38.4: Kupunguza misuli na Locomotion

Ujuzi wa Kuendeleza

• Kuainisha aina tofauti za tishu za misuli
• Eleza jukumu la misuli katika locomotion

Seli za misuli ni maalumu kwa ajili ya kupinga. Misuli inaruhusu mwendo kama vile kutembea, na pia huwezesha michakato ya mwili kama vile kupumua na digestion. Mwili una aina tatu za tishu za misuli: misuli ya mifupa, misuli ya moyo, na misuli ya laini (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mwili una aina tatu za tishu za misuli: misuli ya mifupa, misuli ya laini, na misuli ya moyo, inayoonekana hapa kwa kutumia hadubini ya mwanga. Smooth seli misuli ni mfupi, tapered katika kila mwisho, na kuwa na moja tu nono kiini katika kila mmoja. Siri za misuli ya moyo ni matawi na kupigwa, lakini ni fupi. Cytoplasm inaweza tawi, na wana kiini kimoja katikati ya seli. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NCI, NIH; data ya kiwango cha bar kutoka Matt Russell)

Skeletal misuli tishu aina misuli skeletal, ambayo ambatanisha na mifupa au ngozi na kudhibiti locomotion na harakati yoyote ambayo inaweza kuwa uangalifu kudhibitiwa. Kwa sababu inaweza kudhibitiwa na mawazo, misuli ya mifupa pia huitwa misuli ya hiari. Misuli ya mifupa ni ndefu na ya cylindrical inaonekana; inapotazamwa chini ya darubini, tishu za misuli ya mifupa ina muonekano wa mviringo au uliopigwa. Vikwazo husababishwa na utaratibu wa kawaida wa protini za mikataba (actin na myosin). Actin ni protini ya mikataba ya globular ambayo inaingiliana na myosin kwa contraction ya misuli. Misuli ya mifupa pia ina nuclei nyingi zilizopo kwenye seli moja.

Smooth misuli tishu hutokea katika kuta za viungo mashimo kama vile matumbo, tumbo, na kibofu cha mkojo, na karibu vifungu kama vile njia ya upumuaji na mishipa ya damu. Smooth misuli haina striations, si chini ya udhibiti wa hiari, ina kiini moja tu kwa seli, ni tapered katika mwisho wote, na inaitwa involuntary misuli.

Tishu za misuli ya moyo hupatikana tu moyoni, na vipimo vya moyo hupiga damu katika mwili wote na kudumisha shinikizo la damu. Kama misuli ya mifupa, misuli ya moyo hupigwa, lakini tofauti na misuli ya mifupa, misuli ya moyo haiwezi kudhibitiwa kwa uangalifu na inaitwa misuli ya kujihusisha. Ina kiini kimoja kwa seli, ni matawi, na inajulikana kwa kuwepo kwa disks zilizoingiliana.

Skeletal misuli fiber muundo

Kila fiber ya misuli ya mifupa ni kiini cha misuli ya mifupa. Seli hizi ni kubwa sana, na kipenyo cha hadi 100 μm na urefu wa cm 30. Utando wa plasma wa nyuzi za misuli ya mifupa huitwa sarcolemma. Sarcolemma ni tovuti ya uendeshaji wa uwezo wa hatua, ambayo husababisha kupinga misuli. Ndani ya kila fiber misuli ni myofibrils -muda mrefu cylindrical miundo kwamba uongo sambamba na nyuzi misuli. Myofibrils kukimbia urefu mzima wa nyuzi misuli, na kwa sababu wao ni takriban 1.2 μm mduara, mamia kwa maelfu yanaweza kupatikana ndani ya nyuzi moja misuli. Wao huunganisha sarcolemma mwisho wao, ili kama myofibrils kufupisha, mikataba nzima ya seli ya misuli (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Kiini cha misuli ya mifupa kinazungukwa na utando wa plasma unaoitwa sarcolemma na cytoplasm inayoitwa sarcoplasm. Fiber ya misuli inajumuisha nyuzi nyingi, zimewekwa katika vitengo vya utaratibu.

Kuonekana kwa mstari wa tishu za misuli ya mifupa ni matokeo ya kurudia bendi za protini actin na myosin ambazo zipo pamoja na urefu wa myofibrils. Dark A bendi na mwanga mimi bendi kurudia pamoja myofibrils, na alignment ya myofibrils katika seli husababisha seli nzima kuonekana striated au banded.

Kila bendi mimi ina line zenye mbio wima kupitia katikati kuitwa Z disc au Z line. Diski za Z zinaonyesha mpaka wa vitengo vinavyoitwa sarcomeres, ambazo ni vitengo vya kazi vya misuli ya mifupa. sarcomere moja ni nafasi kati ya mbili mfululizo Z rekodi na ina moja nzima A bendi na nusu mbili za I bendi, moja upande wa bendi A. Myofibril linajumuisha sarcomeres nyingi zinazoendesha urefu wake, na kama mkataba wa sarcomeres mmoja mmoja, myofibrils na seli za misuli hufupisha (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): sarcomere ni kanda kutoka mstari mmoja Z hadi mstari wa pili Z. Sarcomeres nyingi zipo katika myofibril, na kusababisha muundo wa striation tabia ya misuli ya mifupa.

Myofibrils hujumuisha miundo ndogo inayoitwa myofilaments. Kuna aina mbili kuu za filaments: filaments nene na filaments nyembamba; kila mmoja ana nyimbo tofauti na maeneo. Filaments nene hutokea tu katika bendi ya myofibril. Vipande vidogo vinaambatana na protini katika diski ya Z inayoitwa alpha-actinin na hutokea katika urefu mzima wa bendi ya I na sehemu ya ndani ya bendi A. Eneo ambalo filaments nyembamba na nyembamba huingiliana inaonekana sana, kwa kuwa kuna nafasi ndogo kati ya filaments. Filaments nyembamba hazipanuzi njia yote ndani ya bendi A, na kuacha kanda kuu ya bendi A ambayo ina filaments nene tu. Kanda hii ya kati ya bendi ya A inaonekana nyepesi kidogo kuliko bendi ya A iliyobaki na inaitwa eneo la H. Katikati ya eneo la H lina mstari wa wima unaoitwa mstari wa M, ambapo protini za nyongeza zinashikilia pamoja filaments nene. Wote disc Z na mstari M kushikilia myofilaments katika nafasi ya kudumisha mpangilio wa miundo na layering ya myofibril. Myofibrils ni kushikamana kwa kila mmoja kwa kati, au desmin, filaments kwamba ambatisha na disc Z.

Filaments nyembamba na nyembamba zinajumuisha protini. Filaments nene zinajumuisha myosin ya protini. Mkia wa molekuli ya myosini unaunganisha na molekuli nyingine za myosini ili kuunda eneo la kati la filament nene karibu na mstari wa M, ambapo vichwa vinaunganisha upande wowote wa filament nene ambapo filaments nyembamba huingiliana. Sehemu ya msingi ya filaments nyembamba ni protini ya actin. Vipengele vingine viwili vya filament nyembamba ni tropomyosin na troponin. Actin ina maeneo ya kumfunga kwa kiambatisho cha myosin. Nguvu za tropomyosin huzuia maeneo ya kumfunga na kuzuia mwingiliano wa actin-myosin wakati misuli inapumzika. Troponin ina subunits tatu za globular. Subunit moja hufunga kwa tropomyosin, subunit moja hufunga kwa actin, na subunit moja hufunga Ca ²⁺ ions.

Unganisha na Kujifunza

Tazama uhuishaji huu unaonyesha shirika la nyuzi za misuli.

Sliding Filament mfano wa Contraction

Kwa kiini cha misuli kwa mkataba, sarcomere lazima ifupishe. Hata hivyo, filaments nene na nyembamba-sehemu ya sarcomeres-wala kufupisha. Badala yake, wao slide kwa mtu mwingine, na kusababisha sarcomere kufupisha wakati filaments kubaki urefu sawa. Nadharia ya filament ya kupiga sliding ya contraction ya misuli ilitengenezwa ili kufanana na tofauti zilizoonekana katika bendi zilizoitwa kwenye sarcomere kwa digrii tofauti za contraction misuli na utulivu. Utaratibu wa contraction ni kumfunga kwa myosin kwa actin, kutengeneza madaraja ya msalaba ambayo yanazalisha harakati za filament (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): wakati (a) sarcomere (b) mikataba, mistari Z hoja karibu pamoja na mimi bendi anapata ndogo. Bendi ya A inakaa upana sawa na, kwa ukamilifu kamili, filaments nyembamba huingiliana.

Wakati sarcomere shortens, baadhi ya mikoa kufupisha ambapo wengine kukaa urefu sawa. sarcomere hufafanuliwa kama umbali kati ya rekodi mbili mfululizo Z au mistari Z; wakati mikataba ya misuli, umbali kati ya diski Z umepunguzwa. Eneo la H-kanda ya kati ya eneo la A-lina filaments nene tu na hufupishwa wakati wa kupinga. Bendi ya I ina filaments nyembamba tu na pia hupunguza. Bendi ya A haina kufupisha-inabakia urefu sawa-lakini bendi za sarcomeres tofauti zinakaribia pamoja wakati wa kupinga, hatimaye kutoweka. Filaments nyembamba hutolewa na filaments nene kuelekea katikati ya sarcomere mpaka diski Z inakaribia filaments nene. Eneo la kuingiliana, ambalo filaments nyembamba na filaments nene huchukua eneo moja, huongezeka kama filaments nyembamba huingia ndani.

ATP na Contraction ya misuli

Mwendo wa kupunguzwa kwa misuli hutokea kama vichwa vya myosin vinafunga kwa actin na kuvuta ndani ya actin. Hatua hii inahitaji nishati, ambayo hutolewa na ATP. Myosin hufunga kwa actin kwenye tovuti ya kumfunga kwenye protini ya actin ya globular. Myosin ina tovuti nyingine ya kisheria kwa ATP ambayo shughuli za enzymatic hidrolyzes ATP kwa ADP, ikitoa molekuli ya phosphate isiyo na kawaida na nishati.

ATP kisheria husababisha myosin kutolewa actin, kuruhusu actin na myosin kujitenga kutoka kwa kila mmoja. Baada ya hayo kutokea, ATP wapya amefungwa ni waongofu kwa ADP na isokaboni phosphate, P _i. Enzyme kwenye tovuti ya kumfunga kwenye myosin inaitwa ATPase. Nishati iliyotolewa wakati wa hidrolisisi ya ATP inabadilisha angle ya kichwa cha myosini kwenye nafasi ya “cocked”. Kichwa cha myosin ni basi katika nafasi ya harakati zaidi, yenye uwezo wa nishati, lakini ADP na P _i bado ni masharti. Ikiwa maeneo ya kisheria ya actin yanafunikwa na haipatikani, myosin itabaki katika usanidi wa nishati ya juu na ATP hidrolisisi, lakini bado imeunganishwa.

Ikiwa maeneo ya kisheria ya actin yanafunuliwa, daraja la msalaba litaunda; yaani, kichwa cha myosini kinachukua umbali kati ya molekuli ya actin na myosin. P _ni kisha iliyotolewa, kuruhusu myosin kutumia nishati iliyohifadhiwa kama mabadiliko ya kufanana. Kichwa cha myosin kinaelekea mstari wa M, kuunganisha actin pamoja nayo. Kama actin ni vunjwa, filaments hoja takriban 10 nm kuelekea mstari M. Harakati hii inaitwa kiharusi cha nguvu, kama ni hatua ambayo nguvu huzalishwa. Kama actin ni vunjwa kuelekea mstari M, sarcomere hupunguza na mikataba ya misuli.

Wakati kichwa cha myosin “kinapigwa,” kina nishati na iko katika usanidi wa nishati ya juu. Nishati hii hutumiwa kama kichwa cha myosin kinapita kupitia kiharusi cha nguvu; mwishoni mwa kiharusi cha nguvu, kichwa cha myosin kina nafasi ya chini ya nishati. Baada ya kiharusi cha nguvu, ADP inatolewa; hata hivyo, daraja la msalaba linaloundwa bado liko, na actin na myosin hufungwa pamoja. ATP inaweza kushikamana na myosin, ambayo inaruhusu mzunguko wa daraja la msalaba kuanza tena na contraction zaidi ya misuli inaweza kutokea (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

Unganisha na Kujifunza

Tazama video hii kuelezea jinsi contraction ya misuli inavyoonekana.

Sanaa Connection

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Mzunguko wa misuli ya msalaba wa daraja, ambayo husababishwa na Ca ^2+inayofunga kwenye tovuti ya kazi ya actin, inavyoonyeshwa. Kwa kila mzunguko wa contraction, actin huenda ikilinganishwa na myosin.

Ni ipi kati ya maneno yafuatayo kuhusu contraction ya misuli ni kweli?

1. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ATP inakabiliwa na ADP na phosphate.
2. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ADP na phosphate hutengana na kichwa cha myosin.
3. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ADP na phosphate hutengana na tovuti ya kazi ya actin.
4. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati Ca ^2+inafunga kichwa cha kalsiamu.

Unganisha na Kujifunza

Tazama uhuishaji huu wa contraction ya misuli ya msalaba.

Protini za udhibiti

Wakati misuli iko katika hali ya kupumzika, actin na myosin hutenganishwa. Ili kuweka actin kutoka kumfunga kwenye tovuti ya kazi kwenye myosin, protini za udhibiti huzuia maeneo ya kumfunga Masi. Tropomyosin huzuia maeneo ya kumfunga myosini kwenye molekuli za actin, kuzuia malezi ya daraja la msalaba na kuzuia contraction katika misuli bila pembejeo ya neva Troponini hufunga kwa tropomyosin na husaidia kuiweka kwenye molekuli ya actin; pia hufunga ions za kalsiamu.

Ili kuwezesha contraction ya misuli, tropomyosin lazima ibadilishe conformation, kufungua tovuti ya myosin-kisheria kwenye molekuli ya actin na kuruhusu malezi ya daraja la msalaba. Hii inaweza tu kutokea mbele ya kalsiamu, ambayo inachukuliwa kwa viwango vya chini sana katika sarcoplasm. Ikiwa ipo, ions za kalsiamu hufunga kwa troponini, na kusababisha mabadiliko ya kimapenzi katika troponini ambayo inaruhusu tropomyosin kuondoka kwenye maeneo ya kumfunga myosini kwenye actin. Mara baada ya tropomyosin kuondolewa, daraja la msalaba linaweza kuunda kati ya actin na myosin, na kusababisha kuchochea. Baiskeli ya msalaba-daraja inaendelea hadi ioni za Ca ²⁺ na ATP hazipatikani tena na tropomyosin tena inashughulikia maeneo ya kisheria kwenye actini.

Uchocheo-Kupambana na kupinga

Kuunganisha msisimuzi-contraction ni kiungo (transduction) kati ya uwezo action yanayotokana katika sarcolemma na mwanzo wa contraction misuli. Trigger kwa ajili ya kutolewa kwa kalsiamu kutoka reticulum sarcoplasmic ndani ya sarcoplasm ni ishara ya neural. Kila fiber ya misuli ya mifupa inadhibitiwa na neuroni ya motor, ambayo inafanya ishara kutoka kwa ubongo au kamba ya mgongo hadi kwenye misuli. Eneo la sarcolemma kwenye fiber ya misuli inayoingiliana na neuroni huitwa sahani ya mwisho ya motor. Mwisho wa axon ya neuroni huitwa terminal ya synaptic, na haifai kuwasiliana na sahani ya mwisho ya motor. Nafasi ndogo inayoitwa cleft ya sinepsi hutenganisha terminal ya sinepsi kutoka sahani ya mwisho ya motor. Ishara za umeme zinasafiri kando ya axon ya neuron, ambayo inakua kupitia misuli na inaunganisha na nyuzi za misuli ya mtu binafsi kwenye makutano ya neuromuscular.

Uwezo wa seli kuwasiliana umeme inahitaji kwamba seli zitumie nishati ili kuunda gradient ya umeme kwenye membrane zao za seli. Gradient hii ya malipo inafanywa na ions, ambazo zinasambazwa tofauti kwenye membrane. Kila ioni ina ushawishi wa umeme na ushawishi wa ukolezi. Kama vile maziwa hatimaye kuchanganya na kahawa bila ya haja ya kuchochea, ions pia kusambaza wenyewe sawasawa, kama wanaruhusiwa kufanya hivyo. Katika kesi hiyo, hawaruhusiwi kurudi kwenye hali iliyochanganywa sawasawa.

ATPase ya sodiumi-potasiamu hutumia nishati ya mkononi kuhamisha ioni za K ⁺ ndani ya seli na ioni Na ⁺ nje. Hii peke yake hukusanya malipo madogo ya umeme, lakini gradient kubwa ya mkusanyiko. Kuna kura ya K ⁺ katika kiini na kura ya Na ⁺ nje ya kiini. Potasiamu inaweza kuondoka kiini kupitia njia za K ⁺ ambazo zimefunguliwa 90% ya muda, na inafanya. Hata hivyo, njia za Na ⁺ hazifunguliwi wazi, hivyo Na ⁺ hubakia nje ya seli. Wakati K ⁺ majani kiini, kutii mkusanyiko wake gradient, ambayo kwa ufanisi majani malipo hasi nyuma. Kwa hiyo wakati wa kupumzika, kuna gradient kubwa ya mkusanyiko wa Na ⁺ kuingia kiini, na kuna mkusanyiko wa mashtaka hasi yaliyoachwa nyuma katika kiini. Hii ni uwezo wa kupumzika kwa membrane. Uwezo katika muktadha huu unamaanisha kujitenga kwa malipo ya umeme ambayo yanaweza kufanya kazi. Inapimwa kwa volts, kama betri. Hata hivyo, uwezo wa transmembrane ni mdogo sana (0.07 V); kwa hiyo, thamani ndogo huonyeshwa kama millivolts (mV) au 70 mV. Kwa sababu ndani ya seli ni hasi ikilinganishwa na nje, ishara ndogo inaashiria ziada ya mashtaka hasi ndani ya seli, -70 mV.

Kama tukio mabadiliko upenyezaji wa membrane kwa Na ⁺ ions, wao kuingia kiini. Hiyo itabadilika voltage. Hii ni tukio la umeme, inayoitwa uwezekano wa hatua, ambayo inaweza kutumika kama ishara ya mkononi. Mawasiliano hutokea kati ya mishipa na misuli kupitia nyurotransmitters. Uwezekano wa hatua za neuroni husababisha kutolewa kwa nyurotransmita kutoka kwenye terminal ya sinepsi ndani ya ufa wa sinepsi, ambapo wanaweza kueneza kwenye ufa wa sinepsi na kumfunga kwa molekuli ya kipokezi kwenye sahani ya mwisho ya motor. Sahani ya mwisho ya motor ina mikunjo—mikunjo katika sarcolemma inayounda eneo kubwa la uso kwa nyurotransmita ili kumfunga kwa vipokezi. Vipokezi ni kweli njia za sodiamu zinazofungua kuruhusu kifungu cha Na ⁺ ndani ya kiini wanapopokea ishara ya neurotransmitter.

Asetilikolini (ACH) ni nyurotransmita iliyotolewa na neuroni motor ambayo hufunga kwa receptors katika sahani motor mwisho. Kutolewa kwa nyurotransmita hutokea wakati uwezo wa hatua unasafiri chini ya akzoni ya neuroni ya motor, na kusababisha upenyezaji uliobadilika wa membrane ya terminal ya sinepsi na utitiri wa kalsiamu. Ioni za Ca ²⁺ zinaruhusu vilengelenge vya sinepsi kuhamia na kumfunga na utando wa presynaptic (kwenye neuroni), na kutolewa kwa neurotransmitter kutoka kwenye vilengelenge ndani ya cleft ya sinepsi. Mara baada ya kutolewa na terminal ya sinepsi, ACH inatofautiana katika cleft ya sinepsi kwenye sahani ya mwisho ya motor, ambapo inafunga na receptors ACH. Kama nyurotransmita inavyofunga, njia hizi za ion zinafungua, na ions Na ⁺ huvuka utando ndani ya seli ya misuli. Hii inapunguza tofauti ya voltage kati ya ndani na nje ya seli, inayoitwa uharibifu wa uharibifu. Kama ACH hufunga kwenye sahani ya mwisho ya motor, uharibifu huu unaitwa uwezo wa mwisho wa sahani. Ukosefu wa kingamizi kisha huenea kando ya sarcolemma, na kujenga uwezo wa hatua kama njia za sodiamu zilizo karibu na tovuti ya awali ya kuondoa kingamizi kuhisi mabadiliko katika voltage na kufunguliwa. Uwezo wa hatua huenda kwenye seli nzima, na kujenga wimbi la uharibifu wa uharibifu.

ACH imevunjwa na acetylcholinesterase ya enzyme (ACHE) ndani ya acetyl na choline. Ache anakaa katika cleft sinepsi, kuvunja ACH hivyo kwamba hana kubaki amefungwa kwa ACH receptors, ambayo ingeweza kusababisha zisizohitajika kupanuliwa misuli contraction (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)).

Sanaa Connection

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Mchoro huu unaonyesha mchanganyiko wa msisimko wa kupinga katika contraction ya misuli ya mifupa. Reticulum ya sarcoplasmic ni reticulum maalumu ya endoplasmic iliyopatikana katika seli za misuli.

Gesi ya ujasiri ya mauti Sarin inhibitisha acetycholinesterase. Je, Sarin ingekuwa na athari gani juu ya kupinga misuli?

Baada ya kuondoa uharibifu, utando unarudi kwenye hali yake ya kupumzika. Hii inaitwa repolarization, wakati ambapo njia za sodiamu za voltage zimefungwa. Njia za potasiamu zinaendelea kwa upitishaji wa 90%. Kwa sababu utando wa plasma sodiumi-potasiamu ATPase daima husafirisha ions, hali ya kupumzika (chaji vibaya ndani ya jamaa na nje) hurejeshwa. Kipindi kinachofuata mara moja baada ya uhamisho wa msukumo katika ujasiri au misuli, ambapo seli ya neuroni au misuli inapata uwezo wake wa kusambaza msukumo mwingine, inaitwa kipindi cha kukataa. Katika kipindi cha kukataa, utando hauwezi kuzalisha uwezo mwingine wa hatua. Kipindi cha kukataa kinaruhusu njia za ion za voltage nyeti kurudi kwenye maandalizi yao ya kupumzika. sodium potassium ATPase daima hatua Na ⁺ nyuma nje ya seli na K ⁺ nyuma katika kiini, na K ⁺ uvujaji nje na kuacha malipo hasi nyuma. Haraka sana, utando hurejesha tena, ili uweze tena kufutwa.

Udhibiti wa mvutano wa misuli

Udhibiti wa neural huanzisha malezi ya madaraja ya msalaba wa actin-myosin, na kusababisha kupunguzwa kwa sarcomere kushiriki katika contraction ya misuli. Vipande hivi vinatokana na nyuzi za misuli kupitia tishu zinazojumuisha kuvuta mifupa, na kusababisha harakati za mifupa. Kuvuta kwa misuli inaitwa mvutano, na kiasi cha nguvu kilichoundwa na mvutano huu kinaweza kutofautiana. Hii inawezesha misuli hiyo kuhamisha vitu vyenye mwanga sana na vitu vikali sana. Katika nyuzi za misuli ya mtu binafsi, kiasi cha mvutano zinazozalishwa kinategemea eneo la msalaba wa nyuzi za misuli na mzunguko wa kuchochea neural.

Idadi ya madaraja ya msalaba yaliyoundwa kati ya actin na myosin huamua kiasi cha mvutano ambayo fiber ya misuli inaweza kuzalisha. Madaraja ya msalaba yanaweza kuunda tu ambapo filaments nyembamba na nyembamba huingiliana, kuruhusu myosin kumfunga kwa actin. Ikiwa madaraja zaidi ya msalaba hutengenezwa, myosin zaidi itavuta actin, na mvutano zaidi utazalishwa.

Urefu bora wa sarcomere wakati wa uzalishaji wa mvutano mkubwa hutokea wakati filaments nyembamba na nyembamba huingiliana kwa kiwango kikubwa. Ikiwa sarcomere inapumzika imetambulishwa nyuma ya urefu wa kupumzika bora, filaments nyembamba na nyembamba haziingiliani kwa kiwango kikubwa, na madaraja machache yanaweza kuunda. Hii inasababisha vichwa vichache vya myosin vinavyounganisha actin, na mvutano mdogo huzalishwa. Kama sarcomere imepunguzwa, eneo la kuingiliana limepunguzwa kama filaments nyembamba zinafikia eneo la H, ambalo linajumuisha mikia ya myosin. Kwa sababu ni vichwa vya myosin vinavyounda madaraja ya msalaba, actin haiwezi kumfunga kwa myosin katika eneo hili, kupunguza mvutano unaozalishwa na myofiber hii. Ikiwa sarcomere imefupishwa hata zaidi, filaments nyembamba huanza kuingiliana na kupunguza malezi ya daraja la msalaba hata zaidi, na kuzalisha mvutano hata kidogo. Kinyume chake, ikiwa sarcomere imetambulishwa hadi hatua ambayo filaments nyembamba na nyembamba haziingiliani kabisa, hakuna madaraja ya msalaba yanayotengenezwa na hakuna mvutano unaozalishwa. Kiasi hiki cha kunyoosha si kawaida hutokea kwa sababu protini za nyongeza, mishipa ya ndani ya hisia, na tishu zinazojumuisha zinapinga kuenea sana.

Variable msingi kuamua nguvu ya uzalishaji ni idadi ya myofibers ndani ya misuli kwamba kupokea hatua uwezo kutoka neuroni kwamba udhibiti fiber. Wakati wa kutumia biceps kuchukua penseli, kamba ya motor ya ubongo inaashiria tu neurons chache za biceps, na myofibers chache tu hujibu. Katika vimelea, kila myofiber hujibu kikamilifu ikiwa imechochewa. Wakati wa kuokota piano, kamba ya motor inaashiria neurons zote katika biceps na kila myofiber inashiriki. Hii ni karibu na nguvu ya juu ambayo misuli inaweza kuzalisha. Kama ilivyoelezwa hapo juu, kuongeza mzunguko wa uwezekano wa hatua (idadi ya ishara kwa pili) inaweza kuongeza nguvu kidogo zaidi, kwa sababu tropomyosin imejaa mafuriko na kalsiamu.

Muhtasari

Mwili una aina tatu za tishu za misuli: misuli ya mifupa, misuli ya moyo, na misuli ya laini. Mifupa ya misuli ya mifupa inajumuisha sarcomeres, vitengo vya kazi vya tishu za misuli. Kupunguza misuli hutokea wakati sarcomeres kufupishwa, kama filaments nene na nyembamba slide kila mmoja, ambayo inaitwa sliding filament mfano wa contraction misuli. ATP hutoa nishati kwa ajili ya malezi ya daraja la msalaba na filament sliding. Protini za udhibiti, kama vile troponini na tropomyosin, kudhibiti malezi ya daraja la msalaba. Mchanganyiko wa msisimuzi-contraction hubadilisha ishara ya umeme ya neuroni, kupitia asetilikolini, kwa ishara ya umeme kwenye utando wa misuli, ambayo huanzisha uzalishaji wa nguvu. Idadi ya nyuzi za misuli zinazoambukizwa huamua ni kiasi gani nguvu ya misuli nzima inazalisha.

Sanaa Connections

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Ni ipi kati ya maneno yafuatayo kuhusu contraction ya misuli ni kweli?

1. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ATP inakabiliwa na ADP na phosphate.
2. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ADP na phosphate hutengana na kichwa cha myosin.
3. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati ADP na phosphate hutengana na tovuti ya kazi ya actin.
4. Kiharusi cha nguvu hutokea wakati Ca ^2+inafunga kichwa cha kalsiamu.

Jibu

B

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Gesi ya ujasiri ya mauti Sarin inhibitisha acetycholinesterase. Je, Sarin ingekuwa na athari gani juu ya kupinga misuli?

Jibu

Katika uwepo wa Sarin, asetikolini haiondolewa kwenye synapse, na kusababisha kuchochea kwa kuendelea kwa membrane ya misuli ya plasma. Mara ya kwanza, shughuli za misuli ni kali na zisizo na udhibiti, lakini gradients ya ion hupoteza, hivyo ishara za umeme katika T-tubules haziwezekani tena. Matokeo yake ni kupooza, na kusababisha kifo kwa kukosa hewa.

faharasa

actini

protini ya mikataba ya globular ambayo inaingiliana na myosin kwa contraction ya misuli

acetylcholinesterase

(Ache) enzyme ambayo huvunja ACH ndani ya acetyl na choline

misuli ya moyo

tishu, misuli, tishu hupatikana tu ndani ya moyo; vipimo vya moyo hupiga damu katika mwili wote na kudumisha shinikizo la damu.

sahani ya mwisho ya motor

sarcolemma ya nyuzi za misuli inayoingiliana na neuroni

myofibril

muda mrefu cylindrical miundo kwamba uongo sambamba na fiber misuli

myofilament

miundo ndogo ambayo hufanya myofibrils

myosini

protini ya mikataba inayoingiliana na actin kwa contraction ya misuli

sarcolemma

utando wa plasma wa nyuzi za misuli ya mifupa

sarcomere

kitengo cha kazi cha misuli ya mifupa

tishu za misuli ya mifupa

aina misuli skeletal, ambayo ambatanisha na mifupa na kudhibiti locomotion na harakati yoyote ambayo inaweza uangalifu kudhibitiwa

misuli ya laini

tishu hutokea katika kuta za viungo vya mashimo kama vile matumbo, tumbo, na kibofu cha mkojo, na karibu na vifungu kama vile njia ya upumuaji na mishipa ya damu

filament nene

kikundi cha molekuli ya myosin

filament nyembamba

polima mbili za actin jeraha pamoja na tropomyosin na troponin

tropomyosin

vitendo kuzuia maeneo ya kumfunga myosin kwenye molekuli ya actin, kuzuia malezi ya daraja la msalaba na kuzuia contraction mpaka misuli inapata ishara ya neuron

troponini

hufunga kwa tropomyosin na husaidia kuiweka kwenye molekuli ya actin, na pia hufunga ions za kalsiamu