Περιεχόμενο
Έχουμε τρεις διαφορετικούς τύπους μυών, συμπεριλαμβανομένων των σκελετικών μυών, των λείων μυών και των καρδιακών μυών. Ωστόσο, όλοι οι μύες αποτελούνται από ίνες που συστέλλονται από έναν παρόμοιο μηχανισμό: την ολίσθηση των λεπτών ινών ακτίνης πάνω από παχύ νήματα μυοσίνης.
Χαρακτηριστικά
Οι μυϊκές ίνες είναι ένα μόνο κύτταρο που περιέχει μια δέσμη μυοϊνών. Αυτά αποτελούνται από παχιά και λεπτά νήματα, σχηματίζοντας σαρκομερές. Τα λεπτά νήματα αποτελούνται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ακτίνη, η οποία περιβάλλεται από μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται tropomyosin, ενώ τα παχιά νήματα σχηματίζονται από την πρωτεΐνη myosin.
Συστολή
Σε μια ηρεμισμένη μυϊκή ίνα, τα λεπτά και παχιά νήματα επικαλύπτονται μερικώς μόνο σε κάθε σαρκομερές, με το κέντρο της σαρκομερούς να περιέχει μόνο παχιά νήματα, ενώ το εξωτερικό μέρος περιέχει μόνο λεπτά νήματα. Το μήκος αυτών των νημάτων δεν αλλάζει. Η συστολή των μυών συμβαίνει όταν τα νήματα γλιστρούν το ένα πάνω στο άλλο, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό επικάλυψης μεταξύ τους, μειώνοντας το σαρκομερές. Όλα τα σαρκομερή που περιέχονται στις μυϊκές ίνες συστέλλονται αμέσως, συντομεύοντας τις ίνες στο σύνολό τους.
Μοριακός μηχανισμός
Τα νήματα γλιστρούν μέσω του άνω μέρους της μυοσίνης (κεφαλή), και τα παχιά νήματα είναι υπεύθυνα για το τράβηγμα των λεπτών νημάτων κατά μήκος της ίνας. Τροφοδοτούνται από την τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), οι κεφαλές της μυοσίνης προσκολλώνται αρκετές φορές στην ακτίνη, κάμπτονται, διαχωρίζονται από την ακτίνη, επιστρέφουν στη φυσική τους κατάσταση και μετά προσκολλώνται ξανά. Όλες οι κεφαλές μυοσίνης του παχύ νήματος, όταν λυγίζονται, τραβούν την ακτίνη προς την ίδια κατεύθυνση, προκαλώντας την ολίσθηση των νημάτων μεταξύ τους.
Κανονισμός λειτουργίας
Όταν χαλαρώνεται μια μυϊκή ίνα, η τροπομυοσίνη των λεπτών νημάτων καλύπτει την ακτίνη, εμποδίζοντας τη σύνδεση της κεφαλής της μυοσίνης. Τα ιόντα ασβεστίου είναι υπεύθυνα για την αλλαγή αυτής της θέσης τροπομυοσίνης, επιτρέποντας την έκθεση των θέσεων δέσμευσης ακτίνης, με αποτέλεσμα τη συστολή των μυών. Οι νευρώνες που ελέγχουν τη συστολή των μυών, καθώς και τη χαλάρωση, λειτουργούν ανάλογα με τη συγκέντρωση ιόντων ασβεστίου στο σώμα.
Τύποι
Διαφορετικοί τύποι μυϊκών ινών έχουν προσαρμοστεί για συγκεκριμένες λειτουργίες. Οι ίνες μυών γρήγορης συστροφής χρησιμοποιούνται για βραχείες, ισχυρές συστολές, ενώ οι ίνες αργής συστροφής μπορούν να συγκρατήσουν συσπάσεις για μεγάλες χρονικές περιόδους. Οι περισσότεροι μύες περιέχουν συνδυασμό ινών γρήγορης και αργής συστροφής. Μερικά ζώα έχουν μυϊκές ίνες που είναι ικανές να συστέλλονται πολύ πιο γρήγορα από τις ίνες ταχείας συστροφής του ανθρώπου. Για παράδειγμα, μια κουδουνίστρα κροταλίας ελέγχεται από εξαιρετικά γρήγορες μυϊκές ίνες. Οι μυϊκές ίνες μπορούν επίσης να ταξινομηθούν σε οξειδωτικές και γλυκολυτικές ίνες. Οι οξειδωτικές ίνες λαμβάνουν ενέργεια (ΑΤΡ) μέσω αερόβιας αναπνοής, ενώ οι γλυκολυτικές ίνες εξαρτώνται από τη γλυκόλυση. Όταν τρώτε κοτόπουλο, μπορείτε εύκολα να διακρίνετε αυτούς τους δύο τύπους. Το σκοτεινό μέρος του κρέατος αποτελείται από οξειδωτικές ίνες, ενώ το λευκό κρέας αποτελείται από γλυκολυτικές ίνες.