Pagkakaiba sa Pagitan ng Skeletal at Smooth Muscle Contraction

2024 May -akda: Alex Aldridge | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 13:52

Mahalagang Pagkakaiba – Skeletal vs Smooth Muscle Contraction

Ang mga kalamnan ay nagbibigay ng hugis sa katawan at kasama sa paggalaw at iba't ibang function ng katawan. Kasangkot sila sa iba't ibang aktibidad ng katawan na kinokontrol ng parehong boluntaryo at hindi sinasadyang mga kontrol. Mayroong tatlong pangunahing uri ng mga kalamnan katulad ng skeletal muscle, cardiac muscle, at makinis na kalamnan. Ang mga kalamnan ng kalansay ay nakakabit sa sistema ng kalansay at ang mga makinis na kalamnan ay matatagpuan sa mga dingding ng mga guwang na organo tulad ng tiyan, pantog, matris, atbp. Sa panahon ng pag-urong ng kalamnan ng kalansay, ang isang espesyal na uri ng protina na tinatawag na troponin ay gumaganap ng isang mahalagang bahagi habang ang troponin ay hindi kasangkot sa makinis na pag-urong ng kalamnan. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng skeletal muscle at smooth muscle contraction.

Ano ang Skeletal Muscle Contraction?

Sa konteksto ng skeletal muscle contraction, lahat ng skeletal muscles ay kumukontra sa pamamagitan ng isang serye ng mga electrochemical signal na nagmula sa utak. Ang mga signal na ito ay dumadaan sa nervous system papunta sa motor neuron na matatagpuan sa mga fibers ng skeletal muscle. Ang signal ay magsisimula sa proseso ng pag-urong ng kalamnan. Kapag inilalarawan ang istraktura ng skeletal muscle fiber sa pangunahing antas nito, ito ay binubuo ng mas maliit na fiber unit na tinutukoy bilang myofibrils. Sa loob ng myofibrils, mayroong mga espesyal na uri ng contractile protein. Ang mga contractile protein na ito ay actin at myosin. Ang mga ito ang pinakamahalagang bahagi ng skeletal muscle pagdating sa contraction.

Ang actin at myosin filament ay dumudulas papasok at palabas sa isa't isa na nagpapasimula ng proseso ng pag-urong ng kalamnan. Samakatuwid, ang prosesong ito ay kilala bilang 'teorya ng sliding filament' dahil sa pag-slide ng mga contractile protein na ito sa bawat isa. Mayroong ilang mahahalagang istruktura na nasa ilalim ng pansin kapag naglalarawan ng pag-urong ng kalamnan ng kalansay. Ang mga ito ay myofibril, sarcomere (na siyang functional unit ng myofibril), actin at myosin, tropomyosin (isang protina na nagbubuklod sa actin sa regulasyon ng contraction ng kalamnan) at troponin (na isang three-protein complex na naroroon sa tropomyosin. unit).

Sa una, ang isang nervous impulse na nabuo ng utak ay naglalakbay sa nervous system patungo sa isang lugar na tinutukoy bilang neuromuscular junction. Ito ay nagiging sanhi ng paglabas ng acetylcholine, na isang neurotransmitter. Ito ay humahantong sa isang estado ng depolarization. Nagreresulta ito sa paglabas ng mga Calcium ions (Ca²⁺) mula sa sarcoplasmic reticulum. Ang Ca^{2+ ay nagbubuklod sa troponin na nagpapabago sa hugis nito at nagiging sanhi ng paggalaw ng tropomyosin mula sa actin protein (aktibong lugar ng actin). Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagpasimula ng pagbubuklod ng myosin (myosin heads) sa actin. Ito ay bumubuo ng isang cross-bridge sa pagitan ng dalawang contractile protein na ito. Pag-convert ng ATP sa ADP + Pi, naglalabas ng enerhiya at nagbibigay-daan sa paghila ng mga filament ng actin sa loob ng myosin. Ang paghila na ito ay nagpapaikli sa kalamnan.}

Figure 01: Skeletal Muscle Contraction

Kapag ang isang molekula ng ATP ay nagbubuklod sa myosin, ito ay humihiwalay sa actin filament at sinisira ang nabuong cross bridge. Ang prosesong ito ay patuloy na nagaganap hanggang sa huminto ang nervous stimulus at sapat na halaga ng ATP at Ca²⁺ ang naroroon. Kapag huminto ang impulse, ang Ca^{2+ ay ibabalik sa sarcoplasmic reticulum at ang actin filament ay gumagalaw sa kanyang resting position. Pinapahaba nito ang kalamnan sa normal nitong posisyon.}

Ano ang Smooth Muscle Contraction?

Ang makinis na pag-urong ng kalamnan ay nangyayari bilang isang pagpapasigla ng nerbiyos at gayundin sa pamamagitan ng pagpapasigla ng pagpapatawa. Ang buong proseso ng contraction ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng extrinsic at intrinsic control. Sa ilalim ng extrinsic, ito ay binubuo ng neuronal control at humoral control. Ang kontrol sa neuronal ay nagaganap sa pagkakaroon ng mga nagkakasundo na mga hibla na kumokontrol sa parehong pagsisikip at pagpapahinga. Ang pagpapahinga ay pangunahing sanhi ng β adrenergic receptor at ang contraction ay sanhi ng α adrenergic receptor. Sa ilalim ng humoral control component, ang iba't ibang compound gaya ng angiotensin II, epinephrine, vasopressin ay nag-uudyok sa contraction at relaxation.

Local humoral control at myogenic autoregulation ay nagaganap sa ilalim ng intrinsic na kontrol. Sa panahon ng myogenic autoregulation, ito ay nagaganap bilang tugon sa kusang depolarization at contraction na nagaganap sa makinis na kalamnan. Ang sistema ng regulasyon na ito ay wala sa bawat makinis na kalamnan ng katawan, ngunit ito ay pangunahing matatagpuan sa mga daluyan ng dugo tulad ng afferent glomerular arteriole. Sa panahon ng lokal na kontrol sa humoral, ang mga compound na itinatago ng mga cell na gayahin ang mga autocrine at paracrine na mga cell ay humahantong sa pag-urong at pagpapahinga ng makinis na mga fiber ng kalamnan. Kasama sa mga compound na ito ang bradykinin, prostaglandin, thromboxane, endothelin, adenosine, at histamine. Itinuturing ang Endothelin bilang ang pinakamabisang constrictor habang ang adenosine ay itinuturing na pinaka-masaganang vasodilator.

Sa panahon ng makinis na pag-urong ng kalamnan, ang potensyal na pagkilos na nabuo sa sympathetic motor neuron ay naglalakbay at umabot sa synaptic terminal at nagiging sanhi ng induction ng Ca²⁺ na pag-agos sa loob ng cytoplasm. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng Ca^{2+ sa loob ng cell ay humahantong sa pagbuo ng mga pagbabago sa conformational sa microtubule ng neural cytoskeleton. Nagdudulot ito ng paglabas ng norepinephrine, na isang neurotransmitter sa interstitial space.}

Figure 02: Smooth Muscle Contraction

Ang Norepinephrine ay gumagalaw sa makinis na selula ng kalamnan at nagbubuklod sa isang channel receptor na kasama ng isang G protein. Nagreresulta ito sa pagbuo ng isang transmitter receptor complex at ang pag-activate ng G protein. Gayundin, ang naipon na Ca²⁺ sa loob ng cell ay humahantong sa pagbubuklod sa calmodulin at bumubuo ng Ca^{2+-calmodulin complex. Ang kumplikadong ito ay nagbubuklod at nag-a-activate ng Myosin Light Chain Kinase (MLCK). Ang MLCK ay nagsasangkot ng isang reaksyon ng phosphorylation na nagpo-phosphorylate ng myosin light chain at nagbibigay-daan sa pagbubuklod ng myosin cross bridge sa mga filament ng actin. Nagsisimula ito ng contraction. Ang prosesong ito ay tinatapos sa pamamagitan ng dephosphorylation ng myosin light chain at sa pamamagitan ng paglahok ng enzyme Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP).}

Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng Skeletal at Smooth Muscle Contraction?

• Parehong nakadepende ang skeleton at smooth muscle contraction sa Ca^{2+ concentration.}
• Napakahalaga ng skeleton at smooth muscle contraction para sa pagpapanatili ng galaw at hugis ng katawan.

Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Skeletal at Smooth Muscle Contraction?

Skeletal vs Smooth Muscle Contraction
Ang contraction ng skeletal muscle ay ang proseso ng pagkontrata ng mga skeletal muscle sa pamamagitan ng serye ng mga electrochemical signal na nagmula sa utak.	Ang makinis na pag-urong ng kalamnan ay ang prosesong dulot ng pag-slide ng actin at myosin filament sa isa't isa.
Bilis ng Pag-urong
Nangyayari ang skeletal muscle contraction sa iba't ibang bilis.	Napakabagal ng contraction ng makinis na kalamnan.
Troponin Protein
May kasamang troponin ang skeletal muscle contraction.	Walang kasamang troponin ang makinis na pag-urong ng kalamnan.

Buod – Skeletal vs Smooth Muscle Contraction

Lahat ng skeletal muscles ay kumukontra sa pamamagitan ng serye ng mga electrochemical signal na nagmula sa utak. Kapag inilalarawan ang istraktura ng skeletal muscle fiber sa pangunahing antas nito, ito ay binubuo ng mas maliliit na fiber units na tinutukoy bilang myofibrils. Sa loob ng myofibrils, mayroong mga espesyal na uri ng contractile protein. Ang mga contractile protein na ito ay actin at myosin. Ang skeletal muscle contraction ay batay sa Sliding Filament Theory. Sa panahon ng makinis na pag-urong ng kalamnan, ang isang potensyal na pagkilos ay nabuo sa nagkakasundo na motor neuron. Ang buong proseso ng pag-urong ng makinis na kalamnan ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng extrinsic at intrinsic control. Sa ilalim ng extrinsic, ito ay binubuo ng neuronal control at humoral control. Ang lokal na kontrol sa humoral at myogenic na autoregulation ay nagaganap sa ilalim ng intrinsic na kontrol.