Co to jest sprzężenie wzbudzenia i skurczu?
Sprzężenie wzbudzająco-skurczowe odnosi się do nieco abstrakcyjnego opisu procesów związanych ze skurczem mięśni. Układ mięśniowo-szkieletowy jest ściśle spleciony z układem nerwowym, umożliwiając skurcz i ruch mięśni poprzez komunikację z przewodami nerwowymi i czuciowymi. Dzieje się tak przez podniecenie nerwów, co z kolei powoduje skurcz włókien mięśniowych, łącznie określanych jako sprzężenie wzbudzająco-kurczące.
Dwa rodzaje nerwów w ciele to sensoryczne i motoryczne. Neurony czuciowe działają w celu postrzegania zdarzeń z otaczającego środowiska i przekształcania ich w komunikaty dla mózgu. Mózg przetwarza następnie te wiadomości i przekształca je w sygnały, które powodują niezbędną reakcję na bodźce. Chociaż wiele z tych procesów jest mimowolnych, dobrowolne działania, takie jak celowy ruch, wykorzystują również komponenty sensoryczne i motoryczne.
Sposób inicjowania tych komunikatów polega na występowaniu potencjałów czynnościowych. Potencjały czynnościowe to krótkotrwałe zdarzenia elektryczne charakterystyczne dla stanu wyjścia. Potencjały wzbudzenia i działania nie są synonimami, ale są ściśle powiązane.
Procesy te są połączone w następujący sposób: pojawia się bodziec, który powoduje wyzwolenie potencjałów czynnościowych i nerwowe podniecenie neuronów czuciowych. Mózg lub rdzeń kręgowy przetwarza sygnał i wysyła odpowiednią reakcję do neuronów ruchowych. Neurony ruchowe działają w ten sposób, że kurczą wiele włókien mięśniowych w sposób, który powoduje pożądane działanie.
Przykładem tego sprzężenia wzbudzająco-skurczowego w działaniu byłoby dotknięcie gorącego palnika. Wszystkie te procesy zachodzą w ułamku sekundy, aby pomóc komuś zdjąć dłoń z gorącej powierzchni. Sprzężenie wzbudzająco-skurczowe zostało po raz pierwszy ukute w 1952 r .; jednak fizjolodzy badali złożone interakcje między układem nerwowym a ruchem od stuleci.
Jednym ze sposobów symulacji sprzężenia wzbudzająco-skurczowego jest bodziec elektryczny. Jeśli ktoś jest zszokowany takim urządzeniem, symuluje naturalne występowanie bodźców. Powoduje to zalanie potencjału czynnościowego i uruchamia mechanizm sprzężenia wzbudzająco-skurczowego, powodując skurcz mięśni.
Ze względu na atomową naturę charakteryzującą większość tych zdarzeń, ważne jest, aby zdawać sobie sprawę, że wiele opisów takich procesów ma charakter spekulacyjny i teoretyczny. Trudno dostrzec potencjał działania; dlatego naukowcy i badacze opierają się na wnioskach dedukcyjnych, aby lepiej zrozumieć wiele wydarzeń, które wchodzą w często pomijane działania, takie jak zginanie ręki.