10.1 Yfirlit yfir vöðvavefi
10.1 Yfirlit yfir vöðvavefi
Námsmarkmið
Að loknum þessum hluta áttu að geta:
- lýst ólíkum gerðum vöðva
- útskýrt samdráttarhæfni og teygjanleika
Vöðvi er ein af fjórum meginvefjagerðum líkamans og í líkamanum eru þrjár gerðir vöðvavefs: beinagrindarvöðvavefur, hjartavöðvavefur og sléttur vöðvavefur (mynd 10.2). Þessar þrjár gerðir eiga nokkra eiginleika sameiginlega. Allar búa þær yfir svonefndum ertanleika, því frumuhimnur þeirra geta breytt rafástandi sínu (úr skautuðu í afskautað ástand) og sent rafbylgju, sem nefnist boðspenna, eftir himnunni endilangri. Taugakerfið getur haft nokkur áhrif á ertanleika hjartavöðva og sléttra vöðva en beinagrindarvöðvar eru algerlega háðir boðum frá taugakerfinu til að starfa eðlilega. Hjartavöðvi og sléttir vöðvar geta hins vegar einnig brugðist við öðrum áreitum, svo sem hormónum og staðbundnum áreitum.
Vöðvar hefja sjálft samdráttarferlið (styttinguna) þegar prótínið mýósín togar í prótínið aktín. Í þverrákóttum vöðvum (beinagrindar- og hjartavöðvum) gerist þetta eftir að tiltekin bindiset á aktíni hafa verið afhjúpuð vegna samspils kalsíumjóna (Ca++) og prótínanna trópóníns og trópómýósíns sem „hylja“ aktínbindisetin. Ca++ er einnig nauðsynlegt fyrir samdrátt sléttra vöðva en gegnir þar öðru hlutverki: Ca++ virkjar ensím sem síðan virkja mýósínhöfuð. Allir vöðvar þurfa adenósínþrífosfat (ATP) til að halda samdráttarferlinu áfram og þeir slaka allir á þegar Ca++ er fjarlægt og aktínbindisetin eru hulin á ný.
Vöðvi getur náð aftur upphaflegri lengd sinni þegar hann slakar á vegna eiginleika vöðvavefs sem nefnist fjaðurleiki. Teygjuþræðir gera honum kleift að ná aftur upphaflegri lengd. Vöðvavefur býr einnig yfir teygjanleika, það er að hann getur teygst eða lengst. Samdráttarhæfni gerir vöðvavef kleift að toga í festur sínar og styttast af krafti.
Munurinn á vöðvagerðunum þremur felst meðal annars í smásærri skipan samdráttarprótína þeirra, aktíns og mýósíns. Í umfrymi einstakra vöðvafrumna (sem nefnast vöðvaþræðir) í bæði beinagrindarvöðvum og hjartavöðva er aktíni og mýósíni raðað mjög reglulega. Við það myndast mynstur, eða rendur, sem nefnast þverrákir. Þverrákirnar sjást í ljóssmásjá við mikla stækkun (sjá mynd 10.2). Beinagrindarvöðvaþræðir eru fjölkjarna einingar sem mynda beinagrindarvöðvann. Hjartavöðvaþræðir hafa einn eða tvo kjarna og tengjast innbyrðis bæði líkamlega og rafefnafræðilega, þannig að allt hjartað dregst saman sem ein heild (svonefnd samfruma).
Þar sem aktín og mýósín raðast ekki jafn reglulega í sléttum vöðvum hefur umfrymi slétts vöðvaþráðar (sem hefur aðeins einn kjarna) einsleitt og órákótt útlit; þaðan kemur heitið sléttur vöðvi. Óreglulegra útlit sléttra vöðva merkir þó ekki að þeir starfi síður vel. Sléttir vöðvar í slagæðaveggjum gegna lykilhlutverki við að stjórna þeim blóðþrýstingi sem þarf til að knýja blóðið um blóðrásarkerfið. Sléttir vöðvar í húð, innyflum og innri göngum líkamans eru jafnframt nauðsynlegir til að færa efni um líkamann.