Cosa causa il distacco del ponte trasversale dopo un colpo di potenza?

Il ponte trasversale si stacca nell'ultima parte dello stato attivo a causa di una relazione complessa tra la forza generata e Ca ²⁺ -sensibilità. Il rapporto tra forza e Ca ²⁺ la sensibilità è spiegata in termini di Ca ²⁺ legame cooperativo-dipendente della troponina con l'actina, che altera l'affinità della miosina per l'actina.

Lo schema prevede interazioni multiple, deboli e cooperative tra i due insiemi di Ca ²⁺ siti di legame sulla troponina e tra questi siti e l'actina, la troponina T e la troponina I. Nel muscolo rilassato, la miosina non può legarsi all'actina a causa delle forti interazioni inibitorie della troponina e della tropomiosina sul filamento sottile. Queste interazioni inibitorie vengono alleviate quando Ca ²⁺ si lega al sito regolatore della troponina, portando ad un cambiamento conformazionale nel complesso troponina-tropomiosina. Questo movimento consente alla miosina di legarsi all'actina e formare i ponti trasversali responsabili della generazione di forza.

Il numero di ponti trasversali formati dipende dal Ca ²⁺ concentrazione e il grado di legame cooperativo di Ca ²⁺ alla troponina. A basso Ca ²⁺ concentrazioni, il numero di ponti trasversali formati è limitato dalla disponibilità di Ca ²⁺ siti di legame sulla troponina. Come il Ca ²⁺ la concentrazione aumenta, più Ca ²⁺ gli ioni si legano alla troponina e il numero di ponti trasversali formati aumenta. Tuttavia, ad alti Ca ²⁺ concentrazioni, il legame cooperativo di Ca ²⁺ alla troponina diminuisce e diminuisce anche il numero di ponti trasversali formati.

La diminuzione del numero di ponti trasversali formati ad alti livelli di Ca ²⁺ concentrazioni è dovuta al fatto che il legame cooperativo di Ca ²⁺ alla troponina porta ad un cambiamento conformazionale nel complesso troponina-tropomiosina che si traduce in una diminuzione dell’affinità della miosina per l’actina. Si ritiene che questa diminuzione dell'affinità sia dovuta al fatto che il cambiamento conformazionale nel complesso troponina-tropomiosina sposta il filamento della tropomiosina più vicino al filamento di actina, che ostacola stericamente il legame della miosina all'actina.

Pertanto, il rapporto tra forza e Ca ²⁺ la sensibilità nel muscolo scheletrico è complessa ed è determinata dal legame cooperativo di Ca ²⁺ alla troponina e ai successivi cambiamenti conformazionali nel complesso troponina-tropomiosina.