Proč nedostatek ATP ve svalových buňkách způsobuje, že svaly se stávají tuhými spíše než kulhají brzy po smrti?

Odpovědět:

Vzhledem k tomu, že ATP je zapotřebí k zpětnému odčerpání vápníku v endoplazmatickém retikulu (= sarkoplazmatické retikulum) před relaxací svalových buněk.

Také prosím zrevidujte lekce o teorii kontrakce.

Vysvětlení:

To je opravdu docela kontraintuitivní, protože ATP je vždy spojován s 'akcí'. To je jiné pro svaly, tak ať se nejdříve podíváme na to, jak fungují svaly.

1. impulz dodaný motorickým neuronem způsobuje depolarizaci buněčné membrány svalových vláken #-># vápníkové kanály v sarkoplazmatickém retikulu otevřeny #-># vápník proudí do sarkoplazmy svalových vláken
2. vápenaté ionty pomáhají odstraňovat molekuly troponinu z aktivních míst aktinu #-># myosinové hlavy jsou schopny tvořit crossbridge s aktinem #-># svalové kontrakty
3. svaly zůstávají ve staženém stavu, dokud není nervový podnět stažen a dokud ne #color (blue) "ATP" # je k dispozici pro dodávku energie pro vytváření příčných můstků #-># ATP se vynakládá na změnu orientace myosinové hlavy, která pomáhá při posouvání aktinového vlákna během kontrakce
4. jakmile je stimuly staženy, je aktivován klidový potenciál #-># #color (blue) "ATP" # se používá k aktivnímu pumpování iontů vápníku zpět do sarkoplazmatického retikula, tj. mimo buněčnou cytoplazmu (= sarkoplazma)
5. troponin se vrací k obsazení aktivního místa aktinu #-># myosinové hlavy již nejsou schopny interakce s aktinem #-># dochází k uvolnění svalových vláken

Vědět to všechno, tuhost svalů po smrti (posmrtné ztuhnutí) lze snadno vysvětlit: když se zastaví dýchání a cirkulace, svaly se zbaví kyslíku a nemohou generovat ATP aerobně. Mohou se krátkodobě přepnout na anaerobní dýchání, ale brzy jim postrádají dostatečné množství ATP.

Vzhledem k nedostatku ATP, kroky 4 a 5 nelze provést:

ionty vápníku nemohou být v endoplazmatickém retikulu čerpány zpět

#-># jelikož vápník zůstává v buněčné cytoplazmě, molekuly troponinu se nemohou vrátit k obsazení aktivních míst aktinu

#-># hlavy myosinu nejsou uvolňovány z aktivních míst, tj. svalové vlákno zůstává kontraktováno.

Smluvní svaly způsobují rigor mortis, který nastane během několika hodin smrti. Trvá dny v mrazivých podmínkách; ale v tropickém stavu tělo hniloby jako nekróza buněk, stejně jako mikrobiální rozklad začíná po 24 až 36 hodinách smrti.