Hauptunterschied - Skelett vs. glatte Muskelkontraktion
Muskeln geben dem Körper eine Form und sind an der Bewegung und verschiedenen anderen Funktionen des Körpers beteiligt. Sie sind an verschiedenen Aktivitäten des Körpers beteiligt, die sowohl von freiwilligen als auch von unfreiwilligen Kontrollen kontrolliert werden. Es gibt drei Hauptmuskeltypen, nämlich Skelettmuskel, Herzmuskel und glatte Muskulatur. Skelettmuskeln sind an das Skelettsystem gebunden und glatte Muskeln befinden sich in den Wänden der Hohlorgane wie Magen, Blase, Gebärmutter usw. Während der Kontraktion der Skelettmuskulatur spielt eine spezielle Art von Protein namens Troponin eine wesentliche Rolle, Troponin hingegen nicht beteiligt an der Kontraktion der glatten Muskulatur. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Skelettmuskel- und Glattmuskelkontraktion.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist die Kontraktion der Skelettmuskulatur
? 3. Was ist die Kontraktion der glatten Muskulatur?
4. Ähnlichkeiten zwischen der Kontraktion des Skeletts und der glatten Muskulatur.
5. Vergleich nebeneinander - Kontraktion der Skelettmuskulatur und der glatten Muskulatur in tabellarischer Form.
6. Zusammenfassung
Was ist eine Skelettmuskelkontraktion?
Im Zusammenhang mit der Kontraktion der Skelettmuskulatur ziehen sich alle Skelettmuskeln durch eine Reihe elektrochemischer Signale zusammen, die vom Gehirn ausgehen. Diese Signale gelangen über das Nervensystem in das Motoneuron, das sich in den Skelettmuskelfasern befindet. Das Signal löst den Muskelkontraktionsprozess aus. Bei der Beschreibung der Struktur der Skelettmuskelfaser auf ihrer Grundstufe besteht sie aus einer kleineren Fasereinheit, die als Myofibrillen bezeichnet wird. Innerhalb der Myofibrillen sind spezielle Arten von kontraktilen Proteinen vorhanden. Diese kontraktilen Proteine sind Actin und Myosin. Sie sind die wichtigsten Bestandteile des Skelettmuskels bei der Kontraktion.
Aktin- und Myosinfilamente gleiten übereinander, die den Muskelkontraktionsprozess auslösen. Daher ist dieser Prozess als "Gleitfilamenttheorie" bekannt, da diese kontraktilen Proteine übereinander gleiten. Es gibt nur wenige wichtige Strukturen, die bei der Beschreibung der Skelettmuskelkontraktion im Rampenlicht stehen. Sie sind Myofibrille, Sarkomer (die funktionelle Einheit von Myofibrille), Actin und Myosin, Tropomyosin (ein Protein, das bei der Regulation der Muskelkontraktion an Actin bindet) und Troponin (ein Drei-Protein-Komplex, der im Tropomyosin vorhanden ist Einheit).
Zunächst wandert ein vom Gehirn erzeugter Nervenimpuls durch das Nervensystem an einen Ort, der als neuromuskulärer Übergang bezeichnet wird. Dies bewirkt die Freisetzung von Acetylcholin, einem Neurotransmitter. Dies führt zu einem Depolarisationszustand. Dies führt zur Freisetzung von Calciumionen (Ca 2+) aus dem sarkoplasmatischen Retikulum. Ca 2+ bindet an Troponin, das seine Form verändert und die Bewegung von Tropomyosin aus dem Actin-Protein (aktives Zentrum von Actin) verursacht. Dieses Phänomen initiiert die Bindung von Myosin (Myosinköpfen) an Actin. Dies bildet eine Kreuzbrücke zwischen diesen beiden kontraktilen Proteinen. Die Umwandlung von ATP in ADP + Pi setzt Energie frei und ermöglicht das Einziehen von Aktinfilamenten durch Myosin nach innen. Dieses Ziehen verkürzt den Muskel.
Abbildung 01: Kontraktion der Skelettmuskulatur
Wenn ein ATP-Molekül an das Myosin bindet, löst es sich vom Aktinfilament und bricht die gebildete Kreuzbrücke. Dieser Prozess findet kontinuierlich statt, bis der Nervenreiz aufhört und eine ausreichende Menge an ATP und Ca 2+ vorhanden ist. Wenn der Impuls aufhört, wird Ca 2+ in das sarkoplasmatische Retikulum zurückgeführt und das Aktinfilament bewegt sich in seine Ruheposition. Dies verlängert den Muskel in seine normale Position.
Was ist eine glatte Muskelkontraktion?
Die Kontraktion der glatten Muskulatur erfolgt als nervöse Stimulation und auch durch humorale Stimulation. Der gesamte Kontraktionsprozess könnte mittels extrinsischer und intrinsischer Kontrolle gesteuert werden. Unter extrinsischen Bedingungen besteht es aus neuronaler Kontrolle und humoraler Kontrolle. Die neuronale Kontrolle erfolgt mit sympathischen Fasern, die sowohl die Verengung als auch die Entspannung steuern. Die Entspannung wird hauptsächlich durch β-adrenerge Rezeptoren und die Kontraktion durch α-adrenerge Rezeptoren verursacht. Unter humoraler Kontrollkomponente induzieren verschiedene Verbindungen wie Angiotensin II, Adrenalin und Vasopressin die Kontraktion und Entspannung.
Lokale humorale Kontrolle und myogene Autoregulation finden unter der intrinsischen Kontrolle statt. Während der myogenen Autoregulation erfolgt dies als Reaktion auf spontane Depolarisation und Kontraktion, die im glatten Muskel stattfindet. Dieses Regulationssystem ist nicht in jedem glatten Muskel des Körpers vorhanden, aber es findet sich hauptsächlich in Blutgefäßen wie afferenten glomerulären Arteriolen. Während der lokalen humoralen Kontrolle führen Verbindungen, die von Zellen sekretiert werden, die autokrine und parakrine Zellen imitieren, zur Kontraktion und Entspannung der glatten Muskelfasern. Diese Verbindungen umfassen Bradykinin, Prostaglandine, Thromboxan, Endothelin, Adenosin und Histamin. Endothelin gilt als der stärkste Constrictor, während Adenosin als der am häufigsten vorkommende Vasodilatator gilt.
Während der Kontraktion der glatten Muskulatur wandert das im sympathischen Motoneuron erzeugte Aktionspotential und erreicht das synaptische Terminal und bewirkt die Induktion des Ca 2+ -Einstroms im Zytoplasma. Die Zunahme der Ca 2+ -Konzentration in der Zelle führt zur Entwicklung von Konformationsänderungen in den Mikrotubuli des neuralen Zytoskeletts. Dies bewirkt die Freisetzung von Noradrenalin, einem Neurotransmitter, in den Zwischenraum.
Abbildung 02: Kontraktion der glatten Muskulatur
Norepinephrin wandert in die glatte Muskelzelle und bindet an einen Kanalrezeptor, der mit einem G-Protein gekoppelt ist. Dies führt zur Bildung eines Transmitterrezeptorkomplexes und zur Aktivierung des G-Proteins. Auch das in der Zelle akkumulierte Ca 2+ führt zur Bindung an Calmodulin und bildet den Ca 2+ -Calmodulinkomplex. Dieser Komplex bindet und aktiviert die Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK beinhaltet eine Phosphorylierungsreaktion, die die leichte Kette von Myosin phosphoryliert und die Bindung der Myosin-Kreuzbrücke an die Aktinfilamente ermöglicht. Dies löst eine Kontraktion aus. Dieser Prozess wird durch die Dephosphorylierung der leichten Kette von Myosin und durch die Beteiligung des Enzyms Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP) beendet.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Skelett- und glatter Muskelkontraktion?
- Sowohl die Kontraktionen des Skeletts als auch der glatten Muskulatur hängen von der Ca 2+ -Konzentration ab.
- Sowohl Skelett- als auch glatte Muskelkontraktionen sind sehr wichtig für die Aufrechterhaltung der Körperbewegung und -form.
Was ist der Unterschied zwischen Skelett- und glatter Muskelkontraktion?
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Skelett vs glatte Muskelkontraktion |
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| Die Skelettmuskelkontraktion ist der Prozess der Kontraktion der Skelettmuskulatur durch eine Reihe elektrochemischer Signale, die vom Gehirn ausgehen. | Die Kontraktion der glatten Muskulatur ist der Prozess, der durch das Übereinandergleiten der Aktin- und Myosinfilamente verursacht wird. |
| Kontraktionsgeschwindigkeit | |
| Die Kontraktion der Skelettmuskulatur erfolgt mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsraten. | Die Kontraktion der glatten Muskulatur ist sehr langsam. |
| Troponin-Protein | |
| Bei der Skelettmuskelkontraktion handelt es sich um Troponin. | Die Kontraktion der glatten Muskulatur beinhaltet kein Troponin. |
Zusammenfassung - Skelett vs. glatte Muskelkontraktion
Alle Skelettmuskeln ziehen sich durch eine Reihe elektrochemischer Signale zusammen, die vom Gehirn ausgehen. Bei der Beschreibung der Struktur der Skelettmuskelfaser auf ihrer Grundstufe besteht sie aus kleineren Fasereinheiten, die als Myofibrillen bezeichnet werden. Innerhalb der Myofibrillen sind spezielle Arten von kontraktilen Proteinen vorhanden. Diese kontraktilen Proteine sind Actin und Myosin. Die Kontraktion der Skelettmuskulatur basiert auf der Sliding Filament Theory. Während der Kontraktion der glatten Muskulatur wird im sympathischen Motoneuron ein Aktionspotential erzeugt. Der gesamte Kontraktionsprozess der glatten Muskulatur könnte durch extrinsische und intrinsische Kontrolle gesteuert werden. Unter extrinsischen Bedingungen besteht es aus neuronaler Kontrolle und humoraler Kontrolle. Lokale humorale Kontrolle und myogene Autoregulation finden unter der intrinsischen Kontrolle statt.
