Об­щий ме­ха­низм мы­шеч­но­го со­кра­ще­ния

Об­щие прин­ци­пы со­кра­ще­ния оди­на­ко­вы для всех ти­пов мышц и опи­сы­ва­ют­ся так на­зы­вае­мой тео­ри­ей сколь­зя­щих ни­тей (рис. 3.1).

· Мор­фо­ло­ги­че­ским суб­стра­том со­кра­ти­мо­сти яв­ля­ют­ся так на­зы­вае­мые со­кра­ти­тель­ные бел­ки — ак­тин и мио­зин.

· Ак­тин и мио­зин — это ни­те­вид­ные бел­ки, рас­по­ло­жен­ные в мы­шеч­ном во­лок­не па­рал­лель­но друг дру­гу. При со­кра­ще­нии эти бел­ки сколь­зят друг от­но­си­тель­но дру­га, но са­ми при этом не уко­ра­чи­ва­ют­ся.

· Вза­им­ное сколь­же­ние ни­тей ак­ти­на и мио­зи­на обу­слов­ле­но сле­дую­щим ме­ха­низ­мом:

¾ на ни­ти мио­зи­на име­ют­ся по­пе­реч­ные мос­ти­ки,со­стоя­щие из шей­ки и го­лов­ки;

¾ на ни­ти ак­ти­на име­ют­ся ак­тив­ные цен­тры,к ко­то­рым мо­жет при­сое­ди­нять­ся го­лов­ка мио­зи­но­во­го по­пе­реч­но­го мос­ти­ка;

¾ по­сле при­сое­ди­не­ния го­лов­ки по­пе­реч­но­го мос­ти­ка к ак­тив­но­му цен­тру ак­ти­на этот мос­тик де­ла­ет вра­ща­тель­ное («греб­ко­вое») дви­же­ние,при ко­то­ром нить ак­ти­на про­дви­га­ет­ся вдоль ни­ти мио­зи­на.

· В по­кое ак­тин с мио­зи­ном не взаи­мо­дей­ст­ву­ют, и со­кра­ще­ние не про­ис­хо­дит. Ре­ак­ция ак­ти­на с мио­зи­ном за­пус­ка­ет­ся Ca2+.

· Этот ион дей­ст­ву­ет не не­по­сред­ст­вен­но на ак­тин и мио­зин, а на те или иные ре­гу­ля­тор­ные бел­ки, раз­ные для по­пе­реч­но­по­ло­са­той и глад­кой мышц.

· Взаи­мо­дей­ст­вие ак­ти­на с мио­зи­ном тре­бу­ет энер­гии АТФ.

Ске­лет­ные мыш­цы

Мы­шеч­ное во­лок­но

Строе­ние

На рис. 3.2 схе­ма­тич­но изо­бра­же­но по­пе­реч­но­по­ло­са­тое мы­шеч­ное во­лок­но с ос­нов­ны­ми струк­ту­ра­ми, обес­пе­чи­ваю­щи­ми его воз­бу­ж­де­ние и со­кра­ще­ние. К этим струк­ту­рам от­но­сят­ся:

¾ по­верх­но­ст­ная мем­бра­на (сар­ко­лем­ма), об­ра­зую­щая про­доль­ные уг­луб­ле­ния — T-тру­боч­ки;

¾ сар­ко­плаз­ма­ти­че­ский ре­ти­ку­лум,слу­жа­щий де­по Ca2+;

¾ мио­фиб­рил­лы — пуч­ки па­рал­лель­ных ни­тей ак­ти­на и мио­зи­на.

Ме­ха­низ­мы со­кра­ще­ния

Ос­нов­ные эта­пы

Эта­пы со­кра­ще­ния во­лок­на ске­лет­ной мыш­цы сле­дую­щие (рис. 3.2).

1. На сар­ко­лем­ме воз­ни­ка­ет ПД, по сво­им па­ра­мет­рам и ме­ха­низ­мам в ос­нов­ном сход­ный с ПД нерв­ных кле­ток.

2. ПД про­во­дит­ся по сар­ко­лем­ме, что при­во­дит к де­по­ля­ри­за­ции T-тру­бо­чек.

3. Де­по­ля­ри­за­ция T-тру­бо­чек при­во­дит к от­кры­ва­нию каль­цие­вых ка­на­лов сар­ко­плаз­ма­ти­че­ско­го ре­ти­ку­лу­ма.

4. Из сар­ко­плаз­ма­ти­че­ско­го ре­ти­ку­лу­ма вы­хо­дит Ca2+.

5. Ca2+ за­пус­ка­ет взаи­мо­дей­ст­вие ак­ти­на с мио­зи­ном; мыш­ца со­кра­ща­ет­ся.

6. Ca2+ за­ка­чи­ва­ет­ся об­рат­но в сар­ко­плаз­ма­ти­че­ский ре­ти­ку­лум с по­мо­щью Ca2+-АТ­Фа­зы (каль­цие­во­го на­со­са).

7. Взаи­мо­дей­ст­вие ак­ти­на с мио­зи­ном пре­кра­ща­ет­ся; мыш­ца рас­слаб­ля­ет­ся.

Из это­го ме­ха­низ­ма сле­ду­ют две важ­ные осо­бен­но­сти со­кра­ще­ния оди­ноч­но­го во­лок­на ске­лет­ной мыш­цы.

· Си­ла со­кра­ще­ния про­пор­цио­наль­на кон­цен­тра­ции Ca2+ в ци­то­плаз­ме (сар­ко­плаз­ме).

· Со­кра­ще­ние оди­ноч­но­го мы­шеч­но­го во­лок­на не за­ви­сит от си­лы раз­дра­жи­те­ля, то есть под­чи­ня­ет­ся за­ко­ну «все или ни­че­го». Это свя­за­но с тем, что:

¾ си­ла со­кра­ще­ния за­ви­сит от кон­цен­тра­ции Ca2+ в сар­ко­плаз­ме;

¾ ко­ли­че­ст­во каль­ция, вы­бра­сы­вае­мое из сар­ко­плаз­ма­ти­че­ско­го ре­ти­ку­лу­ма в от­вет на один ПД, за­ви­сит от па­ра­мет­ров (дли­тель­но­сти и ам­пли­ту­ды) ПД;

¾ па­ра­мет­ры ПД не за­ви­сят от си­лы раз­дра­жи­те­ля, сле­до­ва­тель­но, от си­лы раз­дра­жи­те­ля не за­ви­сит и ко­ли­че­ст­во вы­бра­сы­вае­мо­го Ca2+.

Ме­ха­низ­мы дей­ст­вия Ca2+

Как уже го­во­ри­лось, Ca2+ дей­ст­ву­ет на со­кра­ти­тель­ные бел­ки (ак­тин и мио­зин) не не­по­сред­ст­вен­но, а че­рез ре­гу­ля­тор­ные бел­ки. В по­пе­реч­но­по­ло­са­той мыш­це эти­ми бел­ка­ми яв­ля­ют­ся тро­по­нин и тро­по­мио­зин.

Ре­гу­ля­тор­ные бел­ки, со­кра­ти­тель­ные бел­ки и Ca2+ взаи­мо­дей­ст­ву­ют сле­дую­щим об­ра­зом (рис. 3.3):

¾ в от­сут­ст­вие Ca2+ ак­тив­ные цен­тры ни­тей ак­ти­на при­кры­ты ни­тя­ми тро­по­мио­зи­на. С ни­тя­ми тро­по­мио­зи­на свя­зан тро­по­нин;

¾ при по­сту­п­ле­нии к мио­фиб­рил­лам Ca2+ этот ион свя­зы­ва­ет­ся с тро­по­ни­ном;

¾ взаи­мо­дей­ст­вие Ca2+ с тро­по­ни­ном при­во­дит к сме­ще­нию ни­тей тро­по­мио­зи­на; ак­тив­ные цен­тры от­кры­ва­ют­ся и ста­но­вят­ся дос­туп­ны­ми для при­сое­ди­не­ния мио­зи­но­вых по­пе­реч­ных мос­ти­ков.








Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1075;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.