Kalciums roll i muskelkontraktion: Den utlösande jonen

Kalcium (Ca²⁺) är jonen som initierar muskelkontraktion.

Mekanism vid neuromuskulära synapsen

1. Åtgärdspotential anländer till motorisk nervändning.
2. Spänningsberoende Ca²⁺-kanaler öppnas → Ca²⁺-influx.
3. Ca²⁺ utlöser synaptisk vescikelfusion → acetylkolin (ACh) frigivning.
4. ACh binder nikotiniska receptorer på motorisk ändplatta → Na⁺-influx → depolarisering.
5. Åtgärdspotential sprider sig längs sarkolemma och ner T-tubuli.
6. T-tubul depolarisering → konformationell förändring i DHPR (L-typ Ca²⁺-kanal) → öppnar ryanodinreceptorer (RyR1) på sarkoplasmatiskt reticulum (SR).
7. Ca²⁺ frigivning från SR → cytosolisk [Ca²⁺] stiger från ~100 nM till ~1–10 µM.
8. Ca²⁺ binder troponin C → tropomyosin skift → exponerar myosin-bindningsplatser på aktin.
9. Korsbrocykling → kontraktion.
10. Avslappning: SERCA-pumpar Ca²⁺ tillbaka till SR; troponin frigör Ca²⁺; tropomyosin blockerar platser.

Utan Ca²⁺-frigivning kan kontraktion inte ske. Det är därför Ca²⁺-kanalblockerare påverkar glatt/hjärtmuskel, och varför malign hypertermi (okontrollerad RyR1-öppning) orsakar sustained kontraktion.