A partire dal rilascio di acetilcolina, quali sono le fasi della contrazione muscolare?

Il processo di contrazione muscolare avviato dal rilascio di acetilcolina (ACh) nella giunzione neuromuscolare prevede le seguenti fasi:

1. Rilascio ACh :Il potenziale d'azione viaggiando lungo il motoneurone raggiunge la giunzione neuromuscolare. Ciò provoca il rilascio di acetilcolina (ACh) dalla membrana presinaptica.

2. Legame dell'ACh ai recettori nicotinici dell'ACh :L'ACh diffonde attraverso la fessura sinaptica e si lega ai recettori nicotinici dell'acetilcolina (nAChR) situati sulla placca motrice della fibra muscolare.

3. Generazione del potenziale della piastra terminale (EPP) :Il legame di ACh agli nAChR apre i canali ionici, portando ad un afflusso di ioni sodio (Na+) e potassio (K+). Ciò depolarizza la membrana della fibra muscolare causando il potenziale della placca terminale (EPP).

4. Depolarizzazione e generazione del potenziale d'azione :Se l'EPP raggiunge una soglia sufficiente, innesca un potenziale d'azione (segnale elettrico propagato) sulla membrana muscolare.

5. Accoppiamento eccitazione-contrazione (EC) :Il potenziale d'azione viaggia lungo i tubuli trasversali (tubuli T) nella fibra muscolare. I tubuli T sono invaginazioni della membrana che corrono perpendicolari alla superficie della fibra muscolare.

6. Rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico :Il potenziale d'azione provoca l'apertura dei canali del calcio voltaggio-dipendenti (Ca2+) nei tubuli T. Ciò porta al rilascio di ioni calcio (Ca2+) dal reticolo sarcoplasmatico (SR) nel citoplasma.

7. Legame del calcio con la troponina :L'aumento della concentrazione intracellulare di Ca2+ fa sì che si leghi alla troponina, una proteina regolatrice sul filamento sottile del sarcomero (l'unità base della contrazione muscolare).

8. Colpo di potenza :Il legame del Ca2+ alla troponina avvia cambiamenti conformazionali che spostano le molecole di tropomiosina sui filamenti sottili. Ciò espone i siti di legame della miosina sulle molecole di actina.

9. Formazione di ponti trasversali e contrazione :Le teste delle molecole di miosina (filamenti spessi) formano ponti trasversali con i siti di legame della miosina esposti sui filamenti di actina (sottili). Questo forma il complesso actomiosina.

10. Meccanismo del filamento scorrevole :Le teste di miosina subiscono legame ciclico, colpo di potenza (colpo di lavoro) e distacco dai filamenti di actina mentre utilizzano l'energia derivante dall'idrolisi dell'ATP. Questo meccanismo di scorrimento del filamento genera la contrazione muscolare.

11. Relax :Quando il potenziale d'azione termina, gli ioni calcio vengono pompati nuovamente nel reticolo sarcoplasmatico mediante pompe calcio, riducendo la concentrazione intracellulare di Ca2+. Ciò porta al distacco del Ca2+ dalla troponina, consentendo alle molecole di tropomiosina di tornare nelle loro posizioni originali, bloccando i siti di legame della miosina. I ponti trasversali si rompono e il muscolo si rilassa.