4 - Az izmok fiziológiája
Előadás № 4. Az izmok fiziológiája
- A csontváz, a szív és a simaizmok fizikai és fiziológiai tulajdonságai
- Az izom összehúzódásának mechanizmusa
A morfológiai jellemzők szerint három izomcsoportot különböztetünk meg:
1) csíkos izmok (vázizmok);
2) simaizmok;
3) szívizom (vagy szívizom).
A csíkos izmok funkciói:
1) motor (dinamikus és statikus);
2) légzés biztosítása;
A simaizmok funkciói:
1) üreges szervekben a nyomás fenntartása;
2) nyomásszabályozás az erekben;
3) az üreges szervek ürítése és tartalmuk elősegítése.
A szívizom funkciója - szivattyúzás, amely biztosítja a véráramlást az edényeken keresztül.
A vázizmok fiziológiai tulajdonságai:
1) izgatottság (alacsonyabb, mint az idegrost, ami a membránpotenciál alacsony értékével magyarázható);
2) alacsony vezetőképesség, kb. 10-13 m / s;
3) tüdõképesség (hosszabb idõt vesz igénybe, mint az idegrost);
5) összehúzódás (feszültség lerövidítése vagy fejlesztése).
Kétféle csökkentés létezik:
a) izotóniás összehúzódás (a hosszúság, a hang változása nem változik);
b) izometrikus összehúzódás (megváltoztatja a hangot a szálhossz megváltoztatása nélkül). Megkülönböztetni az egy- és titánium-összehúzódásokat. Az egyszeri összehúzódások egyetlen inger hatása alatt fordulnak elő, és a titán megjelenik egy sor idegimpulzusra válaszul;
6) Rugalmasság (nyújtható feszültség képessége).
A simaizmok élettani jellemzői.
A sima izmok ugyanazokkal a fiziológiai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a vázizmok, de sajátos sajátosságaik vannak:
1) instabil membránpotenciál, amely az izmokat állandó részleges összehúzódás-hangzást biztosítja;
2) spontán automatikus tevékenység;
3) csökkenti a nyújtást;
4) plaszticitás (a nyújtás csökkenése növekvő feszültséggel);
5) nagy érzékenység a vegyi anyagokra.
A szívizom élettani jellemzője az automatizmusa. A gerjesztés időszakosan az izomban előforduló folyamatok hatására jelentkezik. Az automatizmus képessége a myocardium egyes atipikus izomhelyein, a gyenge myofiblibrákon és a szarkoplazmában gazdag.
2. Az izom összehúzódásának mechanizmusa
Az izom összehúzódásának elektrokémiai fázisa.
1. Az akciós potenciál generálása. A gerjesztés az izomrostra történik acetilkolin segítségével. Az acetilkolin (AH) és a kolinerg receptorok kölcsönhatása aktiválódásához és akciós potenciál megjelenéséhez vezet, ami az izom összehúzódásának első szakasza.
2. Az akciós potenciál terjedése. Az akciós potenciál az izomroston belül helyezkedik el a keresztirányú csőrendszer mentén, amely a felületi membrán és az izomrost összehúzódási szerkezete közötti kapcsolat.
3. A kontaktus helyének elektromos ingerlése az enzim aktiválódásához és az inozit-trifoszfát képződéséhez vezet, ami aktiválja a membránok kalciumcsatornáit, ami Ca ionok felszabadulását és intracelluláris koncentrációjának növelését eredményezi.
Az izomösszehúzódás kemomechanikai fázisa.
Az izomösszehúzódás kemomechanikai állapotának elméletét O. Huxley fejlesztette 1954-ben, és 1963-ban M. Davis kiegészítette. Ennek az elméletnek a főbb pontjai a következők:
1) Ca ions aktiválják az izom összehúzódásának mechanizmusát;
2) a Ca ionok következtében a vékony actin-szálak a myosinszálakra süllyednek.
Pihenéskor, amikor a Ca ionok kicsiek, a csúszás nem fordul elő, mert ez meggátolja a troponin molekulák és a negatív töltésű ATP, ATPáz és ADP. A Ca ionok koncentrációjának növekedése az interfibrilláris térből való bejutása miatt következik be. Számos reakció jelentkezik a Ca ions részvételével:
1) a Ca 2+ reagál a tryponinnal;
2) Ca 2+ aktiválja az ATP-et;
3) A Ca 2+ eltávolítja a töltéseket ADP, ATP, ATP-aszzel.
A Ca ionok és a troponin kölcsönhatása megváltoztatja az utóbbi helyét az aktinszálban, a finom protofibril aktív központjai kinyílnak. Ezeknek köszönhetően az aktin és a miozin közötti keresztirányú hidak keletkeznek, amelyek az aktinszálat a myosinszál közötti térbe mozgatják. Amikor az aktin szálat a myosinszálhoz viszonyítva mozgatják, az izomszövet összehúzódása megtörténik.
Tehát az izomösszehúzódás mechanizmusában játszott szerepet a fehérje troponin játssza, amely lezárja a finom protofibrill és Ca ionok aktív központjait.