Hvad er muskelfysiologi?
Muskelfysiologi er studiet af muskelfunktion. En muskel er et bundt af fibre, der indgår kontrakt om at producere varme, kropsholdning og bevægelse, enten af indre organer eller selve organismen. Muskelfysiologi studerer de fysiske, mekaniske og biokemiske aspekter af muskler i udvikling, fiberstruktur, muskelstruktur, sammentrækning og styrkeopbygning.
Kroppen har tre typer muskler: hjerte, glat og skelet. Skeletmuskel er en frivillig muskel eller en muskel, der bevidst kan kontrolleres, kendetegnet ved endda striber eller striber. Skeletmuskel fastgøres til knogler for at gennemføre bevægelse af skelettet til formål såsom holdning og bevægelse. Glat muskel er en ufrivillig muskel, præget af en mangel på striationer, der påvirker bevægelse i de indre organer. Hjertemuskler er en ufrivillig, ujævnt stribet muskel, der komponerer hjertet og forårsager dets sammentrækninger eller hjertets slag.
Forståelse af muskelfysiologien af skeletmUSCLE kræver et grundlæggende greb om dens struktur. Skeletmuskler fastgør typisk til knogler via sener og vises ofte i antagonistiske par, så når den ene muskel sammentrækker, forlænger den anden. Selve muskelen består af et bundt eller fascicle af lange, cylindriske celler kaldet muskelfibre. Hver fiber indeholder mange strenglignende strukturer kaldet myofilamenter, der sidder inden i sarkoplasmaet, en væske, der ligner cytoplasma, der holdes inde af fiberens sarkolemma eller membran. Myofilamenterne indeholder kontraktile strukturer kaldet myofibrils, hvis elementer gentages geometrisk for at skabe funktionelle enheder kaldet sarkomerer.
Hver sarkomere indeholder overlappende tykke filamenter, sammensat af myosinmolekyler og tynde filamenter, sammensat af actin, troponin og tropomyosinmolekyler. Slidende filamentteori om sammentrækning foreslår, at myosinet under sammentrækning binder til molekylerne Of tynd filament for at trække de tynde filamenter over eller under det tykke filament. Sarkomeren bliver kortere som helhed, skønt intet element af fiberen faktisk krymper i størrelse. Bindingen af molekyler, der er ansvarlige for denne sammentrækning, stimuleres af en frigivelse af calciumioner fra sarkoplasmaet. Calcium frigives som svar på en elektrisk impuls kaldet et handlingspotentiale sendt fra en neuron til en muskel gennem en neuromuskulær synapse.
Glat muskelfysiologi adskiller sig fra skeletmuskelfysiologi, fordi glatte muskler ikke har sarkomerer, hvilket forklarer manglen på striber i glat muskel. I stedet kontrakterer glatte muskel som en enkelt enhed, hvor elektriske impulser kommunikeres fra celle til celle gennem spalteforbindelser. Disse elektriske impulser kommunikeres af neuroner, der stammer fra det autonome nervesystem. Nogle glatte muskler kan sammentrække spontant uden stimulus fra en neuron på grund af tilstedeværelsen af pacemakerceller, som kan CRSpis deres egne elektriske impulser. Ligesom knoglemuskler forekommer sammentrækninger fra binding og glidning af tykke filamenter med tynde filamenter som respons på en frigivelse af calcium i muskelfiberen.
Hjertemuskelfysiologi ligner skeletmuskelfysiologi på flere måder. Hjertemuskelkontrakter som respons på forhøjede niveauer af calcium og er også stribet; hvilket indikerer, at den også bruger sarkomerer som sin kontraktile enhed. Ligesom glat muskel og i modsætning til skeletmuskel, behøver hjertemuskler ikke at blive inderveret ved enhver fiber, fordi det kan kommunikere elektriske signaler fra celle til celle. Denne kommunikation opnås gennem intercalated diske, en funktion, der er unik for hjertemuskler.