Mitől rövidülnek meg az izmok és mozognak a csontok?

Az izmok rövidebbé válnak, és a csontok elmozdulnak az izomösszehúzódási folyamat miatt. Amikor egy izom összehúzódik, erőt hoz létre, amely meghúzza az inakat, amelyek aztán a csontokhoz kapcsolódnak. Ez az erő mozgatja a csontokat, ami ízületi mozgást eredményez. Az izmok összehúzódását és ellazulását az idegrendszer szabályozza, amely jeleket küld az izmoknak, megmondva nekik, mikor kell összehúzódniuk és ellazulniuk.

Az izomösszehúzódás folyamata több fehérje kölcsönhatását foglalja magában az izomrostokon belül. Amikor egy idegimpulzus eléri az izmot, kalciumionok felszabadulását idézi elő a szarkoplazmatikus retikulumból, az izom belső kalciumtároló helyéről. Ezek a kalciumionok a troponinnak és tropomiozinnak nevezett specifikus fehérjékhez kötődnek, amelyek szabályozzák a hozzáférést az aktin filamentumokon lévő miozinkötő helyekhez.

A kalciumionok troponinhoz és tropomiozinhoz való kötődése konformációs változást vált ki az aktin filamentumban, feltárva a miozinkötő helyeket. A miozinfejek, amelyek a miozin fehérje részét képezik, az aktin filamentumokon ezekhez a szabaddá vált helyekhez kötődnek, kereszthidakat képezve. Ezek a kereszthidak erőt generálnak az erőlökés néven ismert mechanizmuson keresztül, amely magában foglalja a miozin fej megdöntését és az aktin filamentumnak a szarkomér közepe felé történő húzását, amely az izomösszehúzódás alapegysége.

Ezeknek a kereszthidaknak az ismételt kialakulása és törése, valamint az aktin és a miozin filamentumok egymás mellett elcsúszása az izomrostok megrövidülését eredményezi, ami végső soron csontmozgáshoz vezet. Az izom relaxációja akkor következik be, amikor az idegimpulzus leáll, ami a kalciumion-koncentráció csökkenéséhez vezet, ami a miozinfejek leválását okozza az aktinszálakról, lehetővé téve az izom visszatérését a nyugalmi hosszába.

Összefoglalva, az izomösszehúzódás kalciumionok, troponin, tropomiozin, aktin és miozin fehérjék kölcsönhatásával jár, ami kereszthidak kialakulásához és a filamentumok egymás mellett elcsúszásához vezet. Ez a folyamat olyan erőt hoz létre, amely lerövidíti az izomrostokat, és mozgásra készteti a csontokat, lehetővé téve a különböző típusú testmozgásokat.