Μυϊκή συστολή και ανάπτυξη δύναμης

Υπεύθυνο για την παραγωγή της μυϊκής δύναμης είναι το νευρομυϊκό σύστημα, αφού η εκούσια συστολή του μυός αρχίζει στο μηχανικό τμήμα του εγκεφάλου, από όπου η νευρική ώση κινείται μέσω του νωτιαίου μυελού και μεταδίδεται στη νευρομυϊκή σύνδεση.
εκούσια κίνηση Μυϊκή συστολή
Σχηματική αναπαράσταση των δομικών τμημάτων, που παράγουν την εκούσια κίνηση

Η μετάδοση των νευρικών ώσεων απελευθερώνει το ασβέστιο, έναν απαραίτητο ηλεκτρολύτη για την πρόκληση της μυϊκής συστολής. Έτσι σχηματίζεται σύμπλεγμα ακτομυοσίνης και εκλύεται ενέργεια για την έναρξη της μυϊκής συστολής με την ατροφική κίνηση των εγκάρσιων γεφυρών που προκαλούν ολίσθηση των μυονηματίων. Στη συνέχεια ακολουθεί επανασύνθεση του ΑΤΡ, με συνέπεια την αποσύνδεση των εγκάρσιων γεφυρών από την ακτίνη, ενώ η ανακύκλωση της δράσης των εγκάρσιων γεφυρών συνεχίζεται, όσο η συγκέντρωση των ιόντων ασβεστίου είναι αρκετά υψηλή και προκαλεί την αναστολή του συμπλέγματος τροπονίνης - τροπομυοσίνης. Με τη διακοπή των νευρικών ώσεων, απομακρύνεται το ασβέστιο, διακόπτεται η αλληλεπίδραση ακτίνης-μυοσίνης και ο μυς χαλαρώνει (Κλεισούρας).

Οι γέφυρες δρουν με μια χρονική αλληλουχία, προφανώς με επαναλαμβανόμενες κυκλικές κινήσεις. Για την ολοκλήρωση μιας μυϊκής συστολής πραγματοποιούνται εκατοντάδες στροφικές κινήσεις, οι οποίες συμβάλλουν μερικώς στην ολική μετακίνηση της ακτίνης. Ο αριθμός των εγκάρσιων γεφυρών που μπορούν να σχηματιστούν εξαρτάται από τον βαθμό αλληλοεπικάλυψης ακτίνης-μυοσίνης και από τον αριθμό των ενεργών θέσεων της ακτίνης που αποκαλύπτονται με τη δέσμευση του ασβεστίου από την τροπονίνη (Κλεισούρας). Ως ευνοϊκότερο μήκος του σαρκομερίου για το σχηματισμό των γεφυρών αναφέρεται το μήκος ηρεμίας (περίπου 0,0019 μέχρι 0,0022 mm) κατά το οποίο τα νημάτια ακτίνης και μυοσίνης επικαλύπτονται τόσο επωφελώς, ώστε να σχηματίζονται ιδιαίτερα πολλές συνδέσεις γεφυρών σε κάθε χρονική μονάδα και να μπορούν να παραχθούν υψηλές τάσεις (Hartmann, Tunnemann).

Στο δεύτερο στάδιο του μηχανισμού της μυϊκής συστολής, η σύνδεση ακτίνης και μυοσίνης δεν παράγει δύναμη αυτή καθ’ εαυτή, αλλά προσδίδει «σκληρότητα» στο μυ (αντίσταση στη διάταση), ενώ στην ειδική 3η φάση όπου τα μυονημάτια διολισθαίνουν μεταξύ τους, δημιουργείται κίνηση και χαρακτηρίζεται ως δυναμική μετακίνηση (Αποστολάκης). Η διολίσθηση των μυονηματίων προκαλεί διάταση των ελαστικών στοιχείων σε σειρά, της μυοτενόντιας μονάδας, παράγεται βράχυνση και τάση του μυός που μεταδίδεται μέσω των τενόντων στα οστά, πάνω στα οποία δρουν, με αποτέλεσμα να παράγεται κίνηση και μηχανικό έργο (Κλεισούρας, Bosco).

Σε μεγαλύτερο αλλά και σε μικρότερο μήκος από το μήκος ηρεμίας ενός μυ μπορούν να συνδεθούν σχετικά μόνο λίγα μυονη μάτια μυοσίνης και ακτίνης. Αυτό συνεπάγεται μικρότερη ικανότητα ανάπτυξης δύναμης στην αρχική και την τελική φάση μιας κίνησης. Επίσης η μειωμένη ταχύτητα κίνησης, δίνει τη δυνατότητα στο μυ να σχηματίσει ένα σημαντικά υψηλότερο αριθμό από συνδέσεις γεφυρών, αφού σε μεγάλη ταχύτητα σύσπασης τα χρονικά διαστήματα της σύνδεσης των νηματίων της ακτίνης με τη μυοσίνη είναι πολύ μικρά και δεν μπορούν ταυτόχρονα να γίνονται πολλές και σωστές γέφυρες. Συνεπώς ο μυς με μικρότερη ταχύτητα παράγει υψηλότερες τάσεις και μεγαλύτερες δυνάμεις (Hartmann, Tunnemann).

Δείτε επίσης: μυικό σύστημα

του: Κων/νου Γιαννακόπουλου
Share it:

ΥΓΕΙΑ

Post A Comment: