Što pokreće vaše mišiće?

Kontrakcija mišića je proces kojim mišići stvaraju silu i pokret. Nastaje kada se mišićna vlakna skrate, povlačeći tetive koje ih povezuju s kostima. Teorija kliznog filamenta objašnjava kako mišićna kontrakcija djeluje na molekularnoj razini.

Prema teoriji kliznih filamenata, kontrakcija mišića događa se kada tanke niti (aktin) klize pored debelih niti (miozin) unutar mišićnih vlakana. Ovaj proces pokreće hidroliza ATP-a, stanične energetske valute. Evo objašnjenja korak po korak:

1. Stanje mirovanja: Kada mišić miruje, tanki i debeli filamenti se djelomično preklapaju, ali ne djeluju aktivno.

2. Akcijski potencijal: Kada mišić primi signal iz živčanog sustava, stvara se akcijski potencijal. Ovaj električni impuls putuje duž membrane mišićne stanice do mišićnih vlakana.

3. Otpuštanje kalcija: Akcijski potencijal uzrokuje otpuštanje iona kalcija iz sarkoplazmatskog retikuluma (SR), unutarnjeg skladišta kalcija u mišiću. Kalcij se veže na receptore na tankim filamentima, otkrivajući mjesta vezanja miozina.

4. Glave miozina vežu se za aktin: Izložena mjesta vezanja miozina na tankim filamentima omogućuju miozinskim glavama (izbočinama iz debelih filamenata) da se vežu za njih, tvoreći poprečne mostove.

5. Power Stroke: Svaka glava miozina sadrži enzim ATPazu koji hidrolizira ATP u ADP i anorganski fosfat (Pi). Energija oslobođena hidrolizom ATP-a uzrokuje konformacijsku promjenu u miozinskoj glavi, generirajući udar snage. Ovaj snažan udarac povlači tanke niti prema središtu sarkomera, osnovne jedinice mišićne kontrakcije.

6. Slajd s tankim vlaknima: Dok se miozinske glave podvrgavaju udarima snage, tanke niti klize pored debelih niti, uzrokujući skraćivanje mišićnog vlakna. Ovo klizno gibanje se nastavlja sve dok postoji dostupan ATP i dok su prisutni ioni kalcija.

7. Kontrakcija mišića: Skraćivanje pojedinih mišićnih vlakana dovodi do ukupne kontrakcije mišića. Sila koju stvara mišić ovisi o broju formiranih poprečnih mostova i učestalosti snažnih udaraca.

8. Opuštanje: Kada akcijski potencijal završi, kalcij se aktivno pumpa natrag u SR, a miozinske glave se odvajaju od aktinskih filamenata. To uzrokuje opuštanje mišićnih vlakana i vraćanje na njihovu duljinu mirovanja.

Teorija kliznog filamenta pruža detaljno razumijevanje molekularnih mehanizama koji leže u pozadini kontrakcije mišića. Objašnjava kako interakcija između aktinskih i miozinskih filamenata, potaknuta hidrolizom ATP-a, stvara silu potrebnu za kretanje i kontrakciju mišića.