bullock (47)

Skurcz mięśnia J 47

E Skracanie mięśnia oraz wytworzenie siły są wywoływane ślizganiem się cienkich filamentów aktyny wzdłuż grubych filamentów miozyny. Skurcz mięśnia można podzielić na skurcz izometryczny i skurcz izotoniczny w zależności od warunków mechanicznych.

1.    Podstawy mechaniczne. Cienkie filamenty są wciągane do środka sarkomerdw w procesie cyklicznego tworzenia mostków poprzecznych (ryc. 4-4).

a.    Za każdym razem, kiedy mostek miozynowo-aktynowy ulega obrotowi, wytwarzana jest siła, która pociąga linię Z w kierunku środka sarkomeru.

b.    Siła ta jest przekazywana poprzez cienki filament na linię Z, a następnie przez sarkolemę do ścięgnistej części mięśnia i do kości.

c.    Na ryc. 4-5 grube i cienkie filamenty przedstawiono w postaci elementów kurczliwych, a ścięgna oraz inne podatne części mięśnia są reprezentowane przez równoległy komponent sprężysty (SEC).

2.    Skurcz izometryczny to skurcz mięśnia, podczas którego przyczepy mięśnia (lub kości) nie zostają przemieszczone; tzn. że mięsień nie zmienia swojej długości, natomiast zmienia się jego napięcie.

a. Wewnątrzkomórkowe stężenie jonów Ca²⁺ oraz siłę rozwijaną przez mięsień w czasie skurczu izometrycznego przedstawiono na ryc. 4-6.

(1)    Skurcz rozpoczyna się po uwolnieniu jonów Ca²⁺ z siateczki sarkoplazmatycz-nej oraz ich połączeniu z troponiną.

(2)    Mięsień rozluźnia się po ponownym wychwyceniu Ca²⁺ do SR za pomocą pompy wapniowej siateczki.

(3)    Czas trwania skurczu jest dłuższy niż czas trwania przejściowego wzrostu Ca²¹ (tzn. czas, w którym stężenie jonów Ca²⁺ wewnątrz komórki jest pod-

A

B

cienki filament

RYC. 4-4. Skracanie sarkomeru. (4) Powtarzające się cykle wiązania, obrotu i odłączania mostków poprzecznych prowadzą do wciągania cienkiej nici aktyny pomiędzy grube nici miozyny, co powoduje przesuwanie linii Z w kierunku środka sarkomeru i skracanie mięśnia. (B) W czasie cyklu głowa miozyny łączy się z cząsteczką aktyny i pociąga cienką nić w kierunku środka sarkomeru, co prowadzi do przesunięcia linii Z o 7-10 nm. Następnie głowa miozyny odłącza się, prostuje i przyłącza do innej cząsteczki aktyny cienkiego filamentu, po czym rozpoczyna się następny cykl wiązania, obrotu i odłączania mostka miozy-nowego.

[ gruby filament j

linia Z    aktyna . cjenją filament

miozyna

gruby filament

rrrrroTTrn

1