Forskellen mellem skelet- og glatmuskelkontraktion

Nøgleforskel - Skeletal vs glat Muskel sammentrækning
 

Muskler giver en form til kroppen og involverer i bevægelsen og forskellige andre funktioner i kroppen. De involverer i forskellige aktiviteter i kroppen, der styres af både frivillig og ufrivillig kontrol. Der er tre hovedtyper af muskler, nemlig skeletmuskel, hjertemuskulatur og glat muskel. Skelettemuskler er fastgjort til knoglesystemet, og der findes glatte muskler i væggene i hule organer såsom mave, blære, livmoder osv.. Under knogler i knoglemuskler spiller en særlig type protein kaldet troponin en integreret rolle, mens troponin ikke er involveret i sammentrækning af glat muskulatur. Dette er vigtigste forskel mellem knoglemuskulatur og sammentrækning af glat muskel.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er skeletmuskelkontraktion
3. Hvad er glat muskelkontraktion
4. Ligheder mellem skelet- og glatmuskelkontraktion
5. Sammenligning side ved side - Skeletal vs glat muskelsammentrækning i tabelform
6. Resume

Hvad er skeletmuskelkontraktion?

I sammenhæng med muskelkontraktion i knoglerne sammentrækkes alle knoglemuskler gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen. Disse signaler passerer gennem nervesystemet ind i den motoriske neuron, der er placeret i knoglemuskelfibrene. Signalet vil starte muskelsammentrækningsprocessen. Når man beskriver strukturen af ​​skeletmuskelfibre på dets grundlæggende niveau, består den af ​​mindre fiberenhed, der benævnes myofibriller. Inden for myofibriller er der særlige typer af kontraktile proteiner til stede. Disse kontraktile proteiner er actin og myosin. De er de vigtigste komponenter i knoglemusklerne, 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 på tværs af hinanden. Der er få vigtige strukturer, der kommer under rampelyset, når de beskriver skelettmuskelkontraktion. De er myofibril, sarcomere (som er den funktionelle enhed for myofibril), actin og myosin, tropomyosin (et protein, der binder til actin i reguleringen af ​​muskelkontraktion) og troponin (som er et tre-proteinkompleks, der er til stede i tropomyosin enhed).

Oprindeligt rejser en nervøs impuls genereret af hjernen gennem nervesystemet ind på et sted kaldet neuromuskulært kryds. Dette medfører frigivelse af acetylcholin, som er en neurotransmitter. Dette fører til en depolariseringstilstand. Dette resulterer i frigivelse af calciumioner (Ca²⁺) fra det sarkoplasmatiske retikulum. Ca²⁺ binder til troponin, som ændrer sin form og forårsager bevægelse af tropomyosin fra actinproteinet (aktivt sted for actin). Dette fænomen indleder bindingen 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. Dette trækker ned musklerne.

Figur 01: Skeletal muskelkontraktion

Når et ATP-molekyle binder til myosinet, løsnes det fra actinfilament og bryder den dannede tværbro. Denne proces finder sted kontinuerligt, indtil nervøs stimulans stopper og tilstrækkelig mængde ATP og Ca²⁺ til stede. Når impulsen ophører, finder Ca²⁺ returneres tilbage til det sarkoplasmatiske retikulum, og aktintråden trækker sig til sin hvileposition. Dette forlænger muskelen til sin normale position.

Hvad er glat muskelsammentrækning?

Glat muskelkontraktion forekommer som en nervøs stimulering og også ved humoral stimulering. Hele sammentrækningsprocessen kunne styres ved hjælp af ekstrinsik og egenkontrol. Under ekstrinsik er det sammensat af neuronal kontrol og humoral kontrol. Neuronal kontrol foregår med tilstedeværelsen af ​​sympatiske fibre, der kontrollerer både indsnævring og afslapning. Afslapning er primært forårsaget af ß-adrenerge receptorer, og sammentrækning er forårsaget af α-adrenerge receptorer. Under humoral kontrolkomponent inducerer forskellige forbindelser såsom angiotensin II, epinephrin, vasopressin sammentrækning og afslapning.

Lokal humoral kontrol og myogen autoregulering finder sted under den iboende kontrol. Under myogen autoregulering finder den sted som et svar på spontan depolarisering og sammentrækning, der finder sted i den glatte muskel. Dette reguleringssystem findes ikke i hver glat muskel i kroppen, men det findes primært i blodkar, såsom afferent glomerulær arteriole. Under lokal humoral kontrol fører forbindelser, der udskilles af celler, der efterligner autokrine celler og paracrine celler, til sammentrækning og afslapning af glatte muskelfibre. Disse forbindelser inkluderer bradykinin, prostaglandiner, thromboxan, endothelin, adenosin og histamin. Endothelin betragtes som den mest potente indsnævring, mens adenosin betragtes som den mest rigelige vasodilator.

Under samlingen i glat muskulatur bevæger handlingspotentialet, der genereres i den sympatiske motoriske neuron, og når synaptisk terminal og forårsager induktion af Ca²⁺ tilstrømning inde i cytoplasmaet. Forøgelsen i Ca²⁺ koncentration inden i cellen fører til udvikling af konformationelle ændringer i mikrotubulerne i det neurale cytoskelet. Dette medfører frigørelse af noradrenalin, som er en neurotransmitter i det mellemliggende rum.

Figur 02: Glat muskelkontraktion

Norepinephrin 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 aktiveringen af ​​G-proteinet. Også den akkumulerede Ca²⁺ inden i cellen fører til binding med calmodulin og danner Ca²⁺-calmodulin kompleks. Dette kompleks binder og aktiverer Myosin Let Chain Kinase (MLCK). MLCK involverer en phosphoryleringsreaktion, der phosphorylerer myosin-lette kæde og muliggør binding af myosin-tværbro til actinfilamenterne. Dette indleder sammentrækning. Denne proces afsluttes ved dephosforylering af den lette myosinkæde og gennem involvering af enzymet Myosin Let kæde phosphatase (MLCP).

Hvad er lighederne mellem skelet- og glatmuskelkontraktion?

• Både skelet- og glatmuskelkontraktioner afhænger af Ca²⁺ koncentration.
• Både skelet- og glatmuskelkontraktioner er meget vigtige for at bevare kroppens bevægelse og form.

Hvad er forskellen mellem skelet og glat muskelsammentrækning?

Skeletal vs glat muskelsammentrækning
Kræft i knoglemuskler er processen med at sammentrænde knoglemuskler gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen.	Glat muskelkontraktion er processen forårsaget af glidning af actin og myosin filamenter over hinanden.
Sammentrækningshastighed
Skelettmuskelkontraktion forekommer med forskellige hastighedshastigheder.	Glat muskelkontraktion er meget langsom.
Troponinprotein
Skelettmuskelkontraktion involverer troponin.	Glat muskelkontraktion involverer ikke troponin.

Resumé - Skeletal vs glat Muskel sammentrækning 

Alle skeletmuskler sammentrækkes gennem en række elektrokemiske signaler, der stammer fra hjernen. Når man beskriver strukturen af ​​skeletmuskelfibre på dets grundlæggende niveau, består det af mindre fiberenheder, der benævnes myofibriller. Inden for myofibriller er der særlige typer af kontraktile proteiner til stede. Disse kontraktile proteiner er actin og myosin. Skelettmuskelkontraktion er baseret på glidende filamentteori. Under samlingen i glat muskel genereres et handlingspotentiale i den sympatiske motoriske neuron. Hele glatmuskelkontraktionsprocessen kunne styres ved hjælp af ekstrinsik og egenkontrol. Under ekstrinsik er det sammensat af neuronal kontrol og humoral kontrol. Lokal humoral kontrol og myogen autoregulering finder sted under den iboende kontrol.

Reference:

1. "Mekanisme for skeletmuskelkontraktion." MEDCHROME. Tilgængelig her
2.MEFANET, tjekkisk og Slovakisk medicinske fakulteter netværk. “Fysiologi for sammentrækningen i glat muskel.” Fysiologi for glatmuskelkontraktion - WikiLectures. Tilgængelig her

Billede høflighed:

1.'1008 Skeletal Muscle Contraction'By OpenStax, (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 
2.'Smoth muskelkontraktion1'By Boumphreyfr - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia