Hvad er glidende Filamentteori om muskelsammentrækning?
den glidende filamentteori er forklaringen på, hvordan muskler trækker sig sammen for at producere kraft. Som vi har nævnt på tidligere sider, binder actin-og myosin-filamenterne inden for muskelfibrens sarkomerer for at skabe tværbroer og glide forbi hinanden og skabe en sammentrækning. Den glidende filamentteori forklarer, hvordan disse tværbroer dannes og den efterfølgende sammentrækning af muskler.
den glidende Filamentteori
for at en sammentrækning skal forekomme, skal der først være en stimulering af muskelen i form af en impuls (handlingspotentiale) fra en motorneuron (nerve, der forbinder til muskler).
den individuelle motorneuron plus de muskelfibre, den stimulerer, kaldes en motorenhed. Den motoriske endeplade (også kendt som det neuromuskulære kryds) er krydset mellem motorneuronerne og de muskelfibre, det stimulerer.
Når en impuls når muskelfibrene i en motorenhed, stimulerer den en reaktion i hver sarkomer mellem actin-og myosinfilamenterne. Denne reaktion resulterer i starten på en sammentrækning og glidende filamentteori.
reaktionen, der er skabt fra ankomsten af en impuls, stimulerer ‘hovederne’ på myosin-filamentet til at nå fremad, fastgøres til actinfilamentet og trække actin mod midten af sarkomeren. Denne proces forekommer samtidigt i alle sarkomerer, hvis slutproces er forkortelsen af alle sarkomerer.
Troponin er et kompleks af tre proteiner, der er integreret i muskelkontraktion. Troponin er bundet til proteinet tropomyosin i actinfilamenterne, som det ses på billedet nedenfor. Når muskelen er afslappet, blokerer tropomyosin fastgørelsesstederne for myosin cross bridges (hoveder) og forhindrer således sammentrækning.
når muskelen stimuleres til at trække sig sammen af nerveimpulsen, åbnes calciumkanaler i det sarkoplasmatiske retikulum (som effektivt er et opbevaringshus for calcium i muskelen) og frigiver calcium i sarkoplasmaet (væske i muskelcellen). Noget af dette calcium binder sig til troponin, hvilket forårsager en ændring i muskelcellen, der bevæger tropomyosin ud af vejen, så krydsbroerne kan fastgøre og producere muskelkontraktion.
sammenfattende kan glidende filamentteori om muskelsammentrækning opdeles i fire forskellige stadier, disse er;
1. Muskelaktivering: motornerven stimulerer et handlingspotentiale (impuls) til at passere en neuron til det neuromuskulære kryds. Dette stimulerer det sarkoplasmatiske retikulum til at frigive calcium i muskelcellen.
2 . Muskelkontraktion: Calcium strømmer ind i muskelcellebinding med troponin, der tillader actin og myosin at binde. Actin-og myosin-tværbroerne binder og trækker sig sammen ved hjælp af ATP som energi (ATP er en energiforbindelse, som alle celler bruger til at brænde deres aktivitet – dette diskuteres mere detaljeret i energisystemmappen her på ptdirect).
3. Genopladning: ATP syntetiseres (genfremstilles), så actin og myosin kan opretholde deres stærke bindingstilstand
4. Afslapning: afslapning opstår, når stimulering af nerven stopper. Calcium pumpes derefter tilbage i det sarkoplasmatiske retikulum, der bryder forbindelsen mellem actin og myosin. Actin og myosin vender tilbage til deres ubundne tilstand, hvilket får muskelen til at slappe af. Alternativt vil afslapning (fiasko) også forekomme, når ATP ikke længere er tilgængelig.
for at en skeletmuskelkontraktion skal forekomme;
1. Der skal være en neural stimulus
2. Der skal være calcium i muskelcellerne
3. ATP skal være tilgængelig for Energi
så et par ting kan stoppe en sammentrækning;
1. Energi system træthed: Der er ikke mere ATP tilbage i muskelcellen, så den ikke kan fortsætte med at trække sig sammen.
2. Nervesystemet træthed: nervesystemet er ikke i stand til at skabe impulser tilstrækkeligt eller hurtigt nok til at opretholde stimulus og få calcium til at frigive.
3. Frivillig nervesystemkontrol: nerven, der beder muskelen om at trække sig sammen, holder op med at sende det signal, fordi hjernen fortæller det, så ikke flere calciumioner kommer ind i muskelcellen, og sammentrækningen stopper.
4. Sensorisk nervesystem information: For eksempel giver en sensorisk neuron (nerver, der opdager stimuli som smerte eller hvor tungt noget er) feedback til hjernen, der indikerer, at en muskel er skadet, mens du forsøger at løfte en tung vægt, og følgelig stoppes impulsen til den muskel, der fortæller den at trække sig sammen.
i gymnastiksalen eller under træning er næsten al muskeltræthed forekommende energisystem træthed. Det vil sige, at arbejdshastigheden i muskelen ikke kan opretholdes, fordi ATP (energi) ikke længere kan leveres. Styrke og hypertrofi (træning for at gøre musklerne stærkere eller større) træning er gode eksempler på de typer træning, der kan forårsage muskelsvigt på grund af træthed i energisystemet.