Kakšna je vloga akcijskega potenciala v mišicah?

Ko so mišične celice stimulirane, se krčijo in izvajajo silo v eni smeri. Stimulacijo mišičnih celic povzročajo živčni impulzi, ki se prenašajo iz osrednjega živčnega sistema v mišice. Ko živčni impulz doseže konec nevrona, povzroči prenos akcijskega potenciala v mišicah, kar vodi do krčenja.

V telesu obstajajo tri vrste mišičnih celic, ki so srčne, gladke in skeletne. Srčna mišica se nahaja samo v srcu in ima svojo lastno metodo za krčenje, čeprav jo živci lahko spodbudijo, da se po potrebi pospeši ali upočasni. Gladke mišice se nahajajo v plasteh, ki obkrožajo organe, in jih stimulira avtonomni ali neprostovoljni živčni sistem. Skeletna mišica je sestavljena iz vlaken in povzroča gibanje. Akcijski potencial v mišicah okostja nosi somatski ali prostovoljni živčni sistem.

Mišične celice se ne skrčijo same, ampak jih je treba najprej stimulirati z živčnim impulzom. Aksoni nevronov se srečajo z mišičnimi celicami na živčno-mišičnem stiku. Da bi zagotovili, da je krčenje mišic hkratno in hitro, obstaja veliko živčno-mišičnih stikov, ki jih najdemo čez mišico. Vsi ti nevroni hkrati pošiljajo impulze, da sprožijo akcijski potencial v mišicah. Veliko živčno-mišičnih stikov za vsako mišico omogoča telesu, da nadzoruje silo krčenja s spreminjanjem števila enot, ki pošljejo impulz v mišico.

Ko akcijski potencial doseže končni konec aksona na živčno-mišičnem stiku, se vezikli zlijejo s celično membrano, da omogočijo sproščanje nevrotransmiterja – acetilholina. Nevrotransmiter se širi čez vrzel med nevronom in mišično celico, dokler ne doseže sarkoleme, ki je membrana, ki obdaja mišično celico. Acetilholin povzroči spremembo prepustnosti sarkoleme, tako da lahko natrijevi ioni vstopijo in zapustijo membrano. Ta sprememba ionov depolarizira membrano in povzroči sprožitev akcijskega potenciala v mišicah.

Ko mišica miruje, tropomiozin blokira mesta vezave miozina na aktinskih filamentih. Med krčenjem se miozin veže na aktin in izvaja vrsto veslanja vzdolž aktinskih filamentov. To povzroči krčenje mišice. Da se to zgodi, se mora miozin vezati na aktin, zato je treba tropomiozin premakniti.

Depolarizacija, ki jo povzroči živčni impulz, se širi po sarkolemi in sistemu T – sistemu cevi, povezanih s sarkoplazmatskim retikulumom. Tako sistem T kot sarkoplazmatski retikulum vsebujeta kalcijeve ione, ki se sprostijo, ko je v mišicah akcijski potencial. Kalcijevi ioni se razpršijo po mišični celici in se pritrdijo na protein, imenovan troponin, ki je pritrjen na tropomiozinske filamente, ki jih najdemo na aktinskih vlaknih. Troponin spremeni obliko, ko se nanj pritrdijo kalcijevi ioni, ki premikajo tropomiozinske filamente in osvobajajo mesta vezave miozina vzdolž aktinskih vlaken. Miozin lahko zdaj pride v stik z aktinom in povzroči krčenje mišic.