Helse og Sykdom
Cytoplasmatisk retikulum i muskelfibre, også kjent som sarkoplasmatisk retikulum (SR), spiller avgjørende roller i prosessen med muskelkontraksjon og avslapning. Her er noen viktige funksjoner til det sarkoplasmatiske retikulum i muskelfibre:
Lagring og frigjøring av kalsium:
1. Kalsiumbinding :SR fungerer som et hovedlager av intracellulært kalsium (Ca2+) i muskelfibre. Den akkumulerer aktivt og sekvestrerer kalsiumioner fra cytoplasmaet under muskelavslapping. Denne prosessen involverer virkningen av spesialiserte proteiner kalt kalsiumpumper (SERCA-pumper) plassert på SR-membranen.
2. Kalsiumfrigjøring :Ved mottak av et signal fra det motoriske nevronet frigjør SR raskt kalsiumioner til cytoplasmaet. Denne prosessen er avgjørende for å starte muskelsammentrekning. Kalsium fungerer som en andre budbringer som utløser bindingen av myosin til aktinfilamenter, noe som fører til muskelfiberforkorting og sammentrekning.
Eksitasjons-kontraksjon (EC) kobling:
SR er nært forbundet med de tverrgående tubuli (T-tubuli), som er invaginasjoner av muskelcellemembranen. Denne ordningen skaper spesialiserte strukturer kalt triader (i skjelettmuskulatur) eller dyader (i hjertemuskel), der SR er plassert nær T-tubuli.
1. Aksjonspotensialutbredelse :Når et aksjonspotensial når muskelfiberen, beveger det seg langs T-tubulene, og forårsaker en depolarisering av SR-membranen.
2. Kalsiumindusert kalsiumfrigjøring (CICR) :Depolariseringen av SR-membranen utløser en konformasjonsendring i ryanodinreseptorene (RyR) som er tilstede på SR. Denne konformasjonsendringen åpner RyR-kanalene, og lar kalsiumioner strømme ut av SR inn i cytoplasmaet. Den raske frigjøringen av kalsium fra SR er kjent som kalsiumindusert kalsiumfrigjøring (CICR).
Påfyll av kalsiumlagre:
Etter muskelsammentrekning må kalsiumioner pumpes tilbake til SR for å gjenopprette kalsiumlagrene og forberede seg på neste sammentrekning. Denne prosessen utføres av SERCA-pumpene plassert på SR-membranen. Energien som kreves for kalsiumopptak er avledet fra hydrolyse av ATP-molekyler.
Regulering av muskelavslapning:
Når aksjonspotensialet opphører, transporterer SR-pumpene aktivt kalsiumioner tilbake til SR, og senker den cytoplasmatiske kalsiumkonsentrasjonen. Denne reduksjonen i kalsiumnivåer fører til dissosiasjon av myosin fra aktinfilamenter, noe som forårsaker muskelavslapping.
Derfor spiller det sarkoplasmatiske retikulum i muskelfibre viktige roller i å regulere kalsiumhomeostase, initiere muskelkontraksjon gjennom kalsiumfrigjøring og gjenopprette kalsiumlagre for påfølgende sammentrekninger.
Bein, ledd Muskler