Il ruolo del calcio nella contrazione muscolare: l'ione trigger

Il calcio (Ca²⁺) è lo ione che innesca la contrazione muscolare.

Meccanismo alla giunzione neuromuscolare

1. Potenziale d'azione arriva al terminale nervoso motorio.
2. Canali Ca²⁺ voltaggio-dipendenti si aprono → afflusso Ca²⁺.
3. Ca²⁺ innesca fusione vescicole sinaptiche → rilascio acetilcolina (ACh).
4. ACh lega recettori nicotinici su piastra motoria → afflusso Na⁺ → depolarizzazione.
5. Potenziale d'azione si propaga lungo sarcolemma e nei T-tubuli.
6. Depolarizzazione T-tubuli → cambiamento conformazionale DHPR (canale Ca²⁺ tipo L) → apre recettori rianodinici (RyR1) su reticolo sarcoplasmatico (SR).
7. Rilascio Ca²⁺ da SR → [Ca²⁺] citosolico sale da ~100 nM a ~1–10 µM.
8. Ca²⁺ lega troponina C → spostamento tropomiosina → espone siti legame miosina su actina.
9. Ciclo cross-bridge → contrazione.
10. Rilassamento: pompe SERCA riportano Ca²⁺ in SR; troponina rilascia Ca²⁺; tropomiosina blocca siti.

Senza rilascio Ca²⁺, la contrazione non può avvenire. È per questo che i bloccanti canali Ca²⁺ influenzano muscolo liscio/cardiaco, e perché l'ipertermia maligna (apertura incontrollata RyR1) causa contrazione sostenuta.