Kľúčový rozdiel - kontrakcia kostry vs hladkého svalstva
Svaly poskytujú telu tvar a zapájajú sa do pohybu a rôznych ďalších funkcií tela. Zahŕňajú rôzne činnosti tela, ktoré sú kontrolované dobrovoľnými aj nedobrovoľnými kontrolami. Existujú tri hlavné typy svalov, konkrétne kostrový sval, srdcový sval a hladký sval. Kostrové svaly sú spojené s kostrovým systémom a hladké svaly sa nachádzajú v stenách dutých orgánov, ako sú žalúdok, močový mechúr, maternica atď. Počas kontrakcie kostrového svalstva hrá neoddeliteľnú súčasť špeciálny druh proteínu nazývaný troponín, zatiaľ čo troponín nie je spojené s kontrakciou hladkého svalstva. Toto je kľúčový rozdiel medzi kontrakciou kostrového svalstva a hladkého svalstva.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je kontrakcia kostrového svalstva
3. Čo je kontrakcia hladkého svalstva
4. Podobnosti medzi kontrakciou kostrového a hladkého svalstva
5. Porovnanie vedľa seba - kontrakcia kostrového a hladkého svalu v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je kontrakcia kostrového svalstva?
V kontexte kontrakcie kostrového svalstva sa všetky kostrové svaly sťahujú prostredníctvom série elektrochemických signálov, ktoré vychádzajú z mozgu. Tieto signály prechádzajú nervovým systémom do motorického neurónu, ktorý sa nachádza vo vláknach kostrového svalstva. Signál inicializuje proces svalovej kontrakcie. Pri popise štruktúry vlákna kostrového svalstva na základnej úrovni je tvorený menšou vláknovou jednotkou, ktorá sa označuje ako myofibrily. V myofibrilách sú prítomné špeciálne typy kontraktilných proteínov. Tieto kontraktilné proteíny sú aktín a myozín. Pri kontrakcii sú najdôležitejšími zložkami kostrového svalstva.
Aktínové a myozínové vlákna sa posúvajú dovnútra a von cez seba a iniciujú proces svalovej kontrakcie. Preto je tento proces známy ako „teória kĺzavého vlákna“v dôsledku kĺzania týchto kontraktilných proteínov cez seba. Existuje niekoľko dôležitých štruktúr, ktoré sa dostávajú do centra pozornosti pri opise kontrakcie kostrového svalstva. Sú to myofibril, sarkomér (čo je funkčná jednotka myofibrilu), aktín a myozín, tropomyozín (proteín, ktorý sa viaže na aktín pri regulácii svalovej kontrakcie) a troponín (čo je komplex troch proteínov, ktorý je prítomný v tropomyozíne. jednotka).
Spočiatku nervový impulz generovaný mozgom prechádza nervovým systémom na miesto označované ako neuromuskulárny spoj. To spôsobuje uvoľňovanie acetylcholínu, ktorý je neurotransmiterom. To vedie k stavu depolarizácie. To má za následok uvoľnenie vápnikových iónov (Ca 2+) zo sarkoplazmatického retikula. Ca 2+ sa viaže na troponín, ktorý mení jeho tvar a spôsobuje pohyb tropomyozínu z aktínového proteínu (aktívne miesto aktínu). Tento jav iniciuje väzbu myozínu (hlavy myozínu) na aktín. Toto vytvára krížový mostík medzi týmito dvoma kontraktilnými proteínmi. Konverzia ATP na ADP + Pi, uvoľňuje energiu a umožňuje ťahanie aktínových vlákien myozínom dovnútra. Toto ťahanie skracuje sval.
Obrázok 01: Kontrakcia kostrového svalu
Keď sa molekula ATP viaže na myozín, oddeľuje sa od aktínového vlákna a rozbije vytvorený krížový mostík. Tento proces prebieha nepretržite, kým sa nervový stimul nezastaví a kým nie je prítomné primerané množstvo ATP a Ca 2+. Keď impulz ustane, Ca 2+ sa vráti späť do sarkoplazmatického retikula a aktínové vlákno sa presunie do svojej pokojovej polohy. Tým sa sval predĺži do svojej normálnej polohy.
Čo je to kontrakcia hladkého svalstva?
Kontrakcia hladkého svalstva nastáva ako nervová stimulácia a tiež humorálna stimulácia. Celý proces kontrakcie mohol byť riadený pomocou vonkajšej a vnútornej kontroly. Z vonkajšej strany sa skladá z neurónovej kontroly a humorálnej kontroly. Neuronálna kontrola prebieha za prítomnosti sympatických vlákien, ktoré riadia zúženie aj relaxáciu. Relaxácia je primárne spôsobená β adrenergnými receptormi a kontrakcia je spôsobená α adrenergnými receptormi. Pod kontrolou humorálnej zložky vyvolávajú kontrakciu a relaxáciu rôzne zlúčeniny, ako napríklad angiotenzín II, epinefrín, vazopresín.
Lokálna humorálna kontrola a myogénna autoregulácia prebiehajú pod vnútornou kontrolou. Počas myogénnej autoregulácie prebieha ako reakcia na spontánnu depolarizáciu a kontrakciu, ku ktorej dochádza v hladkom svalstve. Tento regulačný systém nie je prítomný v každom hladkom svale tela, ale primárne sa nachádza v krvných cievach, ako je napríklad aferentná glomerulárna arteriol. Počas miestnej humorálnej kontroly vedú zlúčeniny, ktoré sú vylučované bunkami napodobňujúcimi autokrinné a parakrinné bunky, k kontrakcii a relaxácii vlákien hladkého svalstva. Tieto zlúčeniny zahŕňajú bradykinín, prostaglandíny, tromboxán, endotelín, adenozín a histamín. Endotelín sa považuje za najsilnejší konstriktor, zatiaľ čo adenozín sa považuje za najhojnejší vazodilatátor.
Počas kontrakcie hladkého svalstva akčný potenciál generovaný v sympatickom motorickom neuróne cestuje a dosahuje synaptický terminál a spôsobuje indukciu prítoku Ca 2+ do cytoplazmy. Prírastok koncentrácie Ca 2+ v bunke vedie k rozvoju konformačných zmien v mikrotubulách nervového cytoskeletu. To spôsobí uvoľnenie norepinefrínu, ktorý je neurotransmiterom do intersticiálneho priestoru.
Obrázok 02: Hladká kontrakcia svalov
Noradrenalín sa pohybuje do bunky hladkého svalstva a viaže sa na receptor kanálu, ktorý je spojený s G proteínom. To má za následok tvorbu komplexu receptora a aktiváciu G proteínu. Nahromadený Ca2 + v bunke tiež vedie k väzbe s kalmodulínom a vytvára komplex Ca2 + -kalmodulín. Tento komplex viaže a aktivuje myozínovú ľahkú reťazovú kinázu (MLCK). MLCK zahrnuje fosforylačnú reakciu, ktorá fosforyluje ľahký reťazec myozínu a umožňuje väzbu krížového mostíka myozínu s aktínovými vláknami. To iniciuje kontrakciu. Tento proces je ukončený defosforyláciou ľahkého reťazca myozínu a zapojením enzýmu fosfatáza ľahkého reťazca myozínu (MLCP).
Aké sú podobnosti medzi kontrakciou kostry a hladkého svalstva?
- Kontrakcie kostry aj hladkého svalstva závisia od koncentrácie Ca 2+.
- Kontrakcie kostry aj hladkého svalstva sú veľmi dôležité pre udržanie pohybu a tvaru tela.
Aký je rozdiel medzi kontrakciou kostry a hladkého svalstva?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Skeletálna a hladká kontrakcia svalov |
|
| Kontrakcia kostrového svalstva je proces kontrakcie kostrového svalstva prostredníctvom série elektrochemických signálov, ktoré vychádzajú z mozgu. | Kontrakcia hladkého svalstva je proces spôsobený kĺzaním aktínových a myozínových vlákien cez seba. |
| Kontrakčná rýchlosť | |
| Kontrakcia kostrového svalstva nastáva pri rôznych rýchlostiach. | Kontrakcia hladkého svalstva je veľmi pomalá. |
| Troponínový proteín | |
| Kontrakcia kostrového svalstva zahŕňa troponín. | Kontrakcia hladkého svalstva nezahŕňa troponín. |
Zhrnutie - kontrakcia kostry vs hladkého svalstva
Všetky kostrové svaly sa sťahujú prostredníctvom série elektrochemických signálov pochádzajúcich z mozgu. Pri popise štruktúry vlákna kostrového svalstva na základnej úrovni je zložený z menších vláknových jednotiek, ktoré sa označujú ako myofibrily. V myofibrilách sú prítomné špeciálne typy kontraktilných proteínov. Tieto kontraktilné proteíny sú aktín a myozín. Kontrakcia kostrového svalstva je založená na teórii kĺzavého vlákna. Počas kontrakcie hladkého svalstva sa generuje akčný potenciál v sympatickom motorickom neuróne. Celý proces kontrakcie hladkého svalstva sa dal riadiť pomocou vonkajšej a vnútornej kontroly. Z vonkajšej strany sa skladá z neurónovej kontroly a humorálnej kontroly. Lokálna humorálna kontrola a myogénna autoregulácia prebiehajú pod vnútornou kontrolou.
