Στην προηγούμενη ενότητα είδαμε πώς δύο ρυθμιστικές πρωτεΐνες εμποδίζουν τις κεφαλές μυοσίνης να ολοκληρώσουν το εγκεφαλικό επεισόδιο. Μόνο η αύξηση των ιόντων ασβεστίου στη σαρκοπλάση επιτρέπει την απελευθέρωση αυτής της "ασφάλειας", θέτοντας το διακόπτη στη θέση "on". Είναι ακριβώς η παρουσία ασβεστίου στο ενδοκυτταρικό περιβάλλον που καθορίζει την αρχή των σύνθετων χημειομηχανικών συμβάντων που αποτελούν τη βάση της συστολής των μυών.
Η αύξηση του σαρκοπλασμικού ασβεστίου είναι το τελικό αποτέλεσμα ενός λεπτού νευρικού ελέγχου. Η σκανδάλη της σύσπασης συμβαίνει μόνο όταν ο σκελετικός μυς λαμβάνει ένα σήμα από το κινητικό του νεύρο.
Εκτός από τις νευρικές δομές, η παρουσία του λεγόμενου σαρκοπλασμικού δικτύου είναι πολύ σημαντική. Στο εσωτερικό βρίσκουμε υψηλή συγκέντρωση ιόντων ασβεστίου.
Το σαρκοπλασματικό δίκτυο
Το σαρκοπλασματικό δίκτυο είναι μια δομή καναλιού δικτύου που περιβάλλει πλήρως όλες τις μυϊκές ίνες, υπονομεύοντας τους εσωτερικούς χώρους μεταξύ μιας μυϊκής ταινίας και της άλλης. Μελετώντας προσεκτικά, είναι δυνατόν να παρατηρήσετε δύο συγκεκριμένες δομές:
ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ: σχηματίζονται από διαμήκη κανάλια (τα οποία επανακυκλοφορούν ιόντα Ca2 +) τα οποία, αναστομωμένα μεταξύ τους, ρέουν σε μεγαλύτερες σωληνοειδείς δομές, που ονομάζονται τερματικές δεξαμενές, οι οποίες συγκεντρώνουν και δεσμεύουν το Ca2 +, στη συνέχεια απελευθερώνουν όταν φτάσει ένα κατάλληλο ερέθισμα.
ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΑ ΣΩΛΗΝΑ (σωληνάρια σχήματος Τ): εισβολές της κυτταρικής μεμβράνης (σαρκοειδής), στενά συνδεδεμένες με τις τερματικές δεξαμενές. Η μεμβράνη που την καλύπτει, βρίσκεται σε άμεση επαφή με το σαρκοείμμα, είναι ελεύθερη να επικοινωνεί με το εξωκυτταρικό υγρό (έξω από το κύτταρο).
Το συγκρότημα TUBULO TRASVERSO + CISTERNE TERMINALI (τοποθετημένο στις πλευρές του) αποτελεί το λεγόμενο ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟ TRIAD.
Η συγκεκριμένη δομή των εγκάρσιων σωληναρίων επιτρέπει την ταχεία μετάδοση του δυναμικού δράσης, χωρίς καθυστέρηση, μέσα στις μυϊκές ίνες.
Ο εγκάρσιος σωληνίσκος ρυθμίζεται από μια εξαρτώμενη από τάση πρωτεΐνη υποδοχέα, της οποίας η ενεργοποίηση κατά την επίτευξη του δυναμικού δράσης διεγείρει την απελευθέρωση Ca2 + από τις τερματικές δεξαμενές. Η αυξημένη συγκέντρωση αυτών των ιόντων αντιπροσωπεύει το αρχικό συμβάν της συστολής των μυών.
Τα βασικά της σύσπασης των μυών
Ο νευρικός παλμός, που προέρχεται κεντρικά και μεταφέρεται από μοτοσικλέτες, φτάνει στο επίπεδο της κινητήριας πλάκας και διαδίδεται μέσα στις μυϊκές ίνες χάρη στο μεμβρανώδες σωληνοειδές σύστημα. Το δυναμικό δράσης και η επακόλουθη αποπόλωση του σαρκοειδούς καθορίζουν την απελευθέρωση του Ca2 + από τις δεξαμενές σαρκοπλασμικού δικτύου. Αυτά τα ιόντα, που αλληλεπιδρούν με το σύστημα ρύθμισης της τροπονίνης-τροπομυοζίνης, προκαλούν την απελευθέρωση της δραστικής θέσης στην ακτίνη και τον επακόλουθο σχηματισμό γέφυρας ακτομυοσίνης (βλέπε ειδικό άρθρο).
Μόλις εξαντληθεί το ερέθισμα που προκάλεσε τη συστολή, η χαλάρωση των μυών πραγματοποιείται μέσω μιας ενεργού εξαρτώμενης διαδικασίας ΑΤΡ, η οποία αποσκοπεί στην επαναφορά των ιόντων ασβεστίου μέσα στο σαρκοπλασματικό δίκτυο (αποκαθιστώντας την ανασταλτική επίδραση του συστήματος troponin-tropomyosin) και προάγουν τη διάλυση της γέφυρας actomyosin.
Μυϊκή έννευση
Η σύσπαση των μυϊκών ινών είναι το αποτέλεσμα ενός νευρικού ερεθίσματος που διατρέχει έναν άλφα κινητικό νευρώνα μέχρι να φτάσει στην πλάκα οδήγησης. Το κυτταρικό σώμα αυτού του κινητικού νευρώνα βρίσκεται στο κοιλιακό κέρατο της γκρίζας ουσίας του νωτιαίου μυελού.
Περισσότερες μυϊκές ίνες, ενωμένες με παρόμοια ανατομικά-φυσιολογικά χαρακτηριστικά, νευρώνονται από ένα μόνο κινητικό νευρώνα. Κάθε μία από αυτές τις ίνες λαμβάνει προσαγωγές από έναν μόνο κινητικό νευρώνα.
Ο αριθμός των ινών που ελέγχονται από τον κινητικό νευρώνα είναι αντιστρόφως ανάλογος προς τον βαθμό λεπτότητας και ακρίβειας της κίνησης που απαιτείται από τον μυ που τις περιέχει. Οι εξωφθάλμιοι μύες, για παράδειγμα, υποστηρίζουν την κινητικότητα του λαμπτήρα με εξαιρετική ακρίβεια. Για το λόγο αυτό, κάθε κινητικός νευρώνας ενώνει ελάχιστες μυϊκές ίνες. Σε άλλες περιοχές του σώματος, όπου δεν απαιτείται τόσο φινέτσα, ο λόγος μπορεί να είναι από 1: 5 έως 1: 2000 - 1: 3000. Σε γενικές γραμμές, όσο μικρότερος είναι ο μυς και όσο μικρότερη είναι η μονάδα κινητήρα.
 | Το σύμπλοκο που σχηματίζεται από τον άλφα-νωτιαίο κινητικό νευρώνα, την διέγερση της ίνας (που εξέρχεται και πηγαίνει στην περιφέρεια που μεταδίδει την ώθηση) και τις ελεγχόμενες μυϊκές ίνες, αποτελεί την απλούστερη νευρολειτουργική μονάδα του μυός, NEUROMOTORY ΜΟΝΑΔΑ. Η νευροκινητική μονάδα είναι η μικρότερη λειτουργική οντότητα του μυός που μπορεί να ελεγχθεί από το νευρικό σύστημα. |
Σε αντίθεση με ό, τι μπορεί κανείς να σκεφτεί, οι νευρικές ίνες μιας μονάδας κινητήρα δεν κατευθύνονται όλες στις κοντινές ίνες. Στην πραγματικότητα, οι μυϊκές ίνες που ανήκουν σε μια δεδομένη μονάδα αναμειγνύονται με ίνες που αποτελούν μέρος άλλων μονάδων κινητήρων. Αυτή η συγκεκριμένη διάταξη επιτρέπει μια ευρύτερη χωρική κατανομή της δύναμης που παράγεται από τις κινητήριες μονάδες και μια χαμηλότερη τάση μεταξύ των δεσμών ινών.
Επιπλέον, οι μονάδες νευροκινητήρα δεν είναι όλες οι ίδιες. Κατατάσσονται βάσει του χρόνου συστολής, της μέγιστης δύναμης που δημιουργείται, του χρόνου χαλάρωσης και του χρόνου κόπωσης. Αυτό καθιστά δυνατή τη διάκριση των μονάδων κινητήρα σε:
- φακός τύπου Ι (ή S από "αργό" ή SO από "αργό γλυκολιτικό")
- γρήγορος τύπος IIb (ή FF από "Fast Fatiguing" ή FG "Fast Glycolitic")
- Ενδιάμεση τύπου IIa (ή FR από "ανθεκτική στην κόπωση" ή FOG "Γρήγορη οξειδωτική γλυκολιτική").
Κάθε μονάδα κινητήρα αποτελείται από μυϊκές ίνες με ομοιογενή χαρακτηριστικά. Οι ανθεκτικές ίνες, για παράδειγμα, αποτελούνται από αργές κινητήριες μονάδες, αντιστρόφως για γρήγορες.
