מבנה השריר:

• שכבות השריר:
  • השריר בנוי ממספר שכבות עטיפה המבודדות את הרקמה הפנימית:
    • אפימיזיום העוטף את השריר כולו.
    • פרימיזיום העוטף קבוצות סיבים.
    • אנדומיזיום שעוטף כל סיב שריר בודד.
  • סיב שריר הוא למעשה תא אחד ארוך המכיל מספר גרעינים.
  • 
• המבנה הפנימי של תא השריר (סיב השריר):
  • סרקולמה :
    • קרום התא של סיב השריר (במקביל לאנדומיזיום שעוטף אותו) שעליו נוצרות הסינפסות.
  • צינוריות T-tubules:
    • שקעים/חורים של הסרקולמה שחודרים פנימה אל תוך התא ועוטפים את המבנים הפנימיים כדי להעביר את הסיגנל החשמלי מהמעטפת פנימה.
  • סרקופלזמיק רטיקולום (SR):
    • רשת של ממברנות פנימיות העוטפת את הרכיבים המתכווצים ואוגרת בתוכה ריכוז גבוה מאוד של יוני סידן.
    • המפגש בינה לבין ה-T-tubules נקרא "טריאדה" (Triad).
  • מיופיברילות (Myofibrils):
    • אלו הרכיבים הפנימיים ביותר בתוך הסיב שאחראים בפועל על ההתכווצות המכנית.
  • 

הצימוד בין אקסיטציה להתכווצות (Excitation-Contraction Coupling):

• העברה סינפטית אל השריר:
  • פוטנציאל פעולה באלפא מוטור-נוירון גורם לשחרור הנוירוטרנסמיטור אצטילכולין למרווח הסינפטי שעל גבי הסרקולמה.
  • בניגוד לקורטקס (שם אצטילכולין פועל לרוב כנוירומודולטור), בשריר הוא משמש כנוירוטרנסמיטר ונקשר לרצפטורים ניקוטיניים, מה שפותח תעלות נתרן ויוצר דפולריזציה ופוטנציאל פעולה בשריר.
• קסקדת שחרור הסידן:
  • הדפולריזציה מהסרקולמה מתפשטת פנימה לתוך השריר דרך ה-T-tubules.
  • הדפולריזציה גורמת לפתיחת תעלות סידן תלויות מתח וליצירת צימוד מכני. שינוי מכני זה דוחף ופותח תעלות שחרור סידן ספציפיות על גבי הסרקופלזמיק רטיקולום.
  • כתוצאה מכך, סידן (שהוא ה"טריגר" להתכווצות) נשפך בכמויות אדירות לפי מפל הריכוזים אל עבר המיופיברילות.
• סיום ההתכווצות:
  • כדי שהשריר יפסיק להתכווץ וירפה, המערכת מפעילה באופן קבוע משאבות אקטיביות ששואבות את הסידן בחזרה אל תוך הסרקופלזמיק רטיקולום. תהליך שאיבה זה איטי יותר מאשר שחרור הסידן.
• 

מנגנון ההתכווצות (Sliding Filament Theory):

• מבנה המיופיברילה:
  • במיקרוסקופ המיופיברילות נראות משורטטות (Striated) עקב סידור הסיבים.
  • המבנה הבסיסי נתחם על ידי פסי Z (או Z-lines) והוא מורכב משני סוגי סיבים (Filaments) עיקריים שחופפים זה לזה:
    • אקטין (Actin): הסיבים הדקים.
    • מיוזין (Myosin): הסיבים העבים, בעלי ה"ראשים" (זרועות הקישור).
• תפקיד הסידן וה-ATP (מודל החלקת הסיבים):
  • במצב מנוחה, אתרי הקישור על פני האקטין חסומים על ידי קומפלקס חלבוני הנקרא טרופונין וטרופומיוזין.
  • כשהסידן נשפך פנימה, הוא נקשר לטרופונין C, מה שגורם לשינוי קונפורמציה שמסיט את הטרופומיוזין וחושף את אתרי הקישור שעל האקטין.
  • ראשי המיוזין נקשרים לאקטין, ובאמצעות שימוש באנרגיה מפירוק ATP (ל-ADP ופוספט), הראש עושה תנועת סיבוב ("Walking") שמחליקה את סיב האקטין על גבי המיוזין, מה שמקרב את ה-Z-lines זה לזה ומקצר את הסרקומר (ואת השריר כולו).
  • מולקולת ATP חדשה שנקשרת מאפשרת לראש המיוזין להתנתק מהאקטין כדי להתחיל מחזור חדש. לכן, ללא ATP יש כיווץ מתמשך ולא משתחרר.
  • התהליך א-סינכרוני: ראשים שונים נמצאים בשלבים שונים של מחזור הקשירה-משיכה-שחרור, מה שמאפשר שמירה על כוח רציף ללא החלקה אחורה.
  • 

מכניקה של פעולת השריר:

• סוגי התכווצויות:
  • התכווצות איזוטונית (Isotonic):
    • כוח השריר נשאר קבוע לאורך זמן, אך אורך השריר משתנה ומתקצר (למשל, הרמת חפץ).
  • התכווצות איזומטרית (Isometric):
    • אורך השריר מקובע (השריר לא יכול להתקצר), אך הוא מפתח כוח או מתיחות.
    • מדד זה משמש כדי לבדוק את התכונות המכניות של השריר באורכים שונים.
• עקומת אורך-מתיחות (Length-Tension Relationship):
  • הכוח האקטיבי שהשריר מפיק תלוי במידת החפיפה האופטימלית בין ראשי המיוזין לסיבי האקטין.
  • אם השריר קצר מדי או מתוח מדי (אין חפיפה בין הסיבים), כוח ההתכווצות האקטיבי יורד משמעותית.
  • במקביל, במתיחה קיצונית, למרות שהכוח האקטיבי יורד לאפס, הכוח הפסיבי עולה בחדות בגלל התנגדות רקמת החיבור האלסטית (כמו מתיחה של קפיץ).
  • 

דינמיקה, סוגי שרירים וגיוס יחידות מוטוריות:

• סכימה בזמן (Temporal Summation) וטטנוס:
  • גירוי בודד גורם להתכווצות בודדת הנקראת Twitch.
  • מכיוון שהדפולריזציה נשארת (בגלל תכונות פסיביות של הממברנה), ושאיבת הסידן איטית, נותר "סידן שארי" בתוך התא. הגדלת תדר היריות מנצלת זאת לסיכום הכוח של ההתכווצויות, עד לקבלת התכווצות חזקה, חלקה ורציפה הנקראת Tetanus (טטנוס).
• שני סוגי סיבי שריר עיקריים:
  • סיבים אדומים (איטיים - Type I):
    • מבוססים על מטבוליזם אירובי, מכילים הרבה מיטוכונדריות, פועלים לאט ומפיקים כוח חלש יחסית, אך עמידים מאוד לעייפות ויכולים לפעול זמן רב ברציפות.
  • סיבים לבנים (מהירים - Type II):
    • מבוססים על מטבוליזם אנאירובי (מעט מיטוכונדריות), מפיקים כוח התכווצות רב ומהיר מאוד, אך מתעייפים במהירות.
• כלל חוק הגודל בגיוס שרירים (The Size-Order Rule):
  • המערכת המוטורית מתכננת תנועה כך שקודם יגויסו השרירים שאינם מתעייפים, ורק אח"כ השרירים המהירים הדורשים כוח רב.
  • המנגנון קשור בתכונות החשמליות של האלפא מוטור-נוירון:
    • נוירונים קטנים (המעצבבים שרירים איטיים) הם בעלי התנגדות ממברנה גדולה ולכן מגיעים לסף הירי מהר יותר מאותו קלט סינפטי.
    • נוירונים גדולים (המעצבבים שרירים מהירים) הם בעלי התנגדות ממברנה נמוכה, ולכן הקלט יגרום בהתחלה לדפולריזציה תת-סיפית, והם יירו פוטנציאלי פעולה (ויגייסו את השרירים החזקים) רק כאשר הקלט הסינפטי יהיה משמעותי ועצים יותר.