مقدمه
تقریبا 40 درصد بدن را
عضله اسکلتی و تقریبا 10 درصد را
عضله صاف و
عضله قلبی تشکیل می‌دهد. بسیاری از اصول انقباض برای تمام انواع مختلف عضلات صدق می‌کند. فیبرهای عضله صاف معمولا 2 تا 5 میکرومتر قطر داشته و فقط 20 تا 500 میکرون طول دارند. در حالی که فیبرهای عضلات اسکلتی قطری تا 20 برابر داشته و طولشان تا چندین هزار برابر می‌رسد.
فیبر عضله اسکلتی
کلیه عضلات اسکلتی از فیبرهای متعددی با قطر بین 10 تا 80 میکرومتر ساخته شده‌اند. در بیشتر عضلات فیبرها در سراسر طول عضله گسترش می‌یابد و به استثنای حدود 2 درصد فیبرها هر فیبر از یک انتهای عصبی عصب میگیرد که درنزدیکی وسط فیبر قرار گرفتهاست.
سارکولم غشای سلولی فیبر عضلانی است. هر فیبر عضلانی محتوی صدها تا هزارها میوفیبریل است.
هر میوفیبریل از 1500 فیلامان میوزین و 3000 فیلامان اکتین ساخته شده است که در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و موکلولهای پروتئینی بزرگی هستند که مسئول انقباض عضله هستند. فیلامانهای
اکتین و
میوزین تا حدودی در لای یکدیگر فرو رفته‌اند و به این ترتیب موجب می‌شوند که میوفیبریلها دارای نوارهای تیره و روشن متناوب باشند.
مکانیسم عمومی انقباض عضلانی
شروع و انجام انقباض عضلانی به صورت مراحل پشت سر هم زیر است.
- یک پتانسیل عمل در طول یک عصب حرکتی به انتهاهای آن بر روی فیبرهای عضله سیر می‌کند.
- عصب در انتهای خود مقدار اندکی از ماده میانجی عصبی استیل کولین ترشح می‌کند.
- استیل کولین بر روی یک ناحیه موضعی از غشای فیبر عضلانی عمل کرده و کانالهای متعدد دریچه‌دار حساس استیل کولین در مولکولهای پروتئینی موجود در غشای فیبر عضلانی را باز می‌کند.
- باز شدن کانالهای استیل کولینی به مقادیر زیاد یون سدیم اجازه می‌دهد که در محل ترمینال عصبی به داخل غشای فیبر عضلانی جریان یابد. این امر موجب بروز یک پتانسیل عمل در فیبر عضلانی می‌شود.
- پتانسیل عمل در طول غشای فیبر عضلانی سیر می‌کند درست به صورتی که پتانسیل عمل در طول غشاهای عصبی سیر می‌کند.
- پتانسیل عمل فیبر عضلانی را دپولاریزه کرده و نیز بطور عمقی در داخل فیبر عضلانی سیر کرده و در آنجا موجب می‌شود که رتیکولوم سارکوپلاسمیک مقادیر زیادی یونهای کلسیم را که در داخل رتیکولوم انبار شده بود به داخل میوفیبریلها آزاد کند.
- یونهای کلسیم نیروهای جاذبه‌ای بین فیلامانهای اکتین و میوزین ایجاد می‌کنند و موجب لغزیدن آنهابر روی هم می‌شود که همان روند انقباض است.
- بعد از جزئی ثانیه ، یونهای کلسیم مجددا به داخل رتیکولوم سارکوپلاسمیک تلمبه زده می‌شود و در آنجا به حالت انبار شده باقی می‌مانند تا یک پتانسیل عمل جدید از راه برسد. این حذف یونهای کلسیم از میوفیبریلها موجب قطع انقباض عضلانی می‌شود.
|
انقباض عضله صاف
عضله صاف محتوی فیلامانهای اکتین و میوزین است و مشخصات شیمیایی آنها مشابه فیلامانهای عضله اسکلتی است. واکنش این فیلامانها شبیه عضله اسکلتی است. علاوه بر آن ، روند انقباضی توسط یونهای کلسیم فعال می‌شود و
آدنوزین تری فسفات به آدنوزین دی فسفات تجزیه می‌شود تا انرژی مورد نیاز انقباض تامین شود. از طرف دیگر اختلافات عمده‌ای در سازمان بندی فیزیکی عضله صاف و عضله اسکلتی و نیز اختلافاتی در سایر جنبه‌های عمل عضله صاف از قبیل مزدوج شدن اکسیتاسیون و انقباض ، کنترل روند انقباضی توسط یونهای کلسیم ، مدت انقباض و مقدار انرژی مورد نیاز انقباضی وجود دارد.
انقباض عضله قلب
قلب از سه نوع عضله قلبی ساخته شده است: عضله دهلیزی ، عضله بطنی و فیبرهای عضلانی تخصص عمل یافته تحریکی و هدایتی. انواع دهلیزی و بطنی عضله قلب به همان روش عضله اسکلتی منقبض می‌شوند به استثنای اینکه مدت انقباض بسیار طولانی‌تر است. از طرف دیگر فیبرهای تخصص یافته تحریکی و هدایتی فقط بطور ضعیف منقبض می‌شوند زیرا محتوی فیبرهای انقباضی معدودی هستند.
منابع انرژی برای انقباض عضلانی
انقباض عضلانی بستگی به انرژی حاصل از آدنوزین تری فسفات دارد که در این جریان آدنوزین تری فسفات به آدنوزین دی فسفات تجزیه شده و انرژی آزاد می‌شود. برای احیا دوباره این ماده باید منابع دیگری هم وجود داشته باشد. اولین منبع انرژی که برای تشکیل مجدد آدنوزین تری فسفات مورد استفاده قرار میگیرد ماده
فسفو کراتین است. منبع مهم دیگر
گلیکوژن است. منبع نهایی انرژی متابولیسم اکسیداتیو است. این به معنی ترکیب شدن اکسیژن با مواد غذایی مختلف سلولی برای تشکیل آدنوزین تری فسفات است. بیش از 95 درصد تمام انرژی مصرف شده توسط عضلات از این راه تامین می‌شود.
جمود نعشی
چندین ساعت بعد از مرگ عضلات بدن دچار یک حالت کنتراکتور موسوم به جمود نعشی می‌شوند. یعنی عضلات حتی بدون پتانسیلهای عمل منقبض و سخت می‌شوند. این سختی ناشی از فقدان کامل آدنوزین تری فسفات است که برای جدا کردن پلهای عرضی از فیلامانهای اکتین و میوزین در جریان روند رفع انقباض یا شل شدن عضله مورد نیاز است. عضلات در حالت جمود باقی می‌مانند تا اینکه پروتئینهای عضله منهدم شوند که معمولا در نتیجه اتولیز ناشی از آنزیمهایی بوجود می‌آید که حدود 15 تا 25 ساعت بعد از
لیزوزومها آزاد می‌شوند و این روند در دماهای بالاتر بطور سریعتری اتفاق می‌افتد.
مباحث مرتبط با عنوان
