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 м'яза з частотою, коли кожен наступний імпульс надходить під час фази розслаблення попереднього одиночного скорочення, але до його повного завершення. На мембранному рівні кожен потенціал дії викликає вивільнення Ca2+ з саркоплазматичного ретикулуму через рианодинові рецептори, підвищуючи цитозольний кальцій та активуючи тропонін C для скорочення. Часткове розслаблення між імпульсами відбувається за рахунок активного захоплення Ca2+ SERCA-насосом, але базовий рівень кальцію залишається підвищеним через неповне повернення. Регуляція відбувається на клітинному рівні в міофібрилах, де сумування механічної відповіді формується через накладання хвиль кальцію, що не дозволяють повного повернення актино-міозинових мостиків до релаксованого стану. Сила скорочення коливається навколо середнього значення, створюючи зубчастий профіль, бо кожен новий імпульс додає кальцій до залишкового від попереднього. Зміна амплітуди зубців залежить від інтервалу стимуляції: при більших інтервалах розслаблення глибше, при менших — вище середня сила. Зворотний зв'язок реалізується через кальцієво-залежне інактивацію рианодинових каналів та насичення SERCA, що обмежує надмірне накопичення кальцію та запобігає переходу до суцільного тетанусу. При даній частоті стимуляції базовий кальцій осцилює, дозволяючи часткове розслаблення та зберігаючи коливання сили. Це забезпечує більшу силу порівняно з одиночним скороченням без повного злиття. Зубчастий тетанус оптимізує силу при субмаксимальній частоті стимуляції, дозволяючи м'язу розвивати проміжну силу між одиночним скороченням та суцільним тетанусом за рахунок часткового сумування кальцієвих хвиль. При вищій частоті імпульси накладаються на фазу підйому, усуваючи розслаблення та формуючи гладкий тетанус з максимальною силою.