Fysiologi, Muskelfysiologi

Redegjørelse for hvordan energi omsettes i musklene.

Hvordan skaffer muskelcellene seg energi og hvordan omsettes den?

Selve muskelkontraksjonen er en energikrevende prosess.

Energien kommer fra maten vi spiser (fett, karbohydrater, proteiner), men for at cellene skal kunne nyttiggjøre seg energien, må den frigjøres fra næringsstoffene ved kjemisk nedbrytning inne i cellene (metabolisme) og lagres i det energirike  molekylet adenosintrifosfat (ATP).

Dersom ATP ikke er tilgjengelig, kan ikke myosinhodene løsne fra ATP, men danner et rigorkompleks (rigor = stiv). Dette skjer etter døden, når stoffskiftet opphører (rigor mortis).

Under arbeid er muskelcellenes evne til å skaffe seg ATP begrenset av muskelcellenes lagre av næringstoffer i form av glykogen og fett, innhold av oksidative enzymer og tilgangen på oksygen under arbeidet. De oksidative enzymene bryter ned glukose og fettsyrer under forbruk av oksygen. Dersom opplagsnæringen i musklene tar slutt under et arbeid, vil arbeidet ikke kunne fortsette. Tomme næringsdepoter i musklene er den viktigste årsaken til muskeltretthet under langvarig arbeid. Skjer det under utøvelsen av en utholdenhetsidrett, vil det resultere i en «sprekk». Dersom oksygentilførselen til en muskel svikter fordi blodkapillærene klemmes av når muskelen kontraherer seg, vil ikke næringsstoffene brytes fullstendig ned til karbondioksid og vann, men bare ufullstendig til melkesyre. Denne melkesyren vil hope seg opp i muskelen og gjøre at den «stivner».

Kraften som utvikles ved en muskelkontraksjon, bestemmes først og fremst av hvor mange muskelfibrer som deltar, men også av forkortningshastigheten (jo høyere forkortningshastighet, desto mindre kraft) og av muskelens lengde. Ved styrketrening øker hver enkelt muskelfiber i tykkelse, men det blir ikke flere muskelfibrer i muskelen. Kontraksjonsaktiviteten i musklene styres av motoriske nerveceller i ryggmargens forhorn. Sanseorganer i musklene og i senene (muskelspoler og seneorganer) samt rundt leddene (leddreseptorer) gir beskjed til ryggmargen (og høyere deler av sentralnervesystemet) om musklenes lengde, om den kraft de utvikler, og hvorvidt dette resulterer i noen bevegelse i leddene. Dersom forbindelsen mellom ryggmarg og muskel blir ødelagt, blir muskelen lammet og «skrumper inn».