Fizjologia skurczu mięśnia szkieletowego
Rola aktyny i miozyny w mechanizmie skurczu mięśnia szkieletowego
W obrębie włókna mięśniowego znajdują się kurczliwe włókienka, tzw. miofibryle. Miofibryle składają się z elementarnych włókienek zwanych miofilamentami, zbudowanymi z białek: aktyny, tworzącej cienkie filamenty aktynowe, i miozyny, tworzącej grube filamenty miozynowe. Układ miofilamentów jest bardzo charakterystyczny, dające wrażenie jasnych i ciemnych prążków występujących po sobie naprzemiennie ( patrz budowa sarkomeru ).
Aktyna i miozyna są odpowiedzialne za skurcz mięśnia, bowiem ich łańcuchy białkowe w czasie skurczu przesuwają się względem siebie. Pomiędzy włóknami aktyny i miozyny biegną w równych odstępach poprzeczne mostki. Mostki te zbudowane są z szyjki i główki , i są połączone na stałe z miozyną. W mostkach tych, ( a ściślej w główkach ) zawarty jest wysokoenergetyczny związek ATP ( kwas adezynotrójfosforowy), który dostarcza energii do przesunięcia aktyny względem miozyny, poprzez połączenie główki mostku miozynowego z nitką białkową aktyny. Nitki aktyny zostają wciągnięte głębiej między nitki miozyny, powodując w rezultacie skrócenie sarkomeru. W czasie skurczu obserwuje się skrócenie prążków I , prążki A pozostają bez zmian .W czasie rozkurczu ( w stanie spoczynku ) nie ma połączenia między aktyną a miozyną. Połączenie mostków z aktyną i przesunięcie ich względem miozyny w czasie skurczu umozliwia wapń, który zostaje uwolniony z siateczki endoplazmatycznej do cytoplazmy, w czasie pobudzenia włókna mięśniowego prez włókno nerwowe.Skurcz mięśnia ustępuje w chwili powrotu wapnia do siateczki endoplazmatycznej. Wapń w czasie skurczu łączy się z tropiną, wbudowaną w łańcuchy aktyny, umozliwiając jednoczesnie połączenie główki miozyny z aktyną i wykonanie przesunięcia aktyny pod miozynę. Aktyna w wyniku połączenia z główką miozyny powoduje jednoczesnie uaktywnienie ATPazy, zawartej w główce miozyny, a ta zaś umożliwia rozpad ATP do ADP ( adezynodwufosfaranu) i P ( nieorganicznego fasforanu ). Odłączenie ADP od główki miozyny kończy prooces przesuwania miofilamentów, a tym samym cały skurcz mięsnia.