Kako se krči prečno progasta mišica?

Progaste mišice, znane tudi kot skeletne mišice, se krčijo skozi kompleksen proces, ki vključuje interakcijo aktinskih in miozinskih filamentov, osnovnih gradnikov mišičnih vlaken. Proces krčenja sprožijo živčni impulzi, ki povzročijo sproščanje kalcijevih ionov iz sarkoplazemskega retikuluma, notranjega skladišča kalcija mišične celice. Tukaj je razlaga po korakih, kako se krčijo prečno progaste mišice:

1. Živčni impulz:

- Živčni impulz doseže mišično vlakno, kar povzroči sproščanje acetilholina, nevrotransmiterja, v sinaptično špranjo (vrzel med živčnimi in mišičnimi celicami).

- Acetilholin se veže na specifične receptorje na membrani mišičnih celic, kar povzroči nastanek akcijskega potenciala.

2. Potencial ukrepanja:

- Akcijski potencial potuje vzdolž membrane mišične celice in povzroči invaginacijo membrane na določenih mestih, imenovanih transverzalni tubuli (T-tubuli).

3. Sproščanje kalcija:

- T-tubuli so tesno povezani s sarkoplazmatskim retikulumom, ki shranjuje kalcijeve ione.

- Akcijski potencial povzroči konformacijsko spremembo v T-tubulih, kar vodi do odprtja kalcijevih kanalčkov na sarkoplazemskem retikulumu.

- Kalcijevi ioni iztekajo iz sarkoplazemskega retikuluma v sarkomero (kontraktilna enota mišičnega vlakna).

4. Vezava kalcija na troponin:

- Znotraj sarkomera se kalcijevi ioni vežejo na beljakovino, imenovano troponin, ki je del kompleksa troponin-tropomiozin.

- Ta vezava povzroči konformacijsko spremembo v kompleksu troponin-tropomiozin, pri čemer se izpostavi vezavno mesto na aktinskem filamentu.

5. Vezava glave miozina na aktin:

- Miozin, motorični protein, ima dve kroglasti glavi, ki se lahko vežeta in hidrolizirata ATP (adenozin trifosfat), energijsko valuto celice.

- S kalcijem, vezanim na troponin, se lahko miozinske glave zdaj vežejo na izpostavljena vezavna mesta na aktinskem filamentu.

6. Močni udar:

- Ko so miozinske glave enkrat vezane na aktin, so podvržene konformacijski spremembi, zaradi česar se vrtijo in vlečejo aktinski filament proti središču sarkomere.

- To gibanje je znano kot močni udarec in povzroči skrajšanje sarkomere.

7. Oblikovanje prečnega mostu in mehanizem drsnega filamenta:

- Močni udar vodi do oblikovanja prečnih mostov med miozinskimi glavami in aktinskimi filamenti.

- Dokler je prisoten kalcij in je na voljo ATP, se miozinske glave še naprej vežejo na aktin, se podvržejo močnim udarcem in sproščajo aktin, kar povzroči, da filamenti drsijo drug mimo drugega.

- Ta drsni filamentni mehanizem skrajša sarkomero in povzroči mišično kontrakcijo.

8. Sprostitev:

- Ko živčni impulz preneha in se raven kalcija v sarkoperi zmanjša, se kalcijevi ioni aktivno črpajo nazaj v sarkoplazemski retikulum.

- Brez kalcija, vezanega na troponin, se troponin-tropomiozinski kompleks vrne v prvotno konformacijo in blokira miozinska vezavna mesta na aktinu.

- Miozinske glave se ločijo od aktina in sarkomera se sprosti.

S ponavljanjem tega procesa se lahko progaste mišice skrčijo in sprostijo, kar omogoča nadzorovano gibanje in različne fizične aktivnosti.