biorąc mięśnie mogą reagować na nowy bodziec jeszcze w czasie poprzedniego skurczu - następuje wówczas większe nasilenie skurczu, zwane sumowaniem, W warunkach fizjologicznych skurcz mięśnia nie jest skurczem pojedynczym, lecz następstwem wielu impulsów nerwowych dochodzących do mięśnia w bardzo krótkich odstępach czasu (do kilkuset impulsów na sekundę). Nie ma zatem fazy rozkurczu, gdyż nakładają się na niąskurcze wywołane następnymi podnietami. Taki skurcz nazywamy tężcówym. Mięśnie naszego oiganizmu, o ile nie uległy uszkodzeniu prowadzące do nich nerwy, wykazują stałe pewien tonus- to znaczy stan napięcia. Jest to skurcz tężcowy niewielkiej liczby włókien w każdym mięśniu. Prawdopodobnie poszczególne włókna kurczą się naprzemiennie. Tonus ma duże znaczenie dla utrzymania sprawności organizmu — mięśnie będące w stanie nawet niewielkiego napięcia mogą znacznie szybciej się kurczyć niż mięśnie całkowicie rozkurczone; dlatego też mięsień serca (a także mięśnie gładkie) zachowują tonus nawet w przypadku odcięcia lub uszkodzenia prowadzących do nich nerwów. Natomiast mięśnie szkieletowe, do których nie docierają impulsy nerwowe, ulegają zwiotczeniu. Zwiotczenie mięśni wywołuje się często w przypadkach operacji chirurgicznych i jest ono elementem znieczulenia, ułatwiającym np. otwarcie powłok brzucha, zestawienie odłamów kostnych itp. Zazwyczaj uzyskuje się je przez podanie pochodnych kurary. a więc związków, które blokują przewodzenie podniet w synapsach nerwowo-mięśniowych. Nie podaje się samej kurary - trucizny, stosowanej przez południowoamerykańskich Indian do zatruwania strzał— ponieważ jest to substancja bardzo silnie działająca i mogłaby doprowadzić do zwiotczenia przepony, a tym samym do zatrzymania oddechu i do śmierci z uduszenia.
8.5.2. Energetyka mięśni
Duże mięśnie ciała są przeważnie bardzo silne. Przy staniu na palcach, na jednej nodze, największą pracę wykonuje mięsień brzuchaty łydki, którego ścięgno początkowe przyczepione jest do kolana, zaś końcowe - ścięgno Achillesa - do kości piętowej. Przy unoszeniu się na palcach jednej nogi mięsień brzuchaty musi unieść ciężar równy sześciokrotnemu ciężarowi człowieka - tancerz ważący 70 kg zmusza ten mięsień do uniesienia ok. 420 kg. A jak ów tancerz jeszcze weźmie na ręce tancerkę...
reszta rozprasza się w postaci ciepła. Włókna mięśniowe są bogate w ATP, jednak - ze względu na ogrom wykonywanej pracy — ilość tego związku nie wystarczyłaby |
H C—COOH *1 H#C—N |
ATP 1 |
ADP i |
HaC—COOH H C—N |
do dłuższego niż kilka sekund skurczu mięśnia |
HN bb A NH |
j | ||
(w 1 gramie tkanki mięśniowej jest 5-10"* mola ATP, co wystarcza na 1 sekundę skurczu tężcowego). Dlatego też włókna zawierają drugi. |
kraatyna |
H fosfokreatyns |
swoisty dla mięśni akumuhuor energii, którym 8.36. Przemiann kreilyny w fosfokrealyn(.
jestfosfnkreatyna ftvc. &-36Y '
Praca mięśni, jak każda inna, wymaga wydatkowania energii. Energii tej dostarcza adenozynn-trifosforan (ATP), którego hydroliza do adenozynobifosforanu (ADP) wyzwala do 90 kJ/mol energii z przeniesienia wysokoenergetycznego wiązania fosforanowego (por. rozdz. 5.2.1. Przenośniki energii). Jak pamiętamy, rozkład ATP hydrolizowany jest przez miozynę wówczas, gdy łączy się ona z aktyną. Około 30% wyzwolonej z rozkładu ATP energii wykorzystywane jest do skurczu mięśnia.
W okresie spoczynku duże ilości energii, powstającej jako ATP w mi tochondriach, gromadzone są w wiązaniach wysokoenergetycznych fosfokreatyny. Tej energii z kolei dostarczają procesy rozkładu cukrów (glikoliza) i kwasów tłuszczowych. Mięśnie człowieka w prawidłowych warunkach zawierają znaczne ilości glikogenu, który podczas pracy rozkładany jest do glukozy, ą następnie ulega glikolizie i dalszym przemianom służącym do uzyskania energii (porów, rozdz. 5.3.4.). Następuje także utlenianie kwasów tłuszczowych, otrzymywanych z tłuszczu zmagazynowanego we włóknach. Poza tym mięśnie pobierają glukozę i wolne kwasy tłuszczowe z krwi.