Hvad er handlingspotentialet i muskler?
Når muskelceller stimuleres, sammentrækkes de og udøver en kraft i en retning. Stimulering af muskelceller skyldes nerveimpulser fra centralnervesystemet til musklerne. Når nerveimpulsen når slutningen af neuronet, forårsager det en overførsel af handlingspotentialet i muskler, hvilket fører til en sammentrækning.
Der er tre typer muskelceller i kroppen, som er hjerte, glat og skelet. Hjertemuskulatur findes kun i hjertet og har sin egen indre metode til at sammentrække, selvom nerver kan stimulere den til at fremskynde eller bremse efter behov. Glat muskel findes i lag, der omgiver organerne, og den stimuleres af det autonome eller ufrivillige nervesystem. Skelettemuskler består af fibre og forårsager bevægelse. Handlingspotentialet i musklerne i skelettet bæres af det somatiske eller frivillige nervesystem.
Muskelceller trækker sig ikke sammen, men skal først stimuleres af en nerveimpuls. Neuronens aksoner mødes muskelceller i det neuromuskulære kryds. For at sikre, at muskelkontraktion er samtidig og hurtig, findes der mange neuromuskulære forbindelser på tværs af en muskel. Alle disse neuroner sender impulser på samme tid for at indlede et handlingspotentiale i muskler. At have mange neuromuskulære forbindelser for hver muskel giver kroppen mulighed for at kontrollere sammentrækningskraften ved at variere antallet af enheder, der sender impulsen til musklen.
Når handlingspotentialet når den terminale ende af aksonet ved et neuromuskulært kryds, smelter vesikler sammen med cellemembranen for at tillade frigivelse af en neurotransmitter - acetylcholin. Neurotransmitteren spreder sig over afstanden mellem neuron og muskelcelle, indtil den når sarkolemmaet, som er membranen, der omgiver en muskelcelle. Acetylcholin får permeabiliteten til sarkolemmaet til at ændre sig, så natriumioner kan komme ind og forlade membranen. Denne ændring i ioner depolariserer membranen og får et handlingspotentiale i muskler til at blive fyret.
Når en muskel er i ro, blokerer tropomyosin de myosinbindingssteder, der findes på actinfilamenterne. Under en sammentrækning fastgør myosin sig til actin og udfører en type rodhandling langs actinfilamenterne. Dette får muskler til at trække sig sammen. For at dette skal ske, skal myosin være i stand til at binde til actin, så tropomyosinet skal flyttes.
Depolariseringen forårsaget af nerveimpulsen spreder sig over sarkolemmaet og T-systemet - et system af rør, der er forbundet til det sarkoplasmatiske retikulum. Både T-systemet og det sarkoplasmatiske retikulum indeholder calciumioner, der frigøres, når der er et handlingspotentiale i musklerne. Calciumionerne diffunderer gennem muskelcellen og fastgøres til et protein kaldet troponin, som er knyttet til de tropomyosin-filamenter, der findes på actinfibrene. Troponinet ændrer form, når calciumioner fastgøres til det, hvilket bevæger tropomyosinfilamenterne og frigør myosinbindingsstederne langs actinfibre. Myosin kan nu komme i kontakt med actin og forårsage muskelkontraktion.