مشخصات این فایل
عنوان: مدل ریاضی انقباض – تحریک در سلول عضله‌ی صاف رحمی
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 59
این مقاله درمورد مدل ریاضی انقباض – تحریک در سلول عضله‌ی صاف رحمی می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله مدل ریاضی انقباض – تحریک در سلول عضله‌ی صاف رحمی می خوانید .
آناتومی فیزیولوژیک پیوستگاههای عصبی – عضلانی در عضله‌ی صاف:
عضله‌ی صاف بر خلاف عضله‌ی اسکلتی فاقد پیوستگاههای با ساختمان پیچیده و عالی می‌باشد. در عوض، فیبرهای عصبی اوتونوم که به عضله‌ی صاف می‌روند عموما بر روی ورقه‌ای از فیبرهای عضله منشعب می‌شوند. این فیبرها اکثرا تماس مستقیم با فیبرهای عضله‌ی صاف ندارند بلکه پیوستگاه‌هایی منتشر را می‌سازند که ماده‌ی میانجی خود را به درون ماتریس پوشاننده‌ی عضله‌ی صاف ترشح می‌کنند، سپس ماده‌ی میانجی به درون سلول‌ها منتشر می‌شود.ضمنا در جاهاییکه چندین لایه‌ی سلول عضلانی وجود دارد، فیبرهای عصبی غالبا تنها به لایه‌ی بیرونی می‌روند و سپس انتقال پتانسیل عمل در توده‌ی عضلانی یا انتشار بعدی ماده‌ی میانجی باعث گسترش تحریک عضلانی می‌شود. آکسون‌هایی که به فیبرهای عضله‌ی صاف می‌روند بر خلاف عضله‌ی اسکلتی فاقد پایک‌های انتهایی و منشعب شونده‌ی تیپیک هستند. در عوض اکثر آکسون‌های ظریف انتهایی دارای بر آمدگی‌های متعددی می‌باشند. این نقاط آکسون فاقد سلول‌های شوان هستند که آکسون را در بر می‌گیرند، به‌طوریکه ماده‌ی میانجی می‌تواند از طریق جدار برآمدگی‌ها ترشح شود.
این بر آمدگی‌ها دارای ویزیکول‌هایی مشابه وزیکول‌های صفحه‌ی محرکه‌ی انتهایی در عضله‌ی اسکلتی هستند که حاوی مواد میانجی می‌باشد. اما بر خلاف ویزیکول‌های پیوستگاههای عضله‌ی اسکلتی که همیشه استیل کولین دارند، ویزیکول‌های پایانه‌های عصبی اتونوم در برخی از فیبرها حاوی استیل کولین و در برخی نوراپی نفرین هستند.
در چند مورد به ویژه در عضله‌ی صاف چند چند واحدی تنها غشایی به ضخامت nm20-30 بین برآمدگی‌ها و غشای سلول عضله فاصله می‌اندازد. این مکان‌ها پیوستگاه تماسی نام دارد. زمان عکس‌العمل انقباض در این گونه فیبرهای عضلانی صاف به مقدار چشم‌گیری کوتاه‌تر از زمان فیبرهایی است که با پیوستگاههای منتشر تحریک می‌شوند.
- مواد میانجی تحریکی و مهاری در پیوستگاه عصبی – عضلانی عضله‌ی صاف:
مهمترین این مواد استیل کولین ونوراپی نفرین هستند، اما این دو هیچ‌گاه از یک فیبر عصبی واحد ترشح نمی‌شوند. استیل کولین یک ماده‌ی میانجی است که بر روی برخی عضلات صاف اثر تحریکی دارد و در برخی دیگر از اعضا اثر مهاری.
معمولا اگر استیل کولین یک فیبر عضلانی را تحریک نماید، نوراپی نفرین آن را مهار می‌کند و بر عکس. اما علت این پاسخ های متفاوت چیست؟
پاسخ این است که هم استیل کولین وهم نوراپی نفرین جهت تحریک یا مهار نخست به یک پروتئین گیرنده در سطح غشای سلولی- عضلانی متصل می‌شوند. برخی از پروتئین‌ها گیرنده‌ی تحریکی هستند، در حالیکه بقیه مهاری می‌باشند، لذا نوع گیرنده تعیین می‌کند که اولا عضله باید تحریک شود یا منقبض شود وثانیا کدام یک از دو میانجی موجب تحریک یا انقباض می‌شود.
-4-1-3پتانسیل غشا و پتانسیل عمل در عضله‌ی صاف:
- پتانسیل غشا در عضله‌ی صاف:
مقدار کمی پتانسیل غشا در انواع مختلف عضله‌ی صاف بسته به شرایط لحظه‌ای عضله فرق می‌کند. معمولا پتانسیل داخل سلولی در وضعیت استراحت حدود 50- تا 60- میلی‌ولت است.
- پتانسیل عمل در عضله‌ی صاف تک واحدی:
پتانسیل عمل در عضلات صاف تک واحدی نظیر عضله‌ی احشایی به همان طریقی اتفاق می‌افتد که در عضله‌ی اسکلتی است اما پتانسیل عمل در بسیاری از عضلات صاف چند واحدی و شاید اکثر آن‌ها ایجاد نمی‌شود.
پتانسیل عمل عضله‌ی صاف احشایی به دو شکل است:
پتانسیل نیزه‌ای
پتانسیل کفه‌دار
- پتانسیل‌های نیزه‌ای:
پتانسیل عمل نیزه‌ای شاخص همچون پتانسیل عضله‌ی اسکلتی در اکثر عضلات صاف چند واحدی اتفاق می‌افتد. مدت این پتانسیل بین 10-50 میلی‌ثانیه است.
- پتانسیل عمل کفه‌دار:
شروع آن شبیه پتانسیل تیپیک نیزه‌ای است ولی در این مورد غشای فیبر عضله به سرعت رپلاریزه نمی‌شود بلکه پس از چند صد تا 1000 میلی‌ثانیه تاخیر رپلاریزه می‌شود. اهمیت وجود کفه در این است که می‌تواند باعث دوره‌های طولانی انقباض در برخی انواع عضله‌ی صاف مانند حالب، در برخی شرایط در رحم و برخی انواع عضله‌ی صاف عروق شود.
- اهمیت کانال‌های کلسیم در تولید پتانسیل عمل در عضله‌ی صاف:
تعداد کانال‌های ولتاژی کلسیم در غشای سلولی عضله‌ی صاف بسیار بیش از عضله‌ی اسکلتی است ولی تعداد کانال‌های سدیم در آن ناچیز است. بنابراین سهم سدیم در تولید پتانسیل عمل کم است و در عوض عامل اصلی پتانسیل عمل در این عضلات ورود یون کلسیم به درون فیبر می‌باشد. البته کانال‌های کلسیم بسیار کندتر از کانال‌های سدیم باز می‌شوند، اما زمان بیشتری باز می‌مانند.
این امر تا حدود زیادی پتانسیل عمل طولانی و کفه‌دار را در برخی از فیبرهای عضله‌ی صاف توجیه می‌کند. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم ورود کلسیم در حین پتانسیل عمل به درون سلول این است که همان کلسیم وارده مستقیما بر مکانیسم انقباضی عضله‌ی صاف اثر می‌کند و سبب انقباض می‌گردد و لذا کلسیم هم‌زمان دو کار انجام می‌دهد.
پتانسیل‌های دارای موج آهسته در عضله‌ی صاف تک‌واحدی و تولید خودبخود پتانسیل عمل:
برخی از عضلات صاف خاصیت خودتحریکی دارند، یعنی پتانسیل عمل از خود سلول‌های عضله‌ی صاف شروع می‌شود. این حالت غالبا با یک ریتم موج آهسته در پتانسیل غشا همراه است. خود موج آهسته پتانسیل عمل نیست، یعنی روندی خود افزا نیست که تدریجا بر روی غشای فیبرهای عضله پخش شود، بلکه خاصیت موضعی فیبرهای عضله‌ی صاف است که توده‌ی عضلانی را می‌سازد.
علت ریتم موج آهسته معلوم نیست. یک فرضیه این است که نوسان عمل پمپ یون‌های مثبت در تخلیه‌ی این یون‌ها از غشای فیبر عضله باعث این حالت می‌شود. اهمیت موج آهسته این است که در صورت قوت کافی می‌تواند پتانسیل عمل را شروع نماید. خود موج آهسته نمی‌تواند عضله را وادار به انقباض کند، بلکه اگر قله‌ی پتانسیل منفی موج آهسته از 60- میلی‌ولت به بالاتر از حدود 35- میلی‌ولت برسد، پتانسیل عمل ایجاد می‌شود و سپس انقباض رخ می‌دهد. این پتانسیل‌های عمل یک رشته انقباضات ریتمیک توده‌ی عضله‌ی صاف را برمی‌انگیزند، لذا امواج آهسته را امواج پیش‌آهنگ نیز می‌نامند.
2-3 -تحریک عضله‌ی صاف احشایی با کشیدگی عضله:
اگر عضله‌ی صاف احشایی به حد کافی کشیده شود معمولا پتانسیل عمل خودبخود ایجاد می‌کند. علت ایجاد پتانسیل عمل عبارت است از:
پتانسیل طبیعی موج آهسته
کاهش پتانسیل منفی غشا بر اثر خودکشیدگی.
چنین پاسخی به کشیدگی به جدار روده امکان می‌دهد که در صورت کشیده‌شدن بیش از حد، به‌وطور خودکار و ریتمیک منقبض شود.
- دپلاریزاسیون عضله‌ی صاف چند واحدی بدون پتانسیل عمل:
فیبرهای عضلات صاف چند واحدی در حالت طبیعی بیشتر در پاسخ به محرک‌های عصبی منقبض می‌شود. در برخی از عضلات صاف چند واحدی استیل کولین از پایانه‌ی اعصاب ترشح می‌شود ودر برخی دیگر نوراپی نفرین. هر دو میانجی مزبور باعث دپلاریزاسیون در غشای عضله‌ی صاف می‌شود که خود باعث انقباض می‌گردد. معمولا پتانسیل عمل ایجاد نمی‌شود، زیرا فیبرها به قدری کوچکند که نمی‌توانند پتانسیل عمل تولید کنند. با وجود این، در سلول‌های کوچک عضله‌ی صاف، حتی بدون پتانسیل عمل نیز میانجی عصبی موجب یک دپلاریزاسیون موضعی به نام پتانسیل پیوستگاهی می‌شود که به طریقه ی الکتروتونیکی در تمام فیبر پخش می‌شود و موجب انقباض می‌شود.
- تاثیر عوامل بافت موضعی و هورمون‌ها در ایجاد انقباض عضله‌ی صاف بدون پتانسیل عمل:
احتمالا نیمی از انقباضات عضله‌ی صاف در اثر عوامل محرکی که مستقیما بر دستگاه انقباضی عضله‌ی صاف اثر می‌گذارند، شروع می‌شوند و پتانسیل عمل ندارند.
بخشی از فهرست مطالب مقاله مدل ریاضی انقباض – تحریک در سلول عضله‌ی صاف رحمی
چکیده 1
مقدمه 2
انقباض و تحریک عضله صاف 6
تشریح مدل 19
روابط حاکم 22
پارامتر های مدل 26
حل روابط مدل 27
نتایج 28
بحث و نتیجه گیری 43
پیشنهادات 48
مراجع 49
پیوست
دانلود مقاله مدل ریاضی انقباض – تحریک در سلول عضله‌ی صاف رحمی