I. 근육 수축 기전
1. motor neuron의 axon terminal에서 sarcolemma의 motor end plate로 action potential이 전달 되는 과정
presynaptic terminal : 신경 말단 까지 action-potential 이 내려온다. 이에 의해 presynaptic terminal의 voltage gated calcium channel이 열린다.
synaptic clef : 신경 말단 내부의 Ca concentration 이 올라가면 vesicle을 exocytosis 시키고 이로인해 Ach을 synaptic clef로 방출한다.
post synaptic(sarcolemma) : Ach는 nicotinic type receptor(ligand gated channel)을 연다. 열린 채널로 Na 이 들어오고 F+가 나간다.
EPP가 발생하고 어떤 요인으로 인해 Ach 가 많아지거나 Ach receptor의 수가 늘어나면 EPP가 Voltage gated Sodium Channel을 열게 되고 Na+의 influx가 올라간다. 이로 인해 motor end-plate에 action potential 이 생기게 된다.
* Acetyl cholyn cycling은 motor nerve내의 mitocondrion 이 Acetyl CoA와 ch를 이용하여 Ach를 만들고 vesicle에 들어간다.
action potential이오면 이 ca concentration이 올라가고 이로 인해 vesicle이 exocytosis되고 이로인해 Ach가 synaptic clef로 방출되어 sarcolemma의 motor end plate의 ach recepter에 붇게 된다. 그리고 ach는 sarcolemma에 있는 AchE 효소로 a 와 ch 로 나뉘며 ch는 다시 uptake 되어 Ach로 만들어진다.
2. Ca의 농도가 높아지는 과정
motor end-plate 로부터 T튜블을 타고 Action Potential 이 오면 T-tuble의 L-type voltage gated Calcium channel(DHPR)이 voltage의 차이를 인지한다.
첫번재는 구조가 바뀐다. 그렇게 되면
콘포메이셔녀날 체인지로 인해 두 가지가 일어난다.
1) 바깥족에 있는 Extra celluar Ca이 Sarcoplasm으로 유입
2) dihydropyridine recepter(DHPR or Voltage gated L-type Ca channel)는
terminal cistern of SR 에 존재하는 Ca release channel인 ryanodine receptor와 결합을 하고 있는데,
이 conformational change 는 ryanodine recepter의 conformational change를 유발 해서 pore가 열려서 SR에 있는 것이 Sarcoplasm으로 간다.
3. Cross-bridge myosin action
상당히 약하게 interaction Ca가 올라가면 strong interaction
1) myosin 헤더는 ATP결합 능력이 있어서 ATP 부착되고 가수분해 된다.
2) Ca가 들어오면 Strong하게 Attach
3) Pospate 가 떨어져 나가면서 Power stroke이 일어난다.
4) 45도 인데 포스페이트가 떨어져 나가면서 Actin filament 를 당긴다.
5) ADP도 나가면 경직된다.
6) 다시 ATP가 붙으면서 actin filament에서 Myosin head가 dissociate된다.
II. 근육수축 조절
Frequency summation
1) 두번째 자극이 muscle relaxation 중에 일어난다.
2) outside the refractory period cased by 첫번째 자극
어떤일이 일어나는가?
두번째 칼슘 방출이 Sarcoplasmic Reticulum에서 일어난다.
칼슘 회수전이기 때문에 칼슘 농도가 추가적으로 늘어난다.
Cross-bridge가 다시 활성화되고 강한 힘이 일어난다.
Motorunit summation
근육으로 부터 발생하는 힘의 총합은 한순간에 작용하는 mortor unit의 수에 의해 결정된다.
Size principle : motor unit size가 작을수록 더 excitable 하기 쉽다.
- 더 작은 motor neuron은 더 적은 muscle fiber으로 구성된 motor unit으로 역할 한다.
- 처음에는 작은 motor unit을 작동하다가 larger motor unit을 작동한다.
III. Smooth muscle 의 특징
분류
Multiunit smooth muscle(하나의 sooth muscle cell 이 여러개의 neuron 에 연결되어 �\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0��다.)
Unitary smooth muscle(하나의 smooth cell이 하나의 neuron에만 연결 되어 있다.)
구조 및 특징
No sarcomere
Dense body가 z-line 같은 역할(알파 actin?)을 한다.
Action / Myosin ratio : 10:1, 2:1(in skel)
No T-tubles and no terminal cisterna
Poorly developed SR
No troponin
수축시 안정길이의 35% 강축 시에도 70%까지 단축 가능
분자기전
Intra celluar calcium concentration increase(트로포닌이 없어서)
Calcium binds to calmodulin(CaM) it's kinda Ca sensor
Calcium-CaM activates myosin light chain kinase(MLCK) troponin I
MLCK phosphorylates light chains in myosin heads and increases myosin ATPase activity -> phosphorylation theory
Active myosin cross-bridges slide along actin and create muscle tension
ATP 는 phosphorylate, cross bridge 둘다에 중요하다.