Gibalni sistem: Mišice

Mišice so poimenovane glede na svojo obliko in/ali funkcijo. Njihova glavna naloga je njihovo krčenje in posledično generiranje sile. Sila, ki jo mišica proizvede, je prenesena na njena narastišča na kosteh, in če je dovolj velika, pride do gibanja.

Narastišča mišic delimo na t.i. origo in insertio (izg. insercio). Origo je tisto narastišče, ki se pri gibu, ki ga ta mišica izvaja, ne premika, medtem ko se insertio premika proti origu.

Pri določenem gibu ponavadi sodeluje več mišic hkrati.

Glede na sodelovanje lahko tako mišice razdelimo na:

• agoniste: Agonist za določen gib je tista mišica, ki lahko ta gib izvede sama, brez pomoči drugih mišic.
• antagoniste: Antagonist je mišica, ki izvaja obraten gib agonista.
• sinergiste: Sinergisti so mišice, ki pomagajo agonistu pri izvedbi giba.

 

Oblike mišic so različne in so odvisne od sledečih dejavnikov, ki so med seboj povezani:

• oblika, velikost in število kit: Če so mišična vlakna vzporedna od začetka do konca mišice, govorimo o fuziformni in štirikotni mišici. Če sta dve ali tri fuziformni mišici na enem koncu združeni, govorimo o bicepsu in tricepsu. Če je en konec mišice širok, drugi pa ozek, govorimo o trikotni mišici. Če vlakna v mišici niso urejena v smeri krčenja, potem govorimo o penatni mišici (unipenatna, bipenatna in multipenatna mišica).
• dolžina mišičnih vlaken in prečni presek mišice: Od dolžine mišičnih vlaken je odvisno, koliko se lahko mišica skrči. Daljša vlakna se bolj skrčijo. Po drugi strani pa je sila, ki jo mišica lahko razvije, odvisna od prečnega preseka te mišice. Torej, če imamo dve mišici z istim volumnom, a je ena daljša, potem se ta, ki je daljša, lahko bolj skrči, druga, krajša, pa lahko razvije večjo silo.

Histološko (t.j. glede na vrsto celic) lahko mišice razdelimo na srčno mišico ter gladke in prečnoprogaste mišice. Čeprav se razlikujejo v anatomski zgradbi, je princip delovanja vseh treh vrst mišic podoben. V nadaljevanju bo govora le o sestavi in delovanju skeletnih – prečnoprogastih mišic.

Zgradba skeletne mišice

Celica skeletne mišice se imenuje mišično vlakno. Mišična vlakna so med seboj povezana s sistemom treh vrst čvrstih vezivnih ovojnic. Prva vrsta ovojnic (endomisium) obdaja vsako mišično vlakno posebej, druga vrsta ovojnic (perimisium) obdaja več mišičnih vlaken skupaj in jih tako združuje v snope, tretja vrsta (epimisium) pa obdaja celotno mišico. S pomočjo teh vezivnih ovojnic se mišična vlakna pritrjajo na kite in preko kit na skelet.

Celična membrana mišičnega vlakna – sarkolema omogoča aktivni in pasivni transport različnih snovi v in iz celice. V celici je citoplazma – sarkoplazma, v kateri se nahajajo energetsko bogate molekule (glikogen, maščobne kapljice ..), organeli (jedra, mitohondriji, lizosomi), encimi (glikolitični encimi, miozinske ATPaze …), citoskelet (kontraktilni in intermediarni filamenti ter mikrotubuli) ter povezan membranski sistem, ki vljučuje T – tubule ter sarkoplazmatski retikulum z lateralnimi vrečkami, ki vsebujejo kalcij, ki sodeluje pri krčenju mišice (več o tem v enem od naslednjih člankov).

Kontraktilni elementi mišičnih celic se imenujejo miofibrile. Sestavljene so iz niza sarkomer, najmanjših funkcionalnih enot mišice. Te so dolge okrog 2,5 mm in merijo v premeru okrog 1mm. Miofibrile so sestavljene iz dveh različnih proteinskih filamentov, tanjšega aktina in debelejšega miozina. Ureditev aktina in miozina v sarkomeri da značilni prečnoprogasti videz skeletne mišice. Kontraktilnim filamentom dajejo fizično oporo in s tem možnost delovanja intermediarni filamenti (desmin, titin, M-protein, C-protein …).

Aktin je sestavljen iz fibroznega aktina (F-aktin), tropomiozina in troponina. F-aktin je nadalje sestavljen iz dveh spiralasto navitih vlaken. Vsako vlakno F-aktina je setavljeno iz približno 200 molekul globularnega aktina (G-aktin). Tropomiozin je prav tako sestavljen iz dveh spiralasto navitih vlaken, in poteka po kanalčkih med navoji F-aktina, in sicer preko sedmih G-aktinov. Troponin pa je sestavljen iz C-troponina (na njem so tri vezavna mesta za kalcij in eno za magnezij), I-troponina (inhibira vezavo 4 – 7 G-aktin molekul na miozin ob prisotnosti tropomiozina) in T-troponina (povezan je s tropomiozinom) (več o tem v enem od naslednjih člankov).

Miozin sestavljata dve naviti verigi (miosin heavy chain – MHC), ki se končujeta z miozinskima glavicama. Vsaka glavica je sestavljena iz nenavitega dela miozina ter dveh manjših polipeptidnih verig (miosin light chain – MLC). Ena glavica vsebuje vezavno mesto za ATP, druga pa prostor za vezavo z aktinom. S pomočjo proteolitičnih encimov (encimi, ki razgrajujejo beljakovine) lahko miozinsko molekulo razdelimo na dva dela: lahki meromiozin (LMM) in težki meromiozin (TMM). TMM je nadalje sestavljen iz dveh subfragmentov (S1 in S2). S1 sestavljata obe miozinski glavici.

V eni miofibrili je približno 3000 aktinskih in 1500 miozinskih filamentov, vendar pa zaradi svoje velikosti miozinski filamenti sestavljajo okoli 65% beljakovin skeletnih mišic.

Z opisom zgradbe skeletne mišice smo zaključili. Čeprav nekatere stvari še niso povsem razumljive, ne obupajte! V naslednjih treh člankih, ko bomo obdelali še osnove zgradbe in delovanja živčnega sistema in krčenje mišice, bo postalo vse kristalno jasno.