Contraction de muscle

Une contraction de muscle de (également connu sous le nom de mouvement convulsif de muscle de ou simplement mouvement convulsif ) se produit quand une fibre musculaire produit de la tension par l'action de l'actine et du recyclage de pont croisé de la myosine . Tandis que sous la tension, le muscle peut rallonger , le raccourcissent ou le demeurent le même . Bien que le terme « contraction » implique un rapetissement ou une réduction, une fois utilisé comme une limite scientifique se rapportant à la contraction musculaire de système se rapporte à la génération de la tension par des fibres musculaires avec l'aide des nuerons de moteur. La locomotion chez la plupart des plus hauts animaux est possible seulement par la contraction répétée de beaucoup de muscles aux temps corrects. La contraction est commandée par le système nerveux central, qui comporte le cerveau et la moelle épinière . Des contractions de muscle volontaire sont lancées dans le cerveau, alors que la moelle épinière lance les réflexes involontaires

Contractions, par le type de muscle

Pour les muscles volontaires, la contraction se produit en raison de l'effort conscient provenant du cerveau . Le cerveau envoie des signaux, sous forme de potentiels d'action par le système nerveux au neurone moteur que le innerve la fibre musculaire. Dans le cas de quelques réflexes , le signal pour se contracter peut provenir de la moelle épinière par une boucle de contre-réaction avec la matière grise. Les muscles involontaires tels que le coeur ou les muscles lisses dans l'intestin et le système vasculaire se contractent en raison de l'activité non-conscious de cerveau de ou des stimulus endogènes au muscle lui-même. D'autres actions telles que la locomotion, respiration, mâchant ont un aspect réflexe à eux ; le contractious peut être lancé consciemment ou inconsciemment, mais est continué par le réflexe sans connaissance.

Il y a trois types généraux de tissus de muscle :
Contractions (volontaires et involontaires) du muscle squelettique
Contractions (involontaires) du muscle cardiaque
Contractions (involontaires) du muscle lisse .

Des muscles squelettiques et cardiaques s'appellent le muscle strié en raison de leur aspect rayé sous un microscope qui est dû au modèle alternatif fortement organisé de la bande et d'A bande I.

Tandis que les profils d'impulsion de nerf sont, pour la plupart, toujours identiques, les muscles squelettiques peuvent produire des niveaux de variation de la force contractile. Ce phénomène peut mieux être expliqué par Force Summation. L'addition de force décrit l'addition de différentes contractions de mouvement convulsif pour augmenter l'intensité de la contraction globale de muscle. Ceci peut être réalisé de deux manières : (1) en augmentant le nombre et la taille d'unités contractiles simultanément, addition multiple appelée de fibre, et (2) en augmentant la fréquence à laquelle des potentiels d'action sont envoyés aux fibres musculaires, addition de fréquence appelée.
Addition multiple de fibre de - quand un signal faible est envoyé par le CNS pour contracter un muscle, les unités de moteur plus petites, étant plus excitables que les plus grandes, sont stimulées d'abord. À mesure que la force du signal augmente, plus d'unités de moteur sont excited en plus de les plus grandes, avec les plus grandes unités de moteur ayant pas moins de 50 fois la force contractile en tant que les plus petites. Pendant que plus et de plus grandes unités de moteur sont activés, la force de la contraction de muscle devient progressivement plus forte. Un concept connu sous le nom de principe de taille tient compte d'une gradation de la force de muscle pendant la contraction faible pour se produire dans les petites étapes, qui deviennent alors progressivement plus grandes quand des quantités plus élevées de force sont exigées.
Addition de fréquence de - pour les muscles squelettiques la force exercée par le muscle est commandée en variant la fréquence à laquelle des potentiels d'action sont envoyés aux fibres musculaires. Les potentiels d'action n'arrivent pas aux muscles synchroniquement, et pendant une contraction une certaine fraction des fibres dans le muscle mettra le feu à un moment donné. Typiquement quand un humain exerce un muscle aussi dur qu'elles peuvent consciemment en mesure, approximativement un tiers des fibres dans ce muscle mettra le feu immédiatement, mais de divers facteurs physiologiques et psychologiques (organes y compris de tendon de Golgi de et cellules de Renshaw de peuvent affecter cela. Ce de niveau « bas » de la contraction est un mécanisme protecteur pour empêcher l'avulsion du tendon - la force produite par une contraction 100% de toutes les fibres est suffisante pour endommager le corps.

Contractions de muscle squelettique

Les muscles squelettiques contractent selon le le glissant le modèle de filament :

un potentiel d'action provenant du CNS atteint un alpha neurone moteur , qui transmet alors un potentiel d'action en bas de son propre axone .

Le potentiel d'action active les canaux Tension-dépendants de calcium de sur l'axone, et le calcium se précipite dedans.

Le calcium cause des vésicules contenant l'acétylcholine de neurotransmetteur au fusible avec la membrane de plasma, déchargeant l'acétylcholine dans la fissure synaptique entre la borne et la plaque d'extrémité de neurone moteur de moteur de de la fibre musculaire squelettique.

L'acétylcholine répand à travers la synapse et lie à et active le récepteur nicotinique d'acétylcholine de sur la plaque d'extrémité de moteur. L'activation du récepteur nicotinique ouvre son sodium intrinsèque /le canal potassium , entraînant le sodium se précipiter dedans et le potassium s'écouler goutte à goutte dehors. Puisque le canal est plus perméable au sodium, la membrane de fibre musculaire devient plus franchement - chargé, déclenchant un potentiel d'action.

Le potentiel d'action écarte par le réseau de la fibre musculaire du des T-tubules dépolarisant la partie intérieure de la fibre musculaire.

La dépolarisation active le L-type canaux tension-dépendants de calcium (les récepteurs dans la membrane de tubule de T, aux lesquels de Dihydropyridine de être dans la grande proximité calcium-libèrent les canaux (récepteurs de Ryanodine de dans le réticulum sarcoplasmique adjacent.

Les canaux tension-à déchenchements périodiques activés de calcium agissent l'un sur l'autre physiquement avec calcium-libèrent des canaux pour les activer, entraînant le réticulum sarcoplasmique libérer le calcium.

Le calcium lie au la troponine C actuelle sur l'actine - contenant les filaments minces des myofibrilles le de troponine alors module allosterically la tropomyosine . Normalement la tropomyosine obstrue sterically les accepteurs pour la myosine sur le filament mince ; une fois que le calcium lie à la troponine C et cause un changement allostérique de la protéine de troponine, la troponine T permet à la tropomyosine de se déplacer, dégageant les accepteurs.

La myosine (qui a ADP et phosphate inorganique de liés dans sa poche obligatoire de nucléotide et est dans un état prêt) lie aux accepteurs nouvellement découverts sur le filament mince (lier au filament mince est très étroitement accouplé au dégagement du phosphate inorganique). La myosine est maintenant liée à l'actine dans l'état obligatoire fort. Le dégagement de l'ADP et le phosphate inorganique sont étroitement accouplés à la course de puissance (l'actine agit en tant que cofacteur dans le dégagement du phosphate inorganique, accélérant le dégagement). Ceci tirera les Z-bandes vers l'un l'autre, de ce fait raccourcissant le sarcomère et la Je-bande.

le triphosphate d'adénosine lie la myosine, lui permettant de libérer l'actine et d'être dans l'état obligatoire faible (un manque de triphosphate d'adénosine rend cette étape impossible, ayant pour résultat l'état de rigueur caractéristique de la rigidité cadavérique ). La myosine alors hydrolyse le triphosphate d'adénosine et emploie l'énergie pour entrer dans le " ; back" entassé ; conformation. Généralement l'évidence (prévue et in vivo) indique que chaque tête de myosine de muscle squelettique déplace 10-12 nanomètre chaque course de puissance, toutefois il y a également d'évidence ( in vitro) des variations (plus petites et plus grandes) qui semblent spécifiques à l'isoform de myosine.

Étapes 9 et la répétition 10 tant que le triphosphate d'adénosine est disponible et le calcium est présente sur le filament mince.

Tandis que les étapes ci-dessus se produisent, le calcium est le activement pompé de nouveau dans le réticulum sarcoplasmique. Quand le calcium n'est plus présent sur le filament mince, la tropomyosine change la conformation de nouveau à son état précédent afin de bloquer les accepteurs encore. La myosine cesse de lier au filament mince, et les contractions cessent.

Les ions de calcium laissent la molécule de troponine afin de maintenir la concentration en ion de calcium dans le sarcoplasm. Le pompage actif des ions de calcium dans le réticulum sarcoplasmique crée une insuffisance dans le fluide autour des myofibrilles. Ceci cause le déplacement des ions de calcium de la troponine. Ainsi le complexe de tropomyosine-troponine couvre encore les accepteurs sur les filaments d'actine et la contraction cesse.

Classification des contractions musculaires volontaires

Des contractions musculaires volontaires peuvent être classifiées plusieurs manières.

Un de ces derniers les classe par catégorie comme excentriques ou concentriques.
Dans le cas de la contraction '' excentrique '' , la force produite est insuffisante pour surmonter la résistance placée sur le muscle et les fibres musculaires rallongent pendant qu'elles se contractent.
Dans le cas de la contraction '' concentrique '' , la force produite est suffisante pour surmonter la résistance, et le muscle raccourcit en tant que lui se contracte.

Alternativement, des contractions de muscle peuvent être classées par catégorie comme isométriques ou isotoniques.
Une contraction isométrique du se produit quand le muscle reste la même longueur en dépit de la tension de bâtiment ; un exemple de ceci est contraction de muscle en présence d'un Afterload .
Les contractions isotoniques du se produisent quand la tension dans le muscle demeure constante en dépit d'un changement de longueur de muscle. Ceci peut se produire seulement quand la force maximale d'un muscle de la contraction dépasse toute la charge (charge initiale et afterload) sur le muscle.

Contraction de muscle lisse

L'interaction de glisser des filaments d'actine et de myosine est semblable dans le muscle lisse. Il y a des différences dans les protéines impliquées dans la contraction dans le muscle lisse vertébré comparé au muscle cardiaque et squelettique. Le muscle lisse ne contient pas la troponine, mais contient la tropomyosine mince de protéine de filament et tous autres protéines-caldesmon et calponin notables. Des contractions sont lancées par la phosphorylation activée par calcium de la myosine plutôt que le calcium liant à la troponine. Des contractions dans le muscle lisse vertébré sont lancées par les agents qui augmentent le calcium intracellulaire. C'est un processus de dépolariser le sarcolemme et le calcium extracellulaire entrant par L type canaux de calcium, et dégagement intracellulaire de calcium d'une matière prédominante du réticulum sarcoplasmique. Le dégagement de calcium du réticulum sarcoplasmique est des canaux de récepteur de Ryanodine (étincelles de calcium) par des canaux de récepteur d'un processus redox et de triphosphate d'inositol par le deuxième triphosphate d'inositol de messager. Le calcium intracellulaire lie avec de la calmoduline que puis les grippages et active la kinase à chaînes de myosine-lumière. La myosine complexe de phosphorylates de kinase de chaîne légère de calcium-calmoduline-myosine, spécifiquement sur les 20 chaînes (kd) légères de myosine de kilodalton sur la résidu-sérine 19 d'acide aminé pour lancer la contraction et pour activer l'atpase de myosine de . On suspecte la phosphorylation du caldesmon et du calponin par de diverses kinases pour jouer un rôle dans la contraction de muscle lisse.

La phosphorylation des 20 chaînes légères de myosine de kd se corrèle bien avec la vitesse de rapetissement du muscle lisse. Au cours de cette période il y a un éclat rapide d'utilisation d'énergie comme mesuré par la consommation de l'oxygène. Dans quelques minutes de déclenchement de calcium de niveau la diminution nettement, la phosphorylation de 20 de kd chaînes légères de myosine diminue, et des diminutions d'utilisation d'énergie, toutefois il y a un entretien soutenu de la force dans le muscle lisse tonique. Pendant la contraction du muscle, les ponts croisés rapidement de recyclage forment entre l'actine activée et la myosine phosphorylée produisant de la force. On présume l'entretien de la force pour résulter du " dephosphorylated ; verrou-bridges" ; cela lentement font un cycle et maintiennent la force. Un certain nombre de kinases telles que la ROCHE, la kinase de fermeture éclair, et la protéine kinase C sont censées participer à la phase soutenue de la contraction, et le flux de calcium peut être significatif.

Muscles lisses invertébrés

Dans le muscle lisse invertébré, la contraction est lancée avec du calcium liant directement à la myosine et puis aux ponts croisés rapidement de recyclage produisant de la force. Semblable au muscle lisse tonique vertébré il y a bas une phase de crochet d'utilisation de calcium et de basse énergie. Cette phase soutenue ou phase de crochet a été attribuée à une protéine de crochet qui est semblable à la kinase de chaîne légère de myosine et au twitchin appelé par titin.

Contractions

Contraction concentrique < ! -- Cette section est liée de la formation de poids de -->

Une contraction concentrique est un type de contraction du muscle dans lequel les muscles raccourcissent tout en produisant de la force.

Pendant une contraction concentrique, un muscle est stimulé pour se contracter selon le glissant le mécanisme de filament. Ceci se produit dans toute la longueur du muscle, produisant de la force à la jonction musculo-tendinous , faisant raccourcir le muscle et changeant l'angle du joint. Par rapport au coude , une contraction concentrique du biceps ferait plier le bras au coude et à la main à déplacer de proche à la jambe, à près de l'épaule (un biceps de courbe ). Une contraction concentrique du triceps changerait l'angle du joint dans la direction opposée, redressant le bras et déplaçant la main vers la jambe.

Contraction excentrique

Pendant une contraction excentrique , le muscle prolonge tandis que sous la tension due à une force d'opposition étant plus grande que la force produite par le muscle. Plutôt que travaillant pour tirer un joint dans la direction de la contraction de muscle, les actes de muscle au ralentissent le joint à la fin d'un mouvement ou commandent autrement le replacement d'une charge. Ceci peut se produire involontairement (en essayant de déplacer un poids trop lourd pour le muscle à l'ascenseur) ou volontairement (quand le muscle « lisse dehors » un mouvement). Au-dessus de l'à court terme, la formation de force de impliquant des contractions excentriques et concentriques semblent augmenter la force musculaire davantage que la formation avec des contractions concentriques seules.

Pendant une contraction excentrique de les biceps muscle , les débuts du coude le mouvement tandis que coudés et puis se redressent pendant que la main s'éloigne de l'épaule . Pendant une contraction excentrique de les triceps directement et puis muscle , les débuts de coude le mouvement des courbures pendant que la main se déplace vers l'épaule. Le Desmin , Titin , et l'autre z-ligne les protéines sont impliquées dans des contractions excentriques, mais leur mécanisme est mal compris par rapport au pont croisé faisant un cycle dans des contractions concentriques. L'avertissement pour ceci est que les contractions excentriques lourdes peuvent facilement mener à l'au-dessus-formation puisqu'elles exigent ainsi.

Contractions excentriques dans le mouvement

Les contractions excentriques se produisent normalement comme force de freinage en opposition à une contraction concentrique pour protéger des joints contre des dommages. Pendant pratiquement n'importe quel mouvement courant, les contractions excentriques aident à maintenir des mouvements lisses, mais peuvent également ralentir les mouvements rapides tels qu'un poinçon ou un jet. Une partie de formation pour les mouvements rapides tels que le tangage pendant le base-ball implique de réduire le freinage excentrique permettant à une plus grande puissance d'être développée dans tout le mouvement.

Des contractions excentriques sont recherchées pour que leur capacité expédie la réadaptation des tendons faibles ou blessés. La tendinite d'Achilles de a été montrée pour tirer bénéfice des contractions élevées d'excentrique de charge.

Contraction isométrique

voient également :

isométrique de l'exercice Une contraction isométrique d'un muscle produit de la force sans longueur changeante. Un exemple peut être trouvé dans les muscles de la main et de la poignée de l'avant-bras un objet ; les joints de la main ne se déplacent pas mais les muscles produisent de la suffisamment de force pour empêcher l'objet d'être lâché.

Voir également

Spasme
Secousse Hypnic
Dystonia
Myoclonus
Crampe

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