تعصيب العضلات والشبكة الساركوبلازمية

رأينا في القسم السابق كيف يمنع بروتينان تنظيميان رؤوس الميوسين من إكمال ضربة القوة. فقط زيادة أيونات الكالسيوم في الساركوبلازم تسمح بإطلاق هذا "الأمان" ، عن طريق وضع المفتاح في وضع "التشغيل". إن وجود الكالسيوم في البيئة داخل الخلايا تحديدًا هو الذي يحدد بداية الأحداث الكيميائية الميكانيكية المعقدة التي تكمن وراء تقلص العضلات.

الزيادة في الكالسيوم الساركوبلازمي هي النتيجة النهائية للتحكم الدقيق في الأعصاب ، ولا يحدث محفز الانقباض إلا عندما تتلقى عضلة الهيكل العظمي إشارة من عصبها الحركي.

بالإضافة إلى الهياكل العصبية ، فإن وجود ما يسمى بالشبكة الساركوبلازمية مهم للغاية. في الداخل نجد "تركيز عالي من أيونات الكالسيوم.

الشبكة الساركوبلازمية

الشبكة الساركوبلازمية هي بنية قناة شبكية ، تغلف كل ألياف عضلية بالكامل ، وتتسلل إلى الفراغات الداخلية بين ليف عضلي وآخر. وعند فحصها بعناية ، يمكن ملاحظة بنيتين محددتين:

RETICLES: تتشكل من القنوات الطولية (التي تتراكم أيونات Ca2 +) والتي تتفاغر مع بعضها البعض ، وتتدفق إلى هياكل أنبوبية أكبر ، تسمى الصهاريج الطرفية ، والتي تركز وتعزل Ca2 + ، ثم تطلقها عند وصول محفز مناسب.

الأنابيب المستعرضة (الأنابيب على شكل T): غزو غشاء الخلية (غمد الليف العضلي) ، المرتبط ارتباطًا وثيقًا بالصهاريج الطرفية. يكون الغشاء الذي يغطيها ، على اتصال مباشر مع غمد الليف العضلي ، حرًا في التواصل مع السائل خارج الخلية (خارج الخلية).

يشكل الأنبوب المستعرض + مجمع الخزانات الطرفية (الموضوعة على جانبيها) ما يسمى بالثلاجة الوظيفية.

يسمح الهيكل الخاص للأنابيب المستعرضة بالانتقال السريع لإمكانات الفعل ، بدون فترات كمون ، داخل الألياف العضلية.

يتم تنظيم الأنابيب المستعرضة بواسطة بروتين مستقبل يعتمد على الجهد ، والذي يؤدي تنشيطه عند الوصول إلى جهد الفعل إلى تحفيز إطلاق Ca2 + من الصهاريج الطرفية ، ويمثل التركيز المتزايد لهذه الأيونات الحدث الأولي لانقباض العضلات.

أساسيات تقلص العضلات

النبضات العصبية ، التي تنشأ مركزيًا ويتم نقلها بواسطة الخلايا العصبية الحركية ، تصل إلى مستوى لوحة المحرك وتنتشر داخل الألياف العضلية بفضل النظام الأنبوبي الغشائي. تحدد إمكانات الفعل وما يترتب عليها من إزالة الاستقطاب من غمد الليف العضلي إطلاق Ca2 + من صهاريج الشبكة الساركوبلازمية.تتسبب هذه الأيونات ، التي تتفاعل مع نظام تنظيم تروبونين-تروبوميوسين ، في إطلاق الموقع النشط على الأكتين وما يترتب عليه تشكيل جسور الأتوميوسين (انظر مقال مخصص).

بمجرد استنفاد المنبه الذي أدى إلى الانكماش ، يحدث استرخاء العضلات من خلال عملية تعتمد على ATP ، والتي تهدف إلى إعادة أيونات الكالسيوم إلى الشبكة الساركوبلازمية (استعادة التأثير المثبط لنظام تروبونين - تروبوميوسين) والتفضيل تفكك جسر الأكتوموسين.

تعصيب العضلات

يحدث تقلص الألياف العضلية نتيجة لمحفز عصبي يمر عبر خلية عصبية حركية ألفا حتى تصل إلى اللوحة الحركية. يقع جسم الخلية لهذا العصبون الحركي في القرن البطني للمادة الرمادية للحبل الشوكي.

العديد من الألياف العضلية ، التي تشترك في خصائص تشريحية-فسيولوجية متشابهة ، تعصب بواسطة عصبون حركي واحد. تستقبل كل من هذه الألياف وارد من خلية عصبية حركية واحدة فقط.

يتناسب عدد الألياف التي تتحكم فيها العصبون الحركي عكسياً مع درجة نعومة ودقة الحركة التي تتطلبها العضلات التي تحتوي عليها. عضلات العين ، على سبيل المثال ، تدعم حركة المصباح بدقة شديدة ؛ لهذا السبب تعصب كل خلية عصبية حركية ألياف عضلية قليلة جدًا. في مناطق الجسم الأخرى ، حيث لا يتطلب الأمر قدرًا كبيرًا من الدقة ، يمكن أن تتراوح النسبة من 1: 5 إلى 1: 2000 - 1: 3000. بشكل عام ، كلما كانت العضلات أصغر ، كانت الوحدة الحركية أصغر.

يتكون المركب من العصبون الحركي ألفا الشوكي ، وأليافه الصادرة (التي تخرج وتذهب إلى المحيط الذي ينقل النبضات) والألياف العضلية التي يتم التحكم فيها ، تشكل أبسط وحدة وظيفية عصبية للعضلة ، تسمى:

وحدة المحرك العصبي.

الوحدة العصبية الحركية هي أصغر كيان وظيفي للعضلة يمكن للجهاز العصبي التحكم فيه.

على عكس ما قد يعتقده المرء ، فإن الألياف العصبية لوحدة المحرك ليست كلها موجهة إلى الألياف المجاورة. في الواقع ، يتم خلط ألياف العضلات التي تنتمي إلى وحدة معينة مع ألياف تنتمي إلى وحدات محرك أخرى. يسمح هذا الترتيب الخاص بتوزيع مكاني أوسع للقوة الناتجة عن الوحدات الحركية وتوتر أقل بين حزم الألياف.

علاوة على ذلك ، ليست كل الوحدات العصبية الحركية هي نفسها. يتم تصنيفها على أساس وقت الانكماش ، وذروة القوة المتولدة ، ووقت الاسترخاء ووقت التعب. هذا يسمح بتمييز وحدات المحرك في:

- عدسة من النوع الأول (أو S من "Slow" أو SO من "Slow Glycolitic")

- النوع السريع IIb (أو FF من "Fast Fatigue" أو FG "Fast Glycolitic")

- وسيطة من النوع IIa (أو FR من "مقاومة التعب السريع" أو FOG "سريع التأكسد Glycolitic").

تتكون كل وحدة محرك من ألياف عضلية ذات خصائص متجانسة. الألياف المقاومة ، على سبيل المثال ، تشير جميعها إلى وحدات المحرك البطيء ، والعكس بالعكس للألياف السريعة.