Muskelfysiologi

Muskelfysiologi är studiet av hur muskler producerar kraft och rörelse i kroppen, samt hur nervsystemet och metabolismen samverkar för att omvandla energi till arbete. Disciplinen omfattar skeletala, hjärtmuskulära och glatta muskler samt hur kontraktion regleras, hur kraft genereras och hur muskler anpassar sig till olika belastningar.

Skelettmuskler består av myofibriller uppbyggda av sarcomerer där tvärstrimmighet uppstår genom organiseringen av aktin- och myosinfilament. Kontraktionen startar när en motorisk aktionspotential når muskeln och kalcium frisätts från sarkoplasmatiskt retikulum via excitation–kontraktion koppling. Korsbryggor mellan aktin och myosin bildar tvärbroar som hydrolyserar ATP och drar filamenten samman. ATP-återbildning sker genom kreatinfosfat, anaerob glykolys och oxidativ fosforylering.

Fibrerna delas i typ I (långsamma, oxidativa) och typ II (snabba, glykolytiska) med övergångsformer IIa och IIx. Träning och kost påverkar fiberfysiologi, kapillarisering, mitokondriell densitet och enzymaktivitet. Vid långvarig belastning ökar muskelmassa och styrka (hypertrofi), medan inaktivitet kan orsaka atrofier.

Muskelfysiologi har viktig klinisk betydelse för sjukdomstillstånd som muskeldystrofi, cachexia och åldersrelaterad sarcopeni samt vid rehabilitering efter skador. Metoder som elektromyografi, muskelbiopsi och bildtekniker används för att bedöma funktion, metabolism och effekt av träning, kost eller läkemedelsinterventioner.