Jaká je funkce cytoplazmatického retikula ve svalovém vláknu?
Sarkoplazmatické retikulum (SR) ve svalových vláknech
Cytoplazmatické retikulum ve svalových vláknech, známé také jako sarkoplazmatické retikulum (SR), hraje zásadní roli v procesu svalové kontrakce a relaxace. Zde jsou některé důležité funkce sarkoplazmatického retikula ve svalových vláknech:
Ukládání a uvolňování vápníku:
1. Sekvestrace vápníku :SR slouží jako hlavní intracelulární zásoba vápníku (Ca2+) ve svalových vláknech. Aktivně akumuluje a sekvestruje ionty vápníku z cytoplazmy během svalové relaxace. Tento proces zahrnuje působení specializovaných proteinů nazývaných kalciové pumpy (SERCA pumpy) umístěné na membráně SR.
2. Uvolňování vápníku :Po přijetí signálu z motorického neuronu SR rychle uvolňuje ionty vápníku do cytoplazmy. Tento proces je životně důležitý pro zahájení svalové kontrakce. Vápník působí jako druhý posel, který spouští vazbu myosinu na aktinová vlákna, což vede ke zkrácení a kontrakci svalových vláken.
Spojka excitace-kontrakce (EC):
SR je úzce spojena s příčnými tubuly (T-tubuly), což jsou invaginace membrány svalové buňky. Toto uspořádání vytváří specializované struktury nazývané triády (v kosterním svalu) nebo dyády (v srdečním svalu), kde je SR umístěna blízko T-tubulů.
1. Propagace potenciálu akce :Když akční potenciál dosáhne svalového vlákna, putuje podél T-tubulů a způsobí depolarizaci membrány SR.
2. Vápníkem indukované uvolňování vápníku (CICR) :Depolarizace membrány SR spouští konformační změnu v ryanodinových receptorech (RyR) přítomných na SR. Tato konformační změna otevírá kanály RyR, což umožňuje iontům vápníku vyplavit se ze SR do cytoplazmy. Rychlé uvolňování vápníku ze SR je známé jako vápníkem indukované uvolňování vápníku (CICR).
Doplnění zásob vápníku:
Po svalové kontrakci je třeba ionty vápníku napumpovat zpět do SR, aby se obnovily zásoby vápníku a připravily se na další kontrakci. Tento proces je prováděn čerpadly SERCA umístěnými na membráně SR. Energie potřebná pro příjem vápníku pochází z hydrolýzy molekul ATP.
Regulace svalové relaxace:
Jakmile akční potenciál ustane, pumpy SR aktivně transportují ionty vápníku zpět do SR, čímž se sníží koncentrace vápníku v cytoplazmě. Tento pokles hladiny vápníku vede k disociaci myosinu z aktinových vláken, což způsobuje svalovou relaxaci.
Sarkoplazmatické retikulum ve svalových vláknech proto hraje zásadní roli při regulaci homeostázy vápníku, iniciaci svalové kontrakce prostřednictvím uvolňování vápníku a obnově zásob vápníku pro následné kontrakce.
