Ključna razlika – skeletna vs glatka kontrakcija mišića
Mišići daju oblik tijelu i uključuju u pokrete i razne druge funkcije tijela. Oni uključuju različite aktivnosti tijela koje su kontrolirane i dobrovoljnim i nevoljnim kontrolama. Postoje tri glavne vrste mišića, a to su skeletni mišić, srčani mišić i glatki mišić. Skeletni mišići su vezani za skeletni sistem, a glatki mišići se nalaze u zidovima šupljih organa kao što su želudac, mokraćna bešika, materica itd. Tokom kontrakcije skeletnih mišića, posebna vrsta proteina nazvana troponin igra sastavni deo, dok troponin nije uključeni u kontrakciju glatkih mišića. Ovo je ključna razlika između kontrakcije skeletnih mišića i glatkih mišića.
Šta je kontrakcija skeletnih mišića?
U kontekstu kontrakcije skeletnih mišića, svi skeletni mišići se kontrahuju kroz niz elektrohemijskih signala koji nastaju u mozgu. Ovi signali prolaze kroz nervni sistem u motorni neuron koji se nalazi u vlaknima skeletnih mišića. Signal će pokrenuti proces mišićne kontrakcije. Kada se opisuje struktura skeletnog mišićnog vlakna na njegovom osnovnom nivou, ono se sastoji od manjih vlaknastih jedinica koje se nazivaju miofibrili. Unutar miofibrila prisutni su posebni tipovi kontraktilnih proteina. Ovi kontraktilni proteini su aktin i miozin. One su najvažnije komponente skeletnog mišića kada je u pitanju kontrakcija.
Aktinski i miozinski filamenti klize jedan preko drugog i pokreću proces mišićne kontrakcije. Stoga je ovaj proces poznat kao 'teorija kliznih filamenata' zbog klizanja ovih kontraktilnih proteina jedan preko drugog. Postoji nekoliko važnih struktura koje dolaze u središte pažnje kada se opisuju kontrakcije skeletnih mišića. To su miofibril, sarkomer (koji je funkcionalna jedinica miofibrila), aktin i miozin, tropomiozin (protein koji se veže na aktin u regulaciji mišićne kontrakcije) i troponin (koji je kompleks od tri proteina koji je prisutan u tropomiozinu jedinica).
U početku, nervni impuls koji generiše mozak putuje kroz nervni sistem do mesta koje se naziva neuromuskularni spoj. To uzrokuje oslobađanje acetilholina, koji je neurotransmiter. To dovodi do stanja depolarizacije. Ovo rezultira oslobađanjem jona kalcijuma (Ca2+) iz sarkoplazmatskog retikuluma. Ca2+ se vezuje za troponin koji mijenja svoj oblik i uzrokuje kretanje tropomiozina iz proteina aktina (aktivno mjesto aktina). Ovaj fenomen inicira vezivanje miozina (miozinske glave) za aktin. Ovo formira poprečni most između ova dva kontraktilna proteina. Konverzija ATP-a u ADP + Pi, oslobađa energiju i omogućava povlačenje aktinskih filamenata prema unutra pomoću miozina. Ovo povlačenje skraćuje mišić.
Slika 01: Kontrakcija skeletnih mišića
Kada se ATP molekul veže za miozin, on se odvaja od aktinskog filamenta i lomi formirani poprečni most. Ovaj proces se odvija kontinuirano sve dok nervni stimulans ne prestane i dok se ne pojavi odgovarajuća količina ATP-a i Ca2+. Kada impuls prestane, Ca2+ se vraća nazad u sarkoplazmatski retikulum i aktinski filament se pomiče u svoj položaj mirovanja. Ovo produžava mišić do njegovog normalnog položaja.
Šta je glatka kontrakcija mišića?
Kontrakcija glatkih mišića javlja se kao nervna stimulacija i humoralna stimulacija. Čitav proces kontrakcije mogao bi se kontrolisati pomoću ekstrinzične i unutrašnje kontrole. Pod ekstrinzičnim, sastoji se od neuronske kontrole i humoralne kontrole. Neuronska kontrola se odvija uz prisustvo simpatičkih vlakana koja kontroliraju i stezanje i opuštanje. Opuštanje je prvenstveno uzrokovano β adrenergičkim receptorima, a kontrakcija je uzrokovana α adrenergičkim receptorima. Pod komponentom humoralne kontrole, različita jedinjenja kao što su angiotenzin II, epinefrin, vazopresin induciraju kontrakciju i opuštanje.
Lokalna humoralna kontrola i miogena autoregulacija odvijaju se pod intrinzičnom kontrolom. Tokom miogene autoregulacije, odvija se kao odgovor na spontanu depolarizaciju i kontrakciju koja se odvija u glatkim mišićima. Ovaj sistem regulacije nije prisutan u svim glatkim mišićima tijela, ali se prvenstveno nalazi u krvnim sudovima kao što je aferentna glomerularna arteriola. Tokom lokalne humoralne kontrole, spojevi koje luče stanice koje oponašaju autokrine i parakrine stanice dovode do kontrakcije i opuštanja glatkih mišićnih vlakana. Ova jedinjenja uključuju bradikinin, prostaglandine, tromboksan, endotelin, adenozin i histamin. Endotelin se smatra najmoćnijim konstriktorom, dok se adenozin smatra najzastupljenijim vazodilatatorom.
Tokom kontrakcije glatkih mišića, akcioni potencijal stvoren u simpatičkom motornom neuronu putuje i dolazi do sinaptičkog terminala i uzrokuje indukciju Ca2+ priliva unutar citoplazme. Povećanje koncentracije Ca2+ unutar ćelije dovodi do razvoja konformacionih promena u mikrotubulama neuralnog citoskeleta. Ovo uzrokuje oslobađanje norepinefrina, koji je neurotransmiter u intersticijski prostor.
Slika 02: Glatka kontrakcija mišića
Noradrenalin prelazi u ćeliju glatkih mišića i vezuje se za receptor kanala koji je povezan sa G proteinom. Ovo rezultira formiranjem kompleksa transmiterskih receptora i aktivacijom G proteina. Takođe, akumulirani Ca2+ unutar ćelije dovodi do vezivanja sa kalmodulinom i formira Ca2+-kalmodulinski kompleks. Ovaj kompleks vezuje i aktivira kinazu lakog lanca miozina (MLCK). MLCK uključuje reakciju fosforilacije koja fosforilira laki lanac miozina i omogućava vezivanje poprečnog mosta miozina za aktinske filamente. Ovo pokreće kontrakciju. Ovaj proces se završava defosforilacijom lakog lanca miozina i uključivanjem enzima fosfataze lakog lanca miozina (MLCP).
Koje su sličnosti između kontrakcije skeleta i glatkih mišića?
- Kontrakcije skeleta i glatkih mišića zavise od koncentracije Ca2+.
- Kontrakcije skeleta i glatkih mišića su veoma važne za održavanje kretanja i oblika tijela.
Koja je razlika između kontrakcije skeleta i glatkih mišića?
Skeletal vs glatka mišićna kontrakcija |
|
| Kontrakcija skeletnih mišića je proces kontrakcije skeletnih mišića kroz niz elektrohemijskih signala koji potiču iz mozga. | Kontrakcija glatkih mišića je proces uzrokovan klizanjem aktinskih i miozinskih filamenata jedan preko drugog. |
| Brzina kontrakcije | |
| Kontrakcija skeletnih mišića se dešava različitim brzinama. | Kontrakcija glatkih mišića je veoma spora. |
| Troponin Protein | |
| Kontrakcija skeletnih mišića uključuje troponin. | Glatke mišićne kontrakcije ne uključuju troponin. |
Sažetak – Skeletna vs glatka mišićna kontrakcija
Svi skeletni mišići se kontrahuju kroz niz elektrohemijskih signala koji nastaju u mozgu. Kada se opisuje struktura skeletnog mišićnog vlakna na njegovom osnovnom nivou, ono se sastoji od manjih vlaknastih jedinica koje se nazivaju miofibrili. Unutar miofibrila prisutni su posebni tipovi kontraktilnih proteina. Ovi kontraktilni proteini su aktin i miozin. Kontrakcija skeletnih mišića zasnovana je na teoriji kliznog vlakna. Tokom kontrakcije glatkih mišića, akcioni potencijal se stvara u simpatičkom motornom neuronu. Cijeli proces kontrakcije glatkih mišića mogao bi se kontrolisati putem ekstrinzične i unutrašnje kontrole. Pod ekstrinzičnim, sastoji se od neuronske kontrole i humoralne kontrole. Lokalna humoralna kontrola i miogena autoregulacija odvijaju se pod intrinzičnom kontrolom.
