muskelkontraktioner

Muskelkontraktioner är processen där muskelvävnad genererar kraft och kan förkorta sig. Den grundläggande mekanismen kallas glidfilamentteorin: aktin- och myosinfilament glider över varandra i sarkomererna, vilket förkortar muskeln. Kontraktionen styrs av kalcium som frisätts från det sarkoplasmatiska retikulum när en elektrisk signal når muskeln. Kalcium binder till troponin och flyttar tropomyosin så att bindningsställena på aktin blir tillgängliga för myosin, varpå tvärbindningar bildas. ATP används för att driva huvudens rörelse, bryta tvärbindningar och återgå till vila.

I skelettmuskulaturen sker kontraktionen oftast som svar på nervsignaler från motorneuron. Acetylkolin frisätts i synapsklyftan, en aktionspotential fortplantas längs muskelfibrens membran och in i T-tubuli, vilket får SR att frisätta Ca2+. Kontraktionen kan vara isometrisk (kraft utan längdförändring) eller isoton (muskeln förkortas vid koncentrisk arbete eller förlängs vid excentriskarbete). Energin för arbetet kommer från ATP som återbildas via olika energisystem.

Smooth muskulatur uppvisar en annan reglering. Kalcium binder till calmodulin och aktiverar myosin lättkedje-kinas (MLCK), vilket möjliggör tvärbindningar mellan myosin och aktin. Dessa kontraktioner är ofta långsammare och kan pågå längre än i skelettmuskeln. Det finns olika varianter av glatt muskulatur, exempelvis phasisk och tonisk, och de kan hållas spända under längre perioder i latch-tillstånd.

Hjärtmuskeln är en särskild form av tvärstrimmig muskel som verkar ofrivillig och rytmisk. Kontraktionerna drivs av elektriska impulser som sprids via hjärtats ledningssystem och genom samordning mellan cellerna via interkalata diskar. Mekanismen liknar den i skelettmuskeln och bygger på kalciumsignalering från sarkoplasmatiskt retikulum och extracellulärt Ca2+ via L-typ kalciumkanaler, vilket möjliggör en samordnad arbetscykel över hela hjärtat.