Значението на калция в мускулната контракция

Съдържание:

Anonim

Когато чуете думата калций, здравето на костите вероятно е първата ви мисъл. Без съмнение, калцият е ключов компонент на силните кости, но присъствието му в мускулите ви дава възможност за движение. Свиването и отпускането на мускулите ви възникват поради бързо променящи се концентрации на калций във вашите мускулни клетки, биохимичен процес, наричан калциев цикъл. Твърде много или твърде малко калций в кръвта ви може да причини мускулни симптоми поради нарушаване на калциевия цикъл.

Жената пие чаша мляко и огъва бицепса.

Анатомия на мускулните клетки

За да разберете калциевия цикъл, трябва да знаете малко за анатомията на мускулните клетки. Нишките от влакна, наречени миофиламенти, са отличителната черта, която отделя мускулните клетки от другите видове клетки в тялото ви. Мускулната контракция представлява съкращаване на миофиламентите с отделни клетки, които се състоят от мускула. Всяка миофиламент обгражда малка тръбна мрежа, наречена саркоплазмен ретикулум, или SR. В отпуснато състояние, SR съдържа висока концентрация на калций. SR контролира свиването на мускулите и релаксацията, като регулира потока на калций във вашите мускулни клетки.

Калциевият цикъл

Контракцията на мускулите започва с електрически сигнал "отидете" от мозъка ви. Сигналът стимулира SR да отвори калциевите си врати, заливайки миофиламентите с калций. Внезапното повишаване на концентрацията на калций предизвиква енергоемка верижна реакция, която кара миофиламентите да променят формата си и да се съкращават. Едновременното скъсяване на хиляди микроскопични миофиламенти води до свиване на мускулите.

Когато сигналът "go" спре, калциевите порти на SR се затварят и калциевите помпи бързо връщат минерала от миофиламентите във вътрешността на SR. Докато концентрацията на калций около миофиламентите спада, мускулът ви се връща в отпуснато състояние.

Бързи и бавни влакна

Вашите мускули съдържат различни видове влакна, широко категоризирани като бързо или бавно потрепване. Както подсказва името, влакната с бързо усукване се свиват и реагират по-бързо от влакна с бавно усукване. Вашите влакна с бавно потрепване обаче имат по-голяма издръжливост от влакната с бързо усукване, по-скоро като костенурката и заека. SR в бързо-усукващите се влакна е по-развит, отколкото при влакна с бавно потрепване, което позволява по-бързото отделяне на калций в отговор на сигнал "отиване". Вашите мускули съдържат смес от бързо и бавно потрепващи се влакна, въпреки че едно или друго преобладава във всеки даден мускул.

Калциеви аномалии

Ниското ниво на калций в кръвта или хипокалцемия причинява раздразнителност на мускулите. При това състояние може да изпитате мускулни крампи в гърба и краката. Могат да се наблюдават и потрепвания на лицевите мускули. Ненормално високо ниво на калций в кръвта или хиперкалцемия причинява мускулна мудност и слабост. Мускулните симптоми обикновено не се проявяват при хиперкалциемия, освен ако нивото на калций в кръвта е критично повишено.

Значението на калция в мускулната контракция