Hva er skjelettmuskelkontraksjon?

En skjelettmuskelkontraksjon er mekanismen som muskler i kroppens bevegelige ledd gir bevegelse ved leddene. Skjelettmuskulatur er differensiert fra hjertemuskulatur, som pumper hjertet, og glatt muskel, som er en komponent i flere indre organer og produserer bevegelser som å skyve mat langs fordøyelseskanalen, ved at den kobles i begge ender til bein. Som sådan, når den trekker seg sammen - det vil si når fibrene forkortes og forlenges - trekker den i de to beinene og forårsaker bevegelse ved leddet den krysser. Skjelettmuskelkontraksjon, som innebærer en kjemisk reaksjon på nivået av proteinkomponenter som finnes i hver muskelcelle, er det som gjør bevegelse av skjelettet mulig.

Det er noen forskjellige typer sammentrekninger som skjelettmuskulatur kan produsere. En sammentrekning der muskelfibrene forkortes, sett når ribbeholderen trekkes nærmere bekkenet under en abdominal crunch, er kjent som en konsentrisk sammentrekning. Når muskelfibrene blir lengre, som i senkningsfasen av et knas, finner en eksentrisk sammentrekning sted. En skjelettmuskelkontraksjon som involverer både den konsentriske og eksentriske fasen av en bevegelse er kjent som en isotonisk sammentrekning. En isometrisk sammentrekning er derimot en der muskelen ikke endres i lengde mens de trekker seg sammen, som ved å holde en knebøyposisjon uten å bevege seg.

Skjelettmuskel består av bunter med muskelfibre, som igjen er bunter av muskelceller. Muskelceller er lange, smale og sylindriske i form, og består av enheter kalt sarkomerer som er ansvarlige for skjelettmuskelkontraksjon. Modellen som forklarer hva som skjer i sarkomeren når en muskel trekker seg sammen, er kjent som glidefilamentteori. Den kan brukes til å forklare alle typer muskelsammentrekning, som bare skiller seg som et resultat av om kraften som påføres muskelen er mindre enn, større enn eller lik kraften som produseres av muskelcellene.

Innenfor hver sarkomere, en enhet som forekommer i hundretusener i hver muskelcelle, er proteiner organisert i lange filamenter kalt actin og myosin. Aktinproteinene er passive, noe som betyr at de danner kjeder som mottar de aktive myosinproteinene. Arrangert i vekslende linjer glir myosinet frem og tilbake forbi aktinet, og i prosessen avgir det kalsiumioner som får hvert myosinprotein til å binde seg til et tilsvarende sted på hvert aktinprotein.

Under skjelettmuskelkontraksjon griper myosinfilamentene på aktinet og trekker forbi det. Dette skjer samtidig i cellens mange sarkomerer, som er ordnet i bånd. Dette ”hjerneslaget”, som det er kjent, forårsaker en kollektiv forkortelse av muskelen, som deretter går tilbake til hvilelengden når myosinet frigjør seg fra aktinet.