În secțiunea anterioară am văzut cum două proteine reglatoare împiedică capetele miozinei să finalizeze cursa forței. Doar creșterea ionilor de calciu în sarcoplasmă permite eliberarea acestei „siguranțe”, prin plasarea comutatorului în poziția „pornit”. Tocmai prezența calciului în mediul intracelular determină apariția evenimentelor chimico-mecanice complexe care stau la baza contracției musculare.
Creșterea calciului sarcoplasmatic este rezultatul final al controlului nervos fin. Declanșatorul contracției are loc numai atunci când mușchiul scheletic primește un semnal de la nervul său motor.
Pe lângă structurile nervoase, prezența așa-numitului reticul sarcoplasmic este foarte importantă. În interior găsim o „concentrație mare de ioni de calciu.
Reticulul sarcoplasmatic
Reticulul sarcoplasmatic este o structură canaliculară în rețea, care învelește complet fiecare fibră musculară, strecurându-se în spațiile interne dintre o miofibrilă și cealaltă. Examinând-o cu atenție, este posibil să observați două structuri particulare:
RETICULE: sunt formate din canaliculi longitudinali (care acumulează ioni Ca2 +) care, anastomozându-se între ei, curg în structuri tubulare mai mari, numite cisterne terminale, care se concentrează și sechestrează Ca2 +, și apoi îl eliberează când ajunge un stimul adecvat.
TUBULI TRANSVERSI (tubuli T): invaginații ale membranei celulare (sarcolemă), strâns asociate cu cisternele terminale. Membrana care le acoperă, fiind în contact direct cu sarcolema, este liberă să comunice cu fluidul extracelular (extern celulei).
Complexul TRANSVERSE TUB + TERMINAL TANKS (plasat lateral) constituie așa-numita TRIAD FUNCȚIONAL.
Structura particulară a tubilor transversali permite transmiterea rapidă a potențialului de acțiune, fără latențe, în interiorul fibrei musculare.
Tubul transvers este reglat de o proteină receptoră dependentă de tensiune, a cărei activare la atingerea potențialului de acțiune stimulează eliberarea de Ca2 + din cisternele terminale. Concentrația crescută a acestor ioni reprezintă evenimentul inițial de contracție musculară.
Bazele contracției musculare
Impulsul nervos, originar central și transportat de motoenuron, ajunge la nivelul plăcii motorii și se răspândește în interiorul fibrei musculare datorită sistemului tubular membranos. Potențialul de acțiune și depolarizarea consecventă a sarcolemei determină eliberarea de Ca2 + din cisternele reticulului sarcoplasmatic. Acești ioni, care interacționează cu sistemul de reglare troponină-tropomiozină, determină eliberarea locului activ pe actină și consecința formarea punților de actomiozină (vezi articolul dedicat).
Odată ce stimulul care a dat naștere la contracție este epuizat, relaxarea musculară are loc printr-un proces activ ATP-dependent, care are ca scop readucerea ionilor de calciu în reticulul sarcoplasmatic (restabilirea efectului inhibitor al sistemului troponină-tropomiozină) și favorizarea dizolvarea punții actomiozinei.
Inervația musculară
Contracția fibrelor musculare este rezultatul unui stimul nervos care trece printr-un neuron motor alfa până ajunge la placa motoră. Corpul celular al acestui neuron motor este situat în cornul ventral al substanței gri a măduvei spinării.
Mai multe fibre musculare, care împărtășesc caracteristici anatomico-fiziologice similare, sunt inervate de un singur neuron motor. Fiecare dintre aceste fibre primește aferente de la un singur neuron motor.
Numărul de fibre controlate de neuronul motor este invers proporțional cu gradul de finețe și precizie a mișcării cerute de mușchiul care le conține. Mușchii extraoculari, de exemplu, susțin motilitatea bulbului cu o precizie extremă; din acest motiv fiecare neuron motor inervează foarte puține fibre musculare. În alte regiuni ale corpului, unde nu este necesară atâta finețe, raportul poate merge de la 1: 5 la 1: 2000 - 1: 3000. În general, cu cât mușchiul este mai mic, cu atât este mai mică unitatea motorie.
Complexul alcătuit din neuronul motor spinal alfa, fibra sa eferentă (care iese și se îndreaptă către periferia care transmite impulsul) și fibrele musculare controlate, constituie cea mai simplă unitate neurofuncțională a mușchiului, numită:
UNITATE NEUROMOTOR.
Unitatea neuromotorie este cea mai mică entitate funcțională a mușchiului care poate fi controlată de sistemul nervos.
Contrar a ceea ce s-ar putea crede, fibrele nervoase ale unei unități motorii nu sunt toate direcționate către fibrele vecine. De fapt, fibrele musculare aparținând unei anumite unități sunt amestecate cu fibre aparținând altor unități motorii. Acest aranjament special permite o distribuție spațială mai largă a forței generate de unitățile motorii și o tensiune mai mică între fasciculele de fibre.
Mai mult, nu toate unitățile neuromotorii sunt la fel. Acestea sunt clasificate pe baza timpului de contracție, a vârfului forței generate, a timpului de relaxare și a timpului de oboseală. Acest lucru permite să distingem unitățile de motor în:
- obiectiv de tip I (sau S de la „Slow” sau SO de la „Glicolitic lent”)
- tip rapid IIb (sau FF din „Fast Fatiguing” sau FG „Fast Glicolitic”)
- intermediari de tip IIa (sau FR din "rezistent la oboseală rapidă" sau FOG "Glicolitic oxidativ rapid").
Fiecare unitate motorie este alcătuită din fibre musculare cu caracteristici omogene. Fibrele rezistente, de exemplu, toate se referă la unități cu motor lent, invers pentru cele rapide.
Alte articole despre „Inervația musculară și reticulul sarcoplasmatic”
- contractie musculara
- mușchii corpului uman
- Mușchi scheletic
- Clasificarea musculaturii
- Mușchii cu fascicule paralele și mușchii pinați
- Anatomia musculară și fibrele musculare
- miofibrilele și sarcomerele
- actina miozină
- placa neuromusculară
