骨格筋の興奮収縮連関

生理学

こんにちは、すぷらうとです。
前回の記事で、アクチンとミオシンに注目した骨格筋の収縮メカニズムについて解説しました。

トロポニンCに\(Ca^{2+}\)が結合することでトロポミオシンの構造が変化し、アクチンとミオシンの結合が可能になるのでしたね。

そこで今回は、\(Ca^{2+}\)を介した、筋繊維の電気的興奮から筋収縮に至るまでの過程を見ていきたいと思います。

筋収縮が起こる流れ

T管に活動電位が生じると、この電位の変化がT管膜上のジヒドロピリジン受容体(dihydropyridine recepteors)によって感知される。

このジヒドロピリジン受容体は、筋小胞体の\(Ca^{2+}\)放出チャネル(=リアノジン受容体ryanodine receptorというたんぱく質とつながっており、ジヒドロピリジン受容体の活性化により、この\(Ca^{2+}\)放出チャネルが開口し筋小胞体から筋原線維周辺の細胞質に\(Ca^{2+}\)を放出するため、「筋収縮のメカニズム」の記事で解説したメカニズムによって筋収縮が起こる。

筋弛緩が起こる流れ

一度筋小胞体から\(Ca^{2+}\)が放出され、筋原線維の周りの細胞質に拡散されると、\(Ca^{2+}\)の濃度が高く維持される限り筋収縮は維持される。

ところが、筋小胞体には\(Ca^{2+}\)ポンプが存在し、この\(Ca^{2+}\)ポンプが常時働いているので、いずれ筋原線維周囲の\(Ca^{2+}\)は筋小胞体へと回収され、細胞質の\(Ca^{2+}\)濃度は低下します

この状態になると筋収縮は生じず、そしてトロポニン-トロポミオシン複合体がアクチンフィラメントに結合してミオシンフィラメントとの結合を妨害するため、T管-筋小胞体系が再び興奮するまでは筋の弛緩状態は維持されます。

コメント

  1. […] 骨格筋の興奮収縮連関活動電位が生じてから筋が収縮するまでの過程で何が起きているかの解説です。sproutoutarrows.com2019.05.27 […]