Als er tijdens een spiercontractie een overmatige hoeveelheid Ca2+ of ATP aanwezig is, kan dit, afhankelijk van de specifieke situatie, verschillende effecten hebben. Dit is wat er in elk geval gebeurt:

Overtollig Ca2+:

1. Langdurige contractie:Als er een overmaat aan Ca2+-ionen beschikbaar is, zal de binding van Ca2+ aan troponine hoog blijven, zelfs nadat het actiepotentiaal is geëindigd. Deze aanhoudende binding voorkomt het loskomen van myosine van actine, wat leidt tot langdurige spiercontractie. Deze aandoening staat bekend als "calciumoverbelasting" en kan leiden tot spierstijfheid en verminderde ontspanning.

2. Rigor Mortis:In extreme gevallen van calciumoverbelasting kan de spier in een toestand van permanente samentrekking terechtkomen die bekend staat als rigor mortis. Dit gebeurt wanneer de spiercellen geen ATP meer hebben en de myosinekoppen stevig aan actine gebonden blijven, waardoor ontspanning wordt voorkomen, zelfs nadat de zenuwimpuls is opgehouden. Rigor mortis begint doorgaans een paar uur na de dood wanneer het celmetabolisme stopt en de ATP-productie stopt.

Overtollig ATP:

1. Snellere contractie en ontspanning:Een overmatige hoeveelheid ATP kan de snelheid van spiercontractie en ontspanning verhogen door het losmaken van de myosinekoppen van actine te vergemakkelijken. ATP levert de energie die myosine nodig heeft om zijn greep op actine los te laten en te resetten voor de volgende contractiecyclus. Als er meer ATP beschikbaar is, kan dit proces sneller plaatsvinden, wat leidt tot snellere spierbewegingen.

2. Verhoogde aanhoudende contracties:In sommige gevallen kan een teveel aan ATP ook bijdragen aan verhoogde aanhoudende contracties. Wanneer ATP direct beschikbaar is, kan de spier gedurende een langere periode een hoog niveau van krachtproductie behouden. Dit effect wordt vaak waargenomen tijdens intensieve training, waarbij de spieren met hoge intensiteit werken en grote hoeveelheden ATP produceren via anaëroob metabolisme.

Het is belangrijk op te merken dat deze effecten contextafhankelijk zijn en afhankelijk zijn van de specifieke omstandigheden in de spiervezel. De optimale concentraties Ca2+ en ATP voor een normale spierfunctie worden strak gereguleerd door verschillende cellulaire mechanismen om een ​​goede spiercontractie en ontspanning te garanderen.