Hva betyr kontrakt i muskel?

I muskelfysiologi refererer sammentrekning til prosessen der musklene genererer kraft og forkorter eller spenner seg opp. Når en muskel trekker seg sammen, trekker den i festepunktene, noe som kan forårsake bevegelse i et ledd.

Den grunnleggende mekanismen for muskelkontraksjon involverer teorien om glidende filamenter. Her er en oversikt over prosessen:

Aktin- og myosinfilamenter:Muskler består av lange, parallelle bunter av proteinfilamenter kalt aktin og myosin. Aktinfilamenter er tynne og inneholder et protein kalt aktin, mens myosinfilamenter er tykkere og inneholder et protein kalt myosin.

Motoriske enheter:Muskler er delt inn i mange motoriske enheter, som hver består av et motorneuron og muskelfibrene den innerverer. Når et motorneuron mottar et signal fra nervesystemet, frigjør det nevrotransmittere som binder seg til reseptorer på muskelfibrene.

Kalsiumfrigjøring:Bindingen av nevrotransmittere utløser frigjøring av kalsiumioner (Ca2+) fra det sarkoplasmatiske retikulum, som er kalsiumlagringsorganellen i muskelceller.

Kalsiumbinding til Troponin:Kalsiumioner binder seg til et protein kalt troponin, som ligger på aktinfilamentene. Denne bindingen induserer en konformasjonsendring i troponin, som fjerner et blokkerende molekyl kalt tropomyosin fra bindingsstedene på aktinfilamentene.

Myosinhodebinding:De eksponerte bindingsstedene på aktinfilamentene kan nå samhandle med hodene til myosinmolekyler. Hvert myosinhode har en kulestruktur som inneholder et adenosintrifosfat (ATP) molekyl, som fungerer som en energikilde.

ATP-hydrolyse:Bindingen av myosinhoder til aktinfilamenter utløser hydrolysen av ATP til adenosindifosfat (ADP) og uorganisk fosfat (Pi). Denne hydrolysehendelsen gir energien til muskelsammentrekning.

Power Stroke:Etter ATP-hydrolyse skjer en konformasjonsendring i myosinhodet, som får det til å svinge og trekke aktinfilamentet mot midten av sarkomeren (den repeterende enheten til en muskelfiber). Denne trekkraften, kjent som kraftslaget, resulterer i forkorting av muskelfiberen og generering av kraft.

Avspenning:Når aksjonspotensialet er avsluttet, pumpes kalsiumioner aktivt tilbake i det sarkoplasmatiske retikulum og løsnes fra troponin. Dette fører til gjenbinding av tropomyosin til aktinfilamentene, blokkerer myosinbindingsstedene og får muskelen til å slappe av.

Ved å gjenta denne syklusen av sammentrekning og avspenning kontinuerlig, kan muskler generere bevegelse, opprettholde holdning og utføre ulike kroppsfunksjoner som krever kraftproduksjon. Koordineringen av flere motoriske enheter i en muskel og input fra nervesystemet tillater presis kontroll og regulering av muskelsammentrekninger.