Što kontrakcija znači u mišićima?
Osnovni mehanizam mišićne kontrakcije uključuje teoriju kliznog filamenta. Evo pregleda procesa:
Aktinski i miozinski filamenti:Mišići se sastoje od dugih, paralelnih snopova proteinskih filamenata koji se nazivaju aktin i miozin. Aktinske niti su tanke i sadrže protein koji se zove aktin, dok su miozinski filamenti deblji i sadrže protein koji se zove miozin.
Motoričke jedinice:Mišići su podijeljeni u brojne motoričke jedinice, od kojih se svaka sastoji od motoričkog neurona i mišićnih vlakana koja inervira. Kada motorički neuron primi signal iz živčanog sustava, otpušta neurotransmitere koji se vežu na receptore na mišićnim vlaknima.
Oslobađanje kalcija:Vezanje neurotransmitera pokreće oslobađanje iona kalcija (Ca2+) iz sarkoplazmatskog retikuluma, koji je organela za pohranu kalcija unutar mišićnih stanica.
Vezanje kalcija za troponin:ioni kalcija vežu se za protein zvan troponin, koji se nalazi na aktin filamentima. Ovo vezanje izaziva konformacijsku promjenu troponina, koja uklanja blokirajuću molekulu zvanu tropomiozin s veznih mjesta na aktin filamentima.
Vezanje glave miozina:Izložena mjesta vezivanja na filamentima aktina sada mogu komunicirati s glavama molekula miozina. Svaka glava miozina ima globularnu strukturu koja sadrži molekulu adenozin trifosfata (ATP), koja služi kao izvor energije.
Hidroliza ATP-a:Vezanje glava miozina za aktinske filamente pokreće hidrolizu ATP-a u adenozin difosfat (ADP) i anorganski fosfat (Pi). Ovaj događaj hidrolize daje energiju za kontrakciju mišića.
Power Stroke:Nakon hidrolize ATP-a dolazi do konformacijske promjene u miozinskoj glavi, uzrokujući njeno zakretanje i povlačenje aktinske niti prema središtu sarkomera (ponavljajuće jedinice mišićnog vlakna). Ova radnja povlačenja, poznata kao udar snage, rezultira skraćivanjem mišićnih vlakana i stvaranjem sile.
Opuštanje:nakon što akcijski potencijal završi, ioni kalcija se aktivno pumpaju natrag u sarkoplazmatski retikulum i odvajaju od troponina. To dovodi do ponovnog vezivanja tropomiozina za aktinske filamente, blokirajući mjesta vezanja miozina i uzrokujući opuštanje mišića.
Kontinuiranim ponavljanjem ovog ciklusa kontrakcije i opuštanja mišići mogu generirati pokrete, održavati držanje i obavljati razne tjelesne funkcije koje zahtijevaju proizvodnju sile. Koordinacija više motoričkih jedinica unutar mišića i ulaz iz živčanog sustava omogućuju preciznu kontrolu i regulaciju mišićnih kontrakcija.
