care este teoria filamentului glisant al contracției musculare?
teoria filamentului glisant este explicația modului în care mușchii se contractă pentru a produce forță. Așa cum am menționat în paginile anterioare, filamentele de actină și miozină din sarcomerele fibrelor musculare se leagă pentru a crea punți transversale și a aluneca unul pe altul, creând o contracție. Teoria filamentului glisant explică modul în care se formează aceste punți transversale și contracția ulterioară a mușchilor.
teoria filamentului glisant
pentru ca o contracție să apară, trebuie mai întâi să existe o stimulare a mușchiului sub forma unui impuls (potențial de acțiune) de la un neuron motor (nerv care se conectează la mușchi).
când un impuls ajunge la fibrele musculare ale unei unități motorii, stimulează o reacție în fiecare sarcomer între filamentele de actină și miozină. Această reacție are ca rezultat începutul unei contracții și teoria filamentului glisant.
reacția, creată de sosirea unui impuls, stimulează ‘capetele’ filamentului de miozină să se întindă înainte, să se atașeze de filamentul de actină și să tragă actina spre centrul sarcomerului. Acest proces are loc simultan în toate sarcomerele, al căror proces final este scurtarea tuturor sarcomerelor.
troponina este un complex de trei proteine care sunt parte integrantă a contracției musculare. Troponina este atașată la tropomiozina proteică din filamentele de actină, așa cum se vede în imaginea de mai jos. Când mușchiul este relaxat, tropomiozina blochează locurile de atașare pentru punțile transversale de miozină (capete), prevenind astfel contracția.
când mușchiul este stimulat să se contracte de impulsul nervos, canalele de calciu se deschid în reticulul sarcoplasmatic (care este efectiv o casă de depozitare a calciului în mușchi) și eliberează calciu în sarcoplasmă (fluid în celula musculară). O parte din acest calciu se atașează de troponină, ceea ce determină o schimbare a celulei musculare care deplasează tropomiozina din drum, astfel încât punțile transversale să se poată atașa și să producă contracție musculară.
în rezumat teoria filamentului glisant al contracției musculare poate fi împărțită în patru etape distincte, acestea fiind;
1. Activarea musculară: nervul motor stimulează un potențial de acțiune (impuls) pentru a trece un neuron la joncțiunea neuromusculară. Acest lucru stimulează reticulul sarcoplasmic pentru a elibera calciu în celula musculară.
2. Contracția musculară: inundațiile de calciu în legarea celulelor musculare cu troponină, permițând actinei și miozinei să se lege. Punțile transversale de actină și miozină se leagă și se contractă folosind ATP ca energie (ATP este un compus energetic pe care toate celulele îl folosesc pentru a – și alimenta activitatea-Acest lucru este discutat mai detaliat în dosarul sistemului energetic aici la ptdirect).
3. Reîncărcare: ATP este re-sintetizat (re-fabricat) permițând actinei și miozinei să-și mențină starea de legare puternică
4. Relaxare: relaxarea apare atunci când stimularea nervului se oprește. Calciul este apoi pompat înapoi în reticulul sarcoplasmic, rupând legătura dintre actină și miozină. Actina și miozina revin la starea lor nelegată, determinând relaxarea mușchiului. Alternativ, relaxarea (eșecul) va avea loc și atunci când ATP nu mai este disponibil.
pentru a avea loc o contracție a mușchilor scheletici;
1. Trebuie să existe un stimul neuronal
2. Trebuie să existe calciu în celulele musculare
3. ATP trebuie să fie disponibil pentru energie
deci, câteva lucruri pot opri o contracție;
1. Oboseala sistemului energetic: Nu mai există ATP rămas în celula musculară, astfel încât să nu poată continua să se contracte.
2. Oboseala sistemului nervos: sistemul nervos nu este capabil să creeze impulsuri suficient sau suficient de repede pentru a menține stimulul și a determina eliberarea calciului.
3. Controlul voluntar al sistemului nervos: nervul care îi spune mușchiului să se contracte încetează să mai trimită acel semnal, deoarece creierul îi spune, astfel încât nu vor mai intra ioni de calciu în celula musculară și contracția se oprește.
4. Informații despre sistemul nervos senzorial: De exemplu, un neuron senzorial (nervii care detectează stimuli precum durerea sau cât de greu este ceva) oferă feedback creierului indicând faptul că un mușchi este rănit în timp ce încercați să ridicați o greutate mare și, în consecință, impulsul către acel mușchi care îi spune să se contracte este oprit.
în sala de gimnastică sau în timpul exercițiilor fizice, aproape toată oboseala musculară care apare este oboseala sistemului energetic. Adică, rata de lucru în mușchi nu poate fi menținută deoarece ATP (energia) nu mai poate fi furnizată. Forța și hipertrofia (antrenamentul pentru a face mușchii mai puternici sau mai mari) sunt exemple principale ale tipurilor de antrenament care pot provoca insuficiență musculară din cauza oboselii sistemului energetic.