Какво се случва, когато мускулът се свие?

Мускулната контракция е процесът, при който мускулните клетки се скъсяват, генерирайки сила и движение. Това включва сложна поредица от събития, протичащи на молекулярно и клетъчно ниво. Ето общ преглед на това какво се случва, когато мускулът се свие:

1. Потенциал за действие:

- Когато мускулът получи сигнал от нервната система, се генерира електрически импулс, известен като потенциал на действие.

- Потенциалът за действие се движи по протежение на повърхностната мембрана на мускулното влакно, причинявайки неговата деполяризация.

2. Освобождаване на калций:

- Деполяризацията на мембраната на мускулните влакна задейства освобождаването на калциеви йони (Ca2+) от саркоплазмения ретикулум (SR), който е вътрешното хранилище на калций в мускулната клетка.

3. Взаимодействие калций-тропонин:

- Калциевите йони се свързват с тропонин, регулаторен протеин, разположен върху тънките нишки (актинови нишки) в рамките на мускулните влакна.

4. Взаимодействие миозин-актин:

- Свързването на калция с тропонина причинява конформационна промяна, която разкрива място на свързване на актина за главата на миозина, моторен протеин.

- Миозиновите глави се свързват с откритото място на свързване на актина, образувайки напречни мостове между дебелите нишки (миозинови нишки) и тънките нишки.

5. Силов удар:

- Миозиновите глави претърпяват конформационна промяна, която генерира сила чрез издърпване на тънките нишки към центъра на саркомера (повтарящата се единица на мускулното влакно).

- Това плъзгане на тънки нишки покрай дебелите нишки причинява мускулна контракция.

6. Хидролиза на АТФ:

- Енергията, необходима за силовия удар, идва от хидролизата на аденозин трифосфат (АТФ) от миозин.

- Всяка миозинова глава съдържа АТФ-азен ензим, който разгражда АТФ на аденозин дифосфат (ADP) и неорганичен фосфат (Pi), освобождавайки енергия.

7. Мускулна релаксация:

- Когато електрическият стимул приключи, калциевите йони се изпомпват обратно в SR чрез калциеви помпи.

- Тъй като нивата на калций намаляват, комплексът тропонин-тропомиозин се връща в първоначалната си позиция, блокирайки мястото на свързване на актина.

- Миозиновите глави се отделят от актина и мускулното влакно се отпуска.

Координираното свиване и отпускане на мускулните влакна позволяват движение, включително контракции на скелетните мускули за произволни движения, контракции на сърдечния мускул за сърдечна функция и контракции на гладките мускули за неволни движения като храносмилане и регулиране на кръвоносните съдове.