În secțiunea anterioară am văzut cum două proteine reglatoare împiedică capetele miozinei să finalizeze lovitura de stat. Numai creșterea ionilor de calciu din sarcoplasm permite eliberarea acestei "siguranțe" prin plasarea comutatorului în poziția "on". Este tocmai prezența calciului în mediul intracelular care determină începutul evenimentelor complexe chemo-mecanice care stau la baza contracției musculare.
Creșterea calciului sarcoplasmic este rezultatul final al controlului nervos fin. Declanșarea contracției apare numai atunci când mușchiul scheletic primește un semnal de la nervul său motor.
În plus față de structurile nervoase, prezența așa-numitului reticul sarcoplasmic este foarte importantă. În interior există o concentrație ridicată de ioni de calciu.
Reticulul sarcoplasmic
Reticulul sarcoplasmic este o structură canaliculară în rețea, care cuprinde în totalitate fiecare fibră musculară, subminându-se în spațiile interne dintre un miofibril și celălalt. Examinându-l cu atenție, puteți observa două structuri particulare:
REACTII: ele sunt formate din canaliculi longitudinale (care acumuleaza ioni de Ca2 +) care, impreuna cu anastomoza, se convertesc in structuri tubulare mai mari, numite cisterne terminale, care se concentreaza si sechestreaza Ca2 + si apoi elibereaza atunci cand ajunge un stimul adecvat.
TUBULE TRANSVERSE (tuburi T): invaginări ale membranei celulare (sarcolemă), strâns asociate cu tancurile de capăt. Membrana care le acoperă, fiind în contact direct cu sarcolemul, este liberă să comunice cu fluidul extracelular (în afara celulei).
Cisternele TUBULO TRASVERSO + TERMINAL (pe laturile lor) constituie așa-numitul TRIADĂ FUNCȚIONALĂ.
Structura specială a tubulilor transversali permite transmiterea rapidă a potențialului de acțiune, fără latențe, în interiorul fibrei musculare.
Tubul transversal este reglat de un receptor proteic dependent de tensiune, a cărui activare la atingerea potențialului de acțiune stimulează eliberarea de Ca2 + din cisternele terminale. Concentrația crescută a acestor ioni reprezintă evenimentul inițial al contracției musculare.
Elementele de bază ale contracției musculare
Impulsul nervos, provenit central și transportat de motoenuronii, ajunge la nivelul plăcii de antrenare și se propagă în interiorul fibrei musculare datorită sistemului tubular membranos. Potențialul de acțiune și depolarizarea consecutivă a sarcolemului determină eliberarea Ca2 + din tancurile reticulului sarcoplasmic. Acești ioni, care interacționează cu sistemul de reglare troponin-tropomiozină, determină eliberarea situsului activ pe actină și formarea consecventă a podurilor de actomozină (vezi articolul dedicat).
Odată ce stimulul care a dat naștere contracției a fost epuizat, relaxarea musculară are loc printr-un proces activ dependent de ATP, care urmărește readucerea ionilor de calciu în reticulul sarcoplasmic (restabilind efectul inhibitor al sistemului troponin-tropomyosin). și favorizează dizolvarea podului actomyosin.
Conservarea musculaturii
Contracția fibrelor musculare este rezultatul unui stimul nervos care trece printr-un motoneuron alfa până când ajunge pe placa de comandă. Corpul motor al acestui neuron motor este situat în cornul ventral al substanței gri a măduvei spinării.
Mai multe fibre musculare, unite prin caracteristici anatomico-fiziologice similare, sunt inervate de o singură motoneuron. Fiecare dintre aceste fibre primește afecțiuni de la o singură motoneuron.
Numărul de fibre controlate de motoneuron este invers proporțional cu gradul de finețe și precizie a mișcării necesare pentru mușchiul care le conține. Muzicile extraoculare, de exemplu, susțin motilitatea bulbului cu o precizie extremă; din acest motiv, fiecare neuron motor inervază foarte puține fibre musculare. În alte regiuni ale corpului, unde nu este nevoie de multă finețe, raportul poate varia de la 1: 5 la 1: 2000 - 1: 3000. În general, mușchiul este mai mic și unitatea motorului este mai mică.
 | Complexul alcătuit din motoneuronul spinal alfa, fibra sa eferentă (care iese și se duce la periferia care transmite impulsul) și fibrele musculare controlate, constituie cea mai simplă unitate neuro-funcțională a mușchiului, numită: UNITATEA NEUROMOTORĂ. Unitatea neuromotor este cea mai mică entitate funcțională a mușchiului care poate fi controlată de sistemul nervos. |
Contrar modului în care s-ar putea crede, fibrele nervoase ale unei unități motor nu sunt direcționate către fibrele vecine. De fapt, fibrele musculare aparținând unei unități date sunt amestecate cu fibrele aparținând altor unități motorii. Acest aranjament particular permite o distribuție spațială mai largă a forței generate de unitățile motorului și o tensiune mai mică între mănunchiurile de fibre.
Mai mult, unitățile neuromotor nu sunt la fel. Acestea sunt clasificate pe baza timpului de contracție, a vârfului de forță generat, a timpului de relaxare și a timpului de oboseală. Acest lucru face posibilă distingerea unităților motorului în:
- lentilă tip I (sau S din "lent" sau SO de la "lent glicolitice")
- tipul IIb rapid (sau FF de la "Fast Fatiguing" sau FG "Fast Glycolitic")
- tip intermediar IIa (sau FR din "rezistență rapidă la oboseală" sau FOG "Glycolitic rapid oxidant").
Fiecare unitate motorică este formată din fibre musculare cu caracteristici omogene. Fibrele rezistente, de exemplu, fac toate pentru unitățile cu motor lent, invers pentru cele rapide.
