Mekanisme otot kontraksi. Fungsi lan sifat otot Balung

otot kontraksi - proses Komplek dumadi saka sawetara orane tumrap sekolah. Komponen utama kene myosin, aktin, troponin, tropomyosin lan actomyosin, lan ion calcium lan senyawa sing nyedhiyani energi otot. Coba jinis lan mekanisme saka otot kontraksi. Ayo kita sinau, saka kang lagi digawe lan perlu langkah kanggo proses cyclical.

Otot

Otot digabungake menyang kelompok, kang duwe mekanisme padha otot kontraksi. Miturut koin padha lagi dipérang dadi 3 jinis:

• Otot lurik awak;
• Otot lurik saka Atria lan ventrikel jantung;
• organ otot Gamelan, getih prau lan kulit.

Otot lurik iku bagéyan saka sistem musculoskeletal, kang dadi perangane, amarga saliyane wong, iki kalebu tendon, ligamen, balung. Nalika nindakaken mekanisme saka otot kontraksi, nindakake tugas lan fungsi ing ngisor iki:

• awak gerakane;
• bagean awak sing dipindhah relatif kanggo saben liyane;
• awak wis didhukung ing papan;
• panas kui;
• corteks aktif dening afferent kanggo kothak receptive saka otot.

Saka otot Gamelan punika:

• apparatus motor organ internal, kang kalebu wit bronchial, paru-paru lan tabung pencernaan;
• ing lymphatic lan sirkulasi sistem;
• sistem organ urogenital.

situs psikologi

Kaya vertebrata ing awak manungsa ana telung paling penting saka serat otot Balung:

• contractility - ngurangi lan ngganti voltase nalika bungah;
• doyo - kapasitas gerakan saindhenging serat;
• excitability - respon kanggo rangsangan kanthi ngganti membran potensial lan ion permeabilitas.

Otot sing bungah lan wiwiti nolak dening impuls saraf teka saka tengah. Nanging ing kahanan Ponggawa nggunakake stimulasi elektrik. otot banjur bisa dadi nepsu langsung (stimulasi langsung) utawa liwat otot innervating syaraf (stimulasi langsung).

jinis ngethok

Mekanisme kontrak otot tegese konversi energi kimia menyang karya mechanical. Proses iki bisa diukur eksperimental karo kodhok: dheweke mbukak otot pedhet bobot kurang, lan banjur ngganggu electroimpulses cahya. Sing abang, kang otot dadi cendhek, disebut isotonic. shortening ana kontrak nalika isometric. Tendon ora ngidini pangembangan kekuatan otot shortened. mekanisme auksotonichesky Liyane otot kontraksi melu kondisi kuat kaku nalika otot cendhak cara paling tithik, lan daya kanggo nggayuh maksimal.

Struktur lan innervation saka otot Balung

The lurik otot Balung kalebu macem-macem serat ing jaringan ikat lan tetep kanggo tendon. Ing sawetara serat otot sing disusun podo karo menyang sumbu dawa, lan ing wong lagi views oblique, kang ditempelake menyang tendon tyazhu lan tunggal jinis tengah.

Fitur utama serat punika massa sarcoplasm saka nggoleki Utas - myofibrils. Padha wilayah padhang lan peteng gantian karo saben liyane, nalika serat lurik jejer sing flush - ing salib-bagean. Iki nyebabake salib-banding sak serat otot.

Sarcomere punika Komplek, peteng lan loro njaba cahya, lan delimited garis Z-shaped. Sarcomeres - perkakas contractile saka otot. Pranyata metu sing serat otot contractile kasusun saka:

• apparatus contractile (sistem myofibrils);
• apparatus trophic karo mitokondria, Golgi Komplek lan banget retikulum endoplasmic ;
• piranti membran;
• apparatus referensi;
• apparatus gemeter.

serat otot dipérang dadi 5 bagian karo struktur lan fungsi sing, lan minangka bagéan integral saka otot.

innervation

Proses iki ing serat otot lurik temen maujud dening serat saraf, yaiku axons neuron motor saka balung mburi ari lan otak gagang. Salah motoneuron innervate saperangan serat otot. Komplek karo motoneuron lan serat otot innervated disebut neuromotor (HME) utawa unit motor (MU). nomer rata-rata serat, kang innervates motoneuron a, characterizes otot DE, disebut Kapadhetan innervation ngetokake. Sing terakhir iku paling gedhé ing Otot, ngendi obahe lan "tipis" (mata, driji, basa). Nilai punika cilik, ing nalisir, ing otot karo gerakan "coarse" (contone, torso).

Innervation bisa siji lan kaping. Yen mengkono iku temen maujud endings motor kompak. Biasane iku khas kanggo syaraf motor gedhe. serat otot (disebut ing kasus iki, fisik, utawa cepet) ngasilaken PD (potensi tumindak) sing aplikasi kanggo wong-wong mau.

Multiple innervation ana, contone, ing Otot mripat external. Iki ora sing asipat ajeg kui, wiwit mèmbran ora sodium saluran electroexcitability. Lagi mbagekke saindhenging depolarization serat saka endings synaptic. Iki perlu supaya kanggo ngaktifake mekanisme saka otot kontraksi. Proses punika ora minangka cepet kaya mengkono. Mulane, iku diarani alon.

Struktur myofibrils

otot riset serat digawa metu dina ing basis saka difraksi sinar X, mikroskop èlèktron, lan cara histochemical.

Iku wis diwilang sing ing saben myofibril, diameteripun saka kang 1 micron, kalebu kira-kira 2,500 protofibrils, i.e. elongated polymerized molekul protein (aktin lan myosin). protofibrils aktin myosin kaping pindho tipis. Ing liyane, Otot iki dumunung supaya tips aktin filament nembus menyang spasi ing antarane protofibrils myosin.

A Strip panah saka cahya ing disk A gratis filamen aktin. A Z membran ngemu mau bebarengan.

On myosin filamen duwe nancep melintang nganti 20 nm, ing kepala kang kira 150 molekul myosin. Padha mangkat biopolyarno, lan saben myosinic sirah nyambung menyang filament aktin. Nalika ana kaku ing filamen pusat aktin myosin, aktin filament cedhak tengah sarcomere ing. Ing mburi filamen myosin tekan Z. line Banjur padha njupuk kabèh sarcomere, lan aktin ana ing antarane wong-wong mau. Sanalika aku drive dawa wis suda, lan ing pungkasan iku katon tanggung, bebarengan karo apa baris Z dadi kenthel.

Mangkono, miturut teori obah Langat, amarga suda dawa saka serat otot. Teori, disebut "pindah", iki dikembangaké dening Huxley lan Hanson ing tengah abad rong puloh.

Mekanisme kontrak serat otot

Teori utama iku ora filament (myosin lan aktin) sing shortened. dawa tetep panggah lan otot tension. Nanging nganggo sandhangan anget saka filamen lancip, slipping, pindhah antarane filamen nglukis, sudo sarjana saka tumpang tindih, supaya ana abang a.

Mekanisme molekul kontrak otot minangka nderek kanthi ngusapake ing filamen aktin. sirah Myosin disambungake protofibrils karo aktin. Kanthi lereng sing ana ngusapake, mindhah aktin filament menyang tengah sarcomere ing. Amarga organisasi bipolar molekul myosin ing loro-lorone ing filamen, kondisi kanggo ngusapake ing filamen aktin ing beda pituduh.

Nalika istirahat otot sirah myosin gerakane adoh saka filamen aktin. Karo slip tension otot anteng gampang resisting akeh kurang. Mulane, lagi passively lengthened.

langkah abang

Mekanisme kontrak otot bisa sedhela dipérang dadi orane tumrap sekolah ing ngisor iki:

1. serat otot iki stimulus nalika potensial ajeg diwenehake saka syaraf motor saka synapses.
2. Potensial ajeg kui ing lumahing kang serat otot, lan banjur nyebar menyang myofibrils.
3. Pasangan electromechanical tuntas makili konversi electrical menyang PD ngusapake mechanical. Iki kudu melu ion calcium.

ion calcium

Kanggo pangerten luwih saka proses aktifitas serat ion calcium trep kanggo nimbang struktur filament aktin. dawa kira 1 micron, kekandelan - saka 5 kanggo 7 nm. Iki iku pasangan bengkong Utas, sing mèmper ing aktin monomer. Kira-kira saben 40 nm kene molekul troponin bundher, lan antarane rentengan - tropomiozinovye.

Nalika ion calcium sing absen, IE myofibrils ngendhokke molekul tropomiozinovye dawa mblokir lampiran saka rentengan aktin lan kreteg myosin. Nanging nalika ion calcium aktif tropomiozinovye molekul sink wilayah tuwa lan mbukak.

Banjur ing kreteg myosin sing ditempelake ing filamen aktin lan pamisahan ATP lan develops kekuatan otot. Iki bisa amarga pengaruh saka calcium troponin. Ing molekul iki terakhir wis deformed, mangkono meksa nindakake perkara tropomyosin ing.

Nalika otot punika anteng, iku 1 gram udan bobot ngandhut luwih saka 1 mmol saka calcium. uyah kalsium fasilitas panyimpenan sepi lan khusus. Yen ora, Otot bakal tansah nolak.

calcium setor minangka nderek. Ing wilayah beda saka sèl-sèl otot diafragma ing serat sing tabung liwat kang ana gandheng cenenge karo lingkungan njaba sel. Iku sistem tubulus melintang. A sistem sing sejajar karo ends longitudinal saka kang - vesicle (terminal) nawakke sing disusun ing jarak cedhak karo sistem diaphragms melintang. Bareng dijupuk triad. Nanging ana ing bokor disimpen calcium.

Wiwit PD wis sumebar ing sel, lan ana sing language electromechanical. Penambah gairah penetrates serat liwat menyang sistem Rilis calcium longitudinal. Mangkono mekanisme abang wis digawa serat otot.

3 proses karo ATP

Ing interaksi kaloro lembaran ing ngarsane saka calcium ion peran owahan kanggo ATP. Nalika nindakaken mekanisme saka otot kontraksi otot Balung, energi saka ATP digunakake kanggo:

• operasi saka sodium lan pump kalium kang njogo konsentrasi pancet ion;
• bahan kimia iki ing beda pinggir mèmbran;
• ing filamen shortening myofibrils ngusapake;
• pump calcium proyek tumindak kanggo ngendhokke.

ATP iku membran sel, ing filamen saka myosin lan membran retikulum sarcoplasmic. Enzim break mudhun lan dibuwang saka myosin.

konsumsi saka ATP

Punika dikenal sing kepala myosin sesambungan karo aktin lan ngandhut unsur kanggo panguraian ATP. aktin aktif pungkasan lan myosin ing ngarsane ion magnesium. Mulane enzim cleavage occurs sak lampiran saka myosin kanggo sirah aktin. Sing luwih ing salib-kreteg, kacepetan pisah bakal luwih.

mekanisme ATP

Sawise rampung saka gerakan molekul AFL menehi energi kanggo misahake saka reaksi melu aktin lan myosin. sirah Myosin kapisah, ATP dipecah kanggo fosfat lan ADP. Ing pungkasan anyar disambungake molekul ATP lan siklus diterusake. Kuwi mekanisme saka otot kontraksi lan istirahat ing tingkat molekuler.

Kegiatan saka salib-kreteg punika namung anggere hidrolisis ATP ana. Yen sampeyan mblokir kreteg enzim ora bakal ditempelake maneh.

Kanthi serangn saka pati saka tingkat organisme saka ATP ing sel tumiba lan kreteg tetep stably tetep kanggo ing filament aktin. Supaya ana ing tataran saka kakakuan mortis.

ATP resynthesis

Resynthesis dipun rong cara.

Miturut transfer enzim saka gugus fosfat saka creatine fosfat kanggo ADP. Wiwit saham saka creatine ing sel luwih ATP resynthesis ginakaken banget cepet. Ing wektu sing padha, oksidasi asam pyruvic lan resynthesis asam laktat bakal alon.

ATP lan CP bisa ilang rampung yen resynthesis punika poisons bejat. Banjur pump calcium mandeg apa, asil ing otot wis irreversibly suda (IE teka contracture). Mangkono, mekanisme saka kontrak otot bejat.

proses Fisiologi

Ing ringkesan, kita Wigati sing abang saka serat otot wis shortened ing saben myofibrils sarcomeres. Filaments saka myosin (nglukis) lan aktin (lancip) ends disambungake ing negara anteng. Nanging padha miwiti gerakan ngusapake menyang saben liyane nalika dipun ginakaken mekanisme saka otot kontraksi. Fisiologi (sedhela) nerangake proses nalika dipengaruhi myosin dirilis energi needed kanggo ngowahi ATP kanggo ADP. Mangkono kegiatan myosin bakal temen maujud mung nalika isi cekap ion calcium nglumpukake ing retikulum sarcoplasmic.