V předchozí části jsme viděli, jak dva regulační proteiny zabraňují myosinovým hlavám v dokončení síly. Pouze zvýšení iontů vápníku v sarkoplazmě umožňuje uvolnění této "bezpečnosti" nastavením přepínače do polohy "zapnuto". Právě přítomnost vápníku v intracelulárním prostředí určuje počátek komplexních chemicko-mechanických příhod, které jsou základem svalové kontrakce.
Zvýšení sarkoplazmatického vápníku je konečným výsledkem jemné nervové kontroly. Spoušť kontrakce nastane jen když kosterní sval přijme signál od jeho motorického nervu.
Kromě nervových struktur je velmi důležitá přítomnost tzv. Sarkoplazmatického retikula. Uvnitř se nachází vysoká koncentrace iontů vápníku.
Sarkoplazmatické retikulum
Sarkoplazmatické retikulum je kanalikulární síťová struktura, která zcela obklopuje každé svalové vlákno a podkopává vnitřní prostory mezi myofibrilem a ostatními. Při jeho pečlivém zkoumání je možné pozorovat dvě konkrétní struktury:
RETICLES: jsou tvořeny podélnými kanálky (které re-akumulují ionty Ca2 +), které se navzájem anastomozují, proudí do větších tubulárních struktur, nazývaných terminální cisterny, které se koncentrují a sekvestrují Ca2 +, pak se uvolní, když přijde odpovídající podnět.
TRANSVERSE TUBULES (tubuly ve tvaru písmene T): invaze buněčné membrány (sarcolemma), úzce spojené s terminálními cisternami. Membrána, která ji zakrývá a je v přímém kontaktu se sarkolemem, je schopna komunikovat s extracelulární tekutinou (mimo buňku).
Komplex TUBULO TRASVERSO + CISTERNE TERMINALI (umístěný po stranách) tvoří tzv. FUNCTIONAL TRIAD.
Konkrétní struktura příčných tubulů umožňuje rychlý přenos akčního potenciálu bez latencí uvnitř svalového vlákna.
Příčný tubul je regulován napěťově závislým receptorovým proteinem, jehož aktivace po dosažení akčního potenciálu stimuluje uvolňování Ca2 + z koncových cisteren. Zvýšená koncentrace těchto iontů představuje počátek svalové kontrakce.
Základy svalové kontrakce
Nervový impuls, vzniklý centrálně a transportovaný motoenurony, dosahuje díky membránovému tubulárnímu systému hladinu pohybové desky a šíří se uvnitř svalového vlákna. Akční potenciál a následná depolarizace sarkolemu určují uvolňování Ca2 + ze sarkoplazmatických retikulových cisteren. Tyto ionty, které interagují s regulačním systémem troponin-tropomyosin, způsobují uvolnění aktivního místa na aktinu a následnou tvorbu můstků aktomyosinu (viz vyhrazený článek).
Jakmile dojde k vyčerpání stimulu, který vedl ke kontrakci, dochází k uvolnění svalů prostřednictvím aktivně závislého ATP procesu, jehož cílem je přivést ionty vápníku do sarkoplazmatického retikula (obnovení inhibičního účinku systému troponin-tropomyosin). a podporovat rozpouštění můstku actomyosinu.
Svalová inervace
Kontrakce svalových vláken je výsledkem nervového stimulu, který prochází alfa motorickým neuronem, dokud nedosáhne řídící desky. Buněčné tělo tohoto motorického neuronu je umístěno ve ventrálním rohu šedé látky míchy.
Více svalových vláken, spojených podobnými anatomicko-fyziologickými vlastnostmi, inervuje jeden motorický neuron. Každé z těchto vláken přijímá aferenty z jediného motorického neuronu.
Počet vláken řízených motorickým neuronem je nepřímo úměrný stupni jemnosti a přesnosti pohybu požadovaného pro sval, který je obsahuje. Například extraokulární svaly podporují pohyblivost žárovky s extrémní přesností; z tohoto důvodu každý motorický neuron inervuje velmi málo svalových vláken. V jiných oblastech těla, kde není vyžadováno tolik jemnosti, může být poměr od 1: 5 do 1: 2000 - 1: 3000. Obecně řečeno, čím menší je sval a tím menší je motorová jednotka.
 | Komplex tvořený alfa-spinálním motorickým neuronem, jeho eferentním vláknem (které vystupuje a přechází na periferii přenášející impuls) a řízenými svalovými vlákny, představuje nejjednodušší neurofunkční jednotku svalu, zvanou: NEUROMOTORY UNIT. Neuromotorická jednotka je nejmenší funkční jednotka svalu, která může být řízena nervovým systémem. |
Na rozdíl od toho, co by se mohlo zdát, nervová vlákna motorové jednotky nejsou všechny nasměrována na blízká vlákna. Ve skutečnosti jsou svalová vlákna patřící k dané jednotce smíšena s vlákny, která jsou součástí jiných motorických jednotek. Toto konkrétní uspořádání umožňuje širší prostorové rozložení síly generované motorovými jednotkami a nižší napětí mezi svazky vláken.
Kromě toho neuromotorické jednotky nejsou všechny stejné. Jsou klasifikovány na základě doby kontrakce, generované maximální síly, doby relaxace a únavové doby. To umožňuje rozlišit motorové jednotky v:
- objektiv typu I (nebo S z "Slow" nebo SO z "Slow Glycolitic")
- rychlý typ IIb (nebo FF z "Fast Fatiguing" nebo FG "Fast Glycolitic")
- Meziprodukt typu IIa (nebo FR z "rychlé únavové rezistence" nebo FOG "Fast Oxidative Glycolitic").
Každá motorová jednotka je tvořena svalovými vlákny s homogenními charakteristikami. Odolná vlákna jsou například tvořena pomalými motorovými jednotkami, naopak pro rychlé.
