Skeletmuskelkontraktion: Trin-for-trin ekscitations-kontraktions-kobling

Skeletmuskelkontraktion udløses af et motorisk neuron aktionspotential og udføres via ekscitations-kontraktions (E-K) kobling. Sekvensen:

  1. Aktionspotential ankommer ved motorisk neuron terminal.
  2. Spændingsafhængige Ca2+ kanaler åbner → Ca2+ indstrømning.
  3. Acetylcholin (ACh) frigives i synaptisk revne via vesicle-fusion.
  4. ACh binder nikotiniske reseptorer på motorisk endplade → Na+ indstrømning → endplade-potential.
  5. Depolarisation spreder sig via T-tubuli (invaginationer af sarkolemma).
  6. DHPR (L-type Ca2+ kanal) i T-tubulus registrerer spændingsændring → konformationel ændring.
  7. RyR1 (ryanodin-receptor) på sarcoplasmatisk reticulum (SR) åbner → massiv Ca2+ frigivelse (Ca2+-induceret Ca2+ frigivelse).
  8. Ca2+ binder troponin C på tynde (aktin) filamenter → tropomyosin skifter → eksponerer myosin-bindingssider.
  9. Krydsbro-cykling: Myosin-hoveder binder aktin → kraftslag (ADP/Pi frigivelse) → filament-glidning → ATP binder myosin → frigivelse → re-cocking.
  10. Vedvarende kontraktion: Gentagne AP'er opretholder højt cytoplmatisk Ca2+.
  11. Afslapning: AP stopper → SERCA pumper Ca2+ tilbage i SR → troponin frigiver Ca2+ → tropomyosin blokerer sider → krydsbroe frigives.

Nøglepunkter

  • Hver motor-enhed (neuron + dets fibre) kontraherer alt-eller-intet.
  • Kraft gradueres ved rekrytering (antal enheder) og affyringsfrekvens (tetanus).
  • ATP kræves til både kontraktion (myosin ATPase) og afslapning (SERCA).

Knogler, led og muskler