Kako na splošno delujejo skeletne mišice?

Skeletne mišice, imenovane tudi prostovoljne mišice, so pritrjene na kosti in so odgovorne za gibanje v telesu. Delujejo skozi usklajeno zaporedje dogodkov, ki vključujejo interakcijo med mišičnimi vlakni in živčnim sistemom. Tu je splošen pregled delovanja skeletnih mišic:

1. Nevronska aktivacija:

- Proces se začne s signalom iz centralnega živčnega sistema, natančneje iz motoričnega korteksa v možganih.

- Motorična skorja pošilja signale preko motoričnih nevronov, ki so specializirane živčne celice, do skeletnih mišičnih vlaken.

2. Potencial ukrepa :

- Ko motorični nevron doseže mišico, sprosti kemični prenašalec, imenovan acetilholin, v živčno-mišični spoj, prostor med živčnim končičem in mišičnim vlaknom.

- Acetilholin se veže na receptorje na mišičnem vlaknu, kar ustvari električni impulz, imenovan akcijski potencial.

3. Depolarizacija mišičnih vlaken:

- Akcijski potencial se širi vzdolž površinske membrane mišičnega vlakna in povzroči njegovo depolarizacijo. To pomeni, da se električni naboj prek membrane spremeni, kar ustvari električni impulz, ki potuje vzdolž mišičnega vlakna.

4. Sklop vzbujanja in krčenja:

- Depolarizacija mišičnega vlakna sproži proces, znan kot sklopitev vzbujanja in kontrakcije. Ta proces povezuje električni signal z mehanskim krčenjem mišice.

5. Sproščanje kalcija:

- Med sklopitvijo ekscitacije in kontrakcije povzroči akcijski potencial sproščanje kalcijevih ionov iz sarkoplazemskega retikuluma, specializiranega predela znotraj mišičnih celic.

6. Interakcija kalcija in troponina:

- Kalcijevi ioni se vežejo na troponin, proteinski kompleks na tankih aktinskih filamentih v mišičnem vlaknu. Ta vezava spremeni obliko troponina in odstrani njegov blokirajoči učinek na aktivna mesta na aktinu.

7. Veza miozinske glave:

- Izpostavljena aktivna mesta na aktinu zdaj omogočajo, da se miozinske glave, projekcije debelih miozinskih filamentov, vežejo nanje. Ta interakcija tvori prečne mostove med aktinskimi in miozinskimi filamenti.

8. Mehanizem drsnega filamenta:

- Z glavami miozina, ki so močno vezane na aktin, poteka proces, znan kot mehanizem drsnega filamenta. Miozinske glave delujejo kot vesla in uporabljajo energijo iz hidrolize ATP (razgradnja adenozin trifosfata), da potegnejo aktinske filamente proti središču sarkomere, osnovne enote mišične kontrakcije.

9. Skrajšanje mišic:

- Ko aktinski filamenti drsijo navznoter, potegnejo Z-diske (robove sarkomere) bližje skupaj, zaradi česar se mišično vlakno skrajša. To skrajšanje ustvarja napetost in vodi do krčenja mišic.

10. Sproščanje mišic:

- Sprostitev se pojavi, ko živčni sistem preneha pošiljati signale mišici. Kalcijevi ioni se aktivno črpajo nazaj v sarkoplazemski retikulum, kar zmanjša koncentracijo kalcija v mišičnih vlaknih. To povzroči, da se miozinske glave ločijo od aktina in mišično vlakno se vrne v stanje mirovanja.

Pomembno je omeniti, da skeletne mišice delujejo v usklajenih skupinah za izvajanje določenih gibov. Živčni sistem natančno uravnava čas in intenzivnost mišičnih kontrakcij za ustvarjanje gladkih, nadzorovanih gibov.