Kontraktionsmechanismus der glatten Muskulatur

Die wichtigste Voraussetzung für die Kontraktion einer glatten Muskelzelle ist die Erhöhung ihrer intrazellulären Kalziumkonzentration, die eine Reihe von Ereignissen auslöst, die in Abbildung 1 dargestellt sind. Dieser Anstieg erfolgt typischerweise nach dem Eintreffen eines Aktionspotentials von einem Motoneuron. Im Fall der glatten Muskulatur im Magen-Darm-Trakt gibt es noch eine weitere Komponente: den Plexus myentericus.

Abbildung 1: Kontraktions-/Entspannungsmechanismus des glatten Muskels. Die Kontraktion des glatten Muskels (links) erfordert fünf Schritte: Nach dem Anstieg der intrazellulären Ca²⁺-Konzentrationen aus der extrazellulären Flüssigkeit oder dem sarkoplasmatischen Retikulum (1) binden diese Ionen an ein Protein namens Calmodulin (2). Dieser Komplex aktiviert ein Protein namens Myosin-Leichtketten-Kinase (3), das anschließend die Leichtketten der Myosinköpfe phosphoryliert, wodurch die Myosin-ATPase-Aktivität erhöht wird (4). Schließlich gleiten die aktiven Myosin-Querbrücken entlang des Aktins und erzeugen eine Muskelspannung, die die Zelle kontrahiert. Sobald die Kontraktion beendet ist, finden einige Ereignisse statt, um die Zelle zu entspannen (Schritte 6 bis 9 auf der rechten Seite).