Co rozhýbe vaše svaly?
Podle teorie posuvných vláken dochází ke kontrakci svalů, když tenká vlákna (aktin) klouzají kolem silných vláken (myosin) ve svalových vláknech. Tento proces je řízen hydrolýzou ATP, energetické měny buňky. Zde je podrobné vysvětlení:
1. Klidový stav: Když je sval v klidu, tenká a tlustá vlákna se částečně překrývají, ale aktivně neinteragují.
2. Potenciál akce: Když sval přijme signál z nervového systému, vytvoří se akční potenciál. Tento elektrický impuls se šíří po membráně svalové buňky a do svalových vláken.
3. Uvolňování vápníku: Akční potenciál způsobuje uvolnění iontů vápníku ze sarkoplazmatického retikula (SR), vnitřní zásoby vápníku ve svalu. Vápník se váže na receptory na tenkých vláknech a odhaluje místa vázající myosin.
4. Hlavy myosinu se vážou na aktin: Odkrytá místa vázající myosin na tenkých vláknech umožňují hlavám myosinu (výčnělky z tlustých vláken) se na ně vázat a vytvářet příčné můstky.
5. Silový zdvih: Každá myosinová hlava obsahuje enzym ATPázu, který hydrolyzuje ATP na ADP a anorganický fosfát (Pi). Energie uvolněná hydrolýzou ATP způsobí konformační změnu v myosinové hlavě, která způsobí elektrický úder. Tento silový tah táhne tenká vlákna směrem ke středu sarkomery, základní jednotky svalové kontrakce.
6. Skluzavka s tenkými vlákny: Když myosinové hlavy procházejí silovými tahy, tenká vlákna klouzají kolem silných vláken, což způsobuje zkrácení svalového vlákna. Tento posuvný pohyb pokračuje, dokud je k dispozici ATP a jsou přítomny ionty vápníku.
7. Svalová kontrakce: Zkracováním jednotlivých svalových vláken dochází k celkové kontrakci svalu. Síla generovaná svalem závisí na počtu vytvořených příčných můstků a frekvenci silových úderů.
8. Relaxace: Když akční potenciál skončí, vápník je aktivně pumpován zpět do SR a myosinové hlavy se oddělují od aktinových vláken. To způsobí, že se svalová vlákna uvolní a vrátí se do své klidové délky.
Teorie posuvných vláken poskytuje podrobné pochopení molekulárních mechanismů, které jsou základem svalové kontrakce. Vysvětluje, jak interakce mezi aktinovými a myosinovými vlákny, poháněná hydrolýzou ATP, vytváří sílu potřebnou pro pohyb a kontrakci svalů.
