Kako se mišice krčijo in sproščajo?

Mišice se krčijo in sproščajo skozi kompleksen proces, ki vključuje medsebojno delovanje več beljakovin, predvsem aktina in miozina. Tukaj je poenostavljen pregled postopka:

1. Spodbujanje :Proces se začne, ko živčni impulz doseže mišico in sproži sproščanje kalcijevih ionov (Ca2+) iz specializiranih struktur, imenovanih sarkoplazemski retikulum.

2. Vezava kalcija :kalcijevi ioni se vežejo na specifične receptorje na površini miofilamentov, ki so tanki filamenti iz aktina in drugih beljakovin.

3. Aktivacija miozinske glave :Vezava kalcijevih ionov povzroči konformacijsko spremembo miozinske glave, ki vsebuje globularno domeno, znano kot skupina miozinske glave. Ta sprememba izpostavi vezavna mesta na glavi miozina, kar ji omogoči interakcijo z aktinskimi filamenti.

4. Formacija čez most :Miozinska glava se veže na določeno mesto na aktinskem filamentu in tvori prečni most med debelimi (miozinskimi) in tankimi (aktinskimi) filamenti. ATP, energetska molekula celice, se veže na miozinsko glavo.

5. Power Stroke :Hidroliza ATP zagotavlja energijo za "power stroke", kjer je miozinska glava podvržena konformacijski spremembi, ki potegne aktinski filament proti središču sarkomere (ponavljajoče se enote mišice). To drsno gibanje aktinskih filamentov povzroča krčenje mišic.

6. Odstop miozina :Po močnem zamahu se miozinska glava loči od aktinskega filamenta in se vrne v prvotno konformacijo.

7. Sprostitev :Do sprostitve pride, ko se kalcijevi ioni črpajo nazaj v sarkoplazemski retikulum, kar zmanjša koncentracijo kalcija v mišičnih vlaknih. To povzroči, da se miozinske glave ločijo od aktinskih filamentov in jim omogočijo, da zdrsnejo nazaj v svoje začetne položaje. Mišična vlakna se sprostijo in cikel se lahko ponovi, ko prejme nov živčni impulz.

To zaporedje dogodkov, ki vključuje oblikovanje prečnega mostu, močne udarce in odvajanje, se nadaljuje, dokler se krčenje mišic ne ustavi. Pogostost teh ciklov določa moč in trajanje mišične kontrakcije.