Възбуждане на напречнонабраздените мускули

Скелетните мускули спадат към възбудимите тъкани. Техните основни свойства са възбудимост, проводимост и съкратимост. В човешкия организъм, при обикновени условия възбуждането на напречнонабраздените мускули се осъществява под влияние на импулсите, които идват по съответните нервни влакна. Възбуждането и съкращението на мускулните влакна, влизащи в състава на дадена двигателна единица, се извършват синхронно. Процесът на съкращението следва веднага след този на възбуждането. Възбуждането на напречнонабраздените мускули се осъществява с участието на двигателните единици и мионевралните синапси, като изключително значение имат акционният потенциал и връзката между процесите на възбуждане и съкращение.

Съкращението е следствие от поредица от процеси. Първият от тях е деполяризацията на сарколемата. Мембраната на мускулната клетка (сарколема) е възбудима по цялата си дължина, с изключение на нейния постсинаптичен участък. Потенциалът на покой (мембранния потенциал в спокойно състояние) на мускулната клетка е 80-85 mV. Миофибрите на скелетните мускули не притежават спонтанна активност. Те се възбуждат под действието импулсите от α-мотоневроните, достигащи до тях по мионевралните синапси.

Мионевралният синапс е най-големият в организма. Всяко едно мускулно влакно контактува с нервното окончание посредством този тип връзка. Генерираният възбуден постинаптичен потенциал от постсинаптичната сарколема се провежда до съседните електровъзбудими участъци от мембраната като ги деполяризира до критичната точка. Сарколемата прилича на амиелиновите нервни влакна. Тя притежава потенциал зависими участъци, снабдени с Na⁺ каналчета с активационна и инактивационна врата и К⁺ каналчета. Провеждането на акционния потенциал по мускулното влакно или с други думи деполяризацията се осъществява посредством навлизането на Na⁺ от екстрацелуларната течност към мускулното влакно, а реполяризацията се дължи на излизане на К⁺. При скелетните мускули се наблюдава деполяризационен следови потенциал, който се дължи на бавната реполяризация на Т-каналчетата. Сарколемата се характеризира и с висока пропускливост за Cl^-. При покой пропускливостта за Cl^- е с 10 пъти по-голяма от тази за К⁺. По тази причина по време на акционния потенциал в мускулното влакно навлиза високо количество Cl^-, което допринася за реполяризацията на сарколемата.

Скоростта на провеждане на акционния потенциал зависи от диаметъра на влакното. Диаметърът на скелетните мускулни влакна е около 50 пъти по-голям от този на амиелиновите аксони и следователно скоростта на провеждане по тях би трябвало да е в пъти по-висока. Всъщност разликата в скоростта на провеждане между амиелиновите влакна и сарколемата е много малка, поради големия електричен капацитет на сарколемата, който се дължи на наличието на Т-каналчетата. Стената на Т-каналчетата всъщност представлява електровъзбудима сарколема, която провежда акционния потeнциал навътре към мускулното влакно. Т-каналчетата могат да се разглеждат като миниатюрни аксони, които могат до провеждат акционен потенциал, но йонните токове са в обратна посока.