骨格筋の収縮・弛緩(しかん)の機構


 骨格筋は中枢神経系の命令によって動きます。つまり、この命令(=電気的な興奮)は運動神経を介して筋肉(=骨格筋)まで伝えられます。運動神経はこの命令(=電気的な興奮)を筋肉へと伝達します(=骨格筋の膜を脱分極させます)。骨格筋の膜は次々に興奮し(=電気的な興奮、脱分極)、Tチューブと名付けられた場所まで進行して行きます。


 Tチューブにある電気的なセンサー(voltage sensor)がこの電気的な興奮を感知し、隣接のリアノジン結合チャンネル(カルシウム放出チャンネル、Ca release Channel)を開き、筋小胞体(sarcoplasmic reticulum, SR)内に貯蔵されていたカルシウムを骨格筋細胞内へ放出します。放出されたカルシウムはミオシン上のトロポニンと結合し、アクチン・ミオシンの収縮たんぱく質はお互いの距離を縮めます(=収縮)。

 一方、細胞質に放出されたカルシウムは筋小胞体にあるカルシウム・ポンプ(Ca2+ pump)により筋小胞体内へ取り込まれます。この結果、骨格筋細胞内のカルシウム濃度は低下し、トロポニンに結合していたカルシウムも遊離してしまい、アクチン・ミオシンの収縮たんぱく質はお互いの距離が元の長さになります(=弛緩)。