Perché la mancanza di ATP nelle cellule muscolari fa sì che i muscoli diventino rigidi anziché zoppicare subito dopo la morte?

Risposta:

Perché l'ATP è necessario per respingere il calcio nel reticolo endoplasmatico (= reticolo sarcoplasmatico) prima che le cellule muscolari possano rilassarsi.

Si prega di rivedere anche le lezioni sulla teoria scorrevole della contrazione del filamento.

Spiegazione:

È davvero piuttosto controintuitivo, perché l'ATP è sempre associato all'azione. Questo è diverso per i muscoli, quindi diamo prima un'occhiata a come funzionano i muscoli.

1. l'impulso erogato da un motoneurone provoca la depolarizzazione della membrana cellulare della fibra muscolare #-># canali di calcio nel reticolo sarcoplasmatico aperto #-># il calcio scorre nel sarcoplasma della fibra muscolare
2. gli ioni di calcio aiutano a rimuovere le molecole di troponina dai siti attivi di actina #-># le teste di miosina sono in grado di formare il crossbridge con l'actina #-># contratti di fibre muscolari
3. il muscolo rimane in uno stato contratto finché lo stimolo nervoso non si ritira e fino a quando #color (blu) "ATP" # è disponibile per fornire energia per la formazione del crossbridge #-># L'ATP viene utilizzato per modificare l'orientamento della testa della miosina che aiuta a far scorrere il filamento di actina durante la contrazione
4. una volta che lo stimolo viene ritirato, il potenziale di riposo viene ripristinato #-># #color (blu) "ATP" # è usato per pompare attivamente gli ioni di calcio nel reticolo sarcoplasmatico, cioè fuori dal citoplasma cellulare (= sarcoplasma)
5. la troponina ritorna ad occupare il sito attivo di actina #-># le teste di miosina non sono più in grado di interagire con l'actina #-># c'è rilassamento della fibra muscolare

Conoscendo tutto questo, la rigidità dei muscoli dopo la morte (rigor mortis) può essere facilmente spiegato: quando la respirazione e la circolazione si fermano, i muscoli diventano privati dell'ossigeno e non possono generare ATP aerobicamente. Potrebbero passare momentaneamente alla respirazione anaerobica, ma presto mancheranno sufficienti quantità di ATP.

A causa della mancanza di ATP, i passaggi 4 e 5 non possono essere eseguiti:

gli ioni di calcio non possono essere pompati nel reticolo endoplasmatico

#-># poiché il calcio rimane nel citoplasma cellulare, le molecole di troponina non possono tornare ad occupare siti attivi di actina

#-># le teste di miosina non vengono rilasciate dai siti attivi, cioè la fibra muscolare rimane contratta.

I muscoli contratti causano il rigor mortis che si risolve in un paio d'ore dalla morte. Dura per giorni in condizioni di freddo glaciale; ma in putrefie del corpo di condizione tropicale come necrosi di cellule, così come la decomposizione microbica inizia dopo 24 a 36 ore di morte.