. An e puer Muskel Faseren gi parallel zu der laanger Achs arrangéiert, an déi aner si Schif Meenung, zu engem tyazhu an pinnate Typ Mëtt blesséiert verbonnen ass.

D'Haaptrei Fonktioun vun der Léngen ass sarcoplasm Mass vun labber thread - myofibrils. Si sinn hell an däischter Beräicher mat all aner ofwiesselnd, iwwerdeems d'bascht striated Faseren sinn Waasser zŽien - an Kräiz-Sektioun. Dës Resultater am Kräiz-Banding ronderëm de Muskel Faseren.

Sarcomere ass eng komplex, donkel an zwee Liicht hunn, an et delimited-Z gebuerene Linnen. Sarcomeres - e contractile Staatsapparat vum Muskel. Et stellt sech eraus datt d'contractile Muskel Léngen besteet aus:

• contractile Staatsapparat (myofibrils System);
• trophic Staatsapparat mat Mitochondrie, Golgi komplex a schwaach endoplasmic reticulum ;
• der Membran Apparat;
• Referenz Staatsapparat;
• nervös Staatsapparat.

Muskel Léngen ass an 5 Deeler mat hire Strukturen a Funktiounen ënnerdeelt, an ass en integralen Deel vum Fleesch Otemschwieregkeeten.

innervation

Dëse Prozess vun striated Muskel Faseren vun realiséiert Nerve Faseren, nämlech axons vun Motor Zelle vun der kommerziell Golddrot an Stammgehir. One motoneuron puer Muskel Faseren innervate. Komplex mat engem motoneuron an innervated Muskel Faseren genannt neuromotor (HME) oder e Motor Eenheet (MU). Duerchschnëtt Zuel vun Faseren, déi engem motoneuron innervates, karakteriséiert der DE Muskel, genannt enk innervation Dicht. Dësen ass de gréisste vun den Muskelen, wou kleng Bewegungen an "dënn" (Aen, Fangeren, Zong). Seng Wäert ass kleng, am Géigendeel, am Muskel mat engem "ë.a.reng" Weeër geleet (e.g., torso).

Innervation kann eenzeg an MEI. Am éischte Fall ass et liichste motoriséiert Affixen realiséiert. Normalerweis ass et typesch fir grouss Motor Zelle. Muskel Faseren (genannt an dësem Fall, physescher oder schnell) generéieren Haaptleit (Aktioun Potenzialer) dass Demande hinnen.

MÉI innervation existeiert, zum Beispill, am externen Aen Muskelen. Dat ass net eng Aktioun Potential generéiert, well d'Membran kee electroexcitability Natrium Channels. Si sinn duerch d'Léngen depolarization vun der synaptic Affixen verdeelt. Dat ass néideg, fir de Mechanismus vun Muskel Kontraktioun ze aktivéieren. Prozess hei ass net esou séier wéi am éischte Fall. Dofir, et ass genannt lues.

D'Struktur vun der myofibrils

Muskel Léngen Fuerschung duerchgefouert haut op der Grondlag vun X-Ray akkurat, Elektronen microscopy, an histochemical Methoden.

Et ass berechent dass an all myofibril, den Duerchmiesser vun deem 1 Micron ass, ëmfaasst ongeféier 2.500 protofibrils, i.e. verlängerten polymerized Molekülle Proteinen (actin an myosin). Actin protofibrils zweemol phenomenal myosin. Um Rescht, sinn dës Muskelen etabléiert, sou datt de actin Filament Tipps an d'Plazen tëscht dem myosin protofibrils ageréckt.

Eng schmuel Sträif vun Luucht an der Scheif A ass aus actin Filamenter gratis. Eng Membran Z hält se zesummen.

Op myosin Filamenter hunn Queeschformat protrusions bis zu 20 nm, an de Kapp deen iwwer 150 myosin Molekülle. Si fortfueren biopolyarno, an all Chef myosinic verbënnt dem actin Filament. Wann do Stress op der Filamenter vun actin Zentren myosin ass, ass actin Filament an den Zentrum vun der sarcomere hätten. Um Enn vun der myosin Filamenter erreechen der Linn Z. Dann huelt se eng ganz sarcomere, an actin sinn dorënner. Op der selwechter Zäit fueren ech Längt ass reduzéiert, an am Enn verschwënnt et ganz, zesumme mat wat der Linn Z gëtt décke.

Also, no der Theorie yarns vum Plënneren, wéinst reduzéierten Längt vum Muskel Faseren. D'Theorie, genannt "Doheem", war vun Huxley an Hanson an der Mëtt vun der zwanzegsten Joerhonnert entwéckelt.

Mechanissem vun Muskel Léngen Kontraktioun

D'Haaptrei Theorie ass datt keen Filament (myosin an actin) verkierzt ginn. Hir Längt bleift onverännert a Fleesch Spannungen. Mee Packages vun dënn Filamenter, rutschen, goen tëscht dem décke Filamenter, Verloschter den Ofschloss vun iwwerlageren, also et ass eng Reduktioun.

De molekulare Mechanismus vun Hautfaarf Kontraktioun ass wéi follegt duerch actin Filamenter hëlze. Myosin Kapp protofibrils mat actin ugeschloss. Mat hirem Rugby ass hëlze do, actin Filament an den Zentrum vun der sarcomere plënneren. de Konditioune fir hëlze vun actin Filamenter a verschiddene Richtungen wéinst der bipolare Organisatioun vun myosin Molekülle op béide Säiten vun der Filamenter,.

Wann Muskel Entspanung myosin Kapp dëser Aktioun vum actin Filamenter ewech. Mat engem einfach Réck relax Muskel Spannungen Sylvie Conter vill manner. Dofir, sinn se passively laangwiereg.

Reduktioun Schrëtt

De Mechanismus vun Hautfaarf Kontraktioun kann kuerz un déi folgend Etappe ënnerdeelt ginn:

1. Muskel Léngen ass stimuléiert wann eng Aktioun Potential vun de Motor Zelle vun der synapses Pleséier ass.
2. D'Aktioun Potential ass op der Membran vum Muskel Léngen generéiert, an dann a dem myofibrils.
3. Erfëllt electromechanical hien huet misse eng Konversioun vun elektresch an mechanesch hëlze Haaptleit representéiert. Heibäi handelt onbedéngt Kalzium Protonen.

Kalzium Protonen

Fir e bessert Verständnis vun de Prozess vun Léngen Aktivéierungscode vu Kalzium Protonen ass praktesch d'Struktur vun der actin Filament zu betruecht. Seng Längt ass ongeféier 1 Micron, deck - vu 5 bis 7 nm. Dëst ass eng hien huet misse vum Mauer thread, deen de actin monomer selwer. Ongeféier sinn all 40 nm hei Kugelgestalt troponin Protein, an tëscht der Ketten - tropomiozinovye.

Wann Kalzium Protonen do sinn, relax dh myofibrils laang tropomiozinovye Molekülle der Unhang vun actin Ketten an myosin Brécke blockéieren. Mä wann ageschalt Kalzium Protonen tropomiozinovye Molekülle ënnerzegoen déif an oppen Beräicher.

Dann de myosin Brécke gi verbonnen ze actin Filamenter a ATP nëmme an entwéckelt Muskelkraaft. Dat ass méiglech duerch den Impakt vun Kalzium troponin. An dësem Protein ass d'Pai deforméiert, domat de tropomyosin ebessen.

Wann d'Fleesch relax ass, ass et 1 Gramm naass Gewiicht méi wéi 1 mmol vun Kalzium enthält. Kalzium Salzer sinn isoléiert a speziell Stockage Ariichtungen. Soss, géif d'Muskelen ëmmer Fro äntwerten.

Kalzium verschéckt wéi follegt. A verschiddene Beräicher vun der Blend Muskel Zellen am Léngen sinn iech duerch déi do ass eng Verbindung mat der Ëmwelt am Strofraum de Zellen. Et ass e System vun Queeschformat tubules. E System ass vertikal zu der longitudinal Extremitéiten vun deenen - vesicles (Opluedstatioun) Panzer an direkter Noperschaft zu der Queeschformat diaphragms System arrangéiert sinn. Zesumme triad kritt. Et war zu vials gespäichert Kalzium.

Zanter Haaptleit ass an der Zell verdeelt, an do ass en electromechanical unhéier. Excitation penetrates Léngen Passë an engem longitudinal System verëffentlecht Kalzium. Also de Mechanismus vun Reduktioun ass aus dem Fleesch Léngen duerchgefouert.

3 Prozess mat ATP

An der Interaktioun vun zwou strands an der Präsenz vun Kalzium Protonen eng bedeitend Roll fir ATP. Wann de Mechanismus vun Muskel Kontraktioun vun Vullen Muskelen Idee, ass d'Energie vum ATP benotzt fir:

• Operatioun vun Natrium a KaliumiodidPëlle Pompel déi e konstante Konzentratioun vu Protonen geréiert;
• dëse Substanzen op verschiddene Säiten vun der Membran;
• hëlze Filamenter shortening myofibrils;
• Aarbecht Kalzium Pompel handele ze entspanen.

ATP ass d'Zell Membran, de Filamenter vun myosin an sarcoplasmic reticulum Schläimhait. Enzymen of Stand erof an entsuergt myosin.

Konsum vun ATP

Et ass bekannt, datt myosin Kapp mat actin zesummekomm an enthält Elementer fir ATP Rëss. Last ageschalt actin an myosin an der Präsenz vun Magnesium Protonen. Dofir Aktivitéit Rëss Plaz hëlt wéini actin myosin Kapp verbonnen. Der Groussregioun Kräiz-Brécken, wäert d'Trennung Vitesse méi héich ginn.

ATP Mechanismus

Der Réalisatioun vun der Bewegung vun der AFL Protein stellt Energie fir d'Trennung vun der Reaktioun vun actin an myosin Équipe. Myosin Kapp getrennt, ATP ass eenalecn zu phosphate a Fliger näischt. Déi nei Enn ass ATP Protein verbonne an der Zyklus ka goën. Esou ass de Mechanismus vun Muskel Kontraktioun an Entspanung bei der molekulare Niveau.

Der Aktivitéit vun Kräiz-Brécke gëtt just soulaang der ATP hydrolysis existeiert lescht. Wann Dir d'Aktivitéit Brécke Spär wäert net erëm verbonnen gin.

Mat der gezu goufen vum Doud vun der iwerfriess Niveau vun ATP am Zellen Falen an Brécke bleiwen stably dem actin Filament fix. Also do ass d'Etapp vum Kamëssheet mortis.

ATP resynthesis

Resynthesis kann an zwou Méiglechkeeten ëmgesat ginn.

Vun enzymatic Transfert vun phosphate Grupp aus Deen Ausdrock phosphate zu Fliger näischt. Zanter Stock vun Deen Ausdrock an der Zell vill méi ATP resynthesis ganz séier ëmgesat. An der selwechter Zäit, vun der oxydéiert vun pyruvic Seier an lactic sauerem resynthesis wäert lues ginn.

ATP an CP kann komplett verschwannen wann resynthesis gebrach poisons ass. Da stoppen schaffen der Kalzium Pompel, an Muskel doraus irreversibly reduzéiert ass (dh kommen contracture). Sou, Mechanismus vun Hautfaarf Kontraktioun gebrach.

Physiologie Prozess

Am Resumé, Note mir, datt d'Reduktioun vun Muskel Faseren zu jidderengen vun myofibrils sarcomeres verkierzt ass. De Filamenter vun myosin (décke) an actin (dënn) verbonne goung an engem entspaante Staat. Mee se ufänken herrlechen Richtung all aner hëlze wann Mechanismus vun Muskel Kontraktioun ëmgesat. Physiologie (kuerz) erkläert de Prozess wann beaflosst myosin der Energie Verëffentlechung ass waren ATP zu Fliger näischt geflunn. Sou wäert myosin Aktivitéit nëmme realiséiert ginn, wann ee genuch Inhalt vun Kalzium Protonen am sarcoplasmic reticulum cumuléiert.