骨格筋収縮を引き起こす活動電位の伝達過程
1. 運動ニューロン
運動ニューロンで電気インパルスが発生し、筋肉の動きを制御します。
2. シナプス
インパルスはニューロンを伝わり、筋繊維とニューロンの間の狭い隙間であるシナプスに到達します。
3. アセチルコリン(ACh)放出
シナプスに到達したインパルスは、化学伝達物質であるアセチルコリンをシナプス間隙に放出させます。
4. AChの受容体結合
アセチルコリンは筋繊維膜上のニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)に結合します。
5. 筋繊維の脱分極
受容体への結合により筋繊維膜の電位が負から正へ変化し、脱分極が起こります。
6. 活動電位の発生
脱分極が進行し、筋繊維膜上に活動電位が生成され、膜を伝わります。
7. サルコプラズミックレティキュラム(SR)からのカルシウム放出
活動電位が筋繊維を走り、カルシウムイオンを蓄えるSRに到達すると、カルシウムが細胞質へ放出されます。
8. カルシウムのトロポニン結合
放出されたカルシウムはアクチンフィラメント上のトロポニンに結合し、トロポニン構造が変化してミオシン頭部の結合部位が露出します。
9. 筋収縮
ミオシン頭部が露出した結合部位に付着し、ATPエネルギーでパワーストロークを行い、アクチンフィラメントを中心へ引き寄せ、筋繊維が短縮して収縮します。
