Когда вы слышите слово кальций, здоровье костей, вероятно, ваша первая мысль. Без сомнения, кальций является ключевым компонентом крепких костей, но его присутствие в мышцах делает возможным движение. Сокращение и расслабление мышц происходит из-за быстро меняющихся концентраций кальция в мышечных клетках, биохимический процесс, называемый кальциевым циклом. Слишком много или слишком мало кальция в крови может вызвать мышечные симптомы из-за нарушения цикла кальция.
Мышечно-клеточная анатомия
Чтобы понять кальциевый цикл, вам нужно немного узнать об анатомии мышечных клеток. Нити волокон, называемые миофиламентами, являются отличительной чертой, которая отделяет мышечные клетки от других типов клеток в вашем теле. Сокращение мышц представляет собой укорочение миофиламентов отдельными клетками, которые составляют мышцу. Крошечная трубчатая сеть, называемая саркоплазматическим ретикулумом, или SR, окружает каждое миофиламент. В расслабленном состоянии SR содержит высокую концентрацию кальция. SR контролирует сокращение и расслабление мышц, регулируя поток кальция в мышечных клетках.
Кальциевый цикл
Мышечное сокращение начинается с электрического сигнала от вашего мозга. Сигнал стимулирует SR открыть свои кальциевые ворота, наполняя миофиламенты кальцием. Внезапное увеличение концентрации кальция запускает цепную реакцию, потребляющую энергию, которая заставляет миофиламенты менять форму и укорачиваться. Одновременное укорочение тысяч микроскопических миофиламентов приводит к сокращению мышц.
Когда сигнал «go» прекращается, кальциевые вентили SR закрываются, и кальциевые насосы быстро возвращают минерал из миофиламентов внутрь SR. Когда концентрация кальция вокруг миофиламентов падает, ваша мышца возвращается в расслабленное состояние.
Волокна с быстрым и медленным переключением
Ваши мышцы содержат различные типы волокон, которые широко классифицируются как быстрые или медленные. Как следует из названия, быстро сокращающиеся волокна сокращаются и реагируют быстрее, чем медленно сокращающиеся волокна. Однако ваши медленно сокращающиеся волокна обладают большей выносливостью, чем быстро сокращающиеся волокна, как черепаха и заяц. SR в быстро сокращающихся волокнах более развит, чем в медленно сокращающихся волокнах, что позволяет быстрее высвобождать кальций в ответ на сигнал «go». Ваши мышцы содержат смесь быстрых и медленно сокращающихся волокон, хотя одно или другое преобладает в любой данной мышце.
Нарушения кальция
Низкий уровень кальция в крови, или гипокальциемия, вызывает раздражение мышц. При этом условии могут возникнуть мышечные спазмы в спине и ногах. Также может произойти подергивание мышц лица. Аномально высокий уровень кальция в крови, или гиперкальциемия, вызывает вялость и слабость мышц. Мышечные симптомы обычно не возникают при гиперкальциемии, если уровень кальция в крови не повышен до критического уровня.
