Hva skjer med en muskel når den slapper av?

Når en muskel slapper av, oppstår flere fysiologiske endringer:

1. Reduksjon i handlingspotensial: Avspenningsprosessen begynner når aksjonspotensialet som forplantes langs motorneuronet under muskelkontraksjon når det nevromuskulære krysset. Det motoriske nevronet slutter å frigjøre acetylkolin (ACh), nevrotransmitteren som er ansvarlig for muskelsammentrekning.

2. Stopp av kalsiumfrigjøring: Fraværet av ACh-binding til reseptorer på den motoriske endeplaten forhindrer åpning av spenningsstyrte kalsiumkanaler på muskelcellemembranen. Som et resultat kan kalsiumioner ikke lenger komme inn i muskelcellen fra den ekstracellulære væsken.

3. Gjenopptak av kalsiumioner: Kalsiumpumper plassert på det sarkoplasmatiske retikulum, muskelcellens indre kalsiumlager, transporterer aktivt kalsiumioner tilbake til det sarkoplasmatiske retikulum. Denne prosessen senker kalsiumkonsentrasjonen i muskelcellens cytoplasma, og reduserer dens tilgjengelighet for muskelkontraksjon.

4. Løsning av myosinhoder fra aktin: Med reduserte kalsiumnivåer gjennomgår det kalsiumbindende proteinet troponin på aktinfilamentet konformasjonsendringer. Denne endringen endrer formen på troponin-tropomyosin-komplekset, og lar myosinhodet (kryssbroen) løsne fra aktinfilamentets myosinbindingssted.

5. Frakobling av kryssbroer: Frigjøring av kalsium fra troponin forårsaker tap av høyenergitilstanden som drev tverrbroformasjonen under sammentrekning. Som et resultat bryter kryssbroene mellom aktin- og myosinfilamenter, og muskelfibrene kan ikke lenger gli forbi hverandre.

6. Forlengelse av muskelfiber: Den elastiske rekylen til muskelvevet og de antagonistiske musklenes handling, som motsetter seg den kontrakterte muskelens bevegelse, fører til at de avslappede muskelfibrene forlenges og går tilbake til hvilelengden.

7. Metabolisk gjenoppretting: Under muskelavslapping gjennomgår muskelen også metabolsk restitusjon, og fyller på adenosintrifosfat (ATP) lagrene som er utarmet under sammentrekning. ATP er avgjørende for gjenopptak av kalsiumioner i det sarkoplasmatiske retikulum og for å forberede muskelen for påfølgende sammentrekninger.

Oppsummert involverer muskelavslapping opphør av aksjonspotensial og kalsiumfrigjøring, gjenopptak av kalsium i det sarkoplasmatiske retikulum, løsgjøring av myosinhoder fra aktin og utvinning av metabolske ressurser, noe som fører til at muskelen går tilbake til hviletilstand. og la den forlenges eller forlenges.