Skip to main content
Global

38.19: התכווצות שרירים ותנועה - צימוד עירור-התכווצות

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    210095

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    צימוד עירור-התכווצות הוא הקשר בין פוטנציאל הפעולה החשמלית להתכווצות השרירים המכנית.

    מטרות למידה
    • הסבר את תהליך צימוד עירור-התכווצות ואת תפקידם של נוירוטרנסמיטורים

    נקודות מפתח

    • נוירון מוטורי מתחבר לשריר בצומת הנוירו-שרירי, שם מסוף סינפטי יוצר שסע סינפטי עם צלחת קצה מוטורית.
    • המוליך העצבי אצטילכולין מתפזר על פני השסע הסינפטי, וגורם לדפולריזציה של הסרקולמה.
    • הדפולריזציה של הסרקולמה מעוררת את הרשת הסרקופלסמית לשחרר Ca 2+, מה שגורם להתכווצות השריר.

    מונחי מפתח

    • צלחת קצה מוטורי: קפלים לאחר צומת המגדילים את שטח הפנים של הממברנה (וקולטני אצטילכולין) החשופים לשסע הסינפטי
    • סרקולמה: קרום תא דק המקיף סיב שריר מפוספס
    • אצטילכולין אסטראז: אנזים המזרז את ההידרוליזה של המוליך העצבי אצטילכולין לכולין וחומצה אצטית

    צימוד עירור-כיווץ

    צימוד עירור-התכווצות הוא התהליך הפיזיולוגי של המרת גירוי חשמלי לתגובה מכנית. זהו הקשר (התמרה) בין פוטנציאל הפעולה שנוצר בסרקולמה לתחילת התכווצות שרירים.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): צימוד עירור-התכווצות: תרשים זה מציג צימוד עירור-התכווצות בהתכווצות שרירי השלד. הרטיקולום הסרקופלזמי הוא רשת אנדופלזמית מיוחדת המצויה בתאי שריר.

    תקשורת בין עצבים לשרירים

    אות עצבי הוא הטריגר החשמלי לשחרור סידן מהרשת הסרקופלסמית לסרקופלזמה. כל סיב שריר שלד נשלט על ידי נוירון מוטורי, המוליך אותות מהמוח או מחוט השדרה לשריר. אותות חשמליים הנקראים פוטנציאל פעולה נעים לאורך האקסון של הנוירון, המסתעף דרך השריר, ומתחבר לסיבי שריר בודדים בצומת עצבי-שרירי. אזור הסרקולמה על סיבי השריר המקיים אינטראקציה עם הנוירון נקרא צלחת הקצה המוטורי. קצה האקסון של הנוירון נקרא הטרמינל הסינפטי; הוא לא ממש יוצר קשר עם צלחת הקצה המוטורי. חלל קטן הנקרא השסע הסינפטי מפריד בין המסוף הסינפטי לצלחת הקצה המוטורי.

    מכיוון שאקסונים נוירונים אינם יוצרים קשר ישיר עם צלחת הקצה המוטורי, תקשורת מתרחשת בין עצבים לשרירים באמצעות נוירוטרנסמיטורים. פוטנציאל הפעולה של הנוירון גורם לשחרור נוירוטרנסמיטורים מהטרמינל הסינפטי אל השסע הסינפטי, שם הם יכולים להתפזר על פני השסע הסינפטי ולהיקשר למולקולת קולטן בצלחת הקצה המוטורית. ללוח הקצה המוטורי יש קפלי צומת: קפלים בסרקולמה היוצרים שטח פנים גדול עבור המוליך העצבי להיקשר לקולטנים. הקולטנים הם תעלות נתרן הנפתחות כדי לאפשר מעבר של Na + לתא כאשר הם מקבלים אות נוירוטרנסמיטר.

    דפולריזציה בסרקולמה

    אצטילכולין (ACh) הוא מוליך עצבי המשתחרר על ידי נוירונים מוטוריים הנקשר לקולטנים בצלחת הקצה המוטורית. שחרור נוירוטרנסמיטר מתרחש כאשר פוטנציאל פעולה עובר במורד האקסון של הנוירון המוטורי, וכתוצאה מכך חדירות משתנה של הממברנה הסופית הסינפטית וזרם סידן. יוני Ca 2+ מאפשרים לשלפוחיות סינפטיות לעבור ולהיקשר עם הממברנה הפרסינפטית (על הנוירון) ולשחרר נוירוטרנסמיטר מהשלפוחיות לתוך השסע הסינפטי. לאחר שחרורו על ידי הטרמינל הסינפטי, ACh מתפזר על פני השסע הסינפטי לצלחת הקצה המוטורית, שם הוא נקשר לקולטני ACh.

    כאשר מוליך עצבי נקשר, תעלות יונים אלה נפתחות, ויוני Na + חוצים את הממברנה לתא השריר. זה מפחית את הפרש המתח בין החלק הפנימי והחיצוני של התא, הנקרא דפולריזציה. כאשר ACh נקשר בצלחת הקצה המוטורית, דפולריזציה זו נקראת פוטנציאל צלחת קצה. לאחר מכן הדפולריזציה מתפשטת לאורך הסרקולמה ובמורד צינורות T, ויוצרת פוטנציאל פעולה. פוטנציאל הפעולה מפעיל את הרשת הסרקופלסמית לשחרור Ca 2+, המפעילים טרופונין ומעוררים התכווצות שרירים.

    ACh מתפרק על ידי האנזים אצטילכולין אסטראז (AChE) לאצטיל וכולין. AChE שוכן בשסע הסינפטי, ומפרק ACh כך שהוא לא יישאר קשור לקולטני ACh, מה שיגרום להתכווצות שרירים ממושכת לא רצויה.