En muskelcells förmåga att kontrahera sig upprepade gånger förutsätter en kontinuerlig tillförsel av flera avgörande ämnen. Utan dessa skulle kontraktionen snabbt upphöra. Här går vi igenom de tre viktigaste faktorerna.
Kalciumjoner är helt nödvändiga för att en muskelkontraktion alls ska kunna initieras. När en nervimpuls nås muskelcellen frisätts kalciumjoner från det sarkoplasmatiska retikulumet. Jonerna binder till proteinkomplexet troponin på aktinfilamenten, vilket utlöser en konformationsförändring som flyttar tropomyosin åt sidan. Detta gör det möjligt för myosinhuvudena att fästa vid aktin och bilda så kallade korsbryggor – själva grunden för muskelns kraftutveckling. Kontraktionscykeln upprepas sedan så länge som kalciumjoner finns tillgängliga i cellen.
Adenosintrifosfat (ATP) är muskelcellens direkta energikälla. ATP bryts ner till adenosindifosfat (ADP) och oorganiskt fosfat (Pi), varvid energi frigörs. Denna energi driver hela cykeln: myosinhuvudenas fästning vid aktin, deras vridning som drar filamenten mot varandra samt deras lösgöring, vilket gör att nya korsbryggor kan bildas.
Dessutom krävs ATP aktivt för att pumpa tillbaka kalciumjonerna till det sarkoplasmatiska retikulumet efter kontraktionen – en process som gör att muskeln kan slappna av och bli redo för nästa sammandragning.
För att kunna producera ny ATP behöver muskelcellen en stadig tillförsel av syre och näringsämnen, framför allt glukos. Genom cellandningen omvandlas glukos i närvaro av syre till ATP. Vid intensiv ansträngning, när syretillförseln inte räcker till, kan cellen tillfälligt producera energi anaerobt via mjölksyrabildning, men detta är betydligt mindre effektivt.
Utan tillräckligt med syre och näringsämnen uppstår trötthet – muskelcellen får slut på ATP, korsbryggscykeln stannar av och muskelen kan inte längre bibehålla sin kontraktion.
Ett samordnat samspel mellan kalciumsignaler, energiförsörjning och syresatt metabolism krävs alltså för att en muskel ska kunna arbeta kontinuerligt. Brist på någon av dessa komponenter leder till att kontraktionen upphör och att muskeln tröttnar.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online