Calciums rolle i muskelkontraktion: Det udløsende ion

Calcium (Ca²⁺) er det ion, der initierer muskelkontraktion.

Mekanisme ved neuromuskulært synapse

1. Handlingspotentiale ankommer ved motorisk nerveterminal.
2. Spændingsstyret Ca²⁺-kanaler åbner → Ca²⁺-indstrømning.
3. Ca²⁺ udløser synaptisk vesicle-fusion → acetylcholin (ACh) frigivelse.
4. ACh binder nikotiniske recepter på motorisk end-plade → Na⁺-indstrømning → depolarisation.
5. Handlingspotentiale udbredes langs sarkolemma og ned ad T-tubuli.
6. T-tubul depolarisation → konformationel ændring i DHPR (L-type Ca²⁺-kanal) → åbner ryanodin-receptorer (RyR1) på sarkoplasmatisk reticulum (SR).
7. Ca²⁺-frigivelse fra SR → cytoso[l Ca²⁺] stiger fra ~100 nM til ~1–10 µM.
8. Ca²⁺ binder troponin C → tropomyosin-skift → afslører myosin-bindingssteder på aktin.
9. Krydsbro-cykling → kontraktion.
10. Afslapning: SERCA-pumper pumper Ca²⁺ retur til SR; troponin frigiver Ca²⁺; tropomyosin blokerer steder.

Uden Ca²⁺-frigivelse kan kontraktion ikke finde sted. Det er derfor Ca²⁺-kanalblokkere påvirker glat/hjertemuskel, og hvorfor malign hyperthermi (ukontrolleret RyR1-åbning) forårsager vedvarende kontraktion.