Mięśnie

Funkcje mięśni:
- dzięki nim poruszamy kończynami,
- miesień sercowy przepompowuje krew w układzie krążenia,
- umożliwiają pracę narządów wewnętrznych.

Rodzaje mięśni:
1. Gładkie – ich włókna mają kształt wrzeciona, zawierają jedno jądro. Tworzą warstwy włókien ułożone obok siebie. Występują w ściankach przewodu pokarmowego, tętnic, żył, pęcherza moczowego i innych narządów wewnętrznych. Ich zadaniem jest wywieranie ciśnienia na otaczaną przez nie przestrzeń. Ich skurcz jest stopniowany. Kurczą się powoli, ale nie męczą szybko, nie mamy wpływu na ich skurcz.

2. Szkieletowe – ich komórki mają wydłużony, cylindryczny kształt, posiadają wiele jąder i prążki (kurczliwe struktury wewnątrz włókna mięśniowego). Łączą się ze szkieletem i umożliwiają ruch. Kurczą się szybko i szybko męczą, ich skurcz jest zależny od naszej woli.

3. Sercowy – wydłużone, cylindryczne komórki, rozgałęzione, z jednym lub dwoma centralnie ułożonymi jądrami. Ich połączenia umożliwiają szybkie i uporządkowane rozchodzenie się impulsu pobudzającego mięsień do skurczu. Mięsień sercowy nie męczy się (zawiera wiele tlenu i substancji odżywczych). Kurczy się w regularnych odstępach czasu, niezależnie od naszej woli.


Praca mięśni:
Komórka mięśnia poprzecznie – prążkowanego jest wypełniona włókienkami białkowymi zwanymi miofibrylami. Są one otoczone przez system oddzielonych błonami kanalików, zawierających dużo jonów wapnia, oraz licznymi mitochondriami, wytwarzającymi potrzebną do skurczu energię. Wzdłuż miofibryli można wyróżnić – rozmieszczone jedna obok drugiej – podstawowe jednostki kurczliwe. Są to sarkomery – małe maszyny białkowe, wykonujące prace podczas skurczu mięśnia. Wnętrze sarkomeru wypełniają dwa rodzaje włókienek białkowych, które nazywają się filamentami. Cienkie filamenty (aktynowe) łączą się jednym końcem z poprzecznie leżącymi strukturami białkowymi, rozdzielającymi sarkomery. Pozostaje między nimi wolna przestrzeń. Grube filamenty (miozynowe) znajdują się między cienkimi filamentami. Zajmują środkową część sarkomeru i nie łączą się ze strukturami rozdzielającymi sarkomery. Jest otoczony sześcioma cienkimi włókienkami.
Aktyna i miozyna są białkami, które najobficiej występują w komórkach mięśniowych.


Mechanizm skurczu mięśnia:
Siła napędowa skurczu powstaje w wyniku zmiany kształtu miozyny. Miozyna przesuwa cienkie filamenty w kierunku środka sarkomeru, co powoduje jego skrócenie. Filamenty nie zmieniają swojej długości. Skurcz wielu włókien białkowych daje w efekcie skurcz mięśnia. W kurczu zawsze uczestniczą jony wapnia. Ułatwiają one wytworzenie nowych połączeń między cienkimi a grubymi filamentami, co jest warunkiem niezbędnym do późniejszego przesunięcia cienkich elementów przez miozynę. Jony wapnia dostają się do otoczenia miofibryli z systemu otaczających ich kanalików. Są one uwalniane w momencie zapoczątkowania skurczu. Potrzebna jest także energia, którą dostarcza do mięśnia związek zwany ATP, który powstaje podczas utleniania glukozy w mitochondriach włókien mięśniowych. ATP wiąże się z miozyną i wymusza zmianę jej kształtu, co wywołuje skurcz mięśni.


Impuls do skurczu mięśnia:
Aby wywołać skurcz, potrzebny jest impuls elektryczny. Dociera do mięśnia za pośrednictwem neuronu. Wydzielany na zakończeniu neuronu neurotransmiter (substancja chemiczna produkowana w komórkach nerwowych) pobudza elektrycznie błony komórki mięśniowej. Pobudzone zostają przede wszystkim błony znajdujących się wewnątrz komórki mięśniowej kanalików, zawierających dużo jonów wapnia, co sprawia, że przemieszczają się one w sąsiedztwo miofibryli i wywołują skurcz.
Skurcz mięśnia sercowego powodują komórki znajdujące się w nim, zlokalizowane w tylnej ścianie prawego przedsionka, nazywane rozrusznikiem serca. Automatycznie wytwarzają one impuls elektryczny, przekazując w regularnych odstępach sygnał do skurczu mięśnia.


Współdziałanie mięśni i szkieletu:
Mięśnie są połączone z kośćmi za pomocą ścięgien, zbudowanych ze ściśle do siebie przylegających, nierozciągliwych włókien. Ponieważ ścięgna nie rozciągają się, siła skurczu mięśnia przenosi się bezpośrednio na kość. Jeden mięsień może wywołać skurcz tylko w jednym kierunku. Dlatego mięśnie współpracują parami, powodując ruchy sobie przeciwstawne.


Zmęczenie mięśnia – stan, gdy mięsień szkieletowy jest stale pobudzany przez dłuższy czas i przestaje odpowiadać na kolejne, dopływające do niego bodźce.