3 июня 2009

Химизм и механизм мышечного сокращения (Основы механохимии)

Основы механохимии заложили В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова, открывшие ферментативную активность миозина и роль АТФ в энергетике мышечного сокращения. В механизмах мышечного сокращения важная роль принадлежит электрическому полю, создаваемому ионами Са2+. Они поступают к сократительным элементам мышцы из цитоплазматических каналов мышечного волокна. Ионы Са2+ накапливаются по обе стороны Z-мембраны и, взаимодействуя с отрицательно заряженной АТФ, способствуют взаимному сближению миозина и актина.

В расслабленной мышце актин и миозин не контактируют друг е другом вследствие ингибирования актина тропонином. Сокращение мышечного волокна начинается с момента снятия тропониновой репрессии актина. В условиях покоя комплекс белков-ингибиторов, состоящий из тропомиозина и тропонина,препятствует сближению актина и миозина. При возникновении волны возбуждения в мышечном волокне из каналов цитоплазматического ретикулума освобождаются ионы Са2+. Тропонин связывается ионами Са2+ и теряет интибирующие свойства. В результате этого снимаются препятствия к образованию актомиозиновых мостиков и укорочению мышечного волокна.

Взаимному втягиванию актиновых и миозиновых протофибрилл способствуют цитоплазматические мостики миозина, на которых фиксируется АТФ. Они захватывают актиновые нити, отпускают их и снова захватывают (грейферный механизм). Электростатическая связь, удерживающая комплекс, легко разрушается при рефосфорилировании АТФ. Спиралевидно свернутая полипептидная цепь АТФ — миозин при рефосфорилировании растягивается в цепочку.

Отрицательные заряды АТФ и АДФ вызывают взаимное отталкивание протофибрилл актина и миозина. Мышца расслабляется. В расслаблении мышцы активную роль играют фактор Марша и быстрое поглощение ионов Са2+ саркоплазматической сетью каналов. Фактор расслабления действует только в присутствии ионов Mg2+ и теряет активность при выходе ионов Са2+ из цитоплазматических каналов мышечного волокна.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

Читайте далее:



Способность возбудимых тканей отвечать на действие раздражителя с определенной частотой, обусловленная скоростью процесса возбуждения, характеризует функциональную подвижность, или лабильность. Мерой функциональной подвижности может служить максимальный ритм возбуждения. Высокая частота раздражений приводит к падению лабильности. Однако можно подобрать некоторые средние, так называемые оптимальные ритмы раздражения, которые обеспечивают длительную работу возбудимого субстрата, без снижения ее эффективности. Максимальные…

Повреждение участка нерва снижает его лабильность: восстановление исходных свойств нервного волокна после прохождения волны возбуждения затягивается. Понижение лабильности в результате повреждения было названо Н. Е. Введенским парабиозом (от греч. рага — около, bios — жизнь). Этим названием Н. Е. Введенский подчеркивал нарушение жизнедеятельности на участке повреждения нерва. Развитие парабиотического процесса проходит три фазы: уравнительную, парадоксальную…

Функции нервного проводника. Передача возбуждения осуществляется по нервным волокнам. Нервные волокна представляют собой длинные отростки нервных клеток (нейронов). Короткие отростки нейронов — дендриты — воспринимают возбуждение от соседних нейронов и проводят их к телу клетки. Длинные отростки — аксоны — являются проводниками возбуждения от центра к периферии (центробежные) и от периферии к центру (центростремительные нервные…

Синаптическая передача нервного импульса

Схема строения нервно-мышечного синапса: 1 — нервное волокно; 2 — миелиновая оболочка; 3 — шванновская клетка; 4 — нервное окончание; 5 — пресинаптическая мембрана; 6 — синаптические пузырьки; 7 — митохондрии; 8 — мышечное волокно; 9 — постсинаптическая мембрана; 10 — синаптическая щель; 11 — ядро; 12 — миофибриллы (по Е. К. Жукову). Передача возбуждения…

Нервным центром называется совокупность нейронов, регулирующих определенную физиологическую функцию. Нервный центр является функциональным, физиологическим, а не морфологическим понятием. Например, дыхательный центр — это широко представленные на разных уровнях спинного и продолговатого мозга скопления нервных клеток. Если учесть при этом, что дыхание регулируется на разных уровнях подкорковых и корковых центров, то морфологическое понятие нервного центра становится…