Jak se svaly stahují a uvolňují?
Svaly se stahují a uvolňují prostřednictvím složitého procesu zahrnujícího interakci několika proteinů, především aktinu a myosinu. Zde je zjednodušený přehled procesu:
1. Stimulace :Proces začíná, když nervový impuls dosáhne svalu a spustí uvolňování iontů vápníku (Ca2+) ze specializovaných struktur nazývaných sarkoplazmatické retikulum.
2. Vazba vápníku :Ionty vápníku se vážou na specifické receptory na povrchu myofilament, což jsou tenká vlákna vyrobená z aktinu a dalších proteinů.
3. Aktivace myosinové hlavy :Vazba iontů vápníku způsobuje konformační změnu v myosinové hlavě, která obsahuje globulární doménu známou jako myosinová hlavová skupina. Tato změna odhaluje vazebná místa na myosinové hlavě, což jí umožňuje interagovat s aktinovými vlákny.
4. Tvorba křížového mostu :Myosinová hlava se váže na specifické místo na aktinovém vláknu a vytváří křížový můstek mezi tlustými (myosinovými) a tenkými (aktinovými) vlákny. ATP, energetická molekula buňky, se váže na myosinovou hlavu.
5. Silový zdvih :Hydrolýza ATP poskytuje energii pro "silový zdvih", kdy myosinová hlava prochází konformační změnou, táhne aktinové vlákno směrem ke středu sarkomery (opakující se jednotka svalu). Tento posuvný pohyb aktinových vláken způsobuje svalovou kontrakci.
6. Oddělení myosinu :Po silovém zdvihu se myosinová hlava oddělí od aktinového vlákna a vrátí se do své původní konformace.
7. Relaxace :K relaxaci dochází, když jsou ionty vápníku pumpovány zpět do sarkoplazmatického retikula, čímž se snižuje koncentrace vápníku ve svalových vláknech. To způsobí, že se myosinové hlavy oddělí od aktinových vláken, což jim umožní sklouznout zpět do svých výchozích pozic. Svalové vlákno se uvolní a cyklus se může opakovat po přijetí nového nervového impulsu.
Tato posloupnost událostí, zahrnující formaci křížového můstku, silové údery a odpojení, pokračuje, dokud se svalová kontrakce nezastaví. Frekvence těchto cyklů určuje sílu a dobu trvání svalové kontrakce.
