Особености на процеса на възбуждане на гладките мускули

Една от особеностите на процеса на възбуждане на гладките мускули е, че в сравнение с другите възбудими клетки, потенциалът на покой при гладкомускулните клетки е по-малък и е около 50 mV.

Процесът на възбуждане на гладките мускули е свързан с промени в пропускливостта на клетъчната мембрана за калиеви, натриеви и калциеви йони, както и с промени в активността на съответните йонни помпи. Наличието на различни видове йонни каналчета – бавни и бързи, натриеви и калиеви каналчета, смесени натриево-калциеви каналчета, е причината за голяма вариация във формата на акционните потенциали. Последните могат да бъдат: потенциали от тип плато, класически акционни потенциали, но с по-голяма продължителност, комбинация от акционни потенциали и бавновълнова активност и други.

Друга особеност на процеса на възбуждане на гладките мускули е, че макар и да е съпроводен от деполяризация – не води до генериране на акционен потенциал. Гладките мускули, за разлика от напречнонабраздените, се възбуждат не само чрез импулсите на инервиращите ги нервни влакна, но също и под действието на редица други фактори, каквито са редица хормони, метаболити, авторитмична активност, термични и механични дразнения и други. Всеки от тези фактори има различно значение за отделните групи гладки мускули.

Йонни каналчета

Сарколемата на гладкомускулните клетки е снабдена с няколко вида йонни каналчета. Тя притежава потенциалзависими K⁺-каналчета, лигандзависими Ca²⁺-каналчета и лигандзависими К⁺-каналчета. На мембраната не се откриват потенциал зависими Na⁺-каналчета. Активният транспорт през сарколемата се извършва през натриево/калиева помпа и калциева помпа.

Мембранният потенциал на гладкомускулните клетки има сравнително ниска стойност от -30mV до -65mV. Тази стойност е близка до прага на отваряне на потенциалзависимите калциеви каналчета. По тази причина дори малки колебания в мембранния потенциал водят до отварянето им и навлизането на калций в сарколемата. Сарколемата на повечето гладкомускулни клетки притежава потенциалзависими йонни каналчета и по тази причина спада към електровъзбудимите мембрани. Гладкомускулните клетки имат малки размери и акционни потенциали могат да генерират само групи от миоцити, които са свързани по между си с множество електрични синапси.

Електрична активност на гладките мускули

Електричната активност на гладките мускули е доста разнообразна. Това се обуславя от факта, че броят на йонните каналчета, както и активността на йонните помпи при различните гладки мускули варира. Най-често срещаните промени в мембранния потенциал на гладките мускули са следните:

• бавни вълни без акционни потенциали – наблюдават се най-вече в гладките мускули от дискретен тип (отделните миоцити са изолирани един от друг и електрични синапси се срещат много рядко). Бавните колебания на мембранния потенциал се причиняват под действието на медиаторите на вегетативните нервни влакна. Тези колебания не са ритмични, амплитудата им зависи от количеството на секретирания медиатор. При някои висцерални гладки мускули (голямо количество електрични синапси) се наблюдават ритмични бавни вълни с малка амплитуда. Обикновено те не водят до съкращение. Ако възбудимостта на миоцитите се повиши и амплитудата на бавните вълни е достатъчно голяма се получават акционни потенциали. Ритмични бавни вълни без акционни потенциали се генерират от гладкомускулните клетки на тънкото черво известно време след приключване на абсорбцията на приетата храна.;
• акционни потенциали без бавни вълни – акционни потенциали могат да се генерират от висцералните миоцити, които притежават много потенциал-зависими Ca²⁺-каналчета. Акционните потенциали на гладките мускули се различават от тези на скелетните в няколко отношения. На първо място акционния потенциал се дължи на навлизането само на Ca²⁺, не и на Na⁺. Акционният потенциал е значително по-продължителен и амплитудата му е сравнително по-малка.;
• бавни вълни с акционни потенциали – наблюдават се описаните по-горе бавни вълни, като на върха на деполяризационната фаза се наблюдават един или няколко акционни потенциала. Генерирането на тези акционни потенциали се осъществява под действието на медиаторите и на хормоните. В тънкото черво след нахранване всяка трета вълна има акционен потенциал. При двигателна активност от типа мигриращ миоелектричен комплекс, която се наблюдава на гладно, всяка бавна вълна има множество акционни потенциали.;
• акционен потенциал тип плато – в началото на акционния потенциал сарколемата се деполяризира сравнително бързо, но след това не следва веднага фаза на реполяризация, а сарколемата остава продължително време деполяризирана. Тази продължителна деполяризация се нарича плато.

Генерирането на акционни потенциали е характерно за гладките мускули от висцерален тип, защото при тях се наблюдават множество електрични синапси. При мускулите от дискретен тип се наблюдават бавни колебания на акционния потенциал.

Това са основните видове електрична активност на сарколемата на гладките мускули. При мускулите, които периодично преместват съдържимото на кухия орган, активността е ритмична. С други думи през определен период от време сарколемата спонтанно се деполяризира с или без генериране на акционен потенциал. Авторитмичната активност се наблюдава във висцералните гладки мускули, но не във всички. В някои мускули се наблюдават определени участъци със силно изразена авторитмична активност. Тази група от миоцити със силно изразена активност се означава като водач на ритъма. Способността на някои висцерални мускули да се самовъзбуждат се нарича автоматия. Това явление се наблюдава само в гладките мускули от висцерален тип. Мускулите от дискретен тип не притежават това свойство.