Skeletmuskel-kontraktion: Trin-for-trin ekscitations-kontraktion kobling

Skeletmuskel-kontraktion initieres af et motorneuron-aktionspotentiale og udføres via ekscitations-kontraktion (E-C) kobling ved det neuromuskulære synapse (NMJ).

Hændelsesrækkefølge

1. Motorneuron aktionspotentiale ankommer præsynaptisk terminal.
2. Spændingsgåede Ca²⁺-kanaler åbner → Ca²⁺-indstrømning.
3. Acetylcholin (ACh) frigivelse via vesicle-fusion (exocytose) i synaptisk cleft.
4. ACh binder nikotiniske ACh-receptorer (nAChR) på motorisk endplade (post-synaptiske folder).
5. Na⁺-indstrømning / K⁺-udstrømning gennem nAChR → endplate-potentiale (EPP) (depolarisering).
6. EPP udløser spændingsgåede Na⁺-kanaler på sarkolemma → muskelfiber aktionspotentiale.
7. AP propagerer langs sarkolemma & ned T-tubuli (tvers tubuli).
8. T-tubuli depolarisering → konformationel ændring i dihydropyridin-receptor (DHPR, L-type Ca²⁺-kanal).
9. DHPR kobler mekanisk til ryanodin-receptor (RyR1) på sarkoplasmatisk reticulum (SR) → Ca²⁺-frigivelse fra SR (Ca²⁺-induceret Ca²⁺-frigivelse minimal i skeletmuskel).
10. Ca²⁺ binder troponin C (TnC) på tynd (aktin) filament → konformationel skift af tropomyosin → afslører myosin-bindingssteder på aktin.
11. Krydsbro-cykling: Myosin-hoved binder aktin → kraft-slag (ADP/Pi frigivelse) → filament-glidning → ATP binder myosin → losning → ATP-hydrolyse gen-spænder hovedet.
12. Afslapning: AP ender → SERCA pumper Ca²⁺ tilbage i SR → Ca²⁺ dissocierer fra TnC → tropomyosin blokerer bindingssteder → muskel slapper af.

Vigtige proteiner

• DHPR (Cav1.1): Spændingssensor i T-tubuli.
• RyR1: Ca²⁺-frigivelses-kanal på SR.
• Troponin-kompleks (TnC, TnI, TnT): Ca²⁺-reguleret kontakt.
• SERCA: SR Ca²⁺-ATPase (genoptagelse).

Et motorneuron + alle dets muskelfibre = motorenhed. Graderet kraft = rekruttering + rate coding.