Tema 3: Fiziologia țesutului muscular striat și neted.

1. Structura mușchilor striați. Fibra musculară striată. Caracteristicile moleculare ale filamentelor

contractile. Proteinele reglatoare (tropomiozina, troponina), sarcomerul, reticulul sarcoplasmatic,

sistemul T.

Mușchiul striat este alcătuit din fascicule de fibre, care sunt alcătuite din fibre musculare striate. Mușchiul este învelit

la exterior de epinisium, în interior (în jurul fascicolelor) de perinisium, iar între fibre de endonisium.

Fibra musculară striată – are sarcolemă (membrană celulară), miofibrile (filamente de actină și miozină) și

sarcoplasma. Fiecare fibră musculară este inervată de câte o terminație nervoasă, care se află la mijloc.

- sarcolema: constă din 2 componente: membrana plasmatică și înveliș extern.

- miofibrile: filamente de actină și miozină, molecule cu proteice cu rol în contracția musculară.

Mușchiul este striat din motiv că miofibrilele sunt aliniate în formă de discuri clare și întunecate.

Porțiunea din miofibrilă cuprinsă între 2 benzi Z (leagă filamentele de actină), se numește sarcomer.

- sarcoplasma: suspendează miofibrilele într-o matrice comună, conține componenți intracelulari (cantități mari de

mitocondrii);

- reticul sarcoplasmatic: controlează contracția musculară.

Filamentele contractile sunt: filamentul de miozină și actină. Glisarea filamentelor de actină printre cele de miozină

este produsă datorită interacțiunii acestora cu punțile transversale.

Filamentul de miozină

Are numeroase molecule de miozină, alcătuite din 6 lanțuri polipeptidice (2 grele și 4 ușoare). Lanțurile grele

formează un dublu helix. Fiecare lanț este pliat (îndoit) la unul din capete, sub forma de cap (mase proteice). Astfel

ambele helixuri au 2 extremități pliate și 2 extremități libere. Lanțurile ușoare controlează funcția capului lanțului în

timpul contracției musculare.

Filamentul de actină

- moleculă proteică bicatenară;

- alcătuit din 3 componente proteice: actina, tropomiozina și troponina.

Actina – au atașate molecule de ADP, care sunt situsuri active ale filamentelor de actină, unde se produce

interacțiunea cu punțile transversale ale filamentelor de miozină, rezultând contracția.

Tropomiozina – în starea de repaus a mușchiului, sunt dispuse peste situsurile active ale actinei, împiedicând atracția

dintre filamentele de actină și miozină (ce ar duce la contracția fibrei).

Troponina – formată din 3 subunități: I (afinitate față de actina), T (afinitate față de tropomiozină) și C (afinitate față

de ionii de Ca, inițiază contracția). Rol în atașarea tropomiozinei de actină.

2. Fibrele musculare rapide (albe) și lente (roșii). Unitatea motorie.

Fiecare mușchi reprezintă un amestec de fibre musculare rapide și lente. Mușchii rapizi au mai multe fibre rapide (mai

groase, au ret. sarc. bogat), pe când mușchii lenți au mai multe fibre lente.

Unitatea motorie – reprezintă fibrele musculare inervate de o singură fibră nervoasă motorie. Mușchii mici (cu reacție

rapidă), supuși unui control exact, au puține fibre musculare pe unitate motorie, posedă un nr. mare de fibre nervoase

care inervează fiecare mușchi. Mușchii groși, care nu sunt supuși unui control riguros (m. gastrocnemian), pot avea

sute de fibre musculare pentru o unitate motorie.

3. Proprietățile fizice ale mușchilor scheletici (extensibilitate, elasticitate, forța musculară, relațiile

lungime-tensiune și sarcină-viteză).

Extensibilitate – proprietatea mușchilor de a se întinde (alungi) sub acțiunea unei forțe (mecanice)

Elasticitate – proprietatea mușchilor de a reveni la starea inițială, după ce au fost supuși unei forțe.

Forța musculară – rezultatul activității comune a unor mușchi.

Pentru a dezvolta o forță musculară cât mai mare, sistemul nervos trebuie să pună în mișcare un nr. cât mai mare de

fibre musculare. Mușchii dezvoltă forța musculară în punctele în care are loc inserția pe oase(puncte de inserție).

Corpul funcționează prin 3 sisteme de pârghii.

4. Proprietățile fiziologice ale mușchilor scheletici (excitabilitatea, conductibilitatea, contractilitatea,

labilitatea și tonicitatea).

Excitabilitate - proprietatea mușchiului de a răspunde la acțiunea unui excitant (mecanic, fizic sau chimic). În organism,

excitantul natural este influxul nervos care ajunge la mușchi prin fibrele nervoase motorii.

Conductibilitate – proprietatea membranei (sarcolemei) de a transmite impulsul nervos prin curenți electrici

depolarizanți, prin toată fibra musculară.

Contractilitate – proprietatea mușchiului de a se contracta (schimba lungimea și forma).

Labilitate -

Tonicitate –

5. Mecanismul contracției musculare. Fenomenele electrochimice (generarea și propagarea potențialului

de acțiune pe sarcolemă spre sistemul T). Rolul ionilor de Ca++. Fenomenele mecano-chimice (mersului

pas cu pas). Mecanismul relaxării musculare.

Contracția musculară are loc prin mecanismul de glisare a filamentelor.

Atunci când sarcomerul este relaxat, filamentele de actină se află prin filamentele de miozină, iar capetele încep să se

suprapună puțin. La sarcomerul contractat, filamentele de actină au fost trase printre filamentele de actină, până la

capetele filamentelor de miozină. Glisarea este produsă de forțe generate de interacțiunea filamentelor de miozină cu

filamentele de actină.

Fibra musculară este într-atât de groase, încât în timpul propagării potențialelor de acțiune de-a lungul suprafeței

membranei, nu se produce nicio scurgere de curent către profunzimea fibrei. Însă pentru a declanșa contracția, este

necesară pătrunderea până la fiecare miofibrilă. Astfel, această cerință este îndeplinită prin transmiterea potențialelor

de acțiune prin tubii transversali (T), care determină eliberarea ionilor de Ca din ret. sarco.. Acest proces se numește

excitație-contracție.

Rolul ionilor de Ca, care sunt eliberați din ret. sarco. spre miofibrile și se leagă cu troponina C, este de a declanșa

contracția musculară.

Interacțiunea dintre filamentele de actină activate și punțile transversale ale miozinei determină fenomenul mecano-

chimic (mersul pas cu pas), a contracției musculare.

7. Tipurile de contracție. Contracția unică, tetanosul incomplet și complet.

Contracția izometrică – contracția musculară neînsoțită de scurtare.

Contracția izotonică – contracția musculară însoțită de scurtare, cu păstrarea constantă a tensiunii mușchiului.