Jaka jest prawidłowa kolejność etapów skurczu mięśni?
Skurcz mięśni obejmuje kilka etapów występujących w określonej kolejności. Oto prawidłowa kolejność zdarzeń podczas skurczu mięśni:
1. Generowanie i transmisja potencjału czynnościowego :
- W neuronie ruchowym generowany jest impuls nerwowy (potencjał czynnościowy).
- Potencjał czynnościowy przemieszcza się wzdłuż aksonu neuronu ruchowego w kierunku połączenia nerwowo-mięśniowego.
- Na połączeniu nerwowo-mięśniowym potencjał czynnościowy powoduje uwolnienie neuroprzekaźnika acetylocholiny (ACh) do szczeliny synaptycznej.
2. Wiązanie ACh i depolaryzacja błony mięśniowej :
- Cząsteczki ACh wiążą się z receptorami na błonie komórek mięśniowych, powodując lokalną depolaryzację błony.
- Ta depolaryzacja oznacza wzrost potencjału elektrycznego wewnątrz komórki mięśniowej, powodujący, że wnętrze jest mniej ujemne w porównaniu z otoczeniem.
3. Depolaryzacja włókien mięśniowych (propagacja potencjału czynnościowego) :
- Jeśli depolaryzacja osiągnie poziom progowy (około -55 mV), na błonie komórki mięśniowej generowany jest potencjał czynnościowy.
- Potencjał czynnościowy mięśni rozprzestrzenia się szybko po całej powierzchni włókna mięśniowego poprzez system błon zwany kanalikami poprzecznymi (kanalikami T).
4. Uwalnianie wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego (SR) :
- Potencjał czynnościowy przemieszcza się również wzdłuż kanalików T i powoduje uwalnianie jonów wapnia (Ca2+) z siateczki sarkoplazmatycznej.
- Wapń jest główną cząsteczką sygnalizacyjną inicjującą skurcz mięśni.
5. Wiązanie wapnia z troponiną :
- Jony wapnia wiążą się z troponiną, kompleksem białkowym znajdującym się na cienkim włóknie (aktynie).
- To wiązanie zmienia konformację troponiny, co pozwala innemu białku zwanemu miozyną związać się z włóknami aktynowymi.
6. Formacja mostu :
- Głowy miozyny (domena motoryczna miozyny) wystają z grubych włókienek (miozyny) i wiążą się z określonymi miejscami na włóknach aktynowych, tworząc mostki krzyżowe.
7. Udar mocy :
- Każda głowa miozyny przechodzi zmianę konformacyjną, zwaną udarem mocy, ciągnąc cienkie włókno w kierunku środka sarkomeru.
- Cienki włókno przesuwa się obok grubego włókna, powodując skurcz mięśni.
8. Rozluźnienie mięśni :
- Po zakończeniu potencjału czynnościowego SR pompuje jony wapnia z powrotem do swoich obszarów magazynowania.
- Bez wapnia troponina powraca do swojej pierwotnej konformacji, powodując odłączenie miozyny od aktyny i pęknięcie mostków poprzecznych.
- Włókno mięśniowe powraca do stanu zrelaksowanego.
9. Zużycie ATP :
- Skok mocy wymaga energii w postaci ATP.
- ATP ulega hydrolizie do ADP i nieorganicznego fosforanu (Pi), dostarczając energii potrzebnej miozynie do wiązania, uwalniania i przemieszczania włókien aktynowych podczas skurczu mięśni.
Ta sekwencja zdarzeń występuje wielokrotnie podczas skurczu mięśni, umożliwiając kontrolowane ruchy mięśni.
