Mięśnie szkieletowe - jak są zbudowane i jak dochodzi do ich skurczu?

Jak zbudowane są mięśnie?

Włókno mięśniowe, czyli komórka mięśniowa składa się z 1000-2000 włókienek mięśniowych. Każde włókienko mięśniowe składa się z miofilamentów grubych (miozynowych) i miofilamentów cienkich (aktynowych), które tworzą jednostkę kurczliwą mięśnia szkieletowego.

Do miofilamentów cienkich (aktynowych) przyłączona jest tropomiozyna, która w stanie rozkurczu uniemożliwia mostkom miozyny przyłączenie się do włókien aktyny. Bezpośrednio do tropomiozyny przyłączona jest troponina C.

Każde włókno mięśniowe otoczone jest łącznotkankową błoną zwaną śródmięsną. Włókna mięśniowe tworzą pęczki, które otoczone są omięsną. Między pęczkami znajdują się nerwy i naczynia krwionośne, kolagen i włókna elastyczne. Cały mięsień otoczony jest namięsną.

włókno mięśniowe ( pojedyncza komórka) - śródmięsna - pęczki włókien - omięsna - wiązki włókien - namięsna

Budowa komórki mięśniowej

Do elementów charakterystycznych komórek mięśni szkieletowych zaliczamy:

• wiele jąder

• siateczkę sarkoplazmatyczną ( składa się z podłużnych cewek o rozszerzonych regionach końcowych zwanych cysternami brzeżnym) - gromadzi jony Ca2+ niezbędne do skurczu mięśnia

• cewki poprzeczne (cewki T) - stanowią przedłużenie sarkolemmy, przenoszą potencjały czynnościowe do wnętrza włókna mięśniowego

Jedna cewka T i dwie otaczające ją cysterny brzeżne tworzą triadę.

Budowa sarkomeru (jednostki czynnościowej mięśnia szkieletowego)

By Sarcomere.svg: David Richfield (Slashme user)derivative work: Marek M (talk) - Sarcomere.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15124276

• dysk Z - białkowe struktury, do których przyczepiają się miofilamenty aktynowe; przebiega przez środek każdego prążka I, dzieląc go na dwie części

• prążki I (izotropowe) - w mikroskopie spolaryzowanym odbijają jednolicie światło, tworząc ,,przejaśnienia”, składają się z miofilamentów aktynowych przyczepionych do dysków Z

• prążek A (anizotropowe) - w obrazie mikroskopowym odbijają światło nierównomiernie, tworząc ciemne obszary; składają się z miofilamentów miozynowych oraz wsuniętych między nie miofilamentów aktynowych

• strefa H - centralny region prążka A, składa się z filamentów miozynowych

• linia M - dzieli prążek A na pół, stanowi miejsce przyłączenia się filamentów miozynowych

Jak przebiega skurcz mięśnia?

Model ślizgowy

1. Uwolnienie Ach z zakończenia aksonu w płytce nerwowo-mięśniowej

2. Aktywacja włókien mięśni szkieletowych

3. Przenoszenie pobudzenia przez kanaliki T

4. Uwolnienie jonów Ca2+ z siateczki sarkoplazmatycznej

5. Ca2+ łączą się z troponiną

6. Wyparcie tropomiozyny

7. Powstanie mostków miozynowych między aktyną a miozyną

8. Po ustaniu pobudzenia siateczka sarkoplazmatyczna akumuluje jony Ca2+ powodując rozkurcz mięśnia - ATP jest rozkładane do ADP

By Muskel-molekular.png: Hank van Helvetederivative work: GravityGilly - Muskel-molekular.png, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10703870

Bibliografia:

"Ortopedia Duttona tom 1" Mark Dutton

"Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście" Dee Unglaub Silverthorn

“Mięśniowo-powięziowe punkty spustowe” Heidi Tanno-Rast

Źródła ilustracji zostały podane przy poszczególnych grafikach.