Hvad sker der med en muskel, når den slapper af?

Når en muskel slapper af, sker der flere fysiologiske ændringer:

1. Reduktion i handlingspotentiale: Afspændingsprocessen begynder, når aktionspotentialet, der forplantes langs motorneuronen under muskelkontraktion, når det neuromuskulære kryds. Motorneuronen holder op med at frigive acetylcholin (ACh), den neurotransmitter, der er ansvarlig for muskelsammentrækning.

2. Ophør af calciumfrigivelse: Fraværet af ACh-binding til receptorer på den motoriske endeplade forhindrer åbningen af ​​spændingsstyrede calciumkanaler på muskelcellemembranen. Som følge heraf kan calciumioner ikke længere komme ind i muskelcellen fra den ekstracellulære væske.

3. Genoptagelse af calciumioner: Calciumpumper placeret på det sarkoplasmatiske reticulum, muskelcellens interne calciumlager, transporterer aktivt calciumioner tilbage i det sarkoplasmatiske reticulum. Denne proces sænker calciumkoncentrationen i muskelcellens cytoplasma, hvilket reducerer dens tilgængelighed for muskelsammentrækning.

4. Løsning af myosinhoveder fra aktin: Med nedsatte calciumniveauer undergår det calciumbindende protein troponin på actinfilamentet konformationelle ændringer. Denne ændring ændrer formen af ​​troponin-tropomyosin-komplekset, hvilket tillader myosinhovedet (krydsbroen) at løsne sig fra actinfilamentets myosinbindingssted.

5. Frakobling af tværbroer: Frigivelsen af ​​calcium fra troponin forårsager et tab af den højenergitilstand, der drev tværbrodannelsen under kontraktion. Som følge heraf knækker krydsbroerne mellem actin- og myosinfilamenter, og muskelfibrene kan ikke længere glide forbi hinanden.

6. Muskelfiberforlængelse: Muskelvævets elastiske rekyl og de antagonistiske musklers handling, som modarbejder den sammentrukne muskels bevægelse, får de afslappede muskelfibre til at forlænge og vende tilbage til deres hvilelængde.

7. Metabolisk genopretning: Under muskelafslapning gennemgår musklen også metabolisk genopretning, hvilket genopbygger de adenosintrifosfat (ATP) lagre, der er udtømt under sammentrækningen. ATP er essentielt for genoptagelsen af ​​calciumioner i det sarkoplasmatiske retikulum og for at forberede musklen til efterfølgende sammentrækninger.

Sammenfattende involverer muskelafslapning ophør af aktionspotentiale og calciumfrigivelse, genoptagelse af calcium i det sarkoplasmatiske retikulum, løsrivelse af myosinhoveder fra actin og genvinding af metaboliske ressourcer, hvilket fører til en tilbagevenden af ​​musklen til hviletilstand. og tillade den at strække sig eller blive forlænget.