bio-logo.gif - 18,90 K Odgovori na postavljena pitanja - Biologija

 

332. Molim Vas da mi objasnite mišiće i sve vezano za njihov rad i građu! Hvala!
        Virovitica

 

Mišići su građeni od mišićnog tkiva, a prema tipu mišićnog tkiva koje ih izgrađuje možemo razlikovati glatke i poprečnoprugaste mišiće. Postoje tri tipa mišićnog tkiva u tijelu koja se međusobno razlikuju po svojoj strukturi i funkciji. To su poprečnoprugasto (ili skeletno), glatko i srčano mišićno tkivo (Slika 1). Radom glatkog i srčanog mišićnog tkiva ne upravljamo svjesno.

Poprečno-prugasto mišićno tkivo nalazimo u uobičajenim skeletnim mišićnim skupinama i mišićima koji se nalaze ispod kože i daju oblik tijelu, a njegovim kontrakcijama upravlja središnji živčani sustav i pod utjecajem je naše volje. Glatko mišićno tkivo nalazi se stijenci šupljih organa kao što su npr. crijeva mokraćni mjehur, krvne žile, maternica gdje stvara naslage ili slojeve te je pod izravnom kontrolom autonomnog (vegetativnog) živčanog sustava koji neovisno o našoj volji upravlja radom ovih mišića. Srčano mišićno tkivo je također poprečno prugasto, gradi srčani mišić, a njegovim kontrakcijama upravlja autonomni živčani sustav.

Poprečnoprugasto mišićno tkivo (Slika 1c) izgrađeno je od velikog broja izduženih cilindričnih stanica (vlakana) koje formiraju snopove. Vlakna su okružena vezivnim tkivom koje okružuje i vanjske rubove mišića formirajući ovojnicu (epimizij). Mnoga mišićna vlakna dosežu duljinu od 10 centimetara i imaju tisuće jezgri. Mišićno vlakno povezano je s živčanim vlaknom (aksonom) formirajući tako strukturu poznatu kao neuro-mišićna ploča. Duljina jedne mišićne stanice-vlakna odgovara duljini samog mišića između dvije mišićne tetive. Stanična membrana mišićne stanice naziva se sarkolema, a citoplazma sadrži puno mitohondrija potrebnih za kontrakcije i naziva se sarkoplazma. U citoplazmi mišićnih stanica nalaze se dugi proteinski lanci-miofilamenti koji formiraju snopove tzv. mišićna vlakanca-miofibrile. Miofilamente grade tri vrste proteina (bjelančevina): tropomiozin te aktin i miozin koji sudjeluju u samoj kontrakciji vlakna (Slika 3). Tanki filamenti građeni uglavnom od aktina i debeli filamenti građeni uglavnom od miozina su pravilno naizmjenično raspoređeni u mišićnom vlakancu (Slika 2) što rezultira karakterističnim optičkim svojstvom ovog mišićnog tkiva i daje mu poprečnu prugavost (Slika 1c). Debeli filamenti miozina zauzimaju središnji dio sarkomere i djelomično se preklapaju s tankim filamentima aktina. To mjesto na mikroskopskom preparatu je deblje, dvostruko lomi svjetlost što rezultira tamnom anizotropnom prugom (A-pruga) na preparatu (Slika 1c i 2). Tanki filamenti se djelomično protežu između debelih filamenata dok su drugim krajem pričvršćeni za Z-membranu. Prostor između dvije Z-membrane čini funkcionalnu jedinicu mišićnog vlakna-sarkomeru (Slika 2). Mjesta na mikroskoposkom preparatu gdje se nalaze samo filamenti aktina čine svjetliju izotropnu prugu (I-pruga). Anizotropna (tamna) i izoptropna (svijetla) pruga se izmjenjuju na mikroskopskom preparatu ovog mišićnog tkiva pa je ono stoga i nazvano poprečno-prugastim mišićnim tkivom (Slika 1c). U središnjem dijelu tamne A-pruge nalazi se malo svjetlija H-pruga (samo filamenti miozina, ne preklapaju se s aktinom), a u njenom središtu je svjetlija M-crta (Slika 2). Za poprečnoprugasto mišićno tkivo karakteristične su brze kontrakcije jakog intenziteta.

U glatkom mišićnom tkivu (Slika 1b) stanice (vlakna) su vretenasta oblika, ne formiraju snopove već stvaraju naslage ili slojeve koje prstenasto okružuju stijenku šupljih organa ili se pružaju uzdužno. Naizmjenične kontrakcije prstenastih i uzdužnih naslage glatkih mišićnih vlakana npr. u stijenci crijeva rezultiraju valovitim gibanjem tzv. peristaltikom crijeva. Kako miofilamenti u sarkoplazmi glatkih mišićnih vlakana nisu pravilno raspoređeni nema pravilne ispruganosti pod mikroskopom kao u poprečno-prugastog mišićnog tkiva. Mišićna vlakna mogu klizati jedno pokraj drugog. Kontrakcije glatkog mišićnog tkiva su spore i dugo traju.

Srčano mišićno tkivo (Slika 1a) građeno je od stanica (vlakana) koja su puno kraća nego u poprečno-prugastom mišićnom tkivu ali zbog pravilnog rasporeda miofilamenta u sarkoplazmi također pokazuju poprečnu ispruganost pod mikroskopom. Stanice srčanog mićnog tkiva se granaju i međusobno su povezane jedna s drugom (dodirno mjesto sarkolema susjednih stanica zove se prijelazna ploča) pa se kontrakcije u valovima šire preko svih njih. To rezultira pravilnim ritmom koji započinje u srčanim stanicama najbržeg ritma, tzv. području sinus-atrijskog čvora. Ukoliko bi stanice ovog područja prestale odašiljati impulsni ritam, što se događa u nekim bolestima, ostale bi srčane stanice preuzele njihovu ulogu, ali u sporijem ritmu.

Kontrakcije mišićnog tkiva

Skeletni mišić vrlo učinkovito pretvara kemijsku energiju u mehanički rad pa se samo 30-50% energije gubi u obliku topline. Mehanički rad ostvaruje se kontrakcijom (Slika 3). Kontrakcijom se smanjuje dužina svijetle pruge dok tamna pruga ostaje iste dužine. Ova pojava je objašnjena klizanjem filamenata aktina. Mišić dobiva energiju za kontrakciju hidrolizom adenozin-trifosfata (ATP-a). Zanimljivo je da ne postoji nikakva razlika između razine ATP-a mišića koji miruje i koji radi. Za to je odgovoran izuzetno učinkovit sustav obnavljanja ATP-a. U tom procesu sudjeluju fosfokreatin kinaza koja katalizira reakciju između fosfokreatina i ADP u kojoj nastaje ATP i kreatin. Može se reći da fosfokreatin kinaza predstavlja bateriju koja osigurava energiju potrebnu za mišićni rad. Hidroliza ATP-a tijekom kontrakcije mišića izravna je posljedica međudjelovanja aktina i miozina. Miozin je po svojoj funkciji ATP-aza. Bez prisustva aktina miozinska enzimska aktivnost vrlo je spora, ali uz aktin ona se jako ubrzava. Dio miozina koji hidrolizira ATP i veže se za aktin globularna je glava miozina (Slika 1). Mišićna kontrakcija je posredovana interakcijom između miozina i pripadajućih aktinskih filamenata. Tijekom interakcije miozinska glava hidrolizira ATP. Hidroliza ATP-a izaziva odvajanje čvrsto vezanog ADP-a i fosfata, a potom dolazi do niza alosteričkih promjena miozina. Time se dio energije ATP-a pretvara u gibanje. Proces kontrakcije je voljni proces. Signal se širi niz nabore membrane (T-tubuli) prelazi u sarkoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum mišićne stanice) koji čini sustav kanala koji okružuju svako mišićno vlakance. Razmak između T-tubula i sarkoplazmatskog retikuluma samo je 10-20 nm i između njih se nalaze dva proteina (rianodin) koji omogućuju ulaz Ca2+ u citosol. Zbog takve organizacije sve sarkomere kontrahiraju se u istom trenutku. Porast koncentracije kalcija u citosolu je prolazan jer ga kalcij ATP-aza u membrani brzo ispumpa nazad u sarkoplazmatski retikulum.

Do stezanja voljnih (poprečnoprugastih, skeletnih) i glatkih mišića dolazi otpuštanjem neurotransmitera acetilkolina sa živčanih završetaka u neuro-mišićnoj ploči (dodirno mjesto živčanog i mišićnog vlakna) što za posljedicu ima promjenu električnog potencijala u stanicama. U osnovi, energija potrebna kontrakciju mišića dobiva se cijepanjem fosfatnih veza prilikom pretvorbe adenozin-trifosfata (ATP), osnovne energetske molekule u tijelu, u adenozin-difosfat (ADP). Kontrakcija sarkomera mišićnih vlakana za posljedicu ima skraćivanje cijelog mišića između dvaju njegovih tetiva što dovodi do pomicanja kosti za koju su tetive spojene i time do pokreta. U prosjeku je za puni pokret u nekom zglobu potrebna maksimalna kontrakcija mišića, što sam mišić skraćuje za oko 60% u odnosu na ukupnu dužinu mišića pri mirovanju.

 

LITERATURA

 

Anica Tresk
Student 4. godine, smjer: profesor biologije i kemije
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

 


Povratak na početnu stranicu biologije