Skurcz mięśni - i odpowiedź na moje pierwsze pytanie. W jaki sposób się poruszamy.

2021-11-04

Impuls nerwowy ostatecznie osiąga swój cel, czyli neuron połączony z grupą tkanek mięśniowych, które chcemy aktywować. Impuls nerwowy przechodzi przez ten neuron aż na trafia na małą szczelinę pomiędzy nim, a tkanką mięśnia, zwaną połączeniem nerwowo-mięśniowym. W tym łączniku odbywa się właśnie komunikacja pomiędzy systemem nerwowym a mięśniowym. Pośrednikiem, kurierem, który łączy oba te systemy jest wspomniany neurotransmiter ACh. Kiedy ostatni neuron zmieni swoją polaryzację wysyła on neurotransmiter dalej do kolejnej komórki, ale tym razem kolejna to nie następny neuron tylko tkanka mięśniowa. Połączenie neurotransmitera z mięśniem powoduje depolaryzację w nim samym. Z tym, że tym razem odpowiednia ilość impulsów musi dotrzeć do mięśnia, aby przekroczyć pewien próg depolaryzacji. I BAM, następuje skurcz. 

Depolaryzacja, która w mięśniu powoduje skurcz jest dużo bardziej złożona. Wywołuje ją Wapń, który w stanie spoczynku jest gromadzony w 'cysternie' zwanej retikulum sarkoplazmatyczne, a zostaje uwolniony. Wapń rozprzestrzenia się szybko w tkance z celem osiągnięcia tej części mięśnia, która ma zostać aktualnie użyta. Mięsień zbudowany jest jak lina mostu. Gdy przyjrzymy się splotowi lin, to zauważymy, że te grube liny są splotem mniejszych lin. Głęboko w tkance mięśniowej najmniejsze z tych 'sznurków' zowią się aktyna i miozyna. Te liny biegną, podajmy dla uproszczenia, równolegle obok siebie. Główka miozyny łączy się z aktyną w taki sposób, jak szczebelki drabiny łączą jej boki. Skurcz polega na tym, że ta główka nieco zmienia położenie i przez to przesuwa nieco aktynę. Początkowo główka miozyny nie potrafi przyłączyć się do miozyny gdyż strona przyczepu jest zablokowana przez wapń, Ale wapń uwalnia w końcu zaczep i aktyna może się doczepić. Następnie opisanym za chwile sposobem, główka miozyny ciągnie, przesuwa aktynę. A te nieprzerwane podłączanie się i przesuwanie się i ponowne uwalnianie to właśnie skurcz. Bez uwolnienia wapnia wywołanego impulsem nerwowym cała akcja nie może się rozpocząć. 

Aby to sobie wyobrazić pomyśl o człowieku (miozyna) ciągnącym linę. Jego ręce to główka łącząca go z liną. Przesuwa linę, po czym odrywa ręce, i łapie kawałek dalej aby przeciągać jeszcze kolejny kawałek, i tak dalej. 

Ale to nie koniec historii. teraz połączymy opowieść z czymś o czym już większość z Was słyszała. ATP. Ponieważ cały ten proces wymaga energii. A dokładnie energii w postaci cząstki ATP, która to właśnie po połączeniu się z główką miozyny powoduje, że ta zmienia położenie. Miozyna i aktyna są połączone. Nowa cząstka ATP łączy się z główką miozyny. co powoduje oderwanie się główki od aktyny. Molekuła ATP jest cząstką o potencjale energetycznym, bardzo szybko uwalnia jedną cząstkę fosforu zmieniając swoją postać do ADP. A dokładnie ATP zamienia się w ADP, cząstkę fosforu oraz porcje energii. Wyrzut ten powoduje ruch główki miozyny, która ponownie łączy się z aktyną. Zurzyta cząstka ADP i fosfor zostają uwolnione i główka miozyny ponownie odczepia się od aktyny. Tak długo jak wapń nie będzie blokował przyczepu, i tak długo jak będzie istniał zapas cząstek ATP tak długo można podtrzymywać skurcze. 

Każdy nasz ruch, od mrugnięcia aż do pokonania ultra maratonu zawdzięczamy niewyobrażalnie małemu ruchowi jednej cząsteczki fosforu. Ale czemu się dziwić. Wiecie ile energii jest w jednym atomie? 

W następnej części przyjrzymy się temu skąd pochodzi zatem to całe ATP skoro jest tak ważne do podtrzymania ruchu.