Betydningen av kalsium i muskelkontraksjon

Når du hører ordet kalsium, er beinhelsen sannsynligvis din første tanke. Kalsium er uten tvil en viktig komponent i sterke ben, men dets tilstedeværelse i musklene gjør bevegelse mulig. Sammentrekning og avslapping av musklene dine oppstår på grunn av raskt skiftende kalsiumkonsentrasjoner i muskelceller, en biokjemisk prosess kalt kalsiumsyklusen. For mye eller for lite kalsium i blodet kan forårsake muskelsymptomer på grunn av forstyrrelser av kalsiumsyklusen.

Muskelcelleanatomi

For å forstå kalsiumsyklusen, må du vite litt om muskelcelleanatomi. Strenger av fibre som kalles myofilamenter, er det kjennetegn som skiller muskelceller fra andre typer celler i kroppen din. En muskelkontraksjon representerer forkortelse av myofilamene med individuelle celler som omfatter muskelen. Et lite rørlignende nettverk som kalles sarkoplasmisk retikulum, eller SR, omgir hver myofilament. I en avslappet tilstand inneholder SR en høy konsentrasjon av kalsium. SR kontrollerer muskelkontraksjon og avslapping ved å regulere kalsiumstrømmen inne i muskelceller.

Kalsiumsyklusen

Muskelkontraksjon begynner med et elektrisk "gå" signal fra hjernen din. Signalet stimulerer SR til å åpne kalsiumportene, som oversvømmer myofilamene med kalsium. Den plutselige økningen i kalsiumkonsentrasjonen avtar en energikrevende kjedereaksjon som forårsaker myofilamenter å forandre form og forkorte. Samtidig forkortelse av tusenvis av mikroskopiske myofilamenter fører til muskelkontraksjon.

Når "go" -signalet stopper, lukkes SR-kalsiumportene og kalsiumpumper returnerer mineralene raskt fra myofilamentene til det indre av SR. Etter hvert som kalsiumkonsentrasjonen rundt myofilamene faller, vender muskelen tilbake til en avslappet tilstand.

Fast-og Slow-Twitch Fiber

Musklene dine inneholder forskjellige typer fibre, som i stor grad kategoriseres som rask eller langsom vridning. Som navnet antyder, trekker fasttrekkfibrene sammen og reagerer raskere enn tregtrekksfibre. Din tregtrekkfibre har imidlertid større utholdenhet enn hurtigstrømpefibrer, heller som skildpadden og haren. SR i hurtigfibrene er mer utviklet enn i langsomtrekksfibre, noe som gjør det mulig for kalsiumfrigivelse kalsium som et svar på et "go" -signal. Musklene dine inneholder en blanding av hurtig- og saktefibrene, selv om den ene eller den andre overgår i en hvilken som helst muskel.

Kalsiumabnormaliteter

Et lavt blodkalsiumnivå, eller hypokalcemi, forårsaker irritasjon av muskler. Med denne tilstanden kan du oppleve muskelkramper i ryggen og bena. Sprenging av ansiktsmuskler kan også forekomme. Et unormalt høyt blodkalsiumnivå, eller hyperkalsemi, forårsaker muskel treghet og svakhet. Muskelsymptomer forekommer vanligvis ikke med hyperkalsemi, med mindre blodkalsiumnivået ditt er kritisk forhøyet.