background image

The muscle 

 


background image

Objectives 

1-Define simple muscle twitch? 
2-Describe the sequential events in muscle 

contraction according to the sliding filament 
theory.
 

3- State the principles of walk along theory of 

skeletal muscle contraction 

  
  4-Compare the two types of muscle contraction. 
•   

 


background image

Electrical characteristics of skeletal 

muscles: 

 

1- The resting membrane potential is – 80 to – 90 mill volt in 

skeletal muscle fiber (same as in large mylinated nerve fiber). 

2- The electrical changes of the ion fluxes are similar to those of 

the nerve fiber during action potential.  

3- Duration of the action potential is 1 to 5 milliseconds (5 times 

longer than that in mylinated nerve fiber).  

4- The conduction velocity is 3 to 5 m/ second (less than that in 

large mylinated nerve fiber). 

5-Due to the slight difference in the threshold between muscle 

fibers of the same muscle and the difference in the distance 

between the stimulation site and different muscle fibers, the 

action potential recorded from the whole muscle after direct 

stimulation is proportional to the intensity of the stimulus 

between threshold and maximum intensity (do not obey all or 

none law). 

6- Each single contraction is followed by a single relaxation in 

response to a single action potential (simple muscle twitch). 

  
  
  

  


background image

Excitation contraction coupling

 

 

The process by which depolarization of the muscle fiber 

initiates contraction is called excitation- contraction coupling.  
 

1- Sliding filament theory

 1 – The discharge of motor neuron. 
2- An action potential travels along the motor 

nerve to its ending in the muscle fiber. 

3- Secretion of small amounts of 

neurotransmitter substance Acetylcholine 
(Ach) at the motor end plate. 

4-Ach binds to nicotinic receptors on muscle 

fiber membrane to open Ach gated channels. 

 


background image

5- Increase in Na and K ions conductance (Na ions 

diffuse to the interior of the muscle fiber 
membrane) and this will initiate a local end plate 
potential, and when firing level is reached, action 
potential is generated and spread along the 
whole muscle fiber. 

6- The inwards spread of the action potential by the 

T system of tubules. 

7- Release of calcium ions from the terminal 

cisterns of the sarcoplasmic reticulum. 

8-Calcium will bind to Troponin C molecule this will 

lead to conformational changes: 

 


background image

 
 
 

The binding of Troponin I to actin will be weakened. 
This allows Tropomyosin to move laterally outside the groove 
and uncover the binding sites for the myosin heads. 
So Ca ions will act as an inhibitory factor on troponin –
tropomyosin attachment to actin. 
 The formation of cross bridges between actin and myosin heads 
→ sliding of thin on thick filaments producing shortening (the 
sarcomere will be shortened). 
  
 
 


background image

So during muscle contraction 1- the Z lines move closer to each 
other, 2- the I band becomes shorter and 3- the A band stays at 
the same length. 
 


background image

2- The walk- along or Rachet theory of 
contraction:
 
   This theory suggests that the sliding 
during muscle contraction is produced by 

attaching, breaking and reforming of the 
cross linkages between actin and myosin 
heads, 

the intensity of the interaction 

depends on the number of cross linkages . 
 

 


background image

-

After uncovering of the active sites of the actin. 

- Myosin head link to actin at 90 degrees angle, the 
head tilts towards the arm to drag the actin filament 
along with it,    
- Producing movement by swiveling(pulling).  
- Then disconnect(breaks away from the active site, 
then the head returns to its extended direction , then 
it combines with  a new active site farther down along 
the actin filament  and the process is repeated).  

 

The  pulling  of  the  heads  of  myosin  to  actin  or 

the tilt of the myosin head is called the 

power  

stroke. 

  

 


background image

background image

Steps in relaxation: 
1- After a fraction of a second, the calcium ions are pumped 
actively back into the sarcoplasmic reticulum by a Calcium 

membrane pump

they are going to diffuse into the terminal 

cisterns to be released by the next action potential
 
2- The release of calcium ions from Troponin C, 
 
3- Then cessation of binding between actin and myosin (i.e. 
tropomyosin returns to its site. 
 
4- Contraction stops. 
             
  

 


background image

background image

Types of contraction: 

1- Isomertic contraction

is when the muscle does not shorten during 
contraction i.e. no change in muscle length, but the 
tension will increase. 

e.g. trying to lift a heavy object. The work done here is zero, 
because no movement. 

 


background image

2- Isotonic contraction: 

  It is the contraction 

that causes shortening of the muscle 

length and the muscle has the same tension. e.g. lifting an object 
by contracting the biceps muscle. 
Here there is work done because there is movement. 
The muscle shortens against a fixed load, and its characteristics 
depends on the load against which the muscle contracts and on 
the inertia of the load. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 167 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل