骨格筋はどのように契約するように刺激されますか?
1。活動電位: 運動ニューロンが刺激されると、活動電位が生成されます。これは、軸索に沿って移動する電気的衝動です。
2。神経筋接合部: 活動電位は、運動ニューロンと筋肉繊維の間のシナプスである神経筋接合部に到達します。
3。神経伝達物質の放出: 神経筋接合部では、運動ニューロンがアセチルコリン(ACh)と呼ばれる神経伝達物質をシナプス裂、ニューロンと筋肉繊維の間の空間に放出します。
4。 AChの受容体への結合: アセチルコリンは、ニコチン性アセチルコリン受容体として知られる筋肉細胞膜上の特定の受容体に結合します。この結合により、受容体が開いてナトリウムイオン(Na+)が筋肉細胞に入ることができます。
5。脱分極: ナトリウムイオンの流入は、筋肉細胞膜の脱分極につながります。つまり、細胞の内側が外側に対してより陽性になります。
6。励起制御の結合: 筋肉細胞膜の脱分極は、励起制御の結合を引き起こします。このプロセスには、筋肉細胞の内部カルシウム貯蔵である筋細胞質網状体からのカルシウムイオン(Ca2+)の放出が含まれます。
7。カルシウム結合: カルシウムイオンは、筋細胞質網状体の表面の受容体に結合し、筋肉細胞の細胞質へのより多くのカルシウムイオンの放出をもたらす立体構造の変化を引き起こします。
8。カルシウム誘発カルシウム放出: カルシウムイオンの初期放出は、カルシウム誘発カルシウム放出と呼ばれるプロセスを引き起こし、カルシウムイオンが筋細胞質網状体の表面の受容体に結合し、さらに多くのカルシウムイオンの放出をもたらし、カルシウムシグナルを増幅します。
9。カルシウムとトロポニン: 細胞質のカルシウムレベルの増加は、トロポニン - トロポミオシン複合体の一部であるトロポニンと呼ばれるタンパク質に結合します。この結合は、アクチンフィラメントにミオシン結合部位を露出させる立体構造の変化を引き起こします。
10。クロスブリッジフォーメーション: アクチンフィラメント上の露出したミオシン結合部位は、筋肉細胞内の厚い(ミオシン)フィラメントと薄い(アクチン)フィラメントの間にクロスブリッジの形成を可能にします。
11。筋肉収縮: クロスブリッジの形成は、筋肉収縮サイクルのパワーストロークを引き起こします。そこでは、ミオシンの頭がアクチンフィラメントに結合し、ピボットに結合し、筋肉収縮の基本単位であるサルコメアの中心に向かって薄いフィラメントを引っ張ります。このフィラメントのスライドにより、筋肉が短くなり、力が生成されます。
運動ニューロンによる筋肉の継続的な刺激とその後のカルシウムイオンの放出により、橋張りの形成とフィラメントの滑りが維持され、筋肉収縮が持続します。運動ニューロンが発射を停止すると、カルシウムイオンが筋細胞質の網状体に戻され、クロスブリッジが分離し、筋肉がリラックスします。
この一連のイベントは、骨格筋収縮の正確な制御と調整を保証し、人体のさまざまな動きと作用を可能にします。
