Jak se příčně pruhovaný sval stahuje?
1. Nervový impuls:
- Nervový impuls dosáhne svalového vlákna a způsobí uvolnění acetylcholinu, neurotransmiteru, do synaptické štěrbiny (mezera mezi nervovými a svalovými buňkami).
- Acetylcholin se váže na specifické receptory na membráně svalové buňky, což vede k vytvoření akčního potenciálu.
2. Akční potenciál:
- Akční potenciál se pohybuje podél membrány svalové buňky a způsobuje invaginaci membrány na specifických místech zvaných příčné tubuly (T-tubuly).
3. Uvolňování vápníku:
- T-tubuly jsou úzce spojeny se sarkoplazmatickým retikulem, které ukládá ionty vápníku.
- Akční potenciál způsobuje konformační změnu v T-tubulech, což vede k otevření kalciových kanálů na sarkoplazmatickém retikulu.
- Ionty vápníku se vyplavují ze sarkoplazmatického retikula do sarkomery (kontraktilní jednotka svalového vlákna).
4. Vazba vápníku na troponin:
- Uvnitř sarkomery se ionty vápníku vážou na protein zvaný troponin, který je součástí komplexu troponin-tropomyosin.
- Tato vazba způsobí konformační změnu v komplexu troponin-tropomyosin, čímž se obnaží vazebné místo na aktinovém vláknu.
5. Vazba myosinové hlavy na aktin:
- Myosin, motorický protein, má dvě kulovité hlavy, které se mohou vázat a hydrolyzovat ATP (adenosintrifosfát), energetickou měnu buňky.
- S vápníkem navázaným na troponin se nyní mohou myosinové hlavy vázat na exponovaná vazebná místa na aktinovém vláknu.
6. Výkonový zdvih:
- Jakmile jsou myosinové hlavy navázány na aktin, podstoupí konformační změnu, což způsobí, že se otočí a vytáhnou aktinové vlákno směrem ke středu sarkomery.
- Tento pohyb je známý jako silový zdvih a vede ke zkrácení sarkomery.
7. Mechanismus tvorby příčného můstku a posuvného vlákna:
- Silový zdvih vede k vytvoření příčných můstků mezi myosinovými hlavami a aktinovými vlákny.
- Dokud je přítomen vápník a je k dispozici ATP, myosinové hlavy se budou i nadále vázat na aktin, budou podstupovat silové tahy a uvolňovat aktin, což způsobí, že vlákna budou klouzat jedna po druhé.
- Tento mechanismus posuvného vlákna zkracuje sarkomeru a generuje svalovou kontrakci.
8. Relaxace:
- Když nervový impuls ustane a hladina vápníku se v sarkoperu sníží, ionty vápníku jsou aktivně pumpovány zpět do sarkoplazmatického retikula.
- Bez navázání vápníku na troponin se komplex troponin-tropomyosin vrací do své původní konformace a blokuje vazebná místa myosinu na aktinu.
- Myosinové hlavy se oddělí od aktinu a sarkomera se uvolní.
Opakováním tohoto procesu se mohou příčně pruhované svaly stahovat a relaxovat, což umožňuje kontrolovaný pohyb a různé fyzické aktivity.
