Cosa succede a un muscolo quando si rilassa?

Quando un muscolo si rilassa, si verificano diversi cambiamenti fisiologici:

1. Riduzione del potenziale d'azione: Il processo di rilassamento inizia quando il potenziale d'azione propagato lungo il motoneurone durante la contrazione muscolare raggiunge la giunzione neuromuscolare. Il motoneurone smette di rilasciare acetilcolina (ACh), il neurotrasmettitore responsabile della contrazione muscolare.

2. Cessazione del rilascio di calcio: L’assenza di legame dell’ACh ai recettori sulla placca motrice impedisce l’apertura dei canali del calcio voltaggio-dipendenti sulla membrana delle cellule muscolari. Di conseguenza, gli ioni calcio non possono più entrare nella cellula muscolare dal fluido extracellulare.

3. Ricaptazione degli ioni calcio: Le pompe del calcio situate sul reticolo sarcoplasmatico, il deposito interno del calcio delle cellule muscolari, trasportano attivamente gli ioni calcio nel reticolo sarcoplasmatico. Questo processo abbassa la concentrazione di calcio nel citoplasma della cellula muscolare, riducendone la disponibilità per la contrazione muscolare.

4. Distacco delle teste di miosina dall'actina: Con la diminuzione dei livelli di calcio, la troponina proteica legante il calcio sul filamento di actina subisce cambiamenti conformazionali. Questo cambiamento altera la forma del complesso troponina-tropomiosina, consentendo alla testa della miosina (ponte incrociato) di staccarsi dal sito di legame della miosina del filamento di actina.

5. Disimpegno dei ponti trasversali: Il rilascio di calcio dalla troponina provoca una perdita dello stato ad alta energia che alimentava la formazione dei ponti trasversali durante la contrazione. Di conseguenza, i ponti trasversali tra i filamenti di actina e miosina si rompono e le fibre muscolari non possono più scorrere l’una sull’altra.

6. Allungamento delle fibre muscolari: Il ritorno elastico del tessuto muscolare e l'azione dei muscoli antagonisti, che si oppongono al movimento del muscolo contratto, provocano l'allungamento delle fibre muscolari rilassate che ritornano alla loro lunghezza di riposo.

7. Recupero metabolico: Durante il rilassamento muscolare, il muscolo subisce anche un recupero metabolico, ricostituendo le riserve di adenosina trifosfato (ATP) esaurite durante la contrazione. L'ATP è essenziale per la ricaptazione degli ioni calcio nel reticolo sarcoplasmatico e per preparare il muscolo alle contrazioni successive.

In sintesi, il rilassamento muscolare comporta la cessazione del potenziale d’azione e del rilascio di calcio, la ricaptazione del calcio nel reticolo sarcoplasmatico, il distacco delle teste di miosina dall’actina e il recupero delle risorse metaboliche, portando al ritorno del muscolo al suo stato di riposo. e permettendogli di estendersi o essere allungato.