В предишния раздел видяхме как два регулаторни протеина пречат на миозиновите глави да завършат преврата. Само увеличаването на калциевите йони в саркоплазма позволява освобождаването на тази "безопасност" чрез поставяне на превключвателя в положение "включено". Именно присъствието на калций в вътреклетъчната среда определя началото на сложните химико-механични събития, които са в основата на мускулното съкращение.
Увеличаването на саркоплазмения калций е крайният резултат от финия нервен контрол. Задействането на свиването се осъществява само когато скелетният мускул получи сигнал от своя двигателен нерв.
В допълнение към нервните структури, присъствието на така наречения саркоплазматичен ретикулум е много важно. Вътре има висока концентрация на калциеви йони.
Саркоплазменият ретикулум
Саркоплазменият ретикулум е мрежова каналикуларна структура, която напълно обхваща всяко мускулно влакно, подкопавайки се във вътрешните пространства между миофибрила и другото. Като го разгледате внимателно, можете да забележите две специални структури:
РЕТИКЛИ: те се състоят от надлъжни каналикули (които натрупват йони Са2 +), които заедно с анастомозата се събират в по-големи тръбни структури, наречени крайни цистерни, които концентрират и отделят Са2 + и след това я освобождават, когато пристигне подходящ стимул.
ТРАНСВЕРСОВИ ТРУБОВЕ (Т-тубули): инвагинации на клетъчната мембрана (сарколема), тясно свързани с крайните резервоари. Мембраната, която ги покрива, е в пряк контакт със сарколемата и е свободна да общува с извънклетъчната течност (извън клетката).
ТУБУЛО ТРАСВЕРСО + ТЕРМИНАЛНИ ЦИТЕРНИ (от двете страни) представлява т. Нар. ФУНКЦИОНАЛНА ТРИАДА.
Конкретната структура на напречните тубули позволява бързото предаване на потенциала на действие, без латентност, в мускулните влакна.
Напречната тръбица се регулира от зависим от напрежение протеин-рецептор, чието активиране при достигане на потенциала за действие стимулира освобождаването на Са2 + от крайните цистерни. Повишената концентрация на тези йони представлява първоначалното събитие на мускулната контракция.
Основите на мускулната контракция
Нервният импулс, възникнал централно и транспортиран от мотоевроните, достига нивото на движещата се плоча и се разпространява вътре в мускулното влакно, благодарение на мембранозната тубулна система. Потенциалът на действие и последващата деполяризация на сарколемата определят отделянето на Са2 + от саркоплазматичните ретикулумни резервоари. Тези йони, взаимодействащи със системата за регулиране на тропонин-тропомиозин, причиняват отделянето на активното място върху актина и последващото образуване на мостовете на актимозина (виж специалната статия).
След като стимулът, който е довел до свиване, е изчерпан, мускулната релаксация се осъществява чрез активен АТР зависим процес, който има за цел да върне калциевите йони в саркоплазматичния ретикулум (възстановявайки инхибиращия ефект на тропонин-тропомиозиновата система). и благоприятства разпадането на моста actomyosin.
Инервация на мускулите
Свиването на мускулните влакна е резултат от нервен стимул, който преминава през алфа мотоневрон, докато стигне до водещата плоча. Моторното тяло на този двигателен неврон се намира в вентралния рог на сивото вещество на гръбначния мозък.
Повече мускулни влакна, обединени от подобни анатомо-физиологични характеристики, се иннервират от един мотоневрон. Всяко от тези влакна получава отклонения от един мотоневрон.
Броят на влакната, контролирани от мотоневрона, е обратно пропорционален на степента на чистота и прецизност на движението, което се изисква към мускула, който ги съдържа. Екстраокуларните мускули например поддържат подвижността на луковицата с изключителна прецизност; поради тази причина всеки двигателен неврон иннервира много малко мускулни влакна. В други области на тялото, където не се изисква много финес, съотношението може да премине от 1: 5 до 1: 2000 - 1: 3000. Като цяло мускулът е по-малък и двигателната единица е по-малка.
 | Комплексът, състоящ се от алфа спиналния мотоневрон, неговите еферентни влакна (който излиза и отива към периферията, предаваща импулса) и контролираните мускулни влакна, представлява най-простата неврофункционална единица на мускула, наречена: НЕВРОМОТОРНА ЕДИНИЦА. Невромоторната единица е най-малката функционална единица на мускула, която може да бъде контролирана от нервната система. |
Противно на начина, по който човек може да си помисли, нервните влакна на двигателната единица не са всички насочени към съседни влакна. Всъщност, мускулните влакна, принадлежащи към дадена единица, се смесват с влакна, принадлежащи към други двигателни единици. Това специално разположение позволява по-широко пространствено разпределение на силата, генерирана от двигателните единици, и по-ниско напрежение между снопове влакна.
Освен това, невромоторните единици не са еднакви. Те се класифицират въз основа на времето на свиване, пиковете на генерираната сила, времето за релаксация и времето на умора. Това позволява да се разграничат моторните единици в:
- леща тип I (или S от "бавно" или SO от "бавно гликолитно");
- бърз тип IIb (или FF от "Fast Fatiguing" или FG "Fast Glycolitic")
- междинен тип IIa (или FR от "бързоустойчива устойчивост на умора" или FOG "Бърза оксидативна гликолитна").
Всяка двигателна единица е съставена от мускулни влакна с хомогенни характеристики. Устойчиви влакна, например, всички правят за бавно моторни единици, обратно за бързи.
