Physiology of Muscle

องค์ประกอบกล้ามเนื้อลาย

1. Muscle

2. Fascicle

3. Muscle fiber

4. Myofibril

5. Myofilament

เนื้อเยื่อที่คลุม Muscle เรียกว่า

Epimysium

เนื้อเยื่อที่คลุมระหว่าง Fascicle เรียกว่า

Perimysium

เนื้อเยื่อที่คลุม Muscle fiber เรียกว่า

Endomysium

หน้าตัดของ Myofibril เรียกว่า

Cohnheim’s field

Myofilament ประกอบด้วย 1Thick, 3Thin filament คือ

1. Myosin

2. Actin

3. Tropomyosin

4. Troponin complex

Myosin ประกอบด้วยอะไรบ้าง

1. Heavy chain 2 อันพันเกลียวกัน

2. Light chain 2 อันเกาะบน Head

3. Actin binding site

4. ATP binding site

Troponin complex มี 3 ชนิด แต่ละอันทำหน้าที่อะไร

1. Troponin – T : เชื่อม Troponin complex เข้ากับ Tropomyosin

2. Troponin – C : จับกับ Ca²⁺

3. Troponin – I : ยับยั้งการจับ Actin-Myosin

Tropomyosin ทำหน้าที่อะไร

เป็นสายโปรตีนที่ปิด Myosin binding site บน Actin

โครงสร้างของ Skeletal muscle ประกอบด้วยอะไรบ้าง พร้อมบอกหน้าที่

1. Muscle fiber

2. Motor end plate : เป็นส่วนเว้าของ SLM

3. Sarcolemma : เยื้อหุ้มเซลล์กล้ามเนื้อ

4. Transverse tubule(T-Tubule) : นำ Impulse เข้ามาในเซลล์

5. Sarcoplasmic reticulum : เก็บและปล่อย Ca²⁺

6. Myofibril

7. Sarcotubular system : TT. + SR.

8. Mitochondria

Teloglia คืออะไร

nerve ending ที่ถูกคลุมด้วย Schwann cell

บริเวณ NMJ พื้นที่ว่างระหว่าง Axon terminal กับ Motor end plate คือ

Synaptic cleft

Receptor นี้เรียกว่าอะไร

Nicotinic ACh receptor : เมื่อ Ach มาจับ จะเปิดให้ Na⁺ เข้าไปในเซลล์จนเกิด EPP

ใน Nerve ending จะปล่อย Ach ออกไปเมื่อมีอะไรเข้ามาจับ Vesicle

Ca²⁺

Endplate potential (EPP) เป็น Potential แบบไหน

• Graded Potential / non-propagated (ไม่ All-or-none)

• ความแรงในการส่งสัญญาณ ขึ้นกับ ปริมาณ Ach

Muscle action potential (MAP) เป็น Potential แบบไหน

Action potential / propagated (All-or-none)

เอมไซม์ที่ย่อย Ach คืออะไร

Acetylcholinesterase(AChE)

เส้นประสาทที่มาเลี้ยงกล้ามเนื้อลาย คือ

α - motor neuron

1 Motor unit ประกอบด้วย

α - motor neuron 1 ตัว + จํานวน muscle fiber ที่ไปเลี้ยง

Latent period คืออะไร

เมื่อเกิด Depolarization ที่ Muscle fiber จะมีช่วงเวลา delay ก่อนที่กล้ามเนื้อจะหดตัว ช่วงเวลานั้นคือ Latent period

Resting membrane potential(RMP) ของกล้ามเนื้อลาย มีความต่างศักย์ประมาณเท่าไหร่

-80 ถึง -90 mV

โครงสร้างนี้เรียกว่า

Triad : T-tubule + SR

Ca²⁺ ออกมาจาก SR ได้อย่างไร ผ่าน Receptors อะไรบ้าง

Action potential → DHP receptor → Ryanodine receptor เปิด → Ca²⁺ ออกไปยัง Sarcoplasm

เมื่อ Myosin head จับกับ Myosin binding site จะเรียกโครงสร้างนี้ว่า

Crossbridges

Rigor state คืออะไร

ช่วงที่เกิด Power stoke ไปแล้ว myosin จะค้างจนกว่าจะมี ATP มาจับใหม่

Rigor mortis ต่างกับ Muscle cramp อย่างไร

Rigor mortis

• เกิด หลังเสียชีวิต

• ไม่มี ATP → myosin หลุดจาก actin ไม่ได้

Muscle cramp

• เกิดตอน ยังมีชีวิต

• ATP น้อย

Type of muscle contraction 2 ชนิด คืออะไร และเกิดตอนไหน

Isotonic contraction

• ความยาวกล้ามเนื้อเปลี่ยน

• เกิด movement
  

Isometric contraction

• ความยาวกล้ามเนื้อไม่เปลี่ยนแปลง

• ไม่เกิด movement

  

  
  
  

ปัจจัยที่มีผลต่อ Latent period 4 อย่างคือ

1. อุณหภูมิ : Tสูง → LPน้อย

2. Load : หรือน้ำหนักมาก → LPมาก

3. ชนิดการหดตัว : isometric → LPน้อย, isotonic → LPมาก

4. ชนิดของกล้ามเนื้อ : เช่นกล้ามเนื้อที่ใช้กระพริบตา → LP น้อย

Refractory periods พร้อมบอกความหมาย

1. Absolute refractory period (ARP) : ช่วงดื้อต่อการกระตุ้น

2. Relative refractory period (RRP) : ช่วงที่สามารถกระตุ้นได้

*กล้ามเนื้อหัวใจจะมี 3 ช่วง

กล้ามเนื้อชนิดไหนมีช่วง ARP มาก

กล้ามเนื้อหัวใจ เพราะจะต้องป้องกันหัวใจล้มเหลว

Maximum tension คือ

แรงหดตัวมากสุดที่กล้ามเนื้อทำได้

Summation of muscle contraction มี 2 ชนิด คือ

1. Incomplete summation (Incomplete tetanic contraction)

2. Complete summation (Complete tetanic contraction)

Treppe phenomenon คือ

การกระตุ้นแบบ Multiple stimulation ด้วยแรงสูงสุด(Maximum voltage) จะมีการคลายตัวสุดทุกครั้ง

Gradation คือ

• ความแรงของการกระตุ้น (stimulus intensity) ที่ต่างกัน → จำนวน motor unit ที่ถูกเรียกใช้ไม่เท่ากัน

• ถ้ากระตุ้นอ่อน → ทำงานเฉพาะ Motor unit ที่มี threshold ต่ำ → หดเบา

• ถ้ากระตุ้นด้วยความแรงสูงสุด → Motor unit ทุกตัวทำงาน → หดแรง

All or None law คือ

• ถ้าสิ่งกระตุ้นถึง threshold → เกิด action potential เต็มที่

• ถ้าไม่ถึง → ไม่เกิดเลย

กราฟของ Length – tension relationship ประกอบด้วยอะไรบ้าง

1. Resting length : ความยาวที่ทำให้ Active tension สูงที่สุด → เป็นช่วงที่ Actin-Myosin ซ้อนกันพอดี

2. Total tension : Active tension + Passive tension

3. Active tension : ความตึงกล้ามเนื้อจากการหดด้วยตัวกล้ามเนื้อเอง

4. Passive tension : ความตึงกล้ามเนื้อจากการถูกยืดออก

Equilibrium length คือ

ความยาวกล้ามเนื้อที่ไม่ถูกแรงกระทำอะไรเลย เช่น กล้ามเนื้อถูกตัดออกมาแล้ววางอยู่เฉยๆ

Frank–Starling law คือ

• เมื่อกล้ามเนื้อยืดออกมาก → แรงหดมากตาม

• แต่ถ้ายืดเกิน resting length → แรงหดลดลง

• แล้วเมื่อยืดไปมากขั้นอีก → ไม่สามารถกลับมาหดตัวได้อีก

• เด่นในกล้ามเนื้อหัวใจ

สิ่งที่ กล้ามเนื้อเรียบ ต่างกับ กล้ามเนื้อลาย

1. ไม่มี Toponin → ต้องใช้ MLCK แทน

2. ควบคุมการทำงานโดย ANS

3. หด-คลาย ช้ากว่า

4. มี Dense body

5. มี Na⁺น้อย → จึงต้องใช้ Ca²⁺ แทน

กล้ามเนื้อเรียบ มี 2 ชนิด คือ

1. Visceral smooth muscle

2. Multi-unit smooth muscle

(GI tract), Bile duct, Uterus, Ureters etc. เป็นกล้ามเนื้อเรียบชนิดไหน

Visceral smooth muscle

Bronchioles, Large artery, Piloerector muscles, Ciliary muscle, Iris เป็นกล้ามเนื้อเรียบชนิดไหน

Multi-unit smooth muscle

Gap junction เจอในกล้ามเนื้อเรียบชนิดไหน

Visceral smooth muscle

Electrical phenomena of VSM กราฟประกอบด้วยอะไรบ้าง

1. Slow wave

2. Pacemaker Potential(Slow wave depolarization) : ช่วงที่กราฟค่อย ๆ ไต่ขึ้นไปถึง threshold

3. Spike potential

Action potential of VSM มี 2 แบบ คือ

1. Spike potential

2. Action potential with Plateau : พบในอวัยวะที่ต้องการการหดตัวนาน เช่น ผนังของ Ureter, ผนังหลอดเลือด
   
   

Calponin ทำหน้าที่อะไร

• ยับยั้งการทำงานของ actin–myosin interaction → ทำให้การหดตัวลดลง

• ยับยั้ง myosin ATPase activity

ยา Amlodipine มีหน้าที่อะไร

ไป block Ca²⁺ channel → Ca²⁺ ลดลง → Relaxation

NMJ ของกล้ามเนื้อเรียบเรียกว่าอะไร

Varicosities

Action potential ที่ผ่าน Gap junction เรียกว่า

Junction potential

กล้ามเนื้อเรียบที่มีการหดตัวตลอดเวลาแบบไม่เป็นจังหวะเรียกว่าอะไร

Irregular rhythmic contraction

สมบัติของกล้ามเนื้อเรียบที่ว่า เมื่อกินข้าวเข้าไป กระเพาะจะขยาย หลังจากอาหารถูกย่อย กระเพาะจะหดเองอัตโนมัติ เรียกสมบัตินี้ว่า

Plasticity (หรือ stress-relaxation response)

• ไม่เป็นไปตามกฎ Length – tension relationship
  

นี่คือกล้ามเนื้ออะไร ประกอบด้วยอะไรบ้าง

Cardiac muscle

1. Intercalated disc

2. Nucleus

3. Endomysium : กล้ามเนื้อหัวใจจะไม่มี Perimysium และ Epimysium
   

กล้ามเนื้อหัวใจมี RMP ประมาณเท่าไหร่

-90 mV คล้ายกล้ามเนื้อลาย

Excitation contraction coupling(ECC) ของกล้ามเนื้อหัวใจ คืออะไร แบ่งเป็น 2 ช่วง

การเปลี่ยนแปลง AP ให้เป็นการหดตัวเชิงกลของกล้ามเนื้อหัวใจ มี 2 ช่วง

1. Systole : ช่วงหด/บีบ

2. Diastole : ช่วคลาย

กล้ามเนื้อหัวใจมีลักษณะเด่นในการกระตุ้น Ca²⁺ ต่างจากกล้ามเนื้อชนิดอื่นแบบไหน

Ca²⁺ ที่มาจาก ECF จะไปกระตุ้น Ca²⁺ ใน SR ให้ปล่อยออกอีกที

Refractory period ของกล้ามเนื้อหัวใจ มี 3 ช่วง

1. Absolute refractory period : กินไป 90% → ป้องกัน Tetany, Extrasystole

2. Relative refractory period

3. Supernormal refractory period : ถ้าเกิดในช่วงนี้บ่อย → Ventricular fibrillation(เต้นแบบสั่นระริก ไม่เป็นจังหวะ)