Jeg har ofte forklaret mine elever, hvordan en muskel trækker sig sammen, så jeg har samlet min forklaring her.

Den mest udbredte teori til at forklare, hvorfor en muskel trækker sig sammen er ‘sliding filament’-teorien. Ifølge teorien så kommer der et signal gennem nervetrådene til muskelfiberen, som gør at myosin-filamenterne bruger energi til at vandre på langs af aktin-filamenterne, hvorefter muskelfiberen bliver kortere.

Opbygningen af en muskel

Hvad får en muskel til at trække sig sammen?

Signal fra nervesystemet starter sammentrækningen

Sammentrækningen i musklen starter med et signal fra nervesystemet. Signalet starter altså i hjernen, hvor de løber gennem nervesystemet og hen til musklen. Når musklen trækker sig sammen, så bevæger dine knogle sig. Og det hele går virkelig hurtigt.

Muskelsammentrækning

En muskelsammentrækning ser, når musklerne bliver kortere. Det sker helt bogstaveligt at fibrene bliver kortere. For at forstå hvordan muskelcellerne bliver kortere, så skal du forstå opbygningen af musklerne.

Strukturen i muskelfiberen

Hvis man kigger på en muskel helt nede på molekyleniveau, vil man kunne se nogle filamenter der glider ind og ud mellem hinanden. De tykke filamenter består af myosin og de tynde af actin.

Hver muskelfiber består af flere hundrede myofibriller. Hver myofibril består af to typer proteiner.

  • Aktin-filamenter som er de tynde
  • Myosin-filamenter som er de tykke

Aktin-filamenterne samles i de såkaldte Z-skiver. Regionen mellem to Z-skiver kaldes en sarcomerer. Inden for en sarcomerer overlapper myosin-filamenterne aktin-filamenterne.

Myosin-filamenterne har små strukturer, der kaldes cross bridges, som kobler sig på aktin-filamenterne.

Med andre ord så stikker der altså nogle små hoveder ud på de tykke myosin-filamenter. Dsse hoveder kan gribe fat i aktin-filamenterne og lave en nikkebevægelse, hvorefter filamenterne trækkes mod hinanden.

En muskel kan altså kun gøre en ting - nemlig at forsøge på at gøre sig kortere. Det kalder vi en koncentrisk kontraktion. Det kan godt forekomme at den ydre belastning er større end muskelkraften, hvorved musklen forlænges, men musklen vil faktisk stadig forsøge på at forkorte sig. Hvis musklen bliver længere under en kontraktion, kalder vi det en excentrisk kontraktion.

‘Sliding Filament’-teorien

Den mest accepterede teori til at forklare, hvordan en muskel trækker sig sammen er den såkaldte sliding filament theory. Ifølge teorien så bruger myosinfilamenterne energi fra ATP til at vandre langs aktin-filamenterne med de små cross bridges.

Denne bevægelse af aktin-filamenterne trækker også Z-skiver tættere på hinanden. Derfor bliver sarcomereren kortere.

Når alle sarcomererne i musklefiberen bliver kortere, så trækker fiberen sig sammen. En muskelfiber kan enten trække sig sammen, eller også trækker den sig slet ikke sammen.

Antallet af fibre der trækker sig sammen bestemmer den kraft musklen trækker sig sammen med. Når flere fibre trækker sig sammen på samme tid, så er kraften større.

I denne video kan du se en medlevende forklaring af, hvordan muskler er bygget op og hvorfor de trækker sig sammen.

Musler og nerver

Muskler kan ikke trække sig sammen alene. De har behov for et stimulus fra en nervecelle, der giver signal til musklen om at trække sig sammen.

Hvis du fx vil bøje din arm, så sender hjernen et elektrisk signal til nervecellerne, der kaldes motor neurons i biceps. Motor neuronerne stimulerer muskelfibrene i biceps til at trække sig sammen.

Selv de ufrivillige bevægelser, fx hjertemusklen, er også styret af nervesystemet.

Lidt dybere ned i hvordan musklerne trækker sig sammen

Sammenfatning af muskelsammentrækning

  • Ifølge sliding filament-teorien så trækker en muskel sig sammen, når myosin-filamenterne trækker i aktin-filamenterne, så sarcomererne bliver kortere i muskelfibrene.
  • Når sarcomererne i en muskel bliver kortere, så trækker musklerne sig sammen.

Spørgsmål

  1. Hvad er sarcomereren og Z-skiver?
  2. Hvad er de to proteiner, der er i en myofibril?
  3. Forklar hvordan en muskel trækker sig sammen med sliding filament-teorien?

Referencer

Skriv en kommentar