Contrazione muscolo scheletrico: step-by-step accoppiamento eccitazione-contrazione

La contrazione muscolo scheletrico è innescata da potenziale d'azione motoneurone ed eseguita via accoppiamento eccitazione-contrazione (E-C). La sequenza:

1. Potenziale d'azione arriva terminale motoneurone.
2. Canali Ca²⁺ voltaggio-dipendenti si aprono → afflusso Ca²⁺.
3. Acetilcolina (ACh) rilasciata in fessura sinaptica via fusione vescicole.
4. ACh lega recettori nicotinici su piastra motoria → afflusso Na⁺ → potenziale piastra.
5. Depolarizzazione si propaga via T-tubuli (invaginazioni sarcolemma).
6. DHPR (canale Ca²⁺ tipo L) in T-tubulo rileva cambio voltaggio → cambiamento conformazionale.
7. RyR1 (recettore rianodina) su reticolo sarcoplasmatico (SR) si apre → massiccio rilascio Ca²⁺ (Ca²⁺-indotto rilascio Ca²⁺).
8. Ca²⁺ lega troponina C su filamenti sottili (actina) → tropomiosina si sposta → espone siti legame miosina.
9. Ciclo ponte trasverso: Testine miosina legano actina → power stroke (rilascio ADP/Pi) → scorrimento filamenti → ATP lega miosina → distacco → re-cocking.
10. Contrazione sostenuta: AP ripetuti mantengono alto Ca²⁺ citosolico.
11. Rilassamento: AP cessa → pompe SERCA riportano Ca²⁺ in SR → troponina rilascia Ca²⁺ → tropomiosina blocca siti → ponti trasversi si distaccano.

Punti chiave

• Ogni unità motoria (neurone + sue fibre) contrae tutto-o-niente.
• Forza graduata da reclutamento (numero unità) e frequenza scarica (tetano).
• ATP richiesto per sia contrazione (ATPasi miosina) che rilassamento (SERCA).