Wanneer een spier ontspant, vinden er verschillende fysiologische veranderingen plaats:

1. Vermindering van actiepotentieel: Het ontspanningsproces begint wanneer het actiepotentiaal dat zich tijdens spiercontractie langs het motorneuron voortplant, de neuromusculaire kruising bereikt. Het motorneuron stopt met het vrijgeven van acetylcholine (ACh), de neurotransmitter die verantwoordelijk is voor spiercontractie.

2. Stopzetting van de calciumafgifte: De afwezigheid van ACh-binding aan receptoren op de motorische eindplaat voorkomt het openen van spanningsafhankelijke calciumkanalen op het spiercelmembraan. Als gevolg hiervan kunnen calciumionen niet langer vanuit het extracellulaire vocht de spiercel binnendringen.

3. Heropname van calciumionen: Calciumpompen op het sarcoplasmatisch reticulum, de interne calciumopslag van de spiercel, transporteren calciumionen actief terug naar het sarcoplasmatisch reticulum. Dit proces verlaagt de calciumconcentratie in het cytoplasma van de spiercel, waardoor de beschikbaarheid ervan voor spiercontractie wordt verminderd.

4. Onthechting van myosinekoppen van actine: Bij verlaagde calciumspiegels ondergaat het calciumbindende eiwit troponine op het actinefilament conformationele veranderingen. Deze verandering verandert de vorm van het troponine-tropomyosinecomplex, waardoor de myosinekop (crossbridge) los kan komen van de myosinebindingsplaats van het actinefilament.

5. Ontkoppeling van kruisbruggen: De afgifte van calcium uit troponine veroorzaakt een verlies van de hoge energietoestand die de kruisbrugformatie tijdens contractie aandreef. Hierdoor breken de kruisbruggen tussen actine- en myosinefilamenten en kunnen de spiervezels niet meer langs elkaar heen glijden.

6. Verlenging van spiervezels: De elastische terugtrekking van het spierweefsel en de werking van de antagonistische spieren, die de beweging van de samengetrokken spier tegenwerken, zorgen ervoor dat de ontspannen spiervezels langer worden en terugkeren naar hun rustlengte.

7. Metabolisch herstel: Tijdens spierontspanning ondergaat de spier ook metabolisch herstel, waarbij de adenosinetrifosfaat (ATP)-voorraden worden aangevuld die tijdens de contractie zijn uitgeput. ATP is essentieel voor de heropname van calciumionen in het sarcoplasmatisch reticulum en voor het voorbereiden van de spier op daaropvolgende contracties.

Samenvattend omvat spierontspanning het stoppen van het actiepotentiaal en de afgifte van calcium, de heropname van calcium in het sarcoplasmatisch reticulum, het losmaken van de myosinekoppen van actine en het herstel van metabolische hulpbronnen, wat leidt tot een terugkeer van de spier naar zijn rusttoestand. en het mogelijk maken dat het zich uitbreidt of langwerpig wordt.