筋肉の活動電位の役割は何ですか？

筋肉細胞が刺激されると、筋肉細胞は収縮し、一方向に力を及ぼします。 筋肉細胞の刺激は、中枢神経系から筋肉に運ばれる神経インパルスによって引き起こされます。 神経インパルスがニューロンの末端に到達すると、筋肉の活動電位が伝達され、収縮が引き起こされます。

体内には、心臓、平滑、骨格の3種類の筋肉細胞があります。 心筋は心臓内でのみ見られ、収縮のための固有の固有の方法を持っていますが、神経はそれを刺激して必要に応じて加速または減速することができます。 平滑筋は臓器を取り巻く層にあり、自律神経または不随意の神経系によって刺激されます。 骨格筋は繊維で構成されており、動きを引き起こします。 骨格の筋肉の活動電位は、体性または随意の神経系によって運ばれます。

筋肉細胞はそれ自体では収縮しませんが、最初に神経インパルスによって刺激される必要があります。 ニューロンの軸索は、神経筋接合部で筋肉細胞と出会う。 筋肉の収縮が同時にかつ高速であることを保証するために、筋肉全体に多くの神経筋接合部が見られます。 これらのニューロンはすべて、同時にインパルスを送信して、筋肉の活動電位を開始します。 各筋肉に多くの神経筋接合部があることで、筋肉にインパルスを送るユニットの数を変えることで、体は収縮の力を制御できます。

活動電位が神経筋接合部の軸索の末端に達すると、小胞は細胞膜と融合して神経伝達物質であるアセチルコリンの放出を可能にします。 神経伝達物質は、筋細胞を取り巻く膜である筋細胞膜に到達するまで、ニューロンと筋肉細胞の間のギャップを横切って広がります。 アセチルコリンは筋細胞膜の透過性を変化させ、ナトリウムイオンが膜に出入りできるようにします。 このイオンの変化により、膜の分極が解消され、筋肉の活動電位が発火します。

筋肉が休んでいるとき、トロポミオシンはアクチンフィラメントにあるミオシン結合部位をブロックします。 収縮中、ミオシンはアクチンに付着し、アクチンフィラメントに沿って一種のローイングアクションを実行します。 これにより、筋肉が収縮します。 これが起こるには、ミオシンがアクチンに結合できる必要があるため、トロポミオシンを移動させる必要があります。

神経インパルスによって引き起こされる脱分極は、筋細胞膜および筋小胞体に接続されたチューブのシステムであるTシステムに広がります。 Tシステムと筋小胞体の両方にカルシウムイオンが含まれており、筋肉に活動電位があると放出されます。 カルシウムイオンは筋肉細胞全体に拡散し、トロポニンと呼ばれるタンパク質に付​​着します。トロポニンは、アクチン繊維にあるトロポミオシンフィラメントに付着しています。 トロポニンは、カルシウムイオンが付着すると形状が変化し、トロポミオシンフィラメントが移動し、アクチン繊維に沿ってミオシン結合部位が解放されます。 ミオシンはアクチンと接触し、筋肉の収縮を引き起こします。