Skrypt 3 – Budowa mięśni szkieletowych

Budowa mięśni szkieletowych
Mięśnie stanowią główny element motoryczny organizmu. Odpowiedzialne są również za
utrzymanie postawy ciała, jak również perystaltykę narządów wewnętrznych oraz pracę serca.
Zawierają filamenty białkowe aktyny i miozyny, które powodują skurcz mięśnia dzięki
mechanizmowi ślizgowemu. Skurcz ten powoduje zarówno zmianę długości jak i kształtu
komórek mięśniowych. Głównym źródłem energii dla pracy mięśni jest ATP powstające w
wyniku oksydacji tłuszczy i cukrów. W niektórych przypadkach mięśnie zużywają energię
(ATP) produkowaną w procesach beztlenowych. Materiałem energetycznym z którego
mięsień korzysta jest zmagazynowany w nim glikogen lub glukoza dostarczona przez krew.
Wyróżniamy 3 typy mięśni:
Mięśnie szkieletowe (poprzecznie prążkowane)
Mięśnie gładkie
Mięsień sercowy
Działanie mięśni może być zależne od woli, lub autonomiczne.


Mięśnie szkieletowe (zależne od woli) są połączone ze szkieletem za pomocą powięzi,
dzięki której energia wytworzona przez mięśnie jest przenoszona na szkielet,
pozwalając na wykonanie ruchu, lub utrzymanie postawy ciała.
Mięsnie gładkie znajdują się w ścianach „pustych” narządów takich jak narządy
budujące układ pokarmowy, oskrzela, macicę, pęcherz moczowy, czy naczynia
krwionośne. Skurcze mięśni gładkich są niezależne od woli.
Mięśnie szkieletowe skurczą się i rozluźniają w sposób szybki, natomiast mięśnie gładkie
wykazują powolne nieustanne ruchy.
Mięśnie szkieletowe są poprzecznie prążkowane. Nazwa ta pochodzi od obrazów
mikroskopowych, które pokazują regularne ułożenie włókien mięśniowych.
Pojedyncze komórki mięśni szkieletowych – miocyty i (inaczej włókna mięśniowe) są
komórkami syncytialnymi (posiadają wiele jąder komórkowych). Otoczone są błoną
komórkową – sarkolemmą, zawierają dużą ilość mitochondriów (sarkosomów) oraz silnie
przekształconą siateczkę śródplazmatyczną (sarkoplazmatyczna) tworzącą razem z
sarkolemmą charakterystyczną strukturę - triadę, będącą magazynem jonów wapnia, których
uwolnienie zapoczątkowuje mechanizm skurczu. Sarkoplazma, tj. cytoplazma komórek
mięśniowych, zawiera czerwony barwnik - mioglobinę oraz znaczne ilości ziaren glikogenu.
Głównym elementem miocytu są miofibryle składające się z pęczków równomiernie
ułożonych filamentów białkowych.
Budowa miocytu
Funkcjonalną jednostką mięśnia szkieletowego jest sarkomer. Składa się on z grup na
przemian ułożonych filamentów grubych i cienkich (odpowiednio aktyny i miozyny II).
Dodatkowymi białkami budującymi sarkomer jest tytyna i nebulina. Odpowiednie ułożenie
poszczególnych filamentów i połączenia pomiędzy białkami powodują charakterystyczne
„prążkowanie” widoczne w mięśniach szkieletowych.
Budowa sarkomeru
Prążek I
aktyna (filament cienki)
Prążek A aktyna + miozyna II
Prążek H – miozyna II (filament gruby) (nie pokazany na rysunku)
Linia Z (Krążek Z) – nebulina - miejsce przyczepu aktyny i tytyny
Linia M (krążek M) – miejsce przyczepu miozyny II i tytyny
Skurcz mięśni szkieletowych jest stymulowany poprzez motoneurony za pomocą
neuroprzekaźnika – acetylocholiny.
Mięśnie szkieletowe można podzielić na 2 typy
Typ wolno kurczące się (czerwone), mocno ukrwione i bogate w mitochondria i mioglobinę,
zależą głównie od ATP powstającego w czasie oddychania tlenowego. Mięśnie tego typu
kurczą się długotrwale, ale z niską siłą.
Szybko kurczące się (białe) zależą w dużej mierze od ATP powstającego w procesie glikolizy
(oddychanie beztlenowe). Kurczą się szybciej i z większą siłą niż mięsnie typu wolnego.
Szybciej się męczą.
Skurcz - odpowiedź włókna mięśniowego na pojedynczy potencjał czynnościowy
motoneuronu
•
Fazy
•
•
•
Okres latencji (lag phase)
Faza skurczu (contraction)
Faza rozluźnienia (relaxation)
Skurcz mięśnia
Tension = napięcie
Typy skurczy
• izotoniczny - gdy zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia
mięśniowego (wynikiem skurczu jest ruch)
• izometryczny - wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości (wynikiem jest
utrzymanie części ciała w stałym położeniu odkręcanie mocno przykręconych
śrub, stanie, trzymanie ciężarów);
• auksotoniczny - zmiana długości i napięcia mięśni (np. przy chodzeniu,
bieganiu).
Tkanka mięśniowa gładka tkanka mięśniowa składająca się z wrzecionowatych komórek,
zawierających jedno centralnie położone jądro komórkowe. Filamenty są w niej ułożone
nieregularnie (brak prążkowania, brak sarkomerów). Brak jest tutaj triad i rozwiniętej
siateczki sarkoplazmatycznej. Źródłem wapnia wymaganego w procesie skurczu są kalweole
– struktury tworzone przez sarkolemmę oraz w mniejszym stopniu gładka siateczka
śródplazmatyczna. Mięśnie gładkie działają niezależnie od woli, powolnie i długotrwale, i są
odporne na zmęczenie.
Mięśnie gładkie mogą się kurczyć spontanicznie, a skurcz który jest propagowany na
sąsiednie komórki mięśniowe między innymi przy udziale połączeń szczelinowych
(synchronizacja skurczu). Mięśnie gładkie unerwiane są przez autonomiczny układ nerwowy,
ale ich działanie zależy również wielu różnych czynników chemicznych.
Budowa komórki mięśnia gładkiego
Dense body = ciałko gęste