Vad får musklerna att slappna av efter kontraktion – och hur behåller tandemaljen sitt kalcium?

Kort svar: Muskler slappnar av efter en sammandragning tack vare kalcipumpar i det sarkoplasmatiska retikulet, medan tandemaljen behåller sitt kalcium genom de stabila hydroxylapatitkristaller som utgör dess huvudbeståndsdel.

1. Hur muskler slappnar av efter kontraktion

Efter att en muskel har dragits ihop är det kalcipumparna i det sarkoplasmatiska retikulet som gör avslappningen möjlig. Detta nätverk av membransäckar omger muskelfibrerna och fungerar som cellens lagringsplats för kalcium.

Så fungerar kalcipumparna steg för steg

• Pumparna transporterar aktivt kalciumjoner från cytosolen (cellvätskan) tillbaka in i det sarkoplasmatiska retikulet.
• Transporten kräver energi i form av ATP, eftersom jonerna pumpas mot sin koncentrationsgradient.
• När kalciumkoncentrationen i cytosolen sjunker lossnar kalciumet från troponin, varvid tropomyosin åter täcker bindningsställena på aktintrådarna.
• Utan möjlighet till aktin–myosin-interaktion slappnar muskelfibern av.

2. Hur tandemaljen behåller sitt kalcium

Tandemaljen bevarar sitt kalciuminnehåll tack vare hydroxylapatitkristaller. Hydroxylapatit är ett mineral som består av kalcium, fosfor och syre, och det utgör cirka 95–97 procent av emaljens vikt – vilket också gör den till kroppens hårdaste substans.

Varför kalciet inte löses upp

• I kristallstrukturen är kalciumjonerna starkt bundna till fosfatjoner i ett tätt, ordnat gitter.
• Denna stabila struktur förhindrar att jonerna lösas upp av de syror som finns i munnen, exempelvis från mat, dryck och bakterieplack.
• Saliven bidrar dessutom med kalcium och fosfat som kan remineralisera emaljen och reparera tidiga skador.
• Fluorid från tandkräm stärker skyddet ytterligare genom att bilda fluorapatit, som är ännu mer syraresistent än hydroxylapatit.

Sammanfattning

Både muskelavslappning och emaljens hållfasthet handlar alltså om kalcium – men på olika sätt. I muskeln måste kalcium snabbt pumpas bort ur cytosolen för att avslappning ska ske, medan emaljen i stället låser fast kalciet i extremt stabila kristaller som motstår syraangrepp.