Vad händer egentligen med en muskel när den slappnar av?

När en muskel går från kontraktion till vila utlöses en rad noggrant samordnade fysiologiska processer. Här går vi igenom steg för steg vad som faktiskt händer inuti muskeln när den slappnar av.

1. Aktionspotentialen upphör

Avslappningsprocessen inleds när den nervimpuls (aktionspotential) som ledts längs motorneuronet under muskelkontraktionen når den neuromuskulära synapsen. Motorneuronet slutar då frisätta acetylkolin (ACh), den signalsubstans som är ansvarig för att utlösa muskelkontraktion.

2. Kalciumfrisättningen upphör

Eftersom acetylkolin inte längre binder till receptorerna på motorändplattan öppnas inte de spänningsstyrda kalciumkanalerna i muskelcellens membran. Kalciumjoner kan därmed inte längre strömma in i muskelcellen från vätskan utanför cellen.

3. Kalciumjonerna återtas

Kalciumpumpar i det sarkoplasmatiska retiklet – muskelcellens interna kalciumlager – transporterar aktivt tillbaka kalciumjonerna. Koncentrationen av kalcium i muskelcellens cytoplasma sjunker, vilket gör att jonerna inte längre finns tillgängliga för att upprätthålla kontraktionen.

4. Myosinhuvudena lossnar från aktinet

När kalciumnivåerna sjunker genomgår troponin, det kalciumbindande proteinet på aktintråden, en konformationsförändring. Detta ändrar formen på troponin–tropomyosinkomplexet, så att myosinhuvudet (tvärbron) kan lossna från dess bindningsplats på aktintråden.

5. Tvärbroarna kopplas ifrån

När kalciumet frigörs från troponin förloras det högenergitillstånd som drev bildandet av tvärbroar under kontraktionen. Tvärbroarna mellan aktin- och myosintrådarna bryts därmed, och muskelfibrerna kan inte längre glida förbi varandra.

6. Muskelfibrerna förlängs

Muskelvävnadens elastiska återfjädring, tillsammans med de antagoniserande musklernas verkan – alltså musklerna som motverkar den kontraherade muskelns rörelse – gör att de avslappnade muskelfibrerna förlängs och återtar sin ursprungliga vilolängd.

7. Metabolisk återhämtning

Under avslappningen återhämtar sig muskeln även metaboliskt. Lager av adenosintrifosfat (ATP), som tömdes under kontraktionen, fylls på igen. ATP är avgörande både för återupptaget av kalciumjoner till det sarkoplasmatiska retiklet och för att förbereda muskeln för nästa kontraktion.

Sammanfattningsvis innebär muskelavslappning att nervimpulsen och kalciumfrisättningen upphör, att kalcium återtas till det sarkoplasmatiska retiklet, att myosinhuvudena lossnar från aktinet och att muskelns energireserver återställs. Tillsammans gör detta att muskeln återgår till sitt vilotillstånd och kan förlängas eller sträckas ut.