Какво се случва с мускулна контракция, ако по време на контракцията има излишно количество Ca2 plus или ATP?

Ако по време на мускулна контракция има излишък от Ca2+ или ATP, това може да има различни ефекти в зависимост от конкретната ситуация. Ето какво се случва във всеки случай:

Излишък на Ca2+:

1. Продължителна контракция:Ако има излишък от Ca2+ йони, свързването на Ca2+ с тропонина ще остане високо дори след края на потенциала за действие. Това продължително свързване предотвратява отделянето на миозина от актина, което води до продължителна мускулна контракция. Това състояние е известно като "претоварване с калций" и може да доведе до мускулна скованост и нарушена релаксация.

2. Вкочаняване:В екстремни случаи на претоварване с калций, мускулът може да навлезе в състояние на постоянна контракция, известно като вкочаняване. Това се случва, когато мускулните клетки са изчерпани от АТФ и миозиновите глави остават здраво свързани с актина, предотвратявайки релаксацията дори след спиране на нервния импулс. Rigor mortis обикновено настъпва няколко часа след смъртта, когато клетъчният метаболизъм престава и производството на АТФ спира.

Излишък от АТФ:

1. По-бързо свиване и отпускане:Излишното количество АТФ може да повиши скоростта на мускулно съкращение и отпускане чрез улесняване на отделянето на миозиновите глави от актина. АТФ осигурява енергията, необходима на миозина, за да освободи хватката си върху актина и да се нулира за следващия цикъл на свиване. С повече наличен АТФ този процес може да се случи по-бързо, което води до по-бързи мускулни движения.

2. Повишени продължителни контракции:В някои случаи излишъкът от АТФ може също да допринесе за повишени продължителни контракции. Когато ATP е лесно достъпен, мускулът може да поддържа високо ниво на производство на сила за по-продължителен период. Този ефект често се наблюдава по време на интензивни упражнения, когато мускулите работят с висока интензивност и произвеждат големи количества АТФ чрез анаеробен метаболизъм.

Важно е да се отбележи, че тези ефекти зависят от контекста и специфичните условия в мускулните влакна. Оптималните концентрации на Ca2+ и ATP за нормална мускулна функция са строго регулирани от различни клетъчни механизми, за да се осигури правилна мускулна контракция и релаксация.