Kaj pomeni kontrakcija v mišicah?

V mišični fiziologiji se kontrakcija nanaša na proces, s katerim mišice ustvarjajo silo in se skrajšajo ali napnejo. Ko se mišica skrči, potegne svoje pritrdilne točke, kar lahko povzroči gibanje v sklepu.

Osnovni mehanizem mišične kontrakcije vključuje teorijo drsnih filamentov. Tukaj je pregled postopka:

Aktinski in miozinski filamenti:Mišice so sestavljene iz dolgih, vzporednih snopov beljakovinskih filamentov, imenovanih aktin in miozin. Aktinski filamenti so tanki in vsebujejo beljakovino, imenovano aktin, medtem ko so miozinski filamenti debelejši in vsebujejo beljakovino, imenovano miozin.

Motorične enote:Mišice so razdeljene na številne motorične enote, od katerih je vsaka sestavljena iz motoričnega nevrona in mišičnih vlaken, ki jih inervira. Ko motorični nevron prejme signal iz živčnega sistema, sprosti nevrotransmiterje, ki se vežejo na receptorje na mišičnih vlaknih.

Sproščanje kalcija:Vezava nevrotransmiterjev sproži sproščanje kalcijevih ionov (Ca2+) iz sarkoplazemskega retikuluma, ki je organel za shranjevanje kalcija v mišičnih celicah.

Vezava kalcija na troponin:kalcijevi ioni se vežejo na beljakovino, imenovano troponin, ki se nahaja na aktinskih filamentih. Ta vezava povzroči konformacijsko spremembo troponina, ki odstrani blokirno molekulo, imenovano tropomiozin, z vezavnih mest na aktinskih filamentih.

Vezava miozinske glave:Izpostavljena vezavna mesta na aktinskih filamentih lahko zdaj sodelujejo z glavami miozinskih molekul. Vsaka glava miozina ima globularno strukturo, ki vsebuje molekulo adenozin trifosfata (ATP), ki služi kot vir energije.

Hidroliza ATP:Vezava miozinskih glav na aktinske filamente sproži hidrolizo ATP v adenozin difosfat (ADP) in anorganski fosfat (Pi). Ta dogodek hidrolize zagotavlja energijo za krčenje mišic.

Power Stroke:Po hidrolizi ATP pride do konformacijske spremembe v glavi miozina, ki povzroči, da se zavrti in potegne aktinski filament proti središču sarkomere (ponavljajoče se enote mišičnega vlakna). To vlečno dejanje, znano kot udarec moči, povzroči skrajšanje mišičnega vlakna in ustvarjanje sile.

Sprostitev:Ko se akcijski potencial konča, se kalcijevi ioni aktivno črpajo nazaj v sarkoplazemski retikulum in se ločijo od troponina. To vodi do ponovne vezave tropomiozina na aktinske filamente, ki blokirajo vezavna mesta za miozin in povzročijo sprostitev mišice.

Z nenehnim ponavljanjem tega cikla krčenja in sproščanja lahko mišice ustvarjajo gibanje, ohranjajo držo in izvajajo različne telesne funkcije, ki zahtevajo proizvodnjo sile. Usklajevanje več motoričnih enot znotraj mišice in vnos iz živčnega sistema omogočata natančen nadzor in regulacijo mišičnih kontrakcij.