Zaradi česa se vaše mišice premikajo?

Krčenje mišic je proces, pri katerem mišice ustvarjajo silo in gibanje. Pojavi se, ko se mišična vlakna skrajšajo in potegnejo kite, ki jih povezujejo s kostmi. Teorija drsnih filamentov pojasnjuje, kako deluje krčenje mišic na molekularni ravni.

Po teoriji drsnih filamentov pride do krčenja mišic, ko tanki filamenti (aktin) zdrsnejo mimo debelih filamentov (miozin) znotraj mišičnih vlaken. Ta proces poganja hidroliza ATP, energijske valute celice. Tukaj je razlaga po korakih:

1. Stanje mirovanja: Ko mišica miruje, se tanki in debeli filamenti delno prekrivajo, vendar ne sodelujejo aktivno.

2. Potencial ukrepanja: Ko mišica prejme signal iz živčnega sistema, se ustvari akcijski potencial. Ta električni impulz potuje vzdolž membrane mišične celice in v mišična vlakna.

3. Sproščanje kalcija: Akcijski potencial povzroči sproščanje kalcijevih ionov iz sarkoplazemskega retikuluma (SR), notranjega skladišča kalcija v mišici. Kalcij se veže na receptorje na tankih filamentih in razkrije mesta za vezavo miozina.

4. Miozinske glave se vežejo na aktin: Izpostavljena mesta za vezavo miozina na tankih filamentih omogočajo, da se miozinske glave (izbokline iz debelih filamentov) vežejo nanje in tvorijo prečne mostove.

5. Power Stroke: Vsaka glava miozina vsebuje encim ATPazo, ki hidrolizira ATP v ADP in anorganski fosfat (Pi). Energija, ki se sprosti pri hidrolizi ATP, povzroči konformacijsko spremembo v glavi miozina, kar povzroči močan udarec. Ta močan udarec potegne tanke filamente proti središču sarkomere, osnovne enote mišične kontrakcije.

6. Prosojnica s tankimi filamenti: Ko so miozinske glave podvržene močnim udarcem, tanki filamenti zdrsnejo mimo debelih filamentov, zaradi česar se mišično vlakno skrajša. To drsno gibanje se nadaljuje, dokler je na voljo ATP in so prisotni kalcijevi ioni.

7. Krčenje mišic: Skrajšanje posameznih mišičnih vlaken povzroči celotno krčenje mišice. Sila, ki jo ustvari mišica, je odvisna od števila oblikovanih prečnih mostičkov in frekvence močnih udarcev.

8. Sprostitev: Ko se akcijski potencial konča, se kalcij aktivno črpa nazaj v SR in miozinske glave se ločijo od aktinskih filamentov. To povzroči, da se mišična vlakna sprostijo in vrnejo na svojo dolžino mirovanja.

Teorija drsnih filamentov zagotavlja podrobno razumevanje molekularnih mehanizmov, na katerih temelji krčenje mišic. Pojasnjuje, kako interakcija med aktinskimi in miozinskimi filamenti, ki jo spodbuja hidroliza ATP, ustvarja silo, potrebno za gibanje in krčenje mišic.