Nøgleforskel - skelet vs glat muskelsammentrækning
Muskler giver kroppen en form og involverer i bevægelsen og forskellige andre funktioner i kroppen. De involverer sig i forskellige aktiviteter i kroppen, der styres af både frivillig og ufrivillig kontrol. Der er tre hovedtyper af muskler, nemlig skeletmuskulatur, hjertemuskel og glat muskulatur. Skeletmuskler er knyttet til skeletsystemet, og glatte muskler findes i væggene i de hule organer som mave, blære, livmoder osv. Under sammentrækning af skeletmuskler spiller en særlig type protein kaldet troponin en integrerende rolle, mens troponin ikke er involveret i glat muskelsammentrækning. Dette er nøgleforskellen mellem skeletmuskel og glat muskelsammentrækning.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er skeletmuskelkontraktion
3. Hvad er glat muskelsammentrækning
4. Ligheder mellem skelet- og glat muskelsammentrækning
5. Sammenligning side om side - Skelet- vs glat muskelsammentrækning i tabelform
6. Resumé
Hvad er skeletmuskelkontraktion?
I sammenhæng med sammentrækning af skeletmuskulaturen trækker alle skeletmuskler sig sammen gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen. Disse signaler passerer gennem nervesystemet ind i motorneuronen, der er placeret i skeletmuskelfibrene. Signalet starter muskelkontraktionsprocessen. Når man beskriver strukturen af skeletmuskelfibre på dets grundlæggende niveau, består den af mindre fiberenhed, der kaldes myofibriller. Inden for myofibrillerne er der specielle typer kontraktile proteiner til stede. Disse kontraktile proteiner er actin og myosin. De er de vigtigste komponenter i skeletmuskulaturen, når det kommer til sammentrækning.
Actin og myosin filamenter glider ind og ud på tværs af hinanden, der initierer muskelsammentrækningsprocessen. Derfor er denne proces kendt som 'glidende filamentteori' på grund af glidningen af disse kontraktile proteiner over hinanden. Der er få vigtige strukturer, der kommer under rampelyset, når de beskriver sammentrækning af skeletmuskler. De er myofibril, sarcomere (som er den funktionelle enhed af myofibril), actin og myosin, tropomyosin (et protein, der binder til actin i reguleringen af muskelsammentrækning) og troponin (som er et tre-proteinkompleks, der er til stede i tropomyosin enhed).
Oprindeligt bevæger en nervøs impuls genereret af hjernen sig gennem nervesystemet til et sted kaldet neuromuskulært kryds. Dette medfører frigivelse af acetylcholin, som er en neurotransmitter. Dette fører til en tilstand af depolarisering. Dette resulterer i frigivelse af calciumioner (Ca2 +) fra det sarkoplasmatiske retikulum. Ca 2+ binder til troponin, som ændrer form og forårsager bevægelse af tropomyosin fra actinproteinet (aktivt sted for actin). Dette fænomen initierer binding af myosin (myosinhoveder) til actin. Dette danner en tværbro mellem disse to kontraktile proteiner. Konvertering af ATP til ADP + Pi frigiver energi og muliggør trækning af actinfilamenter indad af myosin. Denne trækning forkorter muskelen.
Figur 01: Sammentrækning af skeletmuskler
Når et ATP-molekyle binder til myosinet, løsnes det fra actinfilamentet og bryder den dannede tværbro. Denne proces finder sted kontinuerligt, indtil den nervøse stimulus stopper, og der er tilstrækkelig mængde ATP og Ca2 + til stede. Når impulsen ophører, returneres Ca2 + tilbage til det sarkoplasmatiske retikulum, og actinfilamentet bevæger sig til sin hvileposition. Dette forlænger muskelen til sin normale position.
Hvad er glat muskelsammentrækning?
Glat muskelsammentrækning forekommer som en nervøs stimulering og også ved humoral stimulering. Hele sammentrækningsprocessen kunne styres ved hjælp af ekstern og iboende kontrol. Under ekstrinsic er det sammensat af neuronal kontrol og humoral kontrol. Neuronal kontrol finder sted med tilstedeværelsen af sympatiske fibre, der styrer både indsnævring og afslapning. Afslapning skyldes primært β-adrenerge receptorer, og sammentrækning er forårsaget af α-adrenerge receptorer. Under humoral kontrolkomponent inducerer forskellige forbindelser såsom angiotensin II, adrenalin, vasopressin sammentrækning og afslapning.
Lokal humoristisk kontrol og myogen autoregulering finder sted under den iboende kontrol. Under myogen autoregulering finder det sted som et svar på spontan depolarisering og sammentrækning, der finder sted i den glatte muskel. Dette reguleringssystem er ikke til stede i alle glatte muskler i kroppen, men det findes primært i blodkar såsom afferent glomerular arteriole. Under lokal humoristisk kontrol fører forbindelser, der udskilles af celler, der efterligner autokrine og paracrine celler til sammentrækning og lempelse af glatte muskelfibre. Disse forbindelser indbefatter bradykinin, prostaglandiner, thromboxan, endothelin, adenosin og histamin. Endothelin betragtes som den mest potente indsnævrer, mens adenosin betragtes som den mest rigelige vasodilator.
Under den glatte muskelsammentrækning bevæger handlingspotentialet, der genereres i den sympatiske motorneuron, sig og når synaptisk terminal og forårsager induktion af Ca 2+ tilstrømning inde i cytoplasmaet. Forøgelsen i Ca2 + koncentration i cellen fører til udvikling af konformationsændringer i mikrotubuli i det neurale cytoskelet. Dette medfører frigivelse af noradrenalin, som er en neurotransmitter i det interstitielle rum.
Figur 02: Glat muskelsammentrækning
Noradrenalin bevæger sig ind i den glatte muskelcelle og binder til en kanalreceptor, der er koblet med et G-protein. Dette resulterer i dannelsen af et transmitterreceptorkompleks og aktivering af G-proteinet. Også den akkumulerede Ca2 + i cellen fører til binding med calmodulin og danner Ca2 + -calmodulin-komplekset. Dette kompleks binder og aktiverer Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK involverer en phosphoryleringsreaktion, som phosphorylerer myosin let kæde og muliggør binding af myosin tværbro til actinfilamenterne. Dette indleder sammentrækning. Denne proces afsluttes med dephosphorylering af myosin let kæde og gennem inddragelse af enzymet Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP).
Hvad er ligheden mellem skelet og glat muskelsammentrækning?
- Både skelet- og glatmuskelkontraktioner afhænger af Ca 2+ koncentrationen.
- Både skelet- og glatmuskelkontraktioner er meget vigtige for at bevare kropsbevægelse og form.
Hvad er forskellen mellem skelet og glat muskelsammentrækning?
Diff artikel midt foran bordet
Skelet vs glat muskelsammentrækning |
|
| Skeletmuskulatur sammentrækning er processen med at trække sig sammen skeletmuskler gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen. | Glat muskelsammentrækning er processen forårsaget af glidning af actin- og myosinfilamenterne over hinanden. |
| Sammentrækningshastighed | |
| Skeletmuskulatur sammentrækning forekommer ved forskellige hastigheder. | Glat muskelsammentrækning er meget langsom. |
| Troponin Protein | |
| Skeletmuskulatur sammentrækning involverer troponin. | Glat muskelsammentrækning involverer ikke troponin. |
Resumé - skelet vs glat muskelsammentrækning
Alle skeletmuskler trækker sig sammen gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen. Når strukturen af skeletmuskelfibre beskrives på dens grundlæggende niveau, består den af mindre fiberenheder, der kaldes myofibriller. Inden for myofibrillerne er der specielle typer kontraktile proteiner til stede. Disse kontraktile proteiner er actin og myosin. Skeletmuskulatur sammentrækning er baseret på The Gliding Filament Theory. Under glat muskelsammentrækning genereres et handlingspotentiale i den sympatiske motorneuron. Hele sammentrækningsprocessen for glat muskulatur kunne styres ved hjælp af ekstern og iboende kontrol. Under ekstrinsic er det sammensat af neuronal kontrol og humoral kontrol. Lokal humoristisk kontrol og myogen autoregulering finder sted under den iboende kontrol.
