В експерименті ізольований м'яз жаби ритмічно подразнюють електричними імпульсами. Кожний наступний імпульс припадає на період розслаблення попереднього скорочення. Яке скорочення м'язу виникає?

Чому це правильна відповідь

Зубчастий тетанус виникає при ритмічній стимуляції скелетного м’яза з частотою, коли кожен наступний імпульс надходить під час фази розслаблення попереднього одиночного скорочення, але до повного повернення до базового рівня напруження. Суммація відбувається через часткове збереження внутрішньоклітинного Ca2+ після попереднього скорочення, що додається до нового викиду Ca2+ з саркоплазматичного ретикулуму при наступній деполяризації. В результаті амплітуда кожного наступного скорочення вища за попереднє до досягнення плато з характерними коливаннями напруження. Регуляція напруження відбувається на клітинному рівні через динаміку Ca2+ у саркоплазмі: активація рианодинових рецепторів викидає Ca2+ при кожному потенціалі дії, а SERCA-помпа частково рекаптує його під час розслаблення. При інтервалах між імпульсами, довших за час повного рекаптування, але коротших за повне розслаблення, Ca2+ накопичується, збільшуючи кількість активованих тропонінів та поперечних містків. Частота стимуляції визначає ступінь суммації — низька частота дає зубчастий вигляд через помітні осциляції. Коливання напруження в зубчастому тетанусі зумовлені нерівномірним зв’язуванням міозину з актином у різні моменти циклу, коли Ca2+ коливається між піками викиду та частковим поглинанням. При вищій частоті ці коливання згладжуються через постійне високе Ca2+, переходячи в суцільний тетанус. Зубчастий тетанус відображає перехідний режим між одиночним скороченням та максимальним тетанічним напруженням. Зворотний зв’язок на рівні саркомера реалізується через кооперативність тропоніну, де часткове зайняття Ca2+ підвищує афінність наступних сайтів, посилюючи активацію при кожному імпульсі. Це створює позитивний зворотний зв’язок для зростання напруження до плато, обмеженого максимальним викидом Ca2+ з ретикулуму. Саме зубчастий тетанус формується при заданій частоті стимуляції, бо інтервал між імпульсами дозволяє часткове розслаблення з помітними коливаннями напруження, відображаючи динаміку Ca2+ без повного згладжування.