V predchádzajúcej časti sme videli, ako dva regulačné proteíny bránia myosínovým hlavám dokončiť silový ťah. Len zvýšenie iónov vápnika v sarkoplazme umožňuje uvoľnenie tejto "bezpečnosti" nastavením prepínača do polohy "zapnuté". Je to práve prítomnosť vápnika v intracelulárnom prostredí, ktorá určuje začiatok komplexných chemicko-mechanických udalostí, ktoré sú základom svalovej kontrakcie.
Zvýšenie sarkoplazmatického vápnika je konečným výsledkom jemnej nervovej kontroly. Spúšť kontrakcie nastáva len vtedy, keď kostrový sval dostane signál zo svojho motorického nervu.
Okrem nervových štruktúr je veľmi dôležitá prítomnosť takzvaného sarkoplazmatického retikula. Vo vnútri nájdeme vysokú koncentráciu iónov vápnika.
Sarkoplazmatické retikulum
Sarkoplazmatické retikulum je kanalikulárna sieťová štruktúra, ktorá úplne obklopuje každé svalové vlákno, čím narúša vnútorné priestory medzi myofibríliou a druhou. Pri dôkladnom preskúmaní je možné pozorovať dve konkrétne štruktúry:
RETICLES: sú tvorené pozdĺžnymi kanálikmi (ktoré re-akumulujú ióny Ca2 +), ktoré sa navzájom anastomózujú, prúdia do väčších trubicových štruktúr, nazývaných terminálne cisterny, ktoré sa koncentrujú a sekvestrujú Ca2 +, potom ich uvoľňujú, keď príde primeraný stimul.
TRANSVERSE TUBULES (tubuly tvaru T): invaginácie bunkovej membrány (sarcolemma), úzko spojené s terminálnymi cisternami. Membrána, ktorá ju kryje a je v priamom kontakte so sarkolemom, je schopná komunikovať s extracelulárnou tekutinou (mimo bunky).
Komplex TUBULO TRASVERSO + CISTERNE TERMINALI (umiestnený po jeho stranách) predstavuje tzv. FUNCTIONAL TRIAD.
Konkrétna štruktúra priečnych tubulov umožňuje rýchly prenos akčného potenciálu bez latencií vo svalovom vlákne.
Priečny tubul je regulovaný napäťovo závislým receptorovým proteínom, ktorého aktivácia po dosiahnutí akčného potenciálu stimuluje uvoľňovanie Ca2 + z koncových cisterien. Zvýšená koncentrácia týchto iónov predstavuje počiatočnú udalosť svalovej kontrakcie.
Základy svalovej kontrakcie
Nervový impulz, vznikajúci centrálne a transportovaný motoenurónmi, dosahuje vďaka membránovému tubulárnemu systému hladinu pohybovej dosky a šíri sa vo svalovom vlákne. Akčný potenciál a následná depolarizácia sarkolemu určujú uvoľňovanie Ca2 + zo sarkoplazmatických retikulových cisterien. Tieto ióny, interagujúce s regulačným systémom troponín-tropomyozín, spôsobujú uvoľňovanie aktívneho miesta na aktíne a následnú tvorbu mostíkov aktomyozínu (pozri príslušný článok).
Akonáhle je stimul, ktorý spôsobil kontrakciu, vyčerpaný, dochádza k uvoľneniu svalov prostredníctvom aktívneho závislého ATP procesu, ktorého cieľom je priviesť späť vápnikové ióny do sarkoplazmatického retikula (obnovenie inhibičného účinku systému troponín-tropomyozín). a podporujú rozpustenie mosta aktomyozínu.
Svalová inervácia
Kontrakcia svalových vlákien je výsledkom nervového stimulu, ktorý prechádza cez alfa motorický neurón, až kým nedosiahne riadiacu dosku. Bunkové telo tohto motorického neurónu sa nachádza vo ventrálnom rohu šedej látky miechy.
Viac svalových vlákien, spojených podobnými anatomicko-fyziologickými vlastnosťami, je inervovaných jedným motorickým neurónom. Každé z týchto vlákien prijíma aferenty z jediného motorického neurónu.
Počet vlákien riadených motorickým neurónom je nepriamo úmerný stupňu jemnosti a presnosti pohybu požadovaného pre sval, ktorý ich obsahuje. Extraokulárne svaly, napríklad, podporujú pohyblivosť banky s extrémnou presnosťou; z tohto dôvodu každý motorický neurón inervuje veľmi málo svalových vlákien. V iných oblastiach tela, kde sa nevyžaduje toľko jemnosti, môže pomer ísť od 1: 5 do 1: 2000 - 1: 3000. Všeobecne povedané, čím menší je sval a tým menšia je motorická jednotka.
 | Komplex tvorený alfa-spinálnym motorickým neurónom, jeho eferentným vláknom (ktoré vystupuje a prechádza na perifériu prenášajúcu impulz) a riadenými svalovými vláknami predstavuje najjednoduchšiu neurofunkčnú jednotku svalu, nazývanú: NEUROMOTORY UNIT. Neuromotorická jednotka je najmenšia funkčná jednotka svalu, ktorá môže byť riadená nervovým systémom. |
Na rozdiel od toho, čo by sa dalo myslieť, nervové vlákna motorovej jednotky nie sú všetky nasmerované na blízke vlákna. V skutočnosti sú svalové vlákna patriace k danej jednotke zmiešané s vláknami, ktoré sú súčasťou iných motorových jednotiek. Toto konkrétne usporiadanie umožňuje širšie priestorové rozloženie sily generovanej motorovými jednotkami a nižšie napätie medzi zväzkami vlákien.
Okrem toho neuromotorické jednotky nie sú rovnaké. Sú klasifikované na základe doby kontrakcie, generovanej maximálnej sily, relaxačného času a času únavy. To umožňuje rozlíšiť motorové jednotky v:
- objektív typu I (alebo S z "Slow" alebo SO z "Slow Glycolitic")
- rýchly typ IIb (alebo FF z "Fast Fatiguing" alebo FG "Fast Glycolitic")
- Medziprodukt typu IIa (alebo FR z "odolnej proti rýchlej únave" alebo FOG "rýchly oxidačný glykolitický").
Každá motorová jednotka sa skladá zo svalových vlákien s homogénnymi vlastnosťami. Napríklad rezistentné vlákna sú vytvorené z jednotiek s pomalým motorom, naopak pre rýchle.
